JP2002025428A - Manufacturing method of electron source substrate, electron source manufactured by the method and image display device using the substrate - Google Patents

Manufacturing method of electron source substrate, electron source manufactured by the method and image display device using the substrate

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JP2002025428A
JP2002025428A JP2000206987A JP2000206987A JP2002025428A JP 2002025428 A JP2002025428 A JP 2002025428A JP 2000206987 A JP2000206987 A JP 2000206987A JP 2000206987 A JP2000206987 A JP 2000206987A JP 2002025428 A JP2002025428 A JP 2002025428A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an electron source substrate which forms surface-conducting electron emission element with few number of processes, stably with high yield rate and at a low cost by an ink jet droplet addition method. SOLUTION: An electron emission element group is formed by adding four drop of droplets between element electrodes, and then a small space is provided at a region Xa, region Xb, region Ya and region Yb, other than a region X and region Y that is a region which forms an electron emission element group, or outside of the region forming an electron element group, where similar plurality of pairs of element electrodes are formed, between which droplets of solution containing materials of conductive thin film are added in spray, whereby a pattern of element electrodes and a conductive film similar to the electron emission elements are formed (here, installed at four corners). Functions or the like of elements at formation of the electron emission part by forming treatment are checked by the pattern of the element electrodes and the conductive thin film formed outside the region forming the electron emission element group.

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、表面伝導型電子放
出素子を用いた電子源基板の製造方法、該方法により製
造された電子源基板及び該基板を用いた画像表示装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an electron source substrate using a surface conduction electron-emitting device, an electron source substrate manufactured by the method, and an image display device using the substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
陰極電子源の2種類が知られている。冷陰極電子源には
電界放出型(以下、FE型という)、金属/絶縁層/金
属型(以下、MIM型という)や表面伝導型電子放出素
子等がある。FE型の例としては「W.P.Dyke
& W.W.Dolan,“Field emissi
on”,Advance in Electron P
hysics、8 89(1956)」あるいは「C.
A.Spindt,“Physical Proper
ties of thin−film fieldem
ission cathodes with moly
bdenium”J.Appl.Phys.,4752
48(1976)」等が知られている。MIM型の例と
しては「C.A.Mead,“The Tunnel−
emission amplifier”,J.App
l.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 source and a cold cathode electron source, are known. The cold cathode electron source includes a field emission type (hereinafter, referred to as an FE type), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter, referred to as an MIM type), a surface conduction type electron emission element, and the like. An example of the FE type is “WP Dyke”.
& W. W. Dolan, "Field emissi
on ", Advance in Electron P
physics, 889 (1956) "or" C.
A. Spindt, "Physical Proper
ties of thin-film fielddem
issue cathodes with molly
bdenium "J. Appl. Phys., 4752.
48 (1976) ". Examples of the MIM type include “CA Mead,“ The Tunnel-
emission amplifier ", J. App.
l. Phys. , 32 646 (1961) "and the like.

【0003】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
「M.I.Elinson,Radio Eng.El
ectron Phys.,1290(1965)」等
がある。表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことによ
り、電子放出が生ずる現象を利用するものである。この
表面伝導型電子放出素子としては、前記Elinson
等によるSnO2薄膜を用いたもの、Au薄膜によるも
の(「G.Dittmer:“Thin SolidF
ilms”、9 317(1972)」),In23
SnO2薄膜によるもの(「M.Hartwell a
nd C.G.Fonstad:“IEEETran
s.ED Conf.”,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(1983)」)等が報告されている。
Examples of the surface conduction electron-emitting device type include:
"MI Elinson, Radio Eng. El
electron Phys. , 1290 (1965) ". The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current flows through a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As this surface conduction type electron-emitting device, the aforementioned Elinson
And the like using an SnO 2 thin film and the one using an Au thin film (“G. Dittmer:“ Thin SolidF ”).
ilms ", 9 317 (1972)"), In 2 O 3 /
According to SnO 2 thin film (“M. Hartwell a
nd C.I. G. FIG. Fonstad: “IEEE Tran
s. ED Conf. ", 519 (1975)"), using a carbon thin film ("Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26,
No. 1, p. 22 (1983) ") and the like.

【0004】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.Hartwellの素子
構成を図20に示す。図20において、1は基板、2,
3は素子電極、4は導電性薄膜で、該導電性薄膜4は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、後述の通電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。なお、図中の
素子電極2,3間の間隔L1は、0.5〜1mm、W1
は、0.1mmで設定されている。
[0004] A typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices is described in the aforementioned M.A. FIG. 20 shows the Hartwell device configuration. In FIG. 20, 1 is a substrate, 2,
3 is an element electrode, 4 is a conductive thin film, and the conductive thin film 4 is H
The electron-emitting portion 5 is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in a pattern of a mold shape, and is subjected to an energization process called energization forming described later. The distance L1 between the device electrodes 2 and 3 in the figure is 0.5 to 1 mm, W1
Is set to 0.1 mm.

【0005】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導電性薄膜4に対して予
め通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことによ
って電子放出部5を形成するのが一般的である。通電フ
ォーミングとは導電性薄膜4の両端に直流電圧あるいは
非常にゆっくりとした昇電圧(例えば1V/分程度)を
印加通電し、導電性薄膜4を局所的に破壊、変形もしく
は変質せしめ、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では導電性
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。前記通電フォーミング処理をした表面伝
導型電子放出素子は、導電性薄膜4に電圧を印加し、素
子に電流を流すことにより電子放出部5より電子を放出
せしめるものである。
Conventionally, in these surface-conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion 5 is generally formed by subjecting the conductive thin film 4 to an energization process called energization forming before performing electron emission. It is a target. The energization forming is to apply a direct current voltage or a very slow rising voltage (for example, about 1 V / min) to both ends of the conductive thin film 4 and to apply electricity to locally destroy, deform or alter the conductive thin film 4, and To form the electron-emitting portion 5 in a high resistance state. In the electron emitting section 5, a crack is generated in a part of the conductive thin film 4, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. In the surface conduction type electron-emitting device subjected to the energization forming process, a voltage is applied to the conductive thin film 4 and a current is caused to flow through the device to cause the electron-emitting portion 5 to emit electrons.

【0006】上述したような表面伝導型放出素子は、構
造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたっ
て多数の素子を配列形成できる利点がある。そこで、こ
の特徴を活かした荷電ビーム源、表示装置等の応用研究
がなされている。多数の表面伝導型電子放出素子を配列
形成した例としては、後述するように、梯型配置と呼ぶ
並列に表面伝導型電子放出素子を配列し、個々の素子の
両端を配線(共通配線とも呼ぶ)で、それぞれ結線した
行を多数行配列した電子源があげられる(例えば、特開
昭64−31332号公報、特開平1−283749号
公報、特開平2−257552号公報等)。
[0006] The surface conduction electron-emitting device as described above has an advantage that a large number of devices can be arranged and formed over a large area because the structure is simple and the production is easy. Therefore, applied researches on charged beam sources, display devices and the like utilizing this feature are being made. As an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and formed, as will be described later, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel called a trapezoidal arrangement, and both ends of each element are wired (also referred to as common wiring). ), An electron source in which a plurality of connected lines are arranged (for example, JP-A-64-31332, JP-A-1-283737, JP-A-2-257552, etc.).

【0007】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。自発光型表示装
置としては、表面伝導型放出素子を多数配置した電子源
と、電子源より放出された電子によって可視光を発光せ
しめる蛍光体とを組み合わせた表示装置である画像形成
装置があげられる(例えば、米国特許第5066883
号)。
In recent years, in particular, in image forming apparatuses such as display apparatuses, flat panel display apparatuses using liquid crystals have been replaced with CRTs.
However, there has been a problem that the backlight must be provided because it is not a self-luminous type, and the development of a self-luminous type display device has been desired. An example of the self-luminous display device is an image forming device which is a display device in which an electron source having a large number of surface conduction emission elements arranged thereon and a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron source are combined. (See, for example, US Pat. No. 5,066,883.
issue).

【0008】しかしながら、表面伝導型電子放出素子の
上記従来例による製造方法は、真空成膜と半導体プロセ
スにおけるフォトリソグラフィ・エッチング法を多用す
るものであり、大面積にわたって素子を形成するには、
工程数も多く、電子源基板の生産コストが高いといった
欠点がある。
However, the method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to the above-mentioned conventional example uses a lot of vacuum film formation and photolithography / etching in a semiconductor process.
There are disadvantages in that the number of steps is large and the production cost of the electron source substrate is high.

【0009】上述のような課題に対して、本発明者は、
上述のごとき表面伝導型電子放出素子の素子部の導電性
薄膜を形成するにあたり、米国特許第3060429
号,第3298030号,第3596275号,第34
16153号,第3747120号,第5729257
号等として知られるようなインクジェット液滴付与手段
によって、真空成膜法とフォトリソグラフィ・エッチン
グ法によらずに、安定的に歩留まり良くかつ低コストで
上記の導電性薄膜を形成することができるのではないか
と考えた。
In order to solve the above problems, the present inventor has proposed:
In forming the conductive thin film of the element portion of the surface conduction electron-emitting device as described above, US Pat.
No. 3298030, No. 3596275, No. 34
No. 16153, No. 3747120, No. 5729257
The above-described conductive thin film can be stably formed at a good yield and at low cost without using a vacuum film forming method and a photolithography / etching method by means of an ink jet droplet applying means known as No. I thought it might be.

【0010】しかしながら、いわゆるインクを紙に向け
て飛翔、記録を行うインクジェットプリンタと違い、こ
のような電子源基板を工場で製造する製造装置として必
要とされる機能や、またそれによって製造される電子源
基板にも工場出荷される部品ユニットとしての性格があ
り、実際にこのインクジェットの技術を適用するにあた
ってはまだまだ工夫が必要とされる。
However, unlike ink jet printers that fly and record ink toward paper, the functions required as a manufacturing apparatus for manufacturing such an electron source substrate at a factory, and the electronic devices manufactured by the manufacturing apparatus, are required. The source substrate also has the character as a component unit to be shipped from the factory, and some ideas are still needed to apply this inkjet technology.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】(発明の目的)本発明
は、上述のごとき表面伝導型電子放出素子を用いた画像
表示装置の電子源基板の製造方法、またその電子源基板
ならびにそれを用いた画像表示装置に関するものであ
り、請求項1,4の発明の目的は、表面伝導型電子放出
素子を有する電子源基板において、製造後の電子源基板
を各々区別できるようにすることにある。請求項2,5
の発明の目的は、表面伝導型電子放出素子群を有する電
子源基板の性能チェックを行えるようにすることにあ
る。請求項3の発明の目的は、表面伝導型電子放出素子
を有する電子源基板を新規な手法によって製造する方法
を提供することにある。請求項6の発明の目的は、上記
の電子源基板を用いた画像表示装置を提供することにあ
る。請求項7の発明の目的は、上記の電子源基板を用い
た画像表示装置において、製造後の画像表示装置を各々
区別できるようにすることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electron source substrate of an image display device using the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, and to provide the electron source substrate and the use thereof. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the invention according to claims 1 and 4 to allow an electron source substrate having a surface conduction electron-emitting device to be distinguished from each other after the manufacture. Claims 2 and 5
An object of the present invention is to enable performance check of an electron source substrate having a surface conduction electron-emitting device group. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electron source substrate having a surface conduction electron-emitting device by a novel method. It is an object of the present invention to provide an image display device using the above-mentioned electron source substrate. It is an object of the present invention to provide an image display device using the above-mentioned electron source substrate, wherein the manufactured image display devices can be distinguished from each other.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、基板
上に複数対の素子電極を配置し、各対の素子電極間に導
電性薄膜の材料を含有した溶液の液滴を噴射付与して前
記導電性薄膜による表面伝導型電子放出素子群を形成す
る電子源基板の製造方法であって、前記表面伝導型電子
放出素子群が形成されている領域の外側に溶液の液滴を
噴射付与することにより、当該電子源基板の製造方法に
より製造された電子源基板を基板ごと若しくは複数の基
板群ごとに区別可能とするパターンを形成することを特
徴としたものである。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of pairs of device electrodes are arranged on a substrate, and a droplet of a solution containing a material of a conductive thin film is sprayed between each pair of device electrodes. Forming a surface conduction electron-emitting device group by the conductive thin film, wherein a droplet of a solution is ejected outside a region where the surface conduction electron-emitting device group is formed. By providing, the electron source substrate manufactured by the method for manufacturing an electron source substrate is formed with a pattern that can be distinguished for each substrate or for each of a plurality of substrate groups.

【0013】請求項2の発明は、基板上に複数対の素子
電極を配置し、各対の素子電極間に導電性薄膜の材料を
含有した溶液の液滴を噴射付与して前記導電性薄膜によ
る表面伝導型電子放出素子群を形成する電子源基板の製
造方法であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成
されている領域の外側に、1対若しくは複数対の素子電
極を配置するとともに、各対の素子電極間に前記導電性
薄膜の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与することに
より、前記表面伝導型電子放出素子群の性能チェックの
ための他の表面伝導型の電子放出素子若しくは電子放出
素子群を形成することを特徴としたものである。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of pairs of device electrodes are arranged on a substrate, and a droplet of a solution containing a material of the conductive thin film is sprayed between each pair of the device electrodes to apply the conductive thin film. A method of manufacturing an electron source substrate for forming a surface conduction electron-emitting device group according to claim 1, wherein one or more pairs of device electrodes are arranged outside a region where the surface conduction electron-emitting device group is formed. At the same time, by spraying a droplet of a solution containing the material of the conductive thin film between each pair of device electrodes, another surface conduction type electron for performance check of the surface conduction type electron-emitting device group is provided. An emission device or an electron emission device group is formed.

【0014】請求項3の発明は、基板上に配置された複
数対の素子電極と、各対の素子電極間に噴射付与され形
成された導電性薄膜とを有する表面伝導型電子放出素子
群を形成した電子源基板であって、前記噴射付与される
領域は、前記表面伝導型電子放出素子群が形成される領
域よりも広いことを特徴としたものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a surface conduction electron-emitting device group having a plurality of pairs of device electrodes arranged on a substrate and a conductive thin film formed by spraying between each pair of device electrodes. The formed electron source substrate is characterized in that the area to which the jet is applied is wider than the area where the surface conduction electron-emitting device group is formed.

【0015】請求項4の発明は、基板上に配置された複
数対の素子電極と、各対の素子電極間に噴射付与され形
成された導電性薄膜とを有する表面伝導型電子放出素子
群を形成した電子源基板であって、前記表面伝導型電子
放出素子群が形成されている領域の外側に、噴射付与さ
れた溶液の液滴による、当該電子源基板を基板ごと若し
くは複数の基板群ごとに区別可能となるパターンが形成
されていることを特徴としたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a surface conduction electron-emitting device group having a plurality of pairs of device electrodes disposed on a substrate and a conductive thin film formed by spraying between each pair of device electrodes. In the formed electron source substrate, the electron source substrate is disposed for each substrate or for each of a plurality of substrate groups by a droplet of a sprayed solution outside a region where the surface conduction electron-emitting device group is formed. And a pattern which can be distinguished is formed.

【0016】請求項5の発明は、基板上に配置された複
数対の素子電極と、各対の素子電極間に噴射付与され形
成された導電性薄膜とを有する表面伝導型電子放出素子
群を形成した電子源基板であって、前記表面伝導型電子
放出素子群が形成されている領域の外側に、1対若しく
は複数対の素子電極を配置するとともに、各対の素子電
極間に前記導電性薄膜による他の表面伝導型の電子放出
素子若しくは電子放出素子群を、前記表面伝導型電子放
出素子群の性能チェックのために形成したことを特徴と
したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a surface conduction electron-emitting device group having a plurality of pairs of device electrodes disposed on a substrate and a conductive thin film formed by spraying between each pair of device electrodes. In the formed electron source substrate, one or more pairs of device electrodes are arranged outside a region where the surface conduction electron-emitting device group is formed, and the conductive material is provided between each pair of device electrodes. Another surface conduction type electron-emitting device or a group of electron-emitting devices formed of a thin film is formed to check the performance of the surface conduction type electron-emitting device group.

【0017】請求項6の発明は、請求項3ないし5のい
ずれか1の発明と、該電子源基板に対向して配置され、
蛍光体を搭載したフェースプレートとを有することを特
徴としたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the method of any one of the third to fifth aspects, further comprising:
And a face plate on which a phosphor is mounted.

【0018】請求項7の発明は、基板上に配置された複
数対の素子電極と、各対の素子電極間に導電性溶液を噴
射付与することにより形成された導電性薄膜とを有する
表面伝導型電子放出素子群が形成された電子源基板であ
って、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている
領域の外側に、前記複数対の素子電極とは別の第2の複
数対の素子電極を配置するとともに、該第2の複数対の
素子電極間に導電性溶液の液滴を噴射付与して導電性薄
膜による第2の表面伝導型電子放出素子群が形成された
電子源基板と、該電子源基板に対向して配置され、蛍光
体を搭載したフェースプレートと、を有する画像表示装
置であって、前記第2の表面伝導型電子放出素子群を電
子源基板ごとに異なる信号情報を入力して駆動して当該
画像表示装置で表示を行うことにより、当該画像表示装
置を画像表示装置ごとに区別可能としたことを特徴とし
たものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a surface conduction device having a plurality of pairs of device electrodes disposed on a substrate and a conductive thin film formed by spraying a conductive solution between each pair of device electrodes. The electron source substrate on which the electron-emitting device group is formed, and outside the region where the surface-conduction electron-emitting device group is formed, a second plurality of pairs of electrodes different from the plurality of pairs of device electrodes are provided. An electron source substrate on which device electrodes are arranged and a second surface conduction type electron-emitting device group formed of a conductive thin film is formed by spraying a droplet of a conductive solution between the second plurality of pairs of device electrodes; And a face plate provided with a phosphor, which is disposed opposite to the electron source substrate, wherein the second surface conduction electron-emitting device group is provided with a different signal for each electron source substrate. Input the information and drive to display on the image display device. By performing, in which characterized in that a distinguishable the image display device for each image display device.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態に係
る平面型表面伝導型電子放出素子を構成した電子源基板
の一例を示す模式図で、図1(A)はその平面図、図1
(B)は図1(A)のB−B線断面図で、図中、1は基
板、2,3は素子電極、4は導電性薄膜、5は電子放出
部である。本発明の表面伝導型電子放出素子の基本的な
構成は平面型であり、ここでは簡略化して、1つの平面
型表面伝導型電子放出素子の構成を模式的に示している
が、実際には、後述するように、このような平面型表面
伝導型電子放出素子がマトリックス配置された素子群と
して構成される。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an electron source substrate constituting a flat surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a plan view thereof. , FIG.
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1A. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a substrate, reference numerals 2 and 3 denote device electrodes, reference numeral 4 denotes a conductive thin film, and reference numeral 5 denotes an electron-emitting portion. The basic configuration of the surface conduction electron-emitting device of the present invention is a plane type, and here, for simplicity, the configuration of one flat surface conduction electron-emitting device is schematically shown. As described later, such a planar surface conduction electron-emitting device is configured as a device group in which the devices are arranged in a matrix.

【0020】基板1としては、石英ガラス,Na等の不
純物含有量を低減させたガラス,青板ガラス,SiO2
を表面に堆積させたガラス基板およびアルミナ等のセラ
ミックス基板等を用いることができる。素子電極2,3
の材料としては、一般的な導電材料を用いることがで
き、例えば、Ni,Cr,Au,Mo,W,Pt,T
i,Al,Cu,Pd等の金属あるいは合金,Pd,A
s,Ag,Au,RuO2,Pd−Ag等の金属あるい
は金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、In
23−SnO2等の透明導電体、ポリシリコン等の半導
体材料等から適宜選択される。
The substrate 1 is made of quartz glass, glass with a reduced content of impurities such as Na, blue plate glass, SiO 2
And a ceramic substrate made of alumina or the like, on the surface of which is deposited. Device electrodes 2 and 3
As a material for the material, a general conductive material can be used. For example, Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, T
metal or alloy such as i, Al, Cu, Pd, Pd, A
a printed conductor composed of a metal such as s, Ag, Au, RuO 2 , Pd-Ag or a metal oxide and glass;
It is appropriately selected from a transparent conductor such as 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor material such as polysilicon.

【0021】素子電極2,3間の間隔Lは、好ましくは
数千Åないし数百μmの範囲であり、より好ましくは素
子電極2,3間に印加する電圧等を考慮して1μmない
し200μmの範囲である。素子電極2,3の長さW
は、電極の抵抗値および電子放出特性を考慮して、数μ
mないし数百μmであり、また、素子電極2,3の膜厚
dは、100Åないし1μmの範囲である。なお、本発
明は図1に示した構成に限らず、基板1上に導電性薄膜
4、素子電極2,3の電極を順に形成させた構成にして
もよい。
The distance L between the device electrodes 2 and 3 is preferably in the range of several thousand μm to several hundred μm, and more preferably 1 μm to 200 μm in consideration of the voltage applied between the device electrodes 2 and 3. Range. Length W of device electrodes 2 and 3
Is several μm in consideration of the electrode resistance and electron emission characteristics.
m to several hundred μm, and the thickness d of the device electrodes 2 and 3 is in the range of 100 ° to 1 μm. Note that the present invention is not limited to the configuration shown in FIG.

【0022】図2は、図1に示した平面型表面伝導型電
子放出素子の製造方法を説明するための図で、図2
(A)は基板1に素子電極2,3を形成した図、図2
(B)は素子電極2,3に導電性薄膜4を形成した図、
図2(C)は該導電性薄膜4に電子放出部5を形成した
図を示す。導電性薄膜4としては、良好な電子放出特性
を得るために、微粒子で構成された微粒子膜が特に好ま
しく、その膜厚は素子電極2,3へのステップカバレー
ジ、素子電極2,3間の抵抗値および後述する通電フォ
ーミング条件等によって適宜設定されるが、好ましく
は、数Åないし数千Åで、特に好ましくは、10Åない
し500Åである。またその抵抗値は、Rsが10の2
乗ないし10の7乗Ωの値である。なお、Rsは厚さが
t、幅がwで長さが1の薄膜の抵抗Rを、R=Rs(1
/w)とおいたときに現われる値で、薄膜材料の抵抗率
をρとするとRs=ρ/tで表される。ここでは、フォ
ーミング処理について通電処理を例に挙げて説明する
が、フォーミング処理はこれに限られるものではなく、
膜に亀裂を生じさせて高抵抗状態を形成する方法であれ
ばいかなる方法を用いても良い。
FIG. 2 is a view for explaining a method of manufacturing the flat surface conduction electron-emitting device shown in FIG.
FIG. 2A is a view in which device electrodes 2 and 3 are formed on a substrate 1 and FIG.
(B) is a diagram in which a conductive thin film 4 is formed on the device electrodes 2 and 3,
FIG. 2 (C) shows a view in which an electron emitting portion 5 is formed on the conductive thin film 4. The conductive thin film 4 is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. It is appropriately set depending on the value and the energization forming conditions to be described later, but is preferably several to several thousand degrees, particularly preferably 10 to 500 degrees. The resistance value of Rs is 10 2
It is a value of the power to 10 7 Ω. Rs represents the resistance R of a thin film having a thickness t, a width w, and a length of 1, and R = Rs (1
/ W), where Rs = ρ / t where ρ is the resistivity of the thin film material. Here, the energization process will be described as an example of the forming process, but the forming process is not limited to this.
Any method may be used as long as it forms a high resistance state by causing cracks in the film.

【0023】導電性薄膜4を構成する材料としては、P
d,Pt,Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,C
r,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pb等の金属、Pd
O,SnO2,In23,PbO,Sb23等の酸化
物、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,YB4,G
dB4等の硼化物、TiC,ZrC,HfC,TaC,
SiC,WC等の炭化物、TiN,ZrN,HfN等の
窒化物、Si,Ge等の半導体、カーボン等の中から適
宜選択される。
The material constituting the conductive thin film 4 is P
d, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, C
metals such as r, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb, Pd
Oxides such as O, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB 4 , G
borides such as dB 4 , TiC, ZrC, HfC, TaC,
It is appropriately selected from carbides such as SiC and WC, nitrides such as TiN, ZrN and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【0024】ここで述べる微粒子膜とは複数の微粒子が
集合した膜であり、その微細構造として、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(いくつかの微粒子が集合
し、全体として島状を形成している場合も含む)をとっ
ている。微粒子の粒径は、数Åないし1μmであり、好
ましくは10Åないし200Åである。
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated. The fine structure thereof is not limited to a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged, but the fine particles are adjacent to each other.
Alternatively, they are in an overlapping state (including a case where some fine particles are aggregated to form an island shape as a whole). The particle size of the fine particles is from several millimeters to 1 μm, preferably from 10 millimeters to 200 millimeters.

【0025】以下、本発明の一実施形態に係る表面伝導
型電子放出素子を形成した電子源基板の製造装置につい
て述べる。図3は、本発明の一実施形態に係る電子源基
板の製造装置の一例を示すための図で、図中、11は吐
出ヘッドユニット(噴射ヘッド)、12はキャリッジ、
13は基板保持台、14は平面型表面伝導型電子放出素
子群を形成する基板、15は導電性薄膜の材料を含有す
る溶液の供給チューブ、16は信号供給ケーブル、17
は噴射ヘッドコントロールボックス、18はキャリッジ
12のX方向スキャンモータ、19はキャリッジ12の
Y方向スキャンモータ、20はコンピュータ、21はコ
ントロールボックス、22(22X1,22Y1,22
X2,22Y2)は、基板位置決め/保持手段である。
Hereinafter, an apparatus for manufacturing an electron source substrate on which a surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention is formed will be described. FIG. 3 is a view showing an example of an apparatus for manufacturing an electron source substrate according to an embodiment of the present invention. In the figure, 11 is an ejection head unit (ejection head), 12 is a carriage,
Reference numeral 13 denotes a substrate holder, 14 denotes a substrate for forming a flat surface conduction electron-emitting device group, 15 denotes a supply tube for a solution containing a conductive thin film material, 16 denotes a signal supply cable, and 17 denotes a signal supply cable.
Is an ejection head control box, 18 is an X-direction scan motor of the carriage 12, 19 is a Y-direction scan motor of the carriage 12, 20 is a computer, 21 is a control box, and 22 (22X1, 22Y1, 22).
X2, 22Y2) are substrate positioning / holding means.

【0026】図3に示す構成は、基板保持台13に置か
れた基板14の前面を噴射ヘッド11がキャリッジ走査
により移動し、導電性薄膜材料を含有する溶液を噴射付
与する例を示すものである。噴射ヘッド11は、任意の
液滴を定量吐出できるものであれば如何なる機構でも良
く、特に数10ng程度の液滴を形成できるインクジェ
ット方式の機構が望ましい。インクジェット方式として
は、圧電素子を用いたピエゾジェット方式、ヒータの熱
エネルギを利用して気泡を発生させるバブルジェット
(登録商標)方式、あるいは荷電制御方式(連続流方
式)等いずれのものでも構わない。
The configuration shown in FIG. 3 shows an example in which the jet head 11 moves by carriage scanning on the front surface of the substrate 14 placed on the substrate holding table 13 and jets a solution containing a conductive thin film material. is there. The ejection head 11 may be any mechanism as long as it can discharge a given amount of liquid droplets, and an ink jet type mechanism capable of forming droplets of about several tens ng is desirable. As the ink jet method, any of a piezo jet method using a piezoelectric element, a bubble jet (registered trademark) method in which bubbles are generated by using heat energy of a heater, and a charge control method (continuous flow method) may be used. .

【0027】図4は、本発明の電子源基板の製造装置に
係る液滴付与装置の構成の一例を説明するための概略図
で、図5は、図4の液滴付与装置の吐出ヘッドユニット
の要部概略構成図である。図4の構成は、図3の構成と
異なり、基板14側を移動させて電子放出素子群を基板
に形成するものである。図4及び図5において、2,3
は素子電極、14は基板、30は吐出ヘッドユニット、
31はヘッドアライメント制御機構、32は検出光学
系、33はインクジェットヘッド、34はヘッドアライ
メント微動機構、35は制御コンピュータ、36は画像
識別機構、37はXY方向走査機構、38は位置検出機
構、39は位置補正制御機構、40はインクジェットヘ
ッド駆動・制御機構、41は光軸、42は液滴、43は
液滴着弾位置である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an example of the configuration of a droplet applying apparatus according to the apparatus for manufacturing an electron source substrate of the present invention. FIG. 5 is a discharge head unit of the droplet applying apparatus of FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a main part of FIG. The configuration in FIG. 4 differs from the configuration in FIG. 3 in that the electron-emitting device group is formed on the substrate by moving the substrate 14 side. 4 and FIG.
Is an element electrode, 14 is a substrate, 30 is a discharge head unit,
31 is a head alignment control mechanism, 32 is a detection optical system, 33 is an inkjet head, 34 is a head alignment fine movement mechanism, 35 is a control computer, 36 is an image identification mechanism, 37 is an XY direction scanning mechanism, 38 is a position detection mechanism, 39 Is a position correction control mechanism, 40 is an inkjet head drive / control mechanism, 41 is an optical axis, 42 is a droplet, and 43 is a droplet landing position.

【0028】吐出ヘッドユニット30の液滴付与装置
(インクジェットヘッド33)としては、図3の場合と
同様に、インクジェット方式の機構が望ましく、圧電素
子を用いたピエゾジェット方式、ヒータの熱エネルギを
利用して気泡を発生させるバブルジェット方式、あるい
は荷電制御方式(連続流方式)等いずれのものでも構わ
ない。
As the droplet applying device (ink jet head 33) of the ejection head unit 30, an ink jet type mechanism is desirable, as in the case of FIG. Any of a bubble jet method for generating air bubbles and a charge control method (continuous flow method) may be used.

【0029】以下に上記のごとく基板14側を移動させ
る装置の構成を説明する。まず図4において、XY方向
走査機構37の上に基板14が載置してある。基板14
上の表面伝導型電子放出素子は図1のものと同じ構成で
あり、単素子としては図1に示したものと同様、基板
1、素子電極2,3及び導電性薄膜(微粒子膜)4より
なっている。この基板14の上方に液滴を付与する吐出
ヘッドユニット30が位置している。本例では、吐出ヘ
ッドユニット30は固定で、基板14がXY方向走査機
構37により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユ
ニット30と基板14との相対移動が実現される。
The structure of the apparatus for moving the substrate 14 as described above will be described below. First, in FIG. 4, the substrate 14 is placed on the XY scanning mechanism 37. Substrate 14
The upper surface conduction electron-emitting device has the same configuration as that shown in FIG. 1. As a single device, the substrate 1, the device electrodes 2, 3 and the conductive thin film (fine particle film) 4 as in FIG. Has become. An ejection head unit 30 for applying liquid droplets is located above the substrate 14. In this example, the ejection head unit 30 is fixed, and the relative movement between the ejection head unit 30 and the substrate 14 is realized by moving the substrate 14 to an arbitrary position by the XY direction scanning mechanism 37.

【0030】次に図5により吐出ヘッドユニット30の
構成を説明する。検出光学系32は、電子源基板10上
の画像情報を取り込むもので、液滴42を吐出させるイ
ンクジェットヘッド33に近接し、検出光学系32の光
軸41および焦点位置と、インクジェットヘッド33に
よる液滴42の着弾位置43とが一致するよう配置され
ている。この場合、検出光学系32とインクジェットヘ
ッド33との位置関係はヘッドアライメント微動機構3
4とヘッドアライメント制御機構31により精密に調整
できるようになっている。また、ここでは検出光学系3
2としてCCDカメラとレンズとを用いている。
Next, the configuration of the ejection head unit 30 will be described with reference to FIG. The detection optical system 32 captures image information on the electron source substrate 10, is close to the inkjet head 33 that ejects the droplet 42, and detects the optical axis 41 and the focal position of the detection optical system 32, The droplet 42 is disposed so as to coincide with the landing position 43 of the droplet 42. In this case, the positional relationship between the detection optical system 32 and the inkjet head 33 is determined by the head alignment fine movement mechanism 3.
4 and the head alignment control mechanism 31 allow precise adjustment. Here, the detection optical system 3
2, a CCD camera and a lens are used.

【0031】再度図4に戻って説明する。画像識別機構
36は、先の検出光学系32で取り込まれた画像情報を
識別するもので、画像のコントラストを2値化し、2値
化した特定コントラスト部分の重心位置を算出する機能
を有したものである。具体的には(株)キーエンス製の
高精度画像認識装置;VX−4210を用いることがで
きる。これによって得られた画像情報に基板14上にお
ける位置情報を与える手段が位置検出機構38である。
これには、XY方向走査機構37に設けられたリニアエ
ンコーダ等の測長器を利用することができる。また、こ
れらの画像情報と基板14上での位置情報をもとに、位
置補正を行なうのが位置補正制御機構39であり、この
機構によりXY方向走査機構37の動きに補正が加えら
れる。また、インクジェットヘッド駆動・制御機構40
によってインクジェットヘッド33が駆動され、液滴が
基板14上に塗布される。これまで述べた各制御機構
は、制御コンピュータ35により集中制御される。
Returning to FIG. 4, the description will be continued. The image identification mechanism 36 identifies the image information captured by the detection optical system 32, and has a function of binarizing the contrast of the image and calculating the position of the center of gravity of the binarized specific contrast portion. It is. Specifically, a high-precision image recognition device manufactured by Keyence Corporation; VX-4210 can be used. A means for giving the obtained image information the position information on the substrate 14 is a position detection mechanism 38.
For this, a length measuring device such as a linear encoder provided in the XY scanning mechanism 37 can be used. The position correction control mechanism 39 performs position correction based on the image information and the position information on the substrate 14, and the movement of the XY direction scanning mechanism 37 is corrected by this mechanism. In addition, the inkjet head drive / control mechanism 40
Accordingly, the inkjet head 33 is driven, and the droplet is applied on the substrate 14. The control mechanisms described so far are centrally controlled by the control computer 35.

【0032】なお、以上の説明は、吐出ヘッドユニット
30は固定で、基板14がXY方向走査機構37により
任意の位置に移動することで吐出ヘッドユニット30と
基板14との相対移動を実現しているが、図3に示すよ
うに、基板14を固定とし、吐出ヘッドユニット30が
XY方向に走査するような構成としてもよいことはいう
までもない。特に200mm×200mm程度の中画面
〜2000mm×2000mmあるいはそれ以上の大画
面の画像形成装置の製造に適用する場合には、後者のよ
うに基板14を固定とし、吐出ヘッドユニット30が直
交するX,Yの2方向に走査するようにし、溶液の液滴
の付与をこのような直交する2方向に順次行うようにす
る構成としたほうがよい。
In the above description, the ejection head unit 30 is fixed, and the substrate 14 is moved to an arbitrary position by the XY scanning mechanism 37, thereby realizing the relative movement between the ejection head unit 30 and the substrate 14. However, needless to say, as shown in FIG. 3, the substrate 14 may be fixed and the ejection head unit 30 may scan in the X and Y directions. In particular, when the present invention is applied to the production of an image forming apparatus having a medium screen of about 200 mm × 200 mm to a large screen of 2000 mm × 2000 mm or more, the substrate 14 is fixed and the X, X It is preferable that the scanning is performed in two directions of Y, and the application of the liquid droplets is sequentially performed in such two orthogonal directions.

【0033】基板サイズが200mm×200mm程度
以下の場合には、液滴付与のための吐出ヘッドユニット
を200mmの範囲をカバーできるラージアレイマルチ
ノズルタイプとし、吐出ヘッドユニットと基板の相対移
動を直交する2方向(X方向,Y方向)に行うことな
く、1方向のみ(例えばX方向のみ)に相対移動させる
ことも可能であり、また量産性も高くすることができる
が、基板サイズが200mm×200mm以上の場合に
は、そのような200mmの範囲をカバーできるラージ
アレイマルチノズルタイプの吐出ヘッドユニットを製作
することは技術的/コスト的に実現困難であり、上述の
ごとく吐出ヘッドユニット30が直交するX,Yの2方
向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような
直交する2方向に順次行うようにする構成としたほうが
よい。
When the substrate size is about 200 mm × 200 mm or less, the discharge head unit for applying droplets is of a large array multi-nozzle type capable of covering a range of 200 mm, and the relative movement between the discharge head unit and the substrate is orthogonal. Relative movement can be performed only in one direction (for example, only in the X direction) without performing in two directions (X direction and Y direction), and mass productivity can be increased, but the substrate size is 200 mm × 200 mm. In the above case, it is difficult to technically and costly to manufacture a large array multi-nozzle type ejection head unit that can cover such a range of 200 mm, and the ejection head units 30 are orthogonal as described above. The scanning is performed in two directions of X and Y, and the application of the solution droplets is sequentially performed in such two orthogonal directions. It is better to have a configuration in which this is performed.

【0034】液滴42の材料には、先に述べた導電性薄
膜となる元素あるいは化合物を含有する水溶液、有機溶
剤等を用いることができる。例えば、導電性薄膜となる
元素あるいは化合物がパラジウム系の例を以下に示す
と、酢酸パラジウム−エタノールアミン錯体(PA−M
E),酢酸パラジウム−ジエタノール錯体(PA−D
E),酢酸パラジウム−トリエタノールアミン錯体(P
A−TE),酢酸パラジウム−ブチルエタノールアミン
錯体(PA−BE),酢酸パラジウム−ジメチルエタノ
ールアミン錯体(PA−DME)等のエタノールアミン
系錯体を含んだ水溶液、また、パラジウム−グリシン錯
体(Pd−Gly),パラジウム−β−アラニン錯体
(Pd−β−Ala),パラジウム−DL−アラニン錯
体(pd−DL−Ala)等のアミン酸系錯体を含んだ
水溶液、さらには酢酸パラジウム・ビス・ジ・プロピル
アミン錯体の酢酸ブチル溶液等が挙げられる。
As the material of the droplet 42, an aqueous solution, an organic solvent, or the like containing the above-described element or compound that becomes a conductive thin film can be used. For example, a palladium-based element or compound as a conductive thin film is shown below, and a palladium acetate-ethanolamine complex (PA-M
E), palladium acetate-diethanol complex (PA-D
E), palladium acetate-triethanolamine complex (P
A-TE), an aqueous solution containing an ethanolamine complex such as a palladium acetate-butylethanolamine complex (PA-BE) and a palladium acetate-dimethylethanolamine complex (PA-DME), and a palladium-glycine complex (Pd- Gly), an aqueous solution containing an amine acid complex such as a palladium-β-alanine complex (Pd-β-Ala) or a palladium-DL-alanine complex (pd-DL-Ala); A butylamine solution of a propylamine complex is exemplified.

【0035】こうした液滴42を吐出ヘッドユニット3
0のインクジェットヘッド33により所望の素子電極部
に付与する際には、付与すべき位置を検出光学系32と
画像識別機構36とで計測し、その計測データ,インク
ジェットヘッド33の吐出口面と基板14の距離,両者
の相対移動速度に基づいて補正座標を生成し、この補正
座標通りに基板14とインクジェットヘッド33とを相
対移動せしめながら液滴を付与する。検出光学系32と
しては、CCDカメラ等とレンズを組み合わせたものを
用い、画像識別機構36としては、市販のもので画像を
2値化しその重心位置を求めるもの等を用いることがで
きる。
The droplets 42 are discharged from the ejection head unit 3
When a desired element electrode portion is applied by the zero inkjet head 33, the position to be applied is measured by the detection optical system 32 and the image identification mechanism 36, and the measurement data, the ejection port surface of the inkjet head 33 and the substrate Correction coordinates are generated based on the distance of 14 and the relative movement speed of both, and droplets are applied while relatively moving the substrate 14 and the inkjet head 33 according to the correction coordinates. As the detection optical system 32, a combination of a CCD camera or the like and a lens is used, and as the image identification mechanism 36, a commercially available one that binarizes an image and obtains the position of the center of gravity can be used.

【0036】以上の説明より明らかなように本発明の電
子源基板は、導電性薄膜となる元素あるいは化合物を含
有する溶液をインクジェットの原理で空中を飛翔させ、
基板上に液滴として付与して製作されるものである。
As is clear from the above description, the electron source substrate of the present invention allows a solution containing an element or a compound to be a conductive thin film to fly in the air by the principle of ink jet,
It is manufactured by applying it as droplets on a substrate.

【0037】前述の図5(B)では、素子電極2,3の
間に液滴42を1滴付着させるようなイメージを示し、
電子放出部も丸いイメージで示した(すなわち液滴着弾
位置43として丸いイメージを示した。)。つまりそれ
ほど精度を要求しないような電子放出素子を形成するの
であれば、素子電極2,3の間に大きな1滴の液滴によ
り大きな1つのドットでこの電子放出部を形成すればよ
い。たとえば、素子電極2,3の距離が5〜10mmで
あり、1滴によるドット径もΦ8〜15mm程度の場合
には、1滴付着させて電子放出部を形成すればよい。こ
の場合、それほど高精度の電子放出素子は望めないが、
単に電子放出ができればよいという程度のものであれば
この方が効率よく電子放出素子を形成できる(図6参
照)。しかしながら、より高精度の電子放出素子を形成
するには、この電子放出部は複数滴によって形成し、そ
の輪郭がなめらかになるように形成すればよい。
FIG. 5B shows an image in which one droplet 42 is attached between the device electrodes 2 and 3.
The electron emission portion is also shown as a round image (that is, a round image is shown as the droplet landing position 43). That is, if an electron-emitting device that does not require much accuracy is formed, the electron-emitting portion may be formed between the device electrodes 2 and 3 by a single large dot using one large droplet. For example, when the distance between the device electrodes 2 and 3 is 5 to 10 mm and the dot diameter per drop is about 8 to 15 mm, the electron emission portion may be formed by attaching one drop. In this case, a highly accurate electron-emitting device cannot be expected,
As long as it is only necessary to emit electrons, an electron-emitting device can be formed more efficiently (see FIG. 6). However, in order to form a more accurate electron-emitting device, the electron-emitting portion may be formed by a plurality of droplets, and may be formed so as to have a smooth outline.

【0038】図6は、電子放出素子部を1滴の液滴で形
成する例を説明するための模式的平面図、図7は、本発
明により形成する平面型表面伝導型電子放出素子のドッ
トパターンの例を示す模式的平面図である。1つの好適
な例をあげると、前述の素子電極2,3の距離は140
μmである。そして1滴だけ単独に付着させた場合のド
ット径を約Φ180μmとする(図6)。次に4滴の液
滴をこの素子電極2,3の140μm間を埋めるパター
ンを形成するように打ち込むようにする(図7)。図7
で示した例では、4滴のドットパターン44を重ねて付
着させた場合の1つのドット径は約Φ45μmとなる。
FIG. 6 is a schematic plan view for explaining an example in which the electron-emitting device portion is formed by one droplet, and FIG. 7 is a diagram showing a dot of a flat surface conduction electron-emitting device formed according to the present invention. It is a schematic plan view which shows the example of a pattern. As a preferred example, the distance between the device electrodes 2 and 3 is 140.
μm. Then, the dot diameter when only one droplet is attached alone is set to about Φ180 μm (FIG. 6). Next, four droplets are ejected so as to form a pattern filling 140 μm between the device electrodes 2 and 3 (FIG. 7). FIG.
In the example shown by, when one dot pattern 44 of four drops is superposed and attached, one dot diameter is about Φ45 μm.

【0039】つまり、生産性あるいは目的とする電子放
出素子の精度によって、大きな1滴だけによってこの素
子電極2,3の間を埋める、あるいは小さな複数滴(こ
の場合4滴)の液滴により高精度なパターンを形成する
かを、適宜選べばよい。なおこのような液滴およびドッ
トを形成するための具体的な条件を以下に示す。
In other words, depending on the productivity or the accuracy of the target electron-emitting device, the space between the device electrodes 2 and 3 is filled with only one large droplet, or the accuracy is improved with a plurality of small droplets (four in this case). A suitable pattern may be appropriately selected. Specific conditions for forming such droplets and dots are shown below.

【0040】使用した溶液は、酢酸パラジウム−トリエ
タノールアミン水溶液であり、以下のようにして製造し
たものである。すなわち150gの酢酸パラジウムを3
000ccのイソプロピルアルコールに懸濁させ、さら
に610.5gのトリエタノールアミンを加え35℃で
12時間攪拌した。反応終了後、イソプロピルアルコー
ルを蒸発により除去し、固形物にエチルアルコールを加
えて溶解、濾過し、濾液から酢酸パラジウム−トリエタ
ノールアミンを再結晶させて得た。このようにして得た
酢酸パラジウム−トリエタノールアミン4gを96gの
純水に溶解し、溶液とした(4.0wt%)。
The solution used was an aqueous solution of palladium acetate-triethanolamine and was prepared as follows. That is, 150 g of palladium acetate is added to 3
The suspension was suspended in 000 cc of isopropyl alcohol, and 610.5 g of triethanolamine was further added, followed by stirring at 35 ° C. for 12 hours. After completion of the reaction, isopropyl alcohol was removed by evaporation, ethyl alcohol was added to the solid to dissolve and filter, and the filtrate was obtained by recrystallizing palladium acetate-triethanolamine from the filtrate. 4 g of the thus obtained palladium acetate-triethanolamine was dissolved in 96 g of pure water to form a solution (4.0 wt%).

【0041】また使用した噴射ヘッドは、エッジシュー
タ型のサーマルインクジェット方式と同等の構造(ただ
しインクではなく、上記溶液を使用)とした。図7に示
したような1つのドット径が約Φ45μmとなるように
した場合の噴射ヘッドは、ノズル径はΦ25μm、発熱
体サイズは25μm×90μm(抵抗値121Ω)で、
駆動電圧を22.6V、パルス幅を6μs、駆動周波数
を10kHzで駆動し、1滴形成のエネルギーを約2
5.3μJとし、その時の液滴の噴射速度は約7m/s
であった。
The ejecting head used had the same structure as that of the edge shooter type thermal ink jet system (however, the above solution was used instead of ink). When the diameter of one dot is about Φ45 μm as shown in FIG. 7, the nozzle diameter is Φ25 μm, the heating element size is 25 μm × 90 μm (resistance value 121Ω),
The driving voltage was 22.6 V, the pulse width was 6 μs, the driving frequency was 10 kHz, and the energy for forming one droplet was about 2
5.3 μJ, and the jetting speed of the droplet at that time is about 7 m / s
Met.

【0042】なお、以上の溶液および噴射の条件は、素
子電極2,3の距離が140μmであり、そこに4滴付
着させる場合の一例であり、本発明はこの条件に限定さ
れるものではない。例えば、図8は同様に素子電極2,
3の距離が140μmであるが、6滴×2列=12滴付
着させて電子放出素子を形成する場合である。この例で
はドット径は約Φ22μmである。この場合、使用する
噴射ヘッドはノズル径が、Φ14μmのものが使用さ
れ、またそれに対応して、発熱体サイズは14μm×6
0μm(抵抗値102Ω)としたものであり、駆動電圧
を11.5V、パルス幅を4μs、駆動周波数を16k
Hzで駆動し、1滴形成のエネルギーを約5.2μJと
して液滴を噴射させた。そしてその時の液滴の噴射速度
は約6m/sであった。
The above conditions of the solution and the jetting are an example of a case where the distance between the device electrodes 2 and 3 is 140 μm and four drops adhere to the device electrodes 2 and 3, and the present invention is not limited to these conditions. . For example, FIG.
In this case, the distance of 3 is 140 μm, but 6 drops × 2 rows = 12 drops adhere to form the electron-emitting device. In this example, the dot diameter is about Φ22 μm. In this case, the ejection head used has a nozzle diameter of Φ14 μm, and the size of the heating element is correspondingly 14 μm × 6.
0 μm (resistance value: 102Ω), the driving voltage is 11.5 V, the pulse width is 4 μs, and the driving frequency is 16 k.
And the droplets were ejected at an energy of about 5.2 μJ for forming one droplet. The ejection speed of the droplet at that time was about 6 m / s.

【0043】また素子電極2,3の距離も140μmに
限定されるものではなく、より高精細な画像表示装置を
製作するには電子源基板の電子放出素子も高密度に配列
させる必要があり、例えば素子電極2,3の距離が50
μmであるような場合もある。その場合も使用する噴射
ヘッドは、上記のようなノズル径がΦ14μmのものお
よび発熱体サイズ,駆動条件等もそれに準じて適宜選ば
れる。
Also, the distance between the device electrodes 2 and 3 is not limited to 140 μm, and it is necessary to arrange the electron-emitting devices of the electron source substrate at a high density in order to manufacture a higher definition image display device. For example, if the distance between the device electrodes 2 and 3 is 50
μm. In this case as well, the ejection head used has a nozzle diameter of Φ14 μm as described above, and the size of the heating element, driving conditions, and the like are appropriately selected in accordance therewith.

【0044】つまり本発明では、素子電極2,3の距離
および要求される電子放出素子の精度に応じ、付着させ
る液滴数は、1〜30滴程度まで適宜選択し、最適な条
件で電子放出素子を形成するものであり、特別な条件に
限定されるものではない。なお、付着させる液滴数は使
用する噴射ヘッドのノズル径にも依存するが、最大30
滴程度にとどめておくことが、生産性の面から望ましい
(より微小な滴をより多く付着させることも可能である
が、生産性が低下しコスト面で不利になる。)。
That is, in the present invention, the number of droplets to be deposited is appropriately selected from about 1 to about 30 droplets in accordance with the distance between the device electrodes 2 and 3 and the required accuracy of the electron-emitting device. It forms an element and is not limited to special conditions. The number of droplets to be attached depends on the nozzle diameter of the ejection head to be used.
It is desirable from the viewpoint of productivity that the number of droplets is kept to the order of a droplet (it is possible to attach more fine droplets, but the productivity is lowered and the cost is disadvantageous).

【0045】図9は、効率的なドット形成を行うための
噴射ヘッドの一例を示す図で、図9(A)は組み立てら
れた噴射ヘッドを示す図、図9(B)は図9(A)の噴
射ヘッドの分解図、図9(C)は図9(B)に示す蓋基
板を上下反転して示す図である。本発明に使用する噴射
ヘッドについて図9を用いて説明する。ここでは噴射ヘ
ッドのノズル数を4個とした例を示している。図9中、
51は発熱体基板、52は蓋基板、50は発熱体基板5
1と蓋基板52とを接合させることにより形成された噴
射ヘッド(インクジェットヘッド)、53は発熱体基板
51の作成に用いるシリコン基板、54は個別電極、5
5は共通電極、56は発熱体、57は溶液流入口、58
はノズル、59は溝部、60は凹部領域である。発熱体
基板51は、シリコン基板53上にウエハプロセスによ
って個別電極54と共通電極55とエネルギー作用部で
ある発熱体56とを形成することによって構成されてい
る。
FIG. 9 is a view showing an example of an ejection head for performing efficient dot formation. FIG. 9 (A) is a view showing an assembled ejection head, and FIG. 9 (B) is a view showing FIG. 9 (A). 9) is an exploded view of the ejection head, and FIG. 9C is a diagram showing the lid substrate shown in FIG. 9B inverted upside down. The ejection head used in the present invention will be described with reference to FIG. Here, an example is shown in which the number of nozzles of the ejection head is four. In FIG.
51 is a heating element substrate, 52 is a lid substrate, 50 is a heating element substrate 5
An injection head (ink-jet head) formed by joining the first substrate 1 and the lid substrate 52; 53, a silicon substrate used for forming the heating element substrate 51;
5 is a common electrode, 56 is a heating element, 57 is a solution inlet, 58
Denotes a nozzle, 59 denotes a groove, and 60 denotes a concave region. The heating element substrate 51 is configured by forming an individual electrode 54, a common electrode 55, and a heating element 56 as an energy action section on a silicon substrate 53 by a wafer process.

【0046】一方、蓋基板52には、導電性薄膜となる
元素あるいは化合物を含有する溶液が導入される流路を
形成するための溝59と、流路に導入される前記溶液を
収容する共通液室(図示せず)を形成するための凹部領
域60とが形成されており、これらの発熱体基板51と
蓋基板52とを図9に示すように接合させることによ
り、前記流路及び前記共通液室が形成される。なお、発
熱体基板51と蓋基板52とを接合させた状態において
は、前記流路の底面部に発熱体56が位置し、流路の端
部にはこれらの流路に導入された溶液の一部を液滴とし
て吐出させるためのノズル58が形成されている。ま
た、蓋基板52には、供給手段(図示せず)によって前
記供給液室内に溶液を供給するための溶液流入口57が
形成されている。
On the other hand, the lid substrate 52 has a groove 59 for forming a flow channel into which a solution containing an element or a compound to be a conductive thin film is introduced, and a common groove for accommodating the solution introduced into the flow channel. A concave region 60 for forming a liquid chamber (not shown) is formed, and the heating element substrate 51 and the lid substrate 52 are joined as shown in FIG. A common liquid chamber is formed. In a state where the heating element substrate 51 and the lid substrate 52 are joined, the heating element 56 is located on the bottom surface of the flow path, and the end of the flow path is provided with the solution introduced into these flow paths. A nozzle 58 for discharging a part as a droplet is formed. The lid substrate 52 has a solution inlet 57 for supplying a solution into the supply liquid chamber by a supply unit (not shown).

【0047】この例では4ノズルの噴射ヘッドを示して
いるが、このようなマルチノズル型の噴射ヘッドを用い
ると大変効率的に電子放出素子を形成することができ
る。なおこの例では4ノズルの噴射ヘッドを示している
が、必ずしも4ノズルに限定されるものではなく、ノズ
ル数が多ければ多いほど電子放出素子の形成が効率的に
なることはいうまでもない。ただし、単純に多くすれば
よいということではなく、多くすれば噴射ヘッドも高価
になり、また噴射ノズルの目詰まりによる確率も高くな
るので、それらも考慮し装置全体のバランス(装置コス
トと電子放出素子の製造効率のバランス)を考えて決め
られる。
In this example, a four-nozzle ejection head is shown. If such a multi-nozzle ejection head is used, an electron-emitting device can be formed very efficiently. Although this example shows a four-nozzle ejection head, it is not necessarily limited to four nozzles. Needless to say, the larger the number of nozzles, the more efficient the formation of electron-emitting devices. However, this does not mean simply increasing the number of nozzles. Increasing the number of nozzles increases the cost of the ejection head and increases the probability of clogging of the ejection nozzles. (A balance of element manufacturing efficiency).

【0048】またノズル数だけではなく、ノズル列配列
長さ(噴射ヘッドの有効噴射幅)についても、同様の考
えが必要である。すなわち、単純にノズル列配列長さ
(噴射ヘッドの有効噴射幅)を多くすればよいというこ
とではなく、これも装置全体のバランス(装置コストと
電子放出素子の製造効率のバランス)を考えて決められ
る。
In addition to the number of nozzles, the same consideration is required for the nozzle array length (effective ejection width of the ejection head). That is, it is not necessary to simply increase the length of the nozzle array (effective ejection width of the ejection head). Can be

【0049】一例をあげると本発明では、マルチノズル
のノズル列配列長さ(噴射ヘッドの有効噴射幅)は、素
子電極2,3間距離と同等もしくはそれより大となるよ
うにノズルの数及びその配列密度を決めている。ただし
ここで、それより大となるようにするというのは、無制
限に大ということではなく、素子電極2,3間距離より
少し大ということである。つまり本発明の基本的な考え
方は、素子電極2,3間距離と同等のノズル列配列長さ
(噴射ヘッドの有効噴射幅)を確保した噴射ヘッドとす
ることにより、噴射ヘッドのコストを最小限におさえ、
かつ素子電極2,3間距離と同等のノズル列配列長さ
(噴射ヘッドの有効噴射幅)とすることにより、効率的
に電子放出素子を製作しようというものである。
As an example, in the present invention, the number of nozzles and the number of nozzles are set so that the nozzle array length of the multi-nozzles (effective ejection width of the ejection head) is equal to or greater than the distance between the element electrodes 2 and 3. The array density is determined. However, to be larger than that here does not mean that it is unlimitedly large, but that it is slightly larger than the distance between the device electrodes 2 and 3. In other words, the basic idea of the present invention is to minimize the cost of the ejection head by using an ejection head having a nozzle array arrangement length (effective ejection width of the ejection head) equivalent to the distance between the element electrodes 2 and 3. Hold down
In addition, by making the nozzle row arrangement length (effective ejection width of the ejection head) equal to the distance between the element electrodes 2 and 3, an electron-emitting device can be manufactured efficiently.

【0050】より具体的な数値を、上記のように4滴の
液滴を素子電極2,3の140μm間を埋めるパターン
を形成するように打ち込む場合で説明する。この場合、
本発明では、図9に示した4ノズルのノズル列配列長さ
(噴射ヘッドの有効噴射幅、言い換えるならば、両端ノ
ズル間距離)は、約127μm(素子電極2,3の14
0μm間とほぼ同等の長さとみなせる)とされ、各ノズ
ル間距離は約42.3μmとしている。つまりこの場
合、噴射ヘッドとして、いわゆるインクジェットプリン
タでいうところの600dpi(dot per in
ch)相当のノズル配列密度をもつものを使用してい
る。
More specific numerical values will be described in the case where four droplets are ejected so as to form a pattern filling 140 μm between the device electrodes 2 and 3 as described above. in this case,
In the present invention, the nozzle row arrangement length of four nozzles shown in FIG. 9 (effective ejection width of the ejection head, in other words, the distance between the nozzles at both ends) is about 127 μm (14 of the element electrodes 2 and 3).
The distance between the nozzles is about 42.3 μm. That is, in this case, as the ejection head, 600 dpi (dot per in
ch) A nozzle having a corresponding nozzle array density is used.

【0051】なお、以上は図9に示した4ノズルの噴射
ヘッドで説明したが、各ノズル間距離が約42.3μm
の6ノズルの噴射ヘッドとすることも考えられる。この
場合、6ノズルのノズル列配列長さ(噴射ヘッドの有効
噴射幅、言い換えるならば、両端ノズル間距離)は、約
212μm(素子電極2,3の140μm間より大とみ
なせる)とされ、素子電極2,3間距離をノズル列配列
長さが余裕をもってカバーし、効率的に電子放出素子を
製造することができる。
Although the above description has been made with reference to the four-nozzle ejection head shown in FIG. 9, the distance between each nozzle is about 42.3 μm
It is also conceivable to use a six-nozzle ejection head. In this case, the nozzle array length of the six nozzles (the effective ejection width of the ejection head, in other words, the distance between the nozzles at both ends) is about 212 μm (which can be considered to be larger than the interval between 140 μm of the element electrodes 2 and 3). The distance between the electrodes 2 and 3 is sufficiently covered by the length of the array of nozzles, so that the electron-emitting device can be manufactured efficiently.

【0052】図10ないし図12は、それぞれ、本発明
の一実施形態に係る電子源基板及びその製造方法を説明
するための模式的平面図である。図10に示す実施例
は、表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも
外側に、溶液による噴射付与パターンを形成したもの
で、電子源基板10は、図示のように、基板10上に配
置された複数対の素子電極2,3と、各対の素子電極
2,3間に噴射付与され形成された導電性薄膜4とを有
する表面伝導型電子放出素子群を形成した電子源基板で
あって、前記噴射付与される領域は、前記表面伝導型電
子放出素子群が形成される領域よりも広くしている。
FIGS. 10 to 12 are schematic plan views for explaining an electron source substrate and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 10, a spray application pattern using a solution is formed outside a region where a surface conduction electron-emitting device group is formed. As shown in FIG. Electron source substrate formed with a surface conduction type electron-emitting device group having a plurality of pairs of device electrodes 2 and 3 arranged in a pair and a conductive thin film 4 sprayed and formed between each pair of device electrodes 2 and 3 In this case, the area where the jet is applied is wider than the area where the surface conduction electron-emitting device group is formed.

【0053】電子源基板10は、特に、基板10上に配
置された複数対の素子電極2,3と、各対の素子電極
2,3間に噴射付与され形成された導電性薄膜4とを有
する表面伝導型電子放出素子群を形成した電子源基板で
あって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されてい
る領域X,Yの外側Xa,Xb,Ya,Ybに、噴射付
与された溶液の液滴による、当該電子源基板10を基板
ごと若しくは複数の基板群ごとに区別可能となるパター
ンが形成されている。
The electron source substrate 10 includes, in particular, a plurality of pairs of device electrodes 2 and 3 arranged on the substrate 10 and a conductive thin film 4 formed by spraying between each pair of device electrodes 2 and 3. A surface conduction electron-emitting device group having the surface conduction electron-emitting device group, wherein the surface conduction electron-emitting device group is formed on the electron source substrate and sprayed to the outside Xa, Xb, Ya, Yb outside the regions X, Y where the surface conduction electron-emitting device group is formed. A pattern is formed by droplets of the solution so that the electron source substrate 10 can be distinguished for each substrate or for each of a plurality of substrate groups.

【0054】また、その製造方法は、基板10上に複数
対の素子電極2,3を配置し、各対の素子電極2,3間
に導電性薄膜4の材料を含有した溶液の液滴を噴射付与
して前記導電性薄膜4による表面伝導型電子放出素子群
を形成する電子源基板の製造方法であって、前記表面伝
導型電子放出素子群が形成されている領域X,Yの外側
Xa,Xb,Ya,Ybに溶液の液滴を噴射付与するこ
とにより、当該電子源基板の製造方法により製造された
電子源基板10を基板ごと若しくは複数の基板群ごとに
区別可能とするパターンを形成するようにしたものであ
る。
In the manufacturing method, a plurality of pairs of device electrodes 2 and 3 are arranged on a substrate 10, and a droplet of a solution containing the material of the conductive thin film 4 is placed between each pair of device electrodes 2 and 3. A method for manufacturing an electron source substrate in which a surface conduction electron-emitting device group is formed by the conductive thin film 4 by spraying, wherein Xa outside the regions X and Y where the surface conduction electron-emitting device group is formed. , Xb, Ya, and Yb are sprayed to form a pattern that enables the electron source substrate 10 manufactured by the method for manufacturing an electron source substrate to be distinguished for each substrate or for each of a plurality of substrate groups. It is something to do.

【0055】図10(A)は電子源基板の電子放出素子
の配列及び噴射付与パターンを示す図、図10(B)は
図10(A)に示す1対の電子放出素子の拡大図、図1
0(C)は噴射ヘッドのノズル配列を示す図で、図中、
58は噴射ヘッドのノズルである。
FIG. 10A is a diagram showing the arrangement of electron-emitting devices on the electron source substrate and the pattern for applying the jet, and FIG. 10B is an enlarged view of the pair of electron-emitting devices shown in FIG. 1
0 (C) is a diagram showing the nozzle arrangement of the ejection head.
58 is a nozzle of the ejection head.

【0056】図3,図4を用いて前述したように、本発
明では、噴射ヘッドは基板14(電子源基板10)と相
対移動を行いながら、液滴を付与して、電子放出素子群
を形成する。図10は、電子源基板10に形成された素
子電極2,3及びその素子電極2,3間に縦方向(副走
査方向)に4滴の液滴付与によって形成された電子放出
素子群を示すとともに、噴射ヘッドをノズル面から見た
図で示している。横方向はここでは主走査方向と定義す
る。
As described above with reference to FIGS. 3 and 4, in the present invention, the ejection head applies droplets while relatively moving with respect to the substrate 14 (electron source substrate 10) to form the electron-emitting device group. Form. FIG. 10 shows the device electrodes 2 and 3 formed on the electron source substrate 10 and the electron-emitting device group formed between the device electrodes 2 and 3 by applying four droplets in the vertical direction (sub-scanning direction). The drawing also shows the ejection head as viewed from the nozzle surface. Here, the horizontal direction is defined as the main scanning direction.

【0057】説明を簡略化するために、今ここでは、噴
射ヘッドと基板14(電子源基板10)の相対移動を図
3の場合のように基板14の前面に置かれ、キャリッジ
搭載された噴射ヘッドが主走査方向ならびに副走査方向
に移動しながら液滴を付与して、電子放出素子群を形成
する場合の例で説明する。
For simplicity of description, here, the relative movement between the ejection head and the substrate 14 (electron source substrate 10) is placed on the front surface of the substrate 14 as shown in FIG. An example in which the head applies droplets while moving in the main scanning direction and the sub-scanning direction to form an electron-emitting device group will be described.

【0058】前述のように図10では、素子電極2,3
間に縦方向(副走査方向)に4滴の液滴付与によって形
成された電子放出素子群を示しているが、本発明ではこ
のような基板14(電子源基板10)に電子放出素子群
を形成するだけではなく、それ以外のパターンも同様の
噴射ヘッドを利用して形成しようとするものである。
As described above, in FIG.
An electron-emitting device group formed by applying four droplets in the vertical direction (sub-scanning direction) is shown between the electron-emitting device groups. In addition to the formation, other patterns are intended to be formed using the same ejection head.

【0059】そのため図10に示したように、領域X,
領域Yはそれぞれ主走査方向ならびに副走査方向の電子
放出素子群形成領域であるが、それら以外に領域Xa,
領域Xb,領域Ya,領域Ybという具合に、電子放出
素子群形成領域の外側にも少しスペースを設け、キャリ
ッジ搭載された噴射ヘッドが主走査方向ならびに副走査
方向に移動しながら液滴を付与する場合も、これら領域
Xa,領域Xb,領域Ya,領域Ybまでもキャリッジ
走査が可能であるようにし、さらにそれらの領域におい
ても、電子放出素子群を形成するために噴射する溶液と
同じ溶液を噴射付与できるような電子源基板製造方法及
び装置としている。また使用する基板14(電子源基板
10)も電子放出素子群を形成するだけではなく、電子
放出素子群形成領域の外側にも少しスペースを設けたよ
うな基板としている。
Therefore, as shown in FIG.
The region Y is a region where the electron-emitting devices are formed in the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively.
A small space is provided outside the electron-emitting-element-group-forming region, such as the region Xb, the region Ya, and the region Yb, and the ejection head mounted on the carriage applies droplets while moving in the main scanning direction and the sub-scanning direction. Also in this case, the carriage scanning can be performed even in these areas Xa, Xb, Ya, and Yb, and the same solution as the solution sprayed for forming the electron-emitting device group is sprayed in those areas. An electron source substrate manufacturing method and apparatus that can be provided. In addition, the substrate 14 (electron source substrate 10) used is not limited to the one in which the electron-emitting device group is formed, and has a small space outside the electron-emitting device group formation region.

【0060】上述のごとき電子源基板製造装置、該製造
装置に用いる製造方法、及び基板とすることにより、噴
射ヘッドは単に電子放出素子群を形成するためのパター
ン形成だけではなく、それ以外のパターン形成も行うこ
とが可能となる。例えば、各基板ごとに他の基板と区別
するためのパターン形成なども行うことができる。より
具体的な一例として、図10では基板区別用パターンと
して“123”と示したが、製造番号や製造年月日など
を噴射ヘッドによって1枚1枚の基板に形成することが
できる。なおいうまでもないが、このような数字,文字
に限らず、1枚1枚を区別する、もしくは複数枚ずつを
区別するためものであれば、記号,図柄のようなもので
もよい。
By using the electron source substrate manufacturing apparatus, the manufacturing method used in the manufacturing apparatus, and the substrate as described above, the ejection head is not limited to simply forming a pattern for forming an electron-emitting device group, but also forming other patterns. Formation can also be performed. For example, pattern formation for distinguishing each substrate from other substrates can be performed. As a more specific example, FIG. 10 shows “123” as the substrate discriminating pattern. However, the production number, the production date, and the like can be formed on each substrate by an ejection head. Needless to say, the present invention is not limited to such numbers and characters, but may be a symbol or a symbol as long as it is used for distinguishing one by one or a plurality of sheets.

【0061】通常このような製造番号などは、完成した
部品ユニットに銘板を貼ったり、刻印したりしている
が、本発明のように非常に高精度で、清浄度が要求され
るような部品ユニット(電子源放出基板)の製造におい
ては、後で銘板を貼ったり、刻印したりといった工程が
はいると、その作業時の汚染あるいは空気中の塵埃等に
よる汚染によって、電子源放出基板の本来の性能が維持
できなくなることがある。しかしながら本発明では、電
子放出素子群を形成する際に同時にこのような製造番号
などを付与できるので、電子放出素子群を形成する環境
と同じ環境(通常、クラス100〜1000程度のクリ
ーンルーム)を維持したままこのような工程(製造番号
などの付与工程)を行うことができるので、製造される
電子源基板は汚染等の問題もなく、非常に高性能な電子
源基板が製造できる。また、従来のように後から別の装
置で刻印したりする必要もないため、非常に効率がよく
製造コストも下げることができる。
Normally, such a serial number or the like is affixed or engraved on the completed component unit with a nameplate. However, as in the present invention, a component requiring extremely high precision and cleanliness is required. In the manufacture of the unit (electron emission substrate), if a process such as attaching a nameplate or engraving is performed later, contamination of the electron source emission substrate due to contamination during the work or dust and the like in the air Performance may not be maintained. However, in the present invention, such a serial number can be given at the same time when the electron-emitting device group is formed. Therefore, the same environment as the environment in which the electron-emitting device group is formed (normally, a clean room of a class of about 100 to 1000) is maintained. Since such a process (a process of assigning a serial number or the like) can be performed as it is, there is no problem such as contamination of the manufactured electron source substrate, and an extremely high-performance electron source substrate can be manufactured. In addition, since it is not necessary to perform engraving with another device later as in the related art, it is very efficient and the manufacturing cost can be reduced.

【0062】図11は、本発明に係る電子源基板及びそ
の製造方法を説明するための模式的平面図で、本実施例
は、表面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも
外側に、性能チェックのためのパターンを形成したもの
で、電子源基板10は、図示のように、基板10上に配
置された複数対の素子電極2,3と、各対の素子電極
2,3間に噴射付与され形成された導電性薄膜4とを有
する表面伝導型電子放出素子群を形成した電子源基板で
あって、前記表面伝導型電子放出素子群が形成されてい
る領域X,Yの外側Xa,Xb,Ya,Ybに、1対若
しくは複数対の素子電極2,3を配置するとともに、各
対の素子電極2,3間に前記導電性薄膜4による他の表
面伝導型の電子放出素子若しくは電子放出素子群を、前
記表面伝導型電子放出素子群の性能チェックのために形
成したものである。
FIG. 11 is a schematic plan view for explaining an electron source substrate and a method of manufacturing the same according to the present invention. In the present embodiment, an outer side of a region where a surface conduction electron-emitting device group is formed is shown. The electron source substrate 10 has a plurality of pairs of device electrodes 2 and 3 disposed on the substrate 10 and a plurality of pairs of device electrodes 2 and 3 between each pair of device electrodes 2 and 3, as shown in FIG. An electron source substrate formed with a surface conduction electron-emitting device group having a conductive thin film 4 formed by spraying on the surface of the substrate, wherein the surface conduction electron-emitting device group is formed outside the regions X and Y. Xa, Xb, Ya, and Yb are provided with one or more pairs of device electrodes 2 and 3 and another surface conduction type electron-emitting device using the conductive thin film 4 between each pair of device electrodes 2 and 3. Alternatively, the group of electron-emitting devices may be It is obtained by forming for performance check of the element group.

【0063】その製造方法は、基板10上に複数対の素
子電極2,3を配置し、各対の素子電極2,3間に導電
性薄膜4の材料を含有した溶液の液滴を噴射付与して前
記導電性薄膜4による表面伝導型電子放出素子群を形成
する電子源基板の製造方法であって、前記表面伝導型電
子放出素子群が形成されている領域X,Yの外側Xa,
Xb,Ya,Ybに、1対若しくは複数対の素子電極
2,3を配置するとともに、各対の素子電極2,3間に
前記導電性薄膜4の材料を含有する溶液の液滴を噴射付
与することにより、前記表面伝導型電子放出素子群の性
能チェックのための他の表面伝導型の電子放出素子若し
くは電子放出素子群を形成するようにしたものである。
In the manufacturing method, a plurality of pairs of device electrodes 2 and 3 are arranged on a substrate 10, and a droplet of a solution containing the material of the conductive thin film 4 is sprayed between each pair of device electrodes 2 and 3. And forming a surface conduction electron-emitting device group using the conductive thin film 4, wherein the surface conduction electron-emitting device group is formed in a region X, Y outside Xa,
One or more pairs of device electrodes 2 and 3 are arranged on Xb, Ya and Yb, and a droplet of a solution containing the material of the conductive thin film 4 is sprayed between each pair of device electrodes 2 and 3. By doing so, another surface conduction type electron-emitting device or electron emission device group for checking the performance of the surface conduction type electron-emitting device group is formed.

【0064】図11は前述の図10と同様に、素子電極
2,3間に縦方向(副走査方向)に4滴の液滴付与によ
って形成された電子放出素子群を示しているが、本発明
は、電子放出素子群形成領域である領域X,領域Y以外
の領域Xa,領域Xb,領域Ya,領域Yb、つまり電
子放出素子群形成領域の外側にも少しスペースを設け、
そこにも、同様な複数対の素子電極を形成するととも
に、その素子電極間に導電性薄膜の材料を含有する溶液
の液滴を噴射付与することにより、電子放出素子と同様
の素子電極及び導電性薄膜のパターンを形成したもの
で、図示の実施例は、4ヵ所に前記素子電極及び導電性
薄膜のパターンを設けたものを示している。
FIG. 11 shows an electron-emitting device group formed by applying four droplets in the vertical direction (sub-scanning direction) between the device electrodes 2 and 3 similarly to FIG. 10 described above. According to the invention, a small space is provided also in the region Xa other than the region X and the region Y, the region Xb, the region Ya, and the region Yb other than the region Y where the electron-emitting device group is formed, that is, outside the electron-emitting device group formation region.
A plurality of similar device electrodes are formed thereon, and a droplet of a solution containing the material of the conductive thin film is sprayed between the device electrodes, thereby forming the same device electrode and conductive material as the electron-emitting device. In the illustrated embodiment, a pattern of a conductive thin film is provided at four locations.

【0065】上述のごとく電子放出素子群形成領域の外
側に電子放出素子と同様の素子電極及び導電性薄膜のパ
ターンを形成する理由は、後述のフォーミング処理によ
って、電子放出部を形成した際の素子の機能等のチェッ
クをこのパターンを使って行うためである。形成された
電子放出素子を全数チェックすれば確実ではあるが、そ
れには非常に時間がかかり、コスト的に大変高いものと
なってしまう。しかしながら本発明では、このようなチ
ェック専用のパターンを設け、素子の全数チェックを行
うのではなく、このパターンを用いてチェックを行うの
で、短時間にチェックが終了する。チェックするもの
は、例えば通電フォーミング処理終了後のパターンの電
極間に電圧印加した場合に流れる電流である。
As described above, the reason why the same pattern of the device electrode and the conductive thin film as the electron-emitting device is formed outside the region where the electron-emitting device group is formed is as follows. This is because the check of the function or the like is performed using this pattern. Although it is certain that all the formed electron-emitting devices are checked, it takes a very long time and is very expensive. However, in the present invention, such a check-only pattern is provided, and not all elements are checked, but the check is performed using this pattern. Therefore, the check is completed in a short time. What is checked is, for example, the current flowing when a voltage is applied between the electrodes of the pattern after the completion of the energization forming process.

【0066】なおこの例では、チェック用のパターンも
電子放出素子群と同じ素子の例として説明したが、必ず
しも全く同じにする必要はなく、チェック専用のパター
ンとして、簡略化した形状のパターンであっても良い。
またその数も必ずしも4個にする必要はない。ただし、
ある1ヵ所のみにチェックパターンを形成してチェック
するよりは、この例のように4隅にそのようなチェック
パターンを形成しておいてチェックした方が、大面積の
基板の性能チェックには有利である。特に200mm×
200mm程度より小さい電子源基板の場合は1ヵ所で
もよいが、それより大きいものに関しては、広範囲にわ
たる基板全体の一定の品質を確保するうえで、複数個の
チェック用パターンを分散して配置することが望まし
い。なぜなら、そもそもこのようなチェックパターンを
設けるのは、広範囲に製作した複数個の素子が、場所に
よらず均一にできているかどうかをチェックする目的が
あるからである。
In this example, the check pattern is described as an example of the same element as the electron-emitting device group. However, it is not always necessary to make the pattern exactly the same. May be.
Also, the number does not necessarily have to be four. However,
Rather than forming a check pattern in only one place and checking, forming such a check pattern in the four corners as in this example and checking it is advantageous for checking the performance of a large-area substrate. It is. Especially 200mm ×
In the case of an electron source substrate smaller than about 200 mm, it may be located at one place, but for a substrate larger than that, a plurality of check patterns should be dispersed in order to ensure constant quality of the entire substrate over a wide range. Is desirable. The reason for providing such a check pattern in the first place is to check whether a plurality of elements manufactured over a wide area are made uniform regardless of the location.

【0067】以上の説明より明らかなように、本発明の
電子源基板は、基板上の複数対の各素子電極間に導電性
薄膜の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与され製造さ
れるが、電子源基板は表面伝導型電子放出素子群が形成
される領域よりも少し大きく構成され、その領域の外側
にも、このような溶液の液滴を噴射付与し、いろいろな
パターンを形成可能とした基板であり、またそれを製造
する方法及び装置も、その領域の外側にも溶液の液滴噴
射付与ができるようにした製造方法及び装置である。そ
してこのように導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴
を噴射付与した後、本発明では以下に説明するようなフ
ォーミング処理によって、電子放出部5を形成する(図
1,図2参照)。
As is apparent from the above description, the electron source substrate of the present invention is manufactured by spraying droplets of a solution containing a material of a conductive thin film between a plurality of pairs of device electrodes on the substrate. However, the electron source substrate is configured to be slightly larger than the area where the surface conduction electron-emitting devices are formed, and it is possible to form various patterns by spraying such solution droplets on the outside of the area. A substrate and a method and apparatus for manufacturing the same are also a manufacturing method and apparatus capable of spraying a liquid droplet onto the outside of the region. Then, after the droplets of the solution containing the material of the conductive thin film are jetted and applied, the electron emitting portion 5 is formed by a forming process described below in the present invention (see FIGS. 1 and 2). .

【0068】電子放出部5は、導電性薄膜4の一部に形
成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性薄膜4の
膜厚,膜質,材料等、あるいはフォーミング処理条件等
に依存したものとなる。電子放出部5の内部には、10
00Å以下の粒径の導電性微粒子を含む場合もある。こ
の導電性微粒子は、導電性薄膜4を構成する材料の元素
の一部、あるいは全ての元素を含有するものとなる。電
子放出部5及びその近傍の導電性薄膜4には、炭素ある
いは炭素化合物を含む場合もある。
The electron-emitting portion 5 is constituted by a high-resistance crack formed in a part of the conductive thin film 4 and depends on the thickness, film quality, material, etc. of the conductive thin film 4 or the forming processing conditions. Becomes The inside of the electron emission section 5 has 10
It may contain conductive fine particles having a particle size of not more than 00 °. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material constituting the conductive thin film 4. The electron emitting portion 5 and the conductive thin film 4 in the vicinity thereof may contain carbon or a carbon compound.

【0069】この導電性薄膜4に施すフォーミング処理
方法の一例として、通電処理による方法を説明する。素
子電極2,3間に、不図示の電源を用いて通電を行う
と、導電性薄膜4の部位に構造の変化した電子放出部5
が形成される。すなわち、通電フォーミングによれば導
電性薄膜4に局所的に破壊,変形もしくは変質等の構造
変化した部位が形成され、この部位が電子放出部5とな
る。
As an example of the forming method applied to the conductive thin film 4, a method using an energization process will be described. When current is applied between the device electrodes 2 and 3 using a power supply (not shown), the electron emitting portion 5 having a changed structure
Is formed. That is, according to the energization forming, a portion of the conductive thin film 4 where a structural change such as destruction, deformation or alteration is locally formed, and this portion becomes the electron emission portion 5.

【0070】図13は、本発明に適用する上記のごとく
の通電フォーミング処理の電圧波形の例を示す図であ
る。電圧波形は特にパルス波形が好ましく、パルス波高
値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合(図13
(A))と、パルス波高値を増加させながら、電圧パル
スを印加する場合(図13(B))とがある。まずパル
ス波高値が一定電圧とした場合(図13(A))につい
て説明する。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a voltage waveform of the energization forming process as described above applied to the present invention. The voltage waveform is particularly preferably a pulse waveform. When a voltage pulse having a constant pulse peak value is continuously applied (FIG. 13)
(A)) and a case where a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value (FIG. 13 (B)). First, the case where the pulse crest value is a constant voltage (FIG. 13A) will be described.

【0071】図13(A)におけるT1及びT2はそれ
ぞれ電圧波形のパルス幅とパルス間隔であり、T1を1
μs〜10ms、T2を10μs〜100msとし、三
角波の波高値(通電フォーミング時のピーク電圧)を表
面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選択する。こ
のような条件のもと、例えば、数秒ないし数十分間電圧
を印加する。また、パルス波形は三角波に限定されるも
のではなく、矩形波など所望の波形を用いても良い。
In FIG. 13A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, respectively.
μs to 10 ms, T2 is set to 10 μs to 100 ms, and the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of energization forming) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device. Under such conditions, for example, a voltage is applied for several seconds to tens of minutes. Further, the pulse waveform is not limited to a triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave may be used.

【0072】図13(B)におけるT1及びT2は、図
13(A)に示したものと同様にそれぞれ電圧波形のパ
ルス幅とパルス間隔を示し、三角波の波高値(通電フォ
ーミング時のピーク電圧)は、例えば0.1Vステップ
程度ずつ増加させることができる。
T1 and T2 in FIG. 13B indicate the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, respectively, as in FIG. 13A, and the peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming). Can be increased by, for example, about 0.1 V steps.

【0073】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔T2中に、導電性薄膜4を局所的に破壊、変形しない
程度の電圧を印加し、電流を測定して検知することがで
きる。例えば0.1V程度の電圧印加により流れる素子
電流を測定し、抵抗値を求めて、1MΩ以上の抵抗を示
した時に通電フォーミングを終了させる。
The end of the energization forming process can be detected by applying a voltage that does not locally destroy or deform the conductive thin film 4 during the pulse interval T2, and measuring the current. For example, the device current flowing when a voltage of about 0.1 V is applied is measured, and the resistance value is calculated. When the resistance value indicates 1 MΩ or more, the energization forming is terminated.

【0074】通電フォーミングを終了した素子には、活
性化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。活性化処理
を施すことにより、素子電流If、放出電流Ieが著し
く変化する。活性化工程は、例えば有機物質のガスを含
有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パルス
の印加を繰り返すことで行うことができる。上記の雰囲
気は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用
いて真空容器内を廃棄した場合に雰囲気内に残留する有
機ガスを利用して形成することができる他、イオンポン
プなどにより一旦十分に排気した真空中に適当な有機物
質のガスを導入することによっても得られる。このとき
の好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真
空容器の形状や、有機物質の種類などにより異なるため
場合に応じ適宜設定される。
It is desirable to perform a process called an activation process on the device after the energization forming. By performing the activation process, the device current If and the emission current Ie change significantly. The activation step can be performed, for example, by repeatedly applying a pulse in an atmosphere containing an organic substance gas, similarly to the energization forming. The above atmosphere can be formed by using an organic gas remaining in the atmosphere when the inside of the vacuum vessel is discarded using, for example, an oil diffusion pump or a rotary pump, or sufficiently exhausted once by an ion pump or the like. It can also be obtained by introducing a gas of an appropriate organic substance into a vacuum. The preferable gas pressure of the organic substance at this time varies depending on the above-described application form, the shape of the vacuum vessel, the type of the organic substance, and the like, and is appropriately set according to the case.

【0075】上記の有機物質としては、アルカン,アル
ケン,アルキンの脂肪族炭化水素類,芳香族炭化水素
類,アルコール類,アルデヒド類,ケトン類,アミン
類,フェノール,カルボン酸,スルホン酸等の有機酸類
等が好ましく、具体的には、メタン,エタン,プロパン
などCn2n+2で表される飽和炭化水素,エチレン,プ
ロピレンなどCn2n等の組成式で表される不飽和炭化
水素,ベンゼン,トルエン,メタノール,ホルムアルデ
ヒド,アセトアルデヒド,アセトン,メチルエチルケト
ン,メチルアミン,エチルアミン,フェノール,蟻酸,
酢酸,プロピオン酸等が使用できる。この処理により雰
囲気中に存在する有機物質から炭素あるいは炭素化合物
が素子上に堆積し、素子電流If,放出電流Ieが著し
く変化する。活性化工程の終了判定は、素子電流Ifと
放出電流Ieを測定しながら行う。なおパルス幅,パル
ス間隔,パルス波高値などは適宜設定される。
Examples of the above organic substances include organic hydrocarbons such as aliphatic hydrocarbons of alkane, alkene and alkyne, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, phenol, carboxylic acid, sulfonic acid and the like. acids and the like are preferable. Specifically, methane, ethane, C n H 2n + 2 represented by saturated hydrocarbons, ethylene, propylene C n H 2n such unsaturated hydrocarbons represented by the composition formula such as propane , Benzene, toluene, methanol, formaldehyde, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methylamine, ethylamine, phenol, formic acid,
Acetic acid, propionic acid and the like can be used. By this treatment, carbon or a carbon compound is deposited on the device from the organic substance existing in the atmosphere, and the device current If and the emission current Ie are significantly changed. The end of the activation step is determined while measuring the device current If and the emission current Ie. Note that the pulse width, pulse interval, pulse peak value, and the like are set as appropriate.

【0076】炭素あるいは炭素化合物とは、グラファイ
ト(単結晶,多結晶の両者を指す),非晶質カーボン
(非晶質カーボン及び非晶質カーボンと前記グラファイ
トの微結晶の混合物を含むカーボン)であり、その膜厚
は500Å以下にするのが好ましく、より好ましくは3
00Å以下である。
The carbon or carbon compound includes graphite (both single crystal and polycrystal) and amorphous carbon (carbon including amorphous carbon and a mixture of amorphous carbon and the fine crystals of graphite). The thickness is preferably set to 500 ° or less, more preferably 3 °.
00 ° or less.

【0077】こうして作成した電子放出素子は、安定化
処理を行うことが好ましい。この処理は真空容器内の有
機物質の分圧が、1×10-8Torr以下、望ましくは
1×10-10Torr以下で行うのが良い。真空容器内
の圧力は、10-6〜10-7Torr以下が好ましく、特
に1×10-8Torr以下が好ましい。真空容器を排気
する真空排気装置は、装置から発生するオイルが素子の
特性に影響を与えないように、オイルを使用しないもの
を用いるのが好ましい。具体的には、ソープションポン
プ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げることができ
る。さらに真空容器内を排気するときには、真空容器全
体を過熱して真空容器内壁や電子放出素子に吸着した有
機物質分子を排気しやすくするのが好ましい。このとき
の加熱した状態での真空排気条件は、80〜200℃で
5時間以上が望ましいが、特にこの条件に限るものでは
なく、真空容器の大きさや形状、電子放出素子の構成な
どの諸条件により変化する。
It is preferable that the electron-emitting device thus manufactured is subjected to a stabilization process. This treatment is preferably performed at a partial pressure of the organic substance in the vacuum vessel of 1 × 10 −8 Torr or less, preferably 1 × 10 −10 Torr or less. The pressure in the vacuum vessel is preferably 10 -6 to 10 -7 Torr or less, and particularly preferably 1 × 10 -8 Torr or less. It is preferable to use a vacuum evacuation device that does not use oil so that the oil generated from the device does not affect the characteristics of the element. Specifically, a vacuum exhaust device such as a sorption pump and an ion pump can be used. Further, when evacuating the inside of the vacuum vessel, it is preferable to overheat the entire vacuum vessel to facilitate evacuating the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum vessel and the electron-emitting device. The evacuation conditions in the heated state at this time are desirably 5 hours or more at 80 to 200 ° C., but are not particularly limited to these conditions. It changes with.

【0078】なお、上記有機物質の分圧は、質量分析装
置により質量数が10〜200の炭素と水素を主成分と
する有機分子の分圧を測定し、それらの分圧を積算する
ことにより求められる。安定化工程を経た後、駆動時の
雰囲気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するの
が好ましいが、これに限るものではなく、有機物質が十
分除去されていれば、真空度自体は多少低下しても十分
安定な特性を維持することができる。このような真空雰
囲気を採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化
合物の堆積を抑制でき、結果として素子電流If,放出
電流Ieが安定する。
The partial pressure of the organic substance is determined by measuring the partial pressure of organic molecules having a mass number of 10 to 200 and mainly containing carbon and hydrogen by a mass spectrometer, and integrating these partial pressures. Desired. After the stabilization step, it is preferable that the atmosphere at the time of driving maintain the atmosphere at the end of the stabilization process, but the present invention is not limited to this. Even if it is slightly reduced, it is possible to maintain sufficiently stable characteristics. By employing such a vacuum atmosphere, deposition of new carbon or a carbon compound can be suppressed, and as a result, the device current If and the emission current Ie are stabilized.

【0079】次に本発明の画像表示装置について述べ
る。本発明の一実施形態における画像表示装置は、上述
したいくつかの実施形態に係る電子源基板10と、該電
子源基板10に対向して配置され、蛍光体を搭載したフ
ェースプレート(後述のプレート76)とを有するよう
にしたものである。
Next, the image display device of the present invention will be described. An image display device according to an embodiment of the present invention includes an electron source substrate 10 according to some of the above-described embodiments, and a face plate (a plate to be described later) that is disposed to face the electron source substrate 10 and has a phosphor mounted thereon. 76).

【0080】画像表示装置に用いる電子源基板の電子放
出素子の配列については種々のものが採用できる。ま
ず、並列に配置した多数の電子放出素子の個々を両端で
接続し、電子放出素子の行を多数個配置し(行方向と呼
ぶ)、この配線と直交する方向(列方向と呼ぶ)で電子
放出素子の上方に配置した制御電極(グリッドとも呼
ぶ)により、電子放出素子からの電子を制御駆動する梯
子状配置のものがある。これとは別に、電子放出素子を
X方向及びY方向に行列状に複数個配置し、同じ行に配
置された複数の電子放出素子の電極の一方を、X方向の
配線に共通に接続し、同じ列に配置された複数の電子放
出素子の電極の他方を、Y方向の配線に共通に接続する
ものが挙げられる。このようなものは、所謂、単純マト
リックス配置である。まず単純マトリックス配置につい
て以下に詳述する。
Various arrangements of the electron-emitting devices of the electron source substrate used in the image display device can be adopted. First, a large number of electron-emitting devices arranged in parallel are connected at both ends, a large number of rows of electron-emitting devices are arranged (referred to as a row direction), and electrons are arranged in a direction orthogonal to the wiring (referred to as a column direction). There is a ladder-like arrangement in which electrons from the electron-emitting device are controlled and driven by a control electrode (also called a grid) arranged above the emitting device. Separately, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X direction and the Y direction, and one of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same row is commonly connected to a wiring in the X direction. One example is one in which the other of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same column is commonly connected to a wiring in the Y direction. Such is the so-called simple matrix arrangement. First, the simple matrix arrangement will be described in detail below.

【0081】図14は、本発明の電子放出素子を複数個
マトリックス状に配置して得られる電子源基板の一例を
示す図で、図中、10は電子源基板、14は基板、61
はX方向配線、62はY方向配線、63は表面伝導型電
子放出素子、64は結線である。X方向配線61は、D
X1,DX2,・・・DXmのm本の配線からなり、Y
方向配線62はDY1,DY2,・・・DYnのn本の
配線よりなる。また多数の表面伝導型素子63にほぼ均
等な電圧が供給されるように、材料,膜厚,配線幅が適
宜設定される。これらm本のX方向配線61とn本のY
方向配線62間は不図示の層間絶縁層により電気的に分
離されてマトリックス配線を構成する(なお、上記m,
nは共に正の整数である)。
FIG. 14 is a view showing an example of an electron source substrate obtained by arranging a plurality of electron-emitting devices of the present invention in a matrix. In FIG.
Denotes an X-direction wiring, 62 denotes a Y-direction wiring, 63 denotes a surface conduction electron-emitting device, and 64 denotes a connection. The X-direction wiring 61
X1, DX2,..., DXm
The direction wiring 62 is composed of n wirings DY1, DY2,... DYn. Further, the material, the film thickness, and the wiring width are appropriately set so that a substantially uniform voltage is supplied to many surface conduction type elements 63. These m X-directional wires 61 and n Y wires
The direction wirings 62 are electrically separated by an interlayer insulating layer (not shown) to form a matrix wiring (note that m,
n is a positive integer).

【0082】不図示の層間絶縁層は、X方向配線61を
形成した基板14の全面域または一部の所望の領域に形
成される。X方向配線61とY方向配線62はそれぞれ
外部端子として引き出される。更に表面伝導型放出素子
63の素子電極(不図示)がm本のX方向配線61及び
n本のY方向配線62と結線64によって電気的に接続
されている。X方向配線61とY方向配線62を構成す
る材料、結線64を構成する材料、及び一対の素子電極
を構成する材料は、その構成元素の一部あるいは全部が
同一であっても、またそれぞれ異なっても良い。これら
の材料は、例えば前述の素子電極の材料より適宜選択さ
れる。素子電極を構成する材料と配線材料が同一である
場合には、素子電極に接続した配線も含めて素子電極と
いうこともできる。
The interlayer insulating layer (not shown) is formed on the entire surface of the substrate 14 on which the X-directional wiring 61 has been formed or on a part of a desired region. The X-direction wiring 61 and the Y-direction wiring 62 are respectively drawn as external terminals. Further, the device electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 63 are electrically connected to the m X-direction wires 61 and the n Y-direction wires 62 by the connection 64. The material forming the X-direction wiring 61 and the Y-direction wiring 62, the material forming the connection 64, and the material forming the pair of element electrodes are different even if some or all of the constituent elements are the same. May be. These materials are appropriately selected from, for example, the above-described materials for the element electrodes. When the material forming the element electrode and the wiring material are the same, the element electrode can be called the element electrode including the wiring connected to the element electrode.

【0083】X方向配線61は、X方向に配列する表面
伝導型放出素子63の行を入力信号に応じて走査する走
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62は、Y方
向に配列する表面伝導型放出素子63の各列を入力信号
に応じて変調する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。更に表面伝
導型電子放出素子63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。これにより、単純なマト
リックス配線だけで個別の素子を選択して独立に駆動可
能になる。
The X-direction wiring 61 is electrically connected to a scanning signal generating means (not shown) for applying a scanning signal for scanning a row of the surface conduction electron-emitting devices 63 arranged in the X direction according to an input signal. ing. On the other hand, the Y-direction wiring 62 is electrically connected to a modulation signal generating means (not shown) for applying a modulation signal for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 63 arranged in the Y direction according to an input signal. ing. Further, the drive voltage applied to each element of the surface conduction electron-emitting device 63 is supplied as a difference voltage between a scanning signal and a modulation signal applied to the element. As a result, individual elements can be selected and driven independently using only simple matrix wiring.

【0084】次に、以上のようにして作成した単純マト
リックス配置の電子源を用いた画像表示装置について説
明する。図15は画像表示装置の表示パネルの基本構成
の一例を説明するための図で、図中、10は電子放出素
子63を基板上に作製した電子源基板、71は電子源基
板10を固定したリアプレート、72は支持枠、76は
ガラス基板73の内面に蛍光膜74とメタルバック75
等が形成されたフェースプレートで、リアプレート7
1、支持枠72及びフェースプレート76にフリットガ
ラス等を塗布し、大気中あるいは窒素中で400〜50
0度で10分以上焼成することで封着して外囲器78を
構成する。また図15において、63は図1に示す構成
に相当する電子放出素子、61,62はぞれぞれ表面伝
導型電子放出素子の一対の素子電極と接続されたX方向
配線及びY方向配線である。
Next, a description will be given of an image display apparatus using the electron sources of the simple matrix arrangement prepared as described above. FIG. 15 is a view for explaining an example of the basic configuration of the display panel of the image display device. A rear plate, 72 is a support frame, 76 is a fluorescent film 74 and a metal back 75 on the inner surface of a glass substrate 73.
The face plate on which the rear plate 7 is formed
1, frit glass or the like is applied to the support frame 72 and the face plate 76, and 400 to 50 in the air or in nitrogen.
The envelope 78 is formed by baking at 0 degree for 10 minutes or more to seal. In FIG. 15, reference numeral 63 denotes an electron-emitting device corresponding to the structure shown in FIG. 1; is there.

【0085】外囲器78は、上述のごとくフェースプレ
ート76,支持枠72,リアプレート71で構成した
が、リアプレート71は主に電子源基板10の強度を補
強する目的で設けられるため、電子源基板10自体で十
分な強度を持つ場合は別体のリアプレート71は不要で
あり、電子源基板10に直接支持枠71を封着し、フェ
ースプレート76,支持枠72及び電子源基板10にて
外囲器78を構成しても良い。またさらにはフェースプ
レート76,リアプレート71間に、スペーサとよばれ
る耐大気圧支持部材を設置することで大気圧に対して十
分な強度をもつ外囲器78を構成することもできる。
The envelope 78 is composed of the face plate 76, the support frame 72, and the rear plate 71 as described above. However, since the rear plate 71 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the electron source substrate 10, the envelope 78 is If the source substrate 10 itself has a sufficient strength, the separate rear plate 71 is unnecessary, and the support frame 71 is directly sealed to the electron source substrate 10, and the face plate 76, the support frame 72, and the electron source substrate 10 are attached. The envelope 78 may be configured by the following method. Further, by installing an anti-atmospheric pressure support member called a spacer between the face plate 76 and the rear plate 71, an envelope 78 having sufficient strength against atmospheric pressure can be formed.

【0086】図16は、図15の画像表示装置に用いら
れる蛍光膜の構成例を示す模式図で、ブラックストライ
プタイプの蛍光膜を図16(A)に、ブラックマトリッ
クスタイプの蛍光膜を図16(B)に示すものである。
図16において、74は蛍光膜、81は黒色導電材、8
2は蛍光体である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of the structure of a fluorescent film used in the image display device of FIG. 15, in which a black stripe type fluorescent film is shown in FIG. 16A and a black matrix type fluorescent film is shown in FIG. This is shown in FIG.
In FIG. 16, 74 is a fluorescent film, 81 is a black conductive material, 8
2 is a phosphor.

【0087】蛍光膜74は、モノクロームの場合は蛍光
体のみからなるが、カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の
配列によりブラックストライプあるいはブラックマトリ
ックスなどと呼ばれる黒色導電材81と蛍光体82とで
構成される。ブラックストライプ,ブラックマトリック
スを設ける目的は、カラー表示の場合、必要となる三原
色蛍光体の各蛍光体82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74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。
The fluorescent film 74 is made of only a fluorescent material in the case of a monochrome image. However, in the case of a color fluorescent film, a black conductive material 81 called a black stripe or a black matrix and a fluorescent material 82 are used depending on the arrangement of the fluorescent materials. Be composed. The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color separation between the phosphors 82 of the necessary three primary color phosphors black in the case of color display so that color mixing and the like become inconspicuous. The purpose is to suppress a decrease in contrast due to light reflection. 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.

【0088】本発明では、上記のようなマトリックス化
された蛍光体82のストライプの方向、あるいはマトリ
ックスの互いに直交する2方向と、前述の電子放出素子
63の互いに直交する2方向とそれぞれが互いに平行に
なるようにし、かつ各電子放出素子63に蛍光体82が
一致するように位置決めして積層し、画像表示装置を構
成している。このような構成の画像表示装置は、互いの
マトリックスの方向及びその位置が一致しているため、
非常に高画質な画像表示装置を実現できる。
In the present invention, the directions of the stripes of the phosphors 82 formed as a matrix as described above, or two directions orthogonal to each other of the matrix, and the two directions orthogonal to each other of the electron-emitting device 63 are parallel to each other. , And the phosphors 82 are positioned and laminated so as to coincide with the respective electron-emitting devices 63 to form an image display device. In the image display device having such a configuration, since the directions and positions of the matrices match each other,
A very high-quality image display device can be realized.

【0089】ガラス基板73に蛍光体を塗布する方法と
しては、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。また蛍光膜74(図15)の内面側には
通常、メタルバック75が設けられる。メタルバック7
5は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレ
ート76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加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の役割を有する。メタル
バック75は、蛍光膜74を作製後、蛍光膜74の内面
側表面の平滑化処理(通常、フィルミングと呼ばれる)
を行い、その後Alを真空蒸着等で堆積することで作製
できる。また、フェースプレート76には、更に蛍光膜
74の導電性を高めるため、蛍光膜74の外面側に透明
電極(不図示)を設けてもよい。
As a method of applying the phosphor on the glass substrate 73, a precipitation method or a printing method is used regardless of monochrome or color. A metal back 75 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 74 (FIG. 15). Metal back 7
5 is to improve the luminance by mirror-reflecting the light emitted from the phosphor toward the inner surface side to the face plate 76 side, to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, It has a role of protecting the phosphor from damage due to the collision of negative ions generated in the above. After fabricating the fluorescent film 74, the metal back 75 smoothes the inner surface of the fluorescent film 74 (usually called filming).
And then depositing Al by vacuum evaporation or the like. The face plate 76 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 74 in order to further increase the conductivity of the fluorescent film 74.

【0090】前述の外囲器78を作成するための封着を
行う際、カラーの場合は各色蛍光体82と電子放出素子
63とを対応させなくてはならず、十分な位置合わせを
行う必要がある。この十分な位置合わせを行うために本
発明では、前述のように、電子放出素子63に対向する
位置に蛍光体82を配置するとともに、電子放出素子6
3と蛍光体82のそれぞれのマトリックスの互いに直交
する2方向がそれぞれ互いに平行となるうにしている。
このような構成の高精度な画像表示装置を得るために
は、蛍光体基板も、本発明の電子源基板と同様な位置決
め手法をとることが望ましい。
When the sealing for forming the envelope 78 is performed, in the case of color, the phosphors 82 of each color must correspond to the electron-emitting devices 63, and sufficient alignment must be performed. There is. In order to perform this sufficient alignment, according to the present invention, as described above, the phosphor 82 is arranged at a position facing the electron-emitting device 63 and the electron-emitting device 6
The two orthogonal directions of the matrix of the phosphor 3 and the matrix of the phosphor 82 are parallel to each other.
In order to obtain a highly accurate image display device having such a configuration, it is desirable that the phosphor substrate also employs the same positioning technique as the electron source substrate of the present invention.

【0091】図15に示した画像表示装置は、具体的に
は以下のようにして製造される。外囲器78は前述の安
定化工程と同様に、適宜加熱しながらイオンポンプ,ソ
ープションポンプなどのオイルを使用しない排気装置に
より不図示の排気管を通じて排気し、10-7Torr程
度の真空度の有機物質の十分少ない雰囲気にした後、封
止される。外囲器78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78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78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、蒸着膜の吸着作用により、例えば1×10-5Tor
rないし1×10-7Torrの真空度を維持するもので
ある。
The image display device shown in FIG. 15 is specifically manufactured as follows. The envelope 78 is evacuated through an exhaust pipe (not shown) by an exhaust device that does not use oil, such as an ion pump and a sorption pump, while being appropriately heated, similarly to the above-described stabilization process, and the degree of vacuum is about 10 −7 Torr. After the atmosphere of the organic material is made sufficiently small, the substrate is sealed. In some cases, a getter process is performed to maintain the degree of vacuum after sealing the envelope 78. This is done by heating a getter disposed at a predetermined position (not shown) in the envelope 78 by a heating method such as resistance heating or high-frequency heating immediately before or after sealing of the envelope 78, and performing vapor deposition. This is a process for forming a film. A getter typically contains Ba as a principal component, by the adsorption action of the evaporated film, for example, 1 × 10 -5 Tor
The vacuum degree of r to 1 × 10 −7 Torr is maintained.

【0092】次に、単純マトリックス配置型基板を有す
る電子源を用いて構成した表示パネルを駆動してNTS
C方式のテレビ信号に基づきテレビジョン表示を行うた
めの駆動回路の概略構成を説明する。図17はNTSC
方式のテレビ信号に応じて表示を行うための駆動回路の
一例を示すブロック図で、その駆動回路を含む画像表示
装置を表すものである。図17において、91は画像の
表示パネル、92は走査回路、93は制御回路、94は
シフトレジスタ、95はラインメモリ、96は同期信号
分離回路、97は変調信号発生器、Vx及びVaは直流
電圧源である。
Next, a display panel constituted by using an electron source having a simple matrix arrangement type substrate is driven to drive the NTS.
A schematic configuration of a driving circuit for performing television display based on a C-system television signal will be described. Figure 17 shows NTSC
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a driving circuit for performing display according to a television signal of a system, and illustrates an image display device including the driving circuit. 17, reference numeral 91 denotes an image display panel; 92, a scanning circuit; 93, a control circuit; 94, a shift register; 95, a line memory; It is a voltage source.

【0093】以下、図17に示す各部の機能を説明す
る。表示パネル91は端子Dox1ないしDoxm、端
子Doy1ないしDoyn、及び高圧端子Hvを介して
外部の電気回路と接続している。このうち端子Dox1
ないしDoxmには表示パネル91内に設けられている
電子源、すなわちM行N列の行列状にマトリックス配線
された表面伝導型電子放出素子群を一行(N素子)ずつ
順次駆動してゆくための走査信号が印加される。一方、
端子Doy1ないしDoynには前記の走査信号により
選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各素子の出
力電子ビームを制御するための変調信号が印加される。
また高圧端子Hvには直流電圧源Vaより、例えば10
kVの直流電圧が供給されるが、これは表面伝導型電子
放出素子より出力される電子ビームに蛍光体を励起する
のに十分なエネルギーを付与するための加速電圧であ
る。
The function of each unit shown in FIG. 17 will be described below. The display panel 91 is connected to an external electric circuit via terminals Dox1 to Doxm, terminals Doy1 to Doyn, and a high voltage terminal Hv. Terminal Dox1
The Doxm is used to sequentially drive electron sources provided in the display panel 91, that is, a group of surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of M rows and N columns one by one (N elements). A scanning signal is applied. on the other hand,
To the terminals Doy1 to Doyn, a modulation signal for controlling an output electron beam of each element of the surface conduction electron-emitting device in one row selected by the scanning signal is applied.
The high voltage terminal Hv is connected to the DC voltage source Va by, for example, 10
A DC voltage of kV is supplied, which is an accelerating voltage for applying sufficient energy to the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device to excite the phosphor.

【0094】次に走査回路92について説明する。同回
路は内部にM個のスイッチング素子を備えるもので(図
中、S1ないしSmで模式的に示している)、各スイッ
チング素子は直流電圧源Vxの出力電圧もしくは0V
(グランドレベル)のいずれか一方を選択し、表示パネ
ル91の端子Dox1ないしDoxmと電気的に接続す
るものである。S1ないしSmの各スイッチング素子は
制御回路93が出力する制御信号Tscanに基づいて
動作するものであるが、実際には例えばFETのような
スイッチング素子を組み合わせることにより構成するこ
とが可能である。なお、前記直流電圧源Vxは、前記表
面伝導型電子放出素子の特性(電子放出しきい値電圧)
に基づき、走査されていない素子に印加される駆動電圧
が電子放出しきい値電圧以下となるような一定電圧を出
力するよう設定されている。
Next, the scanning circuit 92 will be described. This circuit has M switching elements inside (in the drawing, S1 to Sm are schematically shown), and each switching element is an output voltage of a DC voltage source Vx or 0V.
(Ground level), and is electrically connected to the terminals Dox1 to Doxm of the display panel 91. Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 93, but can be actually configured by combining switching elements such as FETs, for example. Note that the DC voltage source Vx is a characteristic (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting device.
Is set so as to output a constant voltage such that the drive voltage applied to the element that is not scanned is equal to or lower than the electron emission threshold voltage.

【0095】制御回路93は、外部より入力する画像信
号に基づいて適切な表示が行われるように各部の動作を
整合させる働きをもつものである。この後説明する同期
信号分離回路96より送られる同期信号Tsyncに基
づいて、各部に対してTscan、Tsft及びTmr
yの各制御信号を発生する。
The control circuit 93 has a function of coordinating the operation of each part so that an appropriate display is performed based on an externally input image signal. Based on a synchronization signal Tsync sent from a synchronization signal separation circuit 96 described later, Tscan, Tsft, and Tmr
Generate y control signals.

【0096】同期信号分離回路96は、外部から入力さ
れるNTSC方式のテレビ信号から同期信号成分と輝度
信号成分とを分離するための回路であり、周波数分離
(フィルタ)回路を用いれば構成できる。同期信号分離
回路96により分離された同期信号は、良く知られるよ
うに垂直同期信号と水平同期信号よりなるが、ここでは
説明の便宜上Tsync信号として図示した。一方、前
記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成分を便宜
上DATA信号と表すが、同信号はシフトレジスタ94
に入力される。
The synchronizing signal separating circuit 96 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and can be formed by using a frequency separating (filter) circuit. The synchronizing signal separated by the synchronizing signal separating circuit 96 is composed of a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal, as is well known, but is shown here as a Tsync signal for convenience of explanation. On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience.
Is input to

【0097】シフトレジスタ94は、時系列的にシリア
ルに入力される前記DATA信号を画像の1ライン毎に
シリアル/パラレル変換するためのものであり、制御回
路93より送られる制御信号Tsftに基づいて動作す
る。すなわち制御信号Tsftは、シフトレジスタ94
のシフトクロックであると言い換えても良い。シリアル
/パラレル変換された画像1ライン分(電子放出素子N
素子分の駆動データに相当する)のデータはId1ない
しIdnのN個の並列信号としてシフトレジスタ94よ
り出力される。
The shift register 94 is for serially / parallel-converting the DATA signal input serially in time series for each line of an image, and is based on a control signal Tsft sent from the control circuit 93. Operate. That is, the control signal Tsft is
May be rephrased as the shift clock. One line of serial / parallel converted image (electron emitting element N
(Corresponding to the drive data for the elements) is output from the shift register 94 as N parallel signals Id1 to Idn.

【0098】ラインメモリ95は、画像1ライン分のデ
ータを必要時間の間だけ記憶するための記憶装置であ
り、制御回路93より送られる制御信号Tmryに従っ
て適宜Id1ないしIdnの内容を記憶する。記憶した
内容は、Id′1ないしId′nとして出力され変調信
号発生器97に入力する。
The line memory 95 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time only, and stores the contents of Id1 to Idn as appropriate according to a control signal Tmry sent from the control circuit 93. The stored contents are output as Id'1 to Id'n and input to the modulation signal generator 97.

【0099】変調信号発生器97は、前記画像データI
d1ないしIdnの各々に応じて表面伝導型電子放出素
子の各々を適切に駆動変調するための信号源であり、そ
の出力信号は端子Doy1ないしDoynを通じて表示
パネル91内の表面伝導型電子放出素子に印加される。
The modulation signal generator 97 outputs the image data I
It is a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices in accordance with each of d1 to Idn. Applied.

【0100】前述したように本発明に関わる電子放出素
子は、放出電流Ieに対して以下の基本特性を有してい
る。すなわち前述したように電子放出には明確なしきい
値電圧Vthがあり、Vth以上の電圧を印加された時
のみ電子放出が生じる。また電子放出しきい値以上の電
圧に対しては素子への印加電圧の変化に応じて放出電流
も変化していく。なお、電子放出素子の材料や構成,製
造方法を変えることにより電子放出しきい値電圧Vth
の値や印加電圧に対する放出電流の変化の度合いが変わ
る場合もあるが、いずれにしても以下のようなことがい
える。
As described above, the electron-emitting device according to the present invention has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, as described above, electron emission has a clear threshold voltage Vth, and electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied. For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the element. The electron emission threshold voltage Vth can be changed by changing the material, configuration, and manufacturing method of the electron emission element.
In some cases, the degree of change of the emission current with respect to the value or the applied voltage changes, but in any case, the following can be said.

【0101】すなわち、本素子にパルス状の電圧を印加
する場合、例えば電子放出しきい値以下の電圧を印加し
ても電子放出は生じないが、電子放出しきい値以上の電
圧を印加する場合には電子ビームが出力される。その
際、第一にはパルスの波高値Vmを変化させることによ
り出力電子ビームの強度を制御することが可能であり、
第二には、パルスの幅Pwを変化させることにより出力
される電子ビームの電荷の総量を制御することが可能で
ある。
That is, when a pulse-like voltage is applied to the device, for example, when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, no electron emission occurs, but when a voltage higher than the electron emission threshold is applied. Outputs an electron beam. At that time, first, it is possible to control the intensity of the output electron beam by changing the peak value Vm of the pulse,
Second, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the pulse width Pw.

【0102】従って、入力信号に応じて電子放出素子を
変調する方式としては、電圧変調方式,パルス幅変調方
式等があげられ、電圧変調方式を実施するには、変調信
号発生器97として、一定の長さの電圧パルスを発生す
るが、入力されるデータに応じて適宜パルスの波高値を
変調するような電圧変調方式の回路を用いる。またパル
ス幅変調方式を実施するには、変調信号発生器97とし
ては、一定の波高値の電圧パルスを発生するが、入力さ
れるデータに応じて適宜電圧パルスの幅を変調するよう
なパルス幅変調方式の回路を用いる。
Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device in accordance with the input signal, there are a voltage modulation method, a pulse width modulation method, and the like. A voltage modulation circuit that generates a voltage pulse having a length corresponding to the pulse length, and modulates the peak value of the pulse appropriately according to input data is used. In order to implement the pulse width modulation method, the modulation signal generator 97 generates a voltage pulse having a constant peak value, but a pulse width that modulates the width of the voltage pulse appropriately according to input data. A modulation type circuit is used.

【0103】シフトレジスタ94やラインメモリ95
は、デジタル信号式のものであってもアナログ信号式の
ものであっても差し支えなく、画像信号のシリアル/パ
ラレル変換や記憶が所定の速度で行われればよい。
The shift register 94 and the line memory 95
The image signal may be of a digital signal type or an analog signal type, as long as the serial / parallel conversion and storage of the image signal are performed at a predetermined speed.

【0104】デジタル信号式のものを用いる場合には、
同期信号分離回路96の出力信号DATAをデジタル信
号化する必要があるが、これは同期信号分離回路96の
出力部にA/D変換器を備えれば可能である。また、こ
れと関連してラインメモリ95の出力信号がデジタル信
号かアナログ信号かにより、変調信号発生器97に用い
られる回路が若干異なったものとなる。
When a digital signal type is used,
It is necessary to convert the output signal DATA of the synchronization signal separation circuit 96 into a digital signal. This can be achieved by providing an A / D converter at the output of the synchronization signal separation circuit 96. In connection with this, the circuit used for the modulation signal generator 97 is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 95 is a digital signal or an analog signal.

【0105】まずデジタル信号の場合について述べる。
電圧変調方式において、変調信号発生器97には、例え
ばよく知られるD/A変換回路を用い、必要に応じて増
幅回路などを付け加えればよい。またパルス幅変調方式
の場合、変調信号発生器97は、例えば高速の発振器、
発振器が出力する波数を計数する計数器(カウンタ)、
及び計数器の出力値とラインメモリ95の出力値を比較
する比較器(コンパレータ)を組み合せた回路を用いる
ことにより構成できる。必要に応じて比較器の出力する
パルス幅変調された変調信号を表面伝導型電子放出素子
の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加え
てもよい。
First, the case of a digital signal will be described.
In the voltage modulation method, for example, a well-known D / A conversion circuit may be used as the modulation signal generator 97, and an amplification circuit or the like may be added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 97 includes, for example, a high-speed oscillator,
A counter for counting the number of waves output by the oscillator,
And a circuit combining a comparator (comparator) for comparing the output value of the counter with the output value of the line memory 95. If necessary, an amplifier may be added to amplify the pulse width modulated signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device.

【0106】次にアナログ信号の場合について述べる。
電圧変調方式においては変調信号発生器97には、例え
ばよく知られるオペアンプなどを用いた増幅回路を用い
ればよく、必要に応じてレベルシフト回路などを付け加
えてもよい。またパルス幅変調方式の場合には、例えば
よく知られた電圧制御型発振回路(VCO)を用いれば
よく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電圧
にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。
Next, the case of an analog signal will be described.
In the voltage modulation method, for example, an amplification circuit using a well-known operational amplifier or the like may be used as the modulation signal generator 97, and a level shift circuit or the like may be added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a well-known voltage-controlled oscillator (VCO) may be used. May be added.

【0107】以上のような構成を有する画像表示装置に
おいて、表示パネル91の各電子放出素子には、容器外
端子Dox1ないしDoxm,Doy1ないしDoyn
を通じ、電圧を印加することにより、電子放出させると
ともに、高圧端子Hvを通じ、メタルバック75あるい
は透明電極(不図示)に高圧を印加して電子ビームを加
速し、蛍光膜74に衝突させ、励起・発光させることで
画像を表示することができる。
In the image display device having the above-described configuration, each of the electron-emitting devices of the display panel 91 is provided with external terminals Dox1 to Doxm, Doy1 to Doyn.
Through the high voltage terminal Hv to apply a high voltage to the metal back 75 or a transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam, collide with the fluorescent film 74, and excite An image can be displayed by emitting light.

【0108】ここで述べた構成は、表示等に用いられる
好適な画像表示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、画像表示装置の用途に適するよう
適宜選択する。また、入力信号例として、NTSC方式
をあげたが、これに限るものでなく、PAL,SECA
M方式などの諸方式でもよく、また、これよりも、多数
の走査線からなるTV信号(例えば、MUSE方式をは
じめとする高品位TV)方式でもよい。
The configuration described here is a schematic configuration necessary for producing a suitable image display device used for display or the like. For example, detailed portions such as materials of each member are not limited to those described above. Instead, it is appropriately selected so as to be suitable for the use of the image display device. Although the NTSC system has been described as an example of an input signal, the present invention is not limited to this, and PAL, SECA
Various systems such as the M system may be used, and a TV signal composed of a larger number of scanning lines (for example, a high-definition TV including the MUSE system) may be used.

【0109】次に、梯子型配置電子源基板及び画像表示
装置について説明する。図18は、電子放出素子を梯子
型に配置した電子源基板の構成例を示す模式図で、図
中、10は電子源基板、14は基板、63は電子放出素
子、98は電子放出素子63に接続したDx1〜Dx1
0よりなる共通配線である。電子放出素子63は、基板
14上にX方向に並列に複数個配置されている(この配
列を素子行と呼ぶ)。この素子行が複数個基板上に配置
され、電子源基板10が構成されている。各素子行の共
通配線間に駆動電圧を印加することで、各素子行を独立
に駆動させることができる。すなわち、電子ビームを放
出させたい素子行には、電子放出しきい値以上の電圧を
印加し、電子ビームを放出させない素子行には電子放出
しきい値以下の電圧を印加すればよい。また、各素子行
間の共通配線Dx2〜Dx9、例えばDx2,Dx3を
同一配線とするようにしても良い。
Next, the ladder-type arranged electron source substrate and the image display device will be described. FIG. 18 is a schematic diagram showing a configuration example of an electron source substrate in which electron emission elements are arranged in a ladder shape. In the figure, reference numeral 10 denotes an electron source substrate, 14 denotes a substrate, 63 denotes an electron emission element, and 98 denotes an electron emission element. Dx1 to Dx1 connected to
0 is a common wiring. A plurality of electron-emitting devices 63 are arranged on the substrate 14 in parallel in the X direction (this arrangement is called an element row). A plurality of the element rows are arranged on a substrate to form an electron source substrate 10. By applying a drive voltage between the common wires of each element row, each element row can be driven independently. In other words, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold may be applied to an element row in which an electron beam is to be emitted, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold may be applied to an element row in which an electron beam is not emitted. Further, the common wirings Dx2 to Dx9 between the element rows, for example, Dx2 and Dx3 may be the same wiring.

【0110】図19は、図18に示すごとくの梯子型配
置電子源基板を備えた画像表示装置におけるパネル構造
を説明するための図で、図中、100は各素子行間の共
通配線を同一配線とした電子源基板、101はグリッド
電極、102は電子が通過するための開口、103はD
ox1,Dox2,・・・Doxmよりなる容器外端
子、104はグリッド電極101と接続されたG1,G
2,・・・Gnからなる容器外端子で、その他、図15
または図18と同様の機能を有する部分には同一符号を
付してある。図19に示す画像表示装置における前述の
単純マトリックス配置の画像表示装置(図15)との違
いは、電子源基板100とフェースプレート76の間に
グリッド電極101を備えていることである。
FIG. 19 is a diagram for explaining a panel structure in an image display device provided with a ladder-type arranged electron source substrate as shown in FIG. 18. In FIG. An electron source substrate, 101 is a grid electrode, 102 is an opening through which electrons pass, and 103 is D
ox1, Dox2,... Doxm, outer terminals of the container, 104 are G1, G connected to the grid electrode 101
2,... External terminals made of Gn.
Alternatively, parts having the same functions as those in FIG. 18 are denoted by the same reference numerals. The image display device shown in FIG. 19 is different from the image display device having the simple matrix arrangement (FIG. 15) in that a grid electrode 101 is provided between the electron source substrate 100 and the face plate 76.

【0111】グリッド電極101は、表面伝導型放出素
子から放出された電子ビームを変調するためのものであ
り、梯子型配置の素子行と直交して設けられたストライ
プ状の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に対
応して1個ずつ円形の開口102が設けられている。な
おグリッドの形状や設置位置は図18に示したものに限
定されるものではない。例えば、開口としてメッシュ状
に多数の通過口を設けることもでき、グリッドを表面伝
導型放出素子の周囲や近傍に設けることもできる。ま
た、容器外端子103及びグリッド容器外端子104
は、不図示の制御回路と電気的に接続されている。
The grid electrode 101 is for modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device. For this purpose, one circular opening 102 is provided for each element. The shape and installation position of the grid are not limited to those shown in FIG. For example, a large number of passage openings may be provided in a mesh shape as openings, and a grid may be provided around or near the surface conduction electron-emitting device. In addition, terminal 103 outside the container and terminal 104 outside the grid container
Are electrically connected to a control circuit (not shown).

【0112】本画像表示装置では、素子行を1列ずつ順
次駆動(走査)していくのと同期してグリッド電極列に
画像1ライン分の変調信号を同時に印加する。これによ
り、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を1
ラインずつ表示することができる。これによればテレビ
ジョン放送の表示装置,テレビ会議システム,コンピュ
ータ等の表示装置の他、感光性ドラム等で用いて構成さ
れた光プリンタとしての画像表示装置としても用いるこ
ともできる。
In this image display device, a modulation signal for one line of an image is simultaneously applied to the grid electrode rows in synchronization with the sequential driving (scanning) of the element rows one by one. Thereby, the irradiation of each electron beam to the phosphor is controlled, and the image is reduced to one.
Can be displayed line by line. According to this, in addition to a display device of a television broadcast, a video conference system, a display device of a computer, etc., it can also be used as an image display device as an optical printer configured using a photosensitive drum or the like.

【0113】図12は、本発明の一実施形態に係る電子
源基板の構成を示す模式的平面図であり、表面伝導型電
子放出素子群が形成される領域よりも外側に、第2の表
面伝導型電子放出素子群を形成した例を示す図である。
本発明に使用される電子源基板は前述のように、表面伝
導型電子放出素子群が形成される領域よりも広い(外側
の)領域にも、導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴
が噴射付与され、導電性薄膜による表面伝導型電子素子
を形成できるようになっている。
FIG. 12 is a schematic plan view showing the structure of an electron source substrate according to an embodiment of the present invention. The second surface is located outside the region where the surface conduction electron-emitting device group is formed. FIG. 4 is a diagram showing an example in which a conduction type electron-emitting device group is formed.
As described above, the electron source substrate used in the present invention has a droplet of a solution containing the material of the conductive thin film also in a region wider (outer) than the region where the surface conduction electron-emitting device group is formed. Is sprayed to form a surface conduction type electronic element using a conductive thin film.

【0114】本実施形態の画像表示装置は、基板上に配
置された複数対の素子電極2,3と、各対の素子電極
2,3間に導電性溶液を噴射付与することにより形成さ
れた導電性薄膜4とを有する表面伝導型電子放出素子群
が形成された電子源基板10,100であって、前記表
面伝導型電子放出素子群が形成されている領域の外側
に、前記複数対の素子電極とは別の第2の複数対の素子
電極を配置するとともに、該第2の複数対の素子電極
2,3間に導電性溶液の液滴を噴射付与して導電性薄膜
4による第2の表面伝導型電子放出素子群が形成された
電子源基板10,100と、該電子源基板に対向して配
置され、蛍光体を搭載したフェースプレート76と、を
有する画像表示装置であって、前記第2の表面伝導型電
子放出素子群を電子源基板10,100ごとに異なる信
号情報を入力して駆動して当該画像表示装置で表示を行
うことにより、当該画像表示装置を画像表示装置ごとに
区別可能としたものである。
The image display device of this embodiment is formed by spraying a conductive solution between a plurality of pairs of device electrodes 2 and 3 arranged on a substrate and between each pair of device electrodes 2 and 3. The plurality of pairs of the electron source substrates 10 and 100 on which the surface conduction electron-emitting device group having the conductive thin film 4 is formed, and outside the region where the surface conduction electron-emitting device group is formed. A second plurality of pairs of device electrodes different from the device electrodes are arranged, and a droplet of a conductive solution is sprayed between the second plurality of pairs of device electrodes 2 and 3 to form a second pair of device electrodes. An image display device comprising: electron source substrates 10 and 100 on which two surface conduction electron-emitting device groups are formed; and a face plate 76 that is disposed to face the electron source substrate and has a phosphor mounted thereon. And the second surface conduction type electron-emitting device group By performing display in the image display apparatus is driven by the input different signals information for each 10,100, it is obtained by a distinguishable the image display device for each image display device.

【0115】つまり、本来の画像表示に使用する表面伝
導型電子素子群の他にさらにその外側の領域に第2の表
面伝導型電子放出素子群が形成された電子源基板であ
る。図12にその例を示したが、この例では領域Yaに
第2の表面伝導型電子放出素子群を形成したものであ
る。
That is, this is an electron source substrate in which, in addition to the surface conduction type electron element group used for the original image display, the second surface conduction type electron emission element group is formed in a further outer region. FIG. 12 shows an example thereof. In this example, the second surface conduction electron-emitting device group is formed in the region Ya.

【0116】本発明では、このように第2の表面伝導型
電子放出素子群を形成するとともに、そのような電子源
基板とこの電子源基板に対向して配置され、蛍光体を搭
載したフェースプレートとを有する画像表示装置を構成
する。そしてこの第2の表面伝導型電子放出素子群に信
号情報を入力して駆動することにより、第2の表面伝導
型電子放出素子群の領域においても画像表示を行うこと
ができるようにしている。
In the present invention, the second surface conduction electron-emitting device group is formed as described above, and such an electron source substrate and a face plate which is disposed to face the electron source substrate and on which a phosphor is mounted are provided. And an image display device having the following. By inputting and driving signal information to the second group of surface conduction electron-emitting devices, an image can be displayed even in the region of the second group of surface conduction electron-emitting devices.

【0117】よってこの第2の表面伝導型電子放出素子
群への信号情報入力を、完成した画像表示装置ごとに異
ならせ、例えば製造番号などを各画像表示装置ごとに表
示させるようにしたり、あるいは製造ロットごとに表示
色を変えるなどすることにより、製造後の画像表示装置
が容易に区別できるようになる。特に製造番号を画像表
示することにより、従来のように後から別の装置で刻印
したりする必要もなく非常に効率がよい。
Therefore, the input of signal information to the second group of surface conduction electron-emitting devices is made different for each completed image display device, for example, a serial number is displayed for each image display device, or By changing the display color for each production lot, the image display devices after production can be easily distinguished. In particular, by displaying the serial number in the form of an image, it is extremely efficient without the need for engraving with a separate device later.

【0118】なお、以上の説明では、第2の表面伝導型
電子放出素子群というように本来の表面伝導型電子放出
素子群とはさらに別に設けた例を説明したが、それらを
特に区別せず、表面伝導型電子放出素子群に、本来の表
示信号と切り替えて、製造ロットごとに表示色を変える
表示、製造番号などの表示を行う信号入力を行ってもよ
い。あるいは、その切り替えを行わず、本来の表示と同
時に製造ロットごとに表示色を変える表示、製造番号な
どの表示を行ってもよい。
In the above description, an example in which the second surface conduction electron-emitting device group is provided separately from the original surface conduction electron-emitting device group has been described, but they are not particularly distinguished. Alternatively, a signal may be input to the surface-conduction electron-emitting device group to switch the display signal to the original display signal and to change the display color for each manufacturing lot or to display the serial number. Alternatively, a display for changing a display color for each production lot and a display of a serial number or the like may be performed at the same time as the original display without performing the switching.

【0119】[0119]

【発明の効果】請求項1,4に対応した効果:導電性薄
膜の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、導電性薄
膜による表面伝導型電子放出素子群が形成される電子源
基板において、表面伝導型電子放出素子群が形成されて
いる領域の外側に溶液の液滴を噴射付与することによ
り、電子源基板を基板ごとに区別可能としたパターンや
製造年月日,製造番号(シリアルナンバー)等を形成す
ることができ、製造後の電子源基板が容易に区別できる
ようになった。また複数の基板群ごとに区別可能とした
パターンなどを形成することにより、製造するロットご
とに区別することができる。特に製造番号を溶液の液滴
を噴射付与することにより、表面伝導型電子放出素子群
の形成と同時に行えるので、従来のように後から別の装
置で刻印したりする必要もなく非常に効率がよい。ま
た、従来のように後から別の装置で刻印したりする場合
は、汚染等の問題があったが、本発明では、表面伝導型
電子放出素子群の形成と同時に行えるのでその心配も全
くなく、高性能な電子源基板が製造できる。
According to the present invention, an electron source substrate is formed by spraying a droplet of a solution containing a material for a conductive thin film to form a surface conduction electron-emitting device group using the conductive thin film. In the above, the pattern, manufacturing date, serial number ( (Serial number) can be formed, and the electron source substrate after manufacturing can be easily distinguished. In addition, by forming a pattern or the like that can be distinguished for each of a plurality of substrate groups, it is possible to distinguish for each lot to be manufactured. In particular, by spraying a droplet of the solution with the production number, it is possible to simultaneously perform the formation of the surface conduction type electron-emitting device group. Good. Further, when engraving is performed later by another device as in the conventional case, there is a problem of contamination or the like. A high-performance electron source substrate can be manufactured.

【0120】請求項2,5に対応した効果:導電性薄膜
の材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、導電性薄膜
による表面伝導型電子放出素子群が形成される電子源基
板において、表面伝導型電子放出素子群が形成されてい
る領域の外側に複数対の素子電極を形成するとともに、
該素子電極間に導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴
を噴射付与することにより、表面伝導型電子放出素子の
性能チェックのためのパターンを形成したので、電子源
基板製造後にこの性能チェックのためのパターン間の抵
抗値等の測定を実施することが可能となり、表面伝導型
電子放出素子群のチェックを行うことなく、このパター
ン部で性能チェックを行うことができるので、非常に効
率が良い。また、最終的に画像表示装置まで完成させる
以前に、このパターン部で電子源基板として性能チェッ
クを行うことができるので、非常に効率が良い。
According to the second aspect of the present invention, in the electron source substrate in which a droplet of a solution containing the material of the conductive thin film is sprayed to form a surface conduction electron-emitting device group using the conductive thin film, Forming a plurality of pairs of device electrodes outside the region where the surface conduction electron-emitting device group is formed,
By spraying droplets of a solution containing a conductive thin film material between the device electrodes, a pattern for checking the performance of the surface conduction electron-emitting device was formed. It is possible to measure the resistance value between patterns for patterning, and it is possible to perform a performance check in this pattern part without checking the surface conduction electron-emitting device group, which is extremely efficient. good. Also, before the image display device is finally completed, the performance can be checked as an electron source substrate in this pattern portion, so that the efficiency is very high.

【0121】請求項3に対応した効果:導電性薄膜の材
料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、導電性薄膜によ
る表面伝導型電子放出素子群が形成される電子源基板製
造方法において、液滴噴射付与領域を、表面伝導型電子
放出素子群が形成される領域よりも広くできるようにし
たので、導電性薄膜の材料を含有する溶液の液滴を噴射
付与し、導電性薄膜による表面伝導型電子放出素子群を
形成する以外にも、この溶液を表面伝導型電子放出素子
群が形成される領域よりも外側に噴射付与することがで
きる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electron source substrate, wherein a droplet of a solution containing a material for a conductive thin film is sprayed to form a surface conduction electron-emitting device group using the conductive thin film. The droplet spray application area can be made wider than the area where the surface conduction electron-emitting device group is formed, so that a droplet of a solution containing the material of the conductive thin film is sprayed and applied to the surface by the conductive thin film. In addition to forming the conduction electron-emitting device group, the solution can be sprayed to the outside of the region where the surface conduction electron-emitting device group is formed.

【0122】請求項6に対応した効果:効率よく製造さ
れたり、また製造途中で効率よく性能チェックがなされ
たりする電子源基板であるので、高性能かつ低コストの
電子源基板が得られ、それを画像表示装置に使用するよ
うにしたので、高性能かつ低コストの画像表示装置が得
られる。
Advantageous Effect According to Claim 6: Since the electron source substrate is manufactured efficiently and performance is efficiently checked during the manufacturing process, a high-performance and low-cost electron source substrate can be obtained. Is used for an image display device, so that a high-performance and low-cost image display device can be obtained.

【0123】請求項7に対応した効果:基板上の複数対
の各素子電極間に導電性薄膜の材料を含有する溶液の液
滴を噴射付与され、導電性薄膜による表面伝導型電子放
出素子群を形成された電子源基板において、前記表面伝
導型電子放出素子群が形成されている領域の外側に前記
複数対の各素子電極とは別の第2の複数対の素子電極を
設けるとともに、複数対の各素子電極間に導電性溶液の
液滴を噴射付与することにより、導電性薄膜による第2
の表面伝導型電子放出素子群を形成された電子源基板で
あって、該電子源基板と、この電子源基板に対向して配
置され、蛍光体を搭載したフェースプレートとを有する
画像表示装置において、前記第2の表面伝導型電子放出
素子群を電子源基板ごとに異なる信号情報を入力して駆
動し、前記画像表示装置で表示を行い、前記画像表示装
置を画像表示装置ごとに区別可能としたので、製造後の
画像表示装置ごとに区別可能としたパターンや製造番号
(シリアルナンバー)等を画像表示することができ、製
造後の画像表示装置が容易に区別できる。特に製造番号
を画像表示することにより、従来のように後から別の装
置で刻印したりする必要もなく非常に効率がよい。
According to a seventh aspect of the present invention, a surface conduction electron-emitting device group is formed by spraying a droplet of a solution containing a material of a conductive thin film between a plurality of pairs of device electrodes on a substrate. In the electron source substrate formed with, a second plurality of pairs of device electrodes different from the plurality of pairs of device electrodes are provided outside a region where the surface conduction electron-emitting device group is formed. By spraying a droplet of a conductive solution between each pair of device electrodes, a second conductive thin film is formed.
An electron source substrate on which the surface conduction electron-emitting device group of (1) is formed, the image display device comprising: the electron source substrate; and a face plate, which is disposed to face the electron source substrate and has a phosphor mounted thereon. And driving the second group of surface conduction electron-emitting devices by inputting different signal information for each electron source substrate, performing display on the image display device, and distinguishing the image display device for each image display device. Therefore, a pattern, a serial number, and the like that can be distinguished for each manufactured image display device can be displayed as an image, and the manufactured image display devices can be easily distinguished. In particular, by displaying the serial number in the form of an image, it is extremely efficient without the need for engraving with a separate device later.

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

【図1】 本発明の一実施形態に係る平面型表面伝導型
電子放出素子の構成を示す模式的図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a flat surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す平面型表面伝導型電子放出素子の
製造方法を説明するための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing the flat surface conduction electron-emitting device shown in FIG.

【図3】 本発明の一実施形態に係る電子源基板の製造
装置の一例を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of an apparatus for manufacturing an electron source substrate according to an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明による電子源基板の製造装置に係る液
滴付与装置の構成の一例を説明するための図である。
FIG. 4 is a view for explaining an example of a configuration of a droplet applying apparatus according to the apparatus for manufacturing an electron source substrate according to the present invention.

【図5】 図4の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの
要部概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a main part of an ejection head unit of the droplet applying apparatus of FIG. 4;

【図6】 電子放出素子部を1滴の液滴で形成する例を
説明するための模式的平面図である。
FIG. 6 is a schematic plan view for explaining an example in which the electron-emitting device section is formed by one droplet.

【図7】 本発明により形成する平面型表面伝導型電子
放出素子のドットパターンの例を示す模式的平面図であ
る。
FIG. 7 is a schematic plan view showing an example of a dot pattern of a planar surface conduction electron-emitting device formed according to the present invention.

【図8】 本発明により形成する平面型表面伝導型電子
放出素子の他のドットパターンの例を示す模式的平面図
である。
FIG. 8 is a schematic plan view showing another example of the dot pattern of the flat surface conduction electron-emitting device formed according to the present invention.

【図9】 本発明に係る表面伝導型電子放出素子の製造
装置に使用される噴射ヘッドの構成例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of an ejection head used in a device for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to the present invention.

【図10】 本発明に係る電子源基板及びその製造方法
を説明するための模式的平面図であり、表面伝導型電子
放出素子群が形成される領域よりも外側に、溶液による
噴射付与パターンを形成した例を示す図である。
FIG. 10 is a schematic plan view for explaining an electron source substrate and a method of manufacturing the same according to the present invention, in which a spray application pattern by a solution is formed outside a region where a surface conduction electron-emitting device group is formed. It is a figure which shows the example formed.

【図11】 本発明に係る電子源基板及びその製造方法
を説明するための模式的平面図であり、表面伝導型電子
放出素子群が形成される領域よりも外側に、性能チェッ
クのためのパターンを形成した例を示す図である。
FIG. 11 is a schematic plan view for explaining an electron source substrate and a method of manufacturing the same according to the present invention, wherein a pattern for performance check is provided outside a region where a group of surface conduction electron-emitting devices is formed. It is a figure showing the example which formed.

【図12】 本発明に係る電子源基板及びその製造方法
を説明するための模式的平面図であり、表面伝導型電子
放出素子群が形成される領域よりも外側に、第2の表面
伝導型電子放出素子群を形成した例を示す図である。
FIG. 12 is a schematic plan view for explaining an electron source substrate and a method of manufacturing the same according to the present invention, in which a second surface conduction type electron-emitting device is formed outside a region where a surface conduction electron-emitting device group is formed. FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which an electron-emitting device group is formed.

【図13】 本発明による表面伝導型電子放出素子の製
造に採用できる通電フォーミング処理における電圧波形
の例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a voltage waveform in the energization forming process that can be used for manufacturing the surface conduction electron-emitting device according to the present invention.

【図14】 本発明を適用し得るマトリックス配置型電
子源基板の一例を示す模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a matrix-disposed electron source substrate to which the present invention can be applied.

【図15】 本発明を適用し得るマトリックス配置型電
子源基板による画像表示装置の表示パネルの基本構成の
一例を説明するための図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a basic configuration of a display panel of an image display device using a matrix arrangement type electron source substrate to which the present invention can be applied.

【図16】 本発明を適用し得る画像表示装置に用いら
れる蛍光膜の構成例を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a fluorescent film used in an image display device to which the present invention can be applied.

【図17】 画像表示装置にNTSC方式のテレビ信号
に応じて表示を行うための駆動回路の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating an example of a driving circuit for performing display on an image display device according to an NTSC television signal.

【図18】 本発明を適用し得る梯子型配置型電子源基
板の一例を示す模式図である。
FIG. 18 is a schematic view showing an example of a ladder-type arrangement type electron source substrate to which the present invention can be applied.

【図19】 本発明を適用し得る梯子型配置型電子源基
板による画像表示装置の表示パネル基本構成の一例を説
明するための図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a basic configuration of a display panel of an image display device using a ladder-type arrangement type electron source substrate to which the present invention can be applied.

【図20】 従来の電子放出素子の一例を示す模式図で
ある。
FIG. 20 is a schematic view showing an example of a conventional electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2,3…素子電極、4…導電性薄膜、5…電
子放出部、10…電子源基板、11…吐出ヘッドユニッ
ト(噴射ヘッド)、12…キャリッジ、13…基板保持
台、14…基板、15…供給チューブ、16…信号供給
ケーブル、17…噴射ヘッドコントロールボックス、1
8…キャリッジ12のX方向スキャンモータ、19…キ
ャリッジ12のY方向スキャンモータ、20…コンピュ
ータ、21…コントロールボックス、22(22X1,
22Y1,22X2,22Y2)…基板位置決め/保持
手段、30…吐出ヘッドユニット、31…ヘッドアライ
メント制御機構、32…検出光学系、33…インクジェ
ットヘッド、34…ヘッドアライメント微動機構、35
…制御コンピュータ、36…画像識別機構、37…XY
方向走査機構、38…位置検出機構、39…位置補正制
御機構、40…インクジェットヘッド駆動・制御機構、
41…光軸、42…液滴、43…液滴着弾位置、44…
噴射した液滴によるドット、50…噴射ヘッド(インク
ジェットヘッド)、51…発熱体基板、52…蓋基板、
53…シリコン基板、54…個別電極、55…共通電
極、56…発熱体、57…溶液流入口、58…ノズル、
59…溝部、60…凹部領域、61…X方向配線、62
…Y方向配線、63…表面伝導型電子放出素子、64…
結線、71…リアプレート、72…支持枠、73…ガラ
ス基板、74…蛍光膜、75…メタルバック、76…フ
ェースプレート、78…外囲器、81…黒色導電材、8
2…蛍光体、91…画像の表示パネル、92…走査回
路、93…制御回路、94…シフトレジスタ、95…ラ
インメモリ、96…同期信号分離回路、97…変調信号
発生器、98…共通配線、100…電子源基板、101
…グリッド電極、102…開口、103,104…容器
外端子、VxおよびVa…直流電圧源。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... board | substrate, 2, 3 ... element electrode, 4 ... conductive thin film, 5 ... electron emission part, 10 ... electron source board, 11 ... ejection head unit (ejection head), 12 ... carriage, 13 ... substrate holding stand, 14 ... substrate, 15 ... supply tube, 16 ... signal supply cable, 17 ... injection head control box, 1
8 X-direction scan motor of carriage 12, 19 Y-direction scan motor of carriage 12, 20 computer, 21 control box, 22 (22X1,
22Y1, 22X2, 22Y2): substrate positioning / holding means, 30: ejection head unit, 31: head alignment control mechanism, 32: detection optical system, 33: inkjet head, 34: head alignment fine movement mechanism, 35
... Control computer, 36 ... Image identification mechanism, 37 ... XY
Direction scanning mechanism, 38: position detection mechanism, 39: position correction control mechanism, 40: inkjet head drive / control mechanism,
41: optical axis, 42: droplet, 43: droplet landing position, 44:
Dots by the ejected droplets, 50: ejection head (inkjet head), 51: heating element substrate, 52: lid substrate,
53: silicon substrate, 54: individual electrode, 55: common electrode, 56: heating element, 57: solution inlet, 58: nozzle,
59: groove, 60: concave area, 61: X-direction wiring, 62
... Y-direction wiring, 63 ... Surface conduction electron-emitting device, 64 ...
Connection: 71: rear plate, 72: support frame, 73: glass substrate, 74: fluorescent film, 75: metal back, 76: face plate, 78: envelope, 81: black conductive material, 8
2: phosphor, 91: image display panel, 92: scanning circuit, 93: control circuit, 94: shift register, 95: line memory, 96: synchronization signal separation circuit, 97: modulation signal generator, 98: common wiring , 100... Electron source substrate, 101
... grid electrode, 102 ... opening, 103, 104 ... terminal outside the container, Vx and Va ... DC voltage source.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に複数対の素子電極を配置し、各
対の素子電極間に導電性薄膜の材料を含有した溶液の液
滴を噴射付与して前記導電性薄膜による表面伝導型電子
放出素子群を形成する電子源基板の製造方法であって、
前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域の
外側に溶液の液滴を噴射付与することにより、当該電子
源基板の製造方法により製造された電子源基板を基板ご
と若しくは複数の基板群ごとに区別可能とするパターン
を形成することを特徴とする電子源基板の製造方法。
1. A plurality of pairs of device electrodes are arranged on a substrate, and a droplet of a solution containing a material for a conductive thin film is sprayed between each pair of device electrodes to apply surface conductive electrons by the conductive thin film. A method for manufacturing an electron source substrate forming an emission element group,
By spraying droplets of the solution onto the outside of the region where the surface conduction electron-emitting device group is formed, the electron source substrate manufactured by the method for manufacturing an electron source substrate can be used for each substrate or a plurality of substrate groups. A method for manufacturing an electron source substrate, comprising forming a pattern that can be distinguished for each electron beam.
【請求項2】 基板上に複数対の素子電極を配置し、各
対の素子電極間に導電性薄膜の材料を含有した溶液の液
滴を噴射付与して前記導電性薄膜による表面伝導型電子
放出素子群を形成する電子源基板の製造方法であって、
前記表面伝導型電子放出素子群が形成されている領域の
外側に、1対若しくは複数対の素子電極を配置するとと
もに、各対の素子電極間に前記導電性薄膜の材料を含有
する溶液の液滴を噴射付与することにより、前記表面伝
導型電子放出素子群の性能チェックのための他の表面伝
導型の電子放出素子若しくは電子放出素子群を形成する
ことを特徴とする電子源基板の製造方法。
2. A plurality of pairs of device electrodes are arranged on a substrate, and a droplet of a solution containing a material of a conductive thin film is sprayed between each pair of the device electrodes to apply surface conductive electrons by the conductive thin film. A method for manufacturing an electron source substrate forming an emission element group,
One or more pairs of device electrodes are arranged outside the region where the surface conduction electron-emitting device group is formed, and a solution of a solution containing the material of the conductive thin film between each pair of device electrodes. A method for manufacturing an electron source substrate, comprising forming another surface conduction type electron-emitting device or an electron emission device group for checking the performance of the surface conduction type electron-emitting device group by spraying a droplet. .
【請求項3】 基板上に配置された複数対の素子電極
と、各対の素子電極間に噴射付与され形成された導電性
薄膜とを有する表面伝導型電子放出素子群を形成した電
子源基板であって、前記噴射付与される領域は、前記表
面伝導型電子放出素子群が形成される領域よりも広いこ
とを特徴とする電子源基板。
3. An electron source substrate on which a surface conduction electron-emitting device group having a plurality of pairs of device electrodes arranged on a substrate and a conductive thin film formed by spraying between each pair of device electrodes is formed. The electron source substrate, wherein the area to which the jet is applied is wider than the area where the surface conduction electron-emitting device group is formed.
【請求項4】 基板上に配置された複数対の素子電極
と、各対の素子電極間に噴射付与され形成された導電性
薄膜とを有する表面伝導型電子放出素子群を形成した電
子源基板であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形
成されている領域の外側に、噴射付与された溶液の液滴
による、当該電子源基板を基板ごと若しくは複数の基板
群ごとに区別可能となるパターンが形成されていること
を特徴とする電子源基板。
4. An electron source substrate on which a surface conduction electron-emitting device group having a plurality of pairs of device electrodes disposed on a substrate and a conductive thin film formed by spraying between each pair of device electrodes is formed. The electron source substrate can be distinguished for each substrate or for each of a plurality of substrate groups by a droplet of a solution sprayed out of the region where the surface conduction electron-emitting device group is formed. An electron source substrate having a pattern formed thereon.
【請求項5】 基板上に配置された複数対の素子電極
と、各対の素子電極間に噴射付与され形成された導電性
薄膜とを有する表面伝導型電子放出素子群を形成した電
子源基板であって、前記表面伝導型電子放出素子群が形
成されている領域の外側に、1対若しくは複数対の素子
電極を配置するとともに、各対の素子電極間に前記導電
性薄膜による他の表面伝導型の電子放出素子若しくは電
子放出素子群を、前記表面伝導型電子放出素子群の性能
チェックのために形成したことを特徴とする電子源基
板。
5. An electron source substrate on which a surface conduction electron-emitting device group having a plurality of pairs of device electrodes arranged on a substrate and a conductive thin film formed by spraying between each pair of device electrodes is formed. Wherein one or more pairs of device electrodes are arranged outside a region where the surface conduction electron-emitting device group is formed, and another surface of the conductive thin film is provided between each pair of device electrodes. An electron source substrate, wherein a conduction type electron emission element or an electron emission element group is formed for checking the performance of the surface conduction type electron emission element group.
【請求項6】 請求項3ないし5のいずれか1に記載の
電子源基板と、該電子源基板に対向して配置され、蛍光
体を搭載したフェースプレートとを有することを特徴と
する画像表示装置。
6. An image display, comprising: the electron source substrate according to claim 3; and a face plate disposed opposite to the electron source substrate and having a phosphor mounted thereon. apparatus.
【請求項7】 基板上に配置された複数対の素子電極
と、各対の素子電極間に導電性溶液を噴射付与すること
により形成された導電性薄膜とを有する表面伝導型電子
放出素子群が形成された電子源基板であって、前記表面
伝導型電子放出素子群が形成されている領域の外側に、
前記複数対の素子電極とは別の第2の複数対の素子電極
を配置するとともに、該第2の複数対の素子電極間に導
電性溶液の液滴を噴射付与して導電性薄膜による第2の
表面伝導型電子放出素子群が形成された電子源基板と、
該電子源基板に対向して配置され、蛍光体を搭載したフ
ェースプレートと、を有する画像表示装置であって、前
記第2の表面伝導型電子放出素子群を電子源基板ごとに
異なる信号情報を入力して駆動して当該画像表示装置で
表示を行うことにより、当該画像表示装置を画像表示装
置ごとに区別可能としたことを特徴とする画像表示装
置。
7. A surface conduction electron-emitting device group having a plurality of pairs of device electrodes arranged on a substrate and a conductive thin film formed by spraying a conductive solution between each pair of device electrodes. Is formed, outside the region where the surface conduction electron-emitting device group is formed,
A second plurality of pairs of device electrodes different from the plurality of pairs of device electrodes are arranged, and a droplet of a conductive solution is sprayed between the second plurality of pairs of device electrodes to form a conductive thin film. An electron source substrate on which two surface conduction electron-emitting devices are formed;
And a face plate on which a phosphor is mounted, facing the electron source substrate, wherein the second surface conduction electron-emitting device group transmits different signal information for each electron source substrate. An image display device, wherein the image display device can be distinguished for each image display device by inputting, driving, and displaying on the image display device.
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