JP2002050279A - Manufacturing device for electron source substrate, electron source substrate, image display device, and apparatus using the image display device - Google Patents

Manufacturing device for electron source substrate, electron source substrate, image display device, and apparatus using the image display device

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JP2002050279A
JP2002050279A JP2000233013A JP2000233013A JP2002050279A JP 2002050279 A JP2002050279 A JP 2002050279A JP 2000233013 A JP2000233013 A JP 2000233013A JP 2000233013 A JP2000233013 A JP 2000233013A JP 2002050279 A JP2002050279 A JP 2002050279A
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electron
source substrate
substrate
display device
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture an electron emission element on an electron source substrate with high precision by using a manufacturing device for the electron source substrate, since the manufacturing device has a small carriage-scanning area and can carriage- scan the electron source substrate with high scanning precision without reduction in the carriage-scanning precision by carriage-scanning structure's flexure or the like. SOLUTION: The manufacturing device for the electron source substrate forms a group of surface conduction electron emission elements between each of pairs of element electrodes 2, 3 on a substrate 1, with a drop of solution containing material of a conductive thin film 4 jetted by a droplet jet head, the manufacturing device runs the droplet jet head to carriage-scan the front surface of the substrate 1 and forms the group of the surface conductive electron emission elements on the front surface of the substrate 1 with the drop of the solution jetted by the droplet jet head, the electron source substrate set and manufactured on the manufacturing device is in a rectangular shape, and the carriage-scanning is reciprocating in the direction of the shorter side of the rectangular shape.

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作装置、その製作装置で
製作された電子源基板、その電子源基板を有する画像表
示装置、ならびにその画像表示装置を用いた装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for manufacturing an electron source substrate using a surface conduction electron-emitting device, an electron source substrate manufactured by the device, an image display device having the electron source substrate, and an image display device. The present invention relates to an apparatus using an image display device.

【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 emissio
n”,Advance in Electron Ph
ysics,8 89(1956)」あるいは「C.
A.Spindt,“Physical Proper
ties of thin−film field e
mission cathodes with mol
ybdenium”J.Appl.Phys.,475
248(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.Ap
pl.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. Examples of the FE type include “WP Dyke &
W. W. Dolan, "Field emissio
n ", Advance in Electron Ph
ysics, 889 (1956) "or" C.
A. Spindt, "Physical Proper
ties of thin-film field e
mission cathodes with mol
ybdenium "J. Appl. Phys., 475.
248 (1976) ". Examples of the MIM type include “CA Mead,“ The Tunnel ”.
-Emission amplifier ", J. Ap
pl. 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、前記エリンソン等に
よるSnO2薄膜を用いたもの、Au薄膜によるもの
(「G.Dittmer:“Thin SolidFi
lms”,9 317(1972)」),In23/S
nO2薄膜によるもの(「M.Hartwell an
d C.G.Fonstad:“IEEETrans.
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. Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using an SnO 2 thin film by Elinson et al., And a device using an Au thin film (“G. Dittmer:“ Thin SolidFi
lms ", 9 317 (1972)"), In 2 O 3 / S
nO 2 thin film (“M. Hartwell an”
d C.I. G. FIG. Fonstad: "IEEETrans.
ED Conf. ", 519 (1975)"), and those using a carbon thin film ("Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22, p. 1983") and the like have been reported.

【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18に示す。同図において1は基板である。4は
導電性薄膜で、H型形状のパターンに、スパッタで形成
された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォーミ
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、図中の素子電極間隔L1は、0.5〜1m
m,W1は、0.1mmで設定されている。
A typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices is described in the above-mentioned M.S. FIG. 18 shows the Hartwell device configuration. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a substrate. Reference numeral 4 denotes a conductive thin film, which is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and the electron emitting portion 5 is formed by an energization process called energization forming described later. The device electrode interval L1 in the figure is 0.5 to 1 m.
m and W1 are 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 DC voltage or a very slowly increasing voltage, for example, about 1 V / min, to both ends of the conductive thin film 4 and to energize the conductive thin film 4 to locally destroy, deform or alter the conductive thin film 4. This is to form the electron-emitting portion 5 in a resistance state. Incidentally, the electron emitting portion 5 is formed of the conductive thin film 4.
A crack is generated in a part of the substrate 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】この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64−3
1332号公報,特開平1−283749号公報,特開
平2−257552号公報等)。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、USP
5066883)。
Since such a surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, there is an advantage that a large number of devices can be arranged and formed over a large area. Therefore, applied researches on charged beam sources, display devices and the like utilizing this feature have been made. As an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and arranged, as will be described later, a surface conduction electron-emitting device is arranged in parallel called a trapezoidal arrangement, and both ends of each element are interconnected (also referred to as common interconnection). An electron source in which a number of connected lines are arranged in a large number of rows (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-364).
1332, JP-A-1-283737, JP-A-2-257552, etc.). In particular, in image forming apparatuses such as display apparatuses, flat panel display apparatuses using liquid crystal have been widely used in place of CRTs in recent years. However, since they are not self-luminous, they must be provided with a backlight. Therefore, development of a self-luminous 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 type emitting elements and a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron source are combined. (For example, USP
5066883).

【0007】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では、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・エッチング法を多様
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, in the method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device according to the above-described conventional example, there are various methods of vacuum film formation and photolithography and etching in a semiconductor process. There are many drawbacks and the production cost of the electron source substrate is high.

【0008】このような課題に対して、本発明者はこの
ような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、USP3060429,USP32
98030,USP3596275,USP34161
53,USP3747120,USP5729257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形成
することができるのではないかと考えた。
In order to solve such a problem, the present inventor, in forming a conductive thin film of the element portion of such a surface conduction electron-emitting device, discloses US Pat.
98030, USP 3,596,275, USP 34161
53, US Pat. No. 3,747,120, US Pat. No. 5,729,257, etc., cannot be formed stably with good yield and at low cost without using a vacuum film forming method and a photolithographic etching method. I thought.

【0009】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記録と違い、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安定的
に飛翔させ、基板上に付与し、高精度な電子源基板を製
作するにはまだまだ未解決の要素が多々存在する。
[0009] However, unlike ink jet recording, in which a so-called ink is directed toward paper and recorded, a solution containing an element or a compound that becomes a conductive thin film is stably discharged, applied to a substrate, and provided with high precision. There are still many unsolved elements in fabricating an electron source substrate.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
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
基板の製作装置およびそれによって製作される電子源基
板およびそれを用いた画像表示装置ならびにそれを用い
た装置に関するものであり、その第1の目的は、高精度
な電子放出素子を有する電子源基板を製作できる装置を
提案することにある。第2の目的は、このような電子源
基板を製作する装置をコンパクト化することにある。第
3の目的は、高精度な電子放出素子を有する電子源基板
を提案することにある。第4の目的は、このような電子
源基板を用いた画像表示装置を提案することにある。第
5の目的は、このような画像表示装置を組み込んだ装置
が人にとってより使いやすくするようにすることにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for manufacturing an electron source substrate of an image display device using such a surface conduction electron-emitting device, an electron source substrate manufactured by the same, and an image using the same. The present invention relates to a display device and a device using the same, and a first object of the present invention is to propose a device capable of manufacturing an electron source substrate having a highly accurate electron-emitting device. A second object is to make an apparatus for manufacturing such an electron source substrate compact. A third object is to propose an electron source substrate having a highly accurate electron-emitting device. A fourth object is to propose an image display device using such an electron source substrate. A fifth object is to make a device incorporating such an image display device more user-friendly.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために第1に、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液滴噴射ヘッド
により噴射付与し、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作装置において、前
記基板の前面を前記液滴噴射ヘッドがキャリッジ走査す
るとともに前記液滴を噴射して前記表面伝導型電子放出
素子群を形成する電子源基板製作装置であって、電子源
基板製作装置にセットされ製作される電子源基板は長方
形形状であるとともに、前記キャリッジ走査が該長方形
形状の短手方向に往復走査を行うようにした。
According to the present invention, first, a droplet of a solution containing a conductive thin film material is ejected between a plurality of pairs of element electrodes on a substrate. In the electron source substrate manufacturing apparatus in which a head is applied by jetting and a surface conduction electron-emitting device group is formed by a conductive thin film, the droplet ejecting head carriage-scans and ejects the droplets on the front surface of the substrate. An electron source substrate manufacturing apparatus for forming the surface conduction type electron-emitting device group, wherein the electron source substrate set and manufactured in the electron source substrate manufacturing apparatus has a rectangular shape, and the carriage scan is performed in a short distance of the rectangular shape. Reciprocating scanning is performed in the hand direction.

【0012】また第2に、上記第1の電子源基板製作装
置において、前記電子源基板は前記電子源基板製作装置
に設けられた基板搬送手段によって長手方向に搬送さ
れ、前記液滴噴射ヘッドによるキャリッジ走査および液
滴噴射との組み合わせにより、前記表面伝導型電子放出
素子群を形成するようにした。
Secondly, in the first electron source substrate manufacturing apparatus, the electron source substrate is transported in a longitudinal direction by substrate transport means provided in the electron source substrate manufacturing apparatus, and the electron source substrate is moved by the droplet ejecting head. The surface conduction electron-emitting device group is formed by a combination of carriage scanning and droplet ejection.

【0013】さらに第3に、上記第1,第2に記載の電
子源基板製作装置によって製作される長方形形状の電子
源基板であるようにした。
[0013] Thirdly, a rectangular electron source substrate manufactured by the electron source substrate manufacturing apparatus according to the first or second aspect is provided.

【0014】また第4に、上記第3の電子源基板と、こ
の電子源基板に対向して配置され、蛍光体を搭載し、前
記電子源基板とほぼ同じ形状、大きさのフェースプレー
トとを有するような画像表示装置とした。
Fourthly, the third electron source substrate and a face plate which is disposed to face the electron source substrate, has a phosphor mounted thereon, and has substantially the same shape and size as the electron source substrate. An image display device having the above.

【0015】さらに第5に、上記第4の画像表示装置
が、該画像表示装置を1つの構成ユニットとして組み込
まれる装置であって、前記画像表示装置は該画像表示装
置に向かって左右方向が該画像表示装置の長手方向にな
るように組み込まれているようにした。すなわち、上記
第4の画像表示装置は、該画像表示装置を1つの構成ユ
ニットとする画像表示機能を有する装置に組み込まれる
とともに、該装置は人が使用する際に前記画像表示装置
に向かって左右方向が画像表示装置の長手方向になるよ
うに組み込まれたようにした。
Fifth, the fourth image display device is a device in which the image display device is incorporated as one constituent unit, and the image display device has a horizontal direction toward the image display device. The image display device was incorporated so as to extend in the longitudinal direction. That is, the fourth image display device is incorporated in a device having an image display function in which the image display device is one constituent unit, and the device is configured such that when the device is used by a person, the device moves right and left toward the image display device. The direction was set so as to be in the longitudinal direction of the image display device.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施形態を
示す。本発明の表面伝導型電子放出素子の基本的な構成
は平面型である。図1は、本発明の製作装置によって形
成される電子源基板の一例を示す図であるが、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。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はマトリックス
配置された素子群である。図1(A)はその平面図、図
1(B)は図1(A)のB−B線断面図である。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described. The basic configuration of the surface conduction electron-emitting device of the present invention is a planar type. FIG. 1 is a diagram showing an example of an electron source substrate formed by the manufacturing apparatus of the present invention. Here, for simplification, the configuration of one flat surface conduction electron-emitting device is schematically shown. . Actually, as described later, such a planar surface conduction electron-emitting device is a device group arranged in a matrix. FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a sectional view taken along line BB of FIG. 1A.

【0017】図1において、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。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,Ti,Al,Cu,Pd等の金
属あるいは合金、Pd,As,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、In23−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。
In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron emitting portion. Examples of the substrate 1 include quartz glass, glass having a reduced impurity content such as Na, blue plate glass, a glass substrate having SiO 2 deposited on the surface thereof, and a ceramic substrate such as alumina. As a material for the device electrodes 2 and 3, a general conductive material can be used. For example, Ni, Cr,
Metals or alloys such as Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd, Pd, As, Ag, Au, RuO 2 ,
Pd-Ag or the like of a metal or a metal oxide and a printed conductor composed of glass or the like, a transparent conductive material such as In 2 O 3 -SnO 2, is suitably selected from a semiconductor material such as polysilicon or the like.

【0018】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μmない
し数百μmであり、また素子電極2,3の膜厚dは、1
00Åないし1μmの範囲である。尚、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 to several hundred μm, and more preferably in the range of 1 to 200 μm in consideration of the voltage applied between the device electrodes 2 and 3. It is. The length W of the device electrodes 2 and 3 is several μm to several hundred μm in consideration of the resistance value and the electron emission characteristics of the electrodes.
The range is from 00 ° to 1 μm. In addition, the configuration is not limited to the configuration shown in FIG.
May be formed in order.

【0019】図2は、図1の構成の平面型表面伝導型電
子放出素子の製作方法を示す図で、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を形成した図である。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。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でも良い。
FIG. 2 is a view showing a method of manufacturing the flat surface conduction electron-emitting device having the structure shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 2B is a diagram in which conductive thin films 4 are formed on the device electrodes 2 and 3, and FIG. 2C is a diagram in which electron emission portions 5 are formed in the conductive thin films 4. FIG. As the conductive thin film 4, a fine particle film composed of fine particles is particularly preferable in order to obtain good electron emission characteristics, and the film thickness is step coverage on the device electrodes 2 and 3,
It is appropriately set depending on the resistance value between the three and the energization forming conditions described later, etc., but is preferably several to several thousand degrees, particularly preferably 10 to 500 degrees. The resistance value of Rs is 10 2 Ω to 10 7 Ω. Note that Rs is a value that appears when the resistance R of a thin film having a thickness t, a width w, and a length of 1 is set as R = Rs (1 / w). = Ρ / t
It is represented by Here, the forming process will be described by taking an energizing process as an example, but the forming process is not limited to this, and any method may be used as long as the film is cracked to form a high resistance state.

【0020】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.

【0021】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, and has a fine structure not only in a state where the fine particles are individually dispersed and arranged, but also in a state where 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.

【0022】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作装置につい
て述べる。図3は、本発明の電子源基板の製作装置の一
実施例を説明するための図で、図中、11は噴射ヘッ
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(2
X1,22Y1,22X2,22Y2)は、基板位置決め
/保持手段である。この場合は、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
与する例である。
Hereinafter, an apparatus for manufacturing an electron source substrate on which a surface conduction electron-emitting device according to one embodiment of the present invention is formed will be described. FIG. 3 is a view for explaining an embodiment of the apparatus for manufacturing an electron source substrate according to the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes an ejection head, 12 denotes a carriage, 13 denotes a substrate holder, and 14 denotes a planar surface conduction type. A substrate forming an electron-emitting device group; 15, a supply tube for a solution containing a conductive thin film material; 16, a signal supply cable; 17, an ejection head control box; 18, 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 (2
2X1 , 22Y1 , 22X2 , 22Y2 ) are substrate positioning / holding means. In this case, the ejection head 11 is moved by carriage scanning on the front surface of the substrate 14 placed on the substrate holding table 13 to eject a solution containing a conductive thin film material.

【0023】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10
ng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ーを利
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 ejection head 11 may be of any mechanism as long as it can discharge a given amount of liquid droplets in a fixed amount.
An ink jet type mechanism capable of forming droplets of about ng is desirable. As the inkjet method, any of a piezo jet method using a piezoelectric element, a bubble jet (registered trademark) method in which bubbles are generated by using thermal energy of a heater, and a charge control method (continuous flow method) may be used. .

【0024】このような電子源基板の製作装置におい
て、本発明では図3に示したように基板14は長方形形
状であるとともに、その基板14の前面を噴射ヘッド1
1がキャリッジ走査により長方形形状の基板14の短手
方向(図中X方向)に往復走査を行うようにしている。
すなわち、本発明の一実施形態におけると電子源基板製
作装置および該電子源基板製作装置によって製作される
長方形形状の電子源基板は、基板14上の複数対の各素
子電極2,3間に導電性薄膜4の材料を含有する溶液の
液滴を液滴噴射ヘッド11により噴射付与し、導電性薄
膜4による表面伝導型電子放出素子群が形成される電子
源基板製作装置において、前記基板14の前面を前記液
滴噴射ヘッド11がキャリッジ走査するとともに前記液
滴を噴射して前記表面伝導型電子放出素子群を形成する
電子源基板製作装置であって、電子源基板製作装置にセ
ットされ製作される電子源基板は長方形形状であるとと
もに、前記キャリッジ走査が該長方形形状の短手方向に
往復走査を行うようにしている。
In such an apparatus for manufacturing an electron source substrate, in the present invention, the substrate 14 has a rectangular shape as shown in FIG.
Numeral 1 performs reciprocating scanning in the short direction (X direction in the figure) of the rectangular substrate 14 by carriage scanning.
That is, in one embodiment of the present invention, the electron source substrate manufacturing apparatus and the rectangular electron source substrate manufactured by the electron source substrate manufacturing apparatus are electrically conductive between a plurality of pairs of element electrodes 2 and 3 on the substrate 14. In the electron source substrate manufacturing apparatus in which a droplet of a solution containing the material of the conductive thin film 4 is ejected by the droplet ejecting head 11 to form a surface conduction electron-emitting device group by the conductive thin film 4, An electron source substrate manufacturing apparatus for forming the surface conduction type electron-emitting device group by ejecting the droplets while the droplet ejecting head 11 performs carriage scanning on the front surface, and is set and manufactured in the electron source substrate manufacturing apparatus. The electron source substrate has a rectangular shape, and the carriage scan performs reciprocal scanning in the short direction of the rectangular shape.

【0025】本発明の電子源基板製作装置およびそれに
よって製作される電子源基板は後述するが、200mm
×300mm程度の中画面〜2000mm×3000m
mあるいはそれ以上の大画面の画像形成装置(画像表示
装置)の製作を想定している。その際問題となるのが、
大画面用電子源基板であるがゆえに、キャリッジ往復走
査(図中X方向)時の精度である。製作する電子源基板
が100mm×150mm程度の小画面用基板であれ
ば、ほとんど問題は生じないが、本発明のように、大型
のものを製作する場合には、キャリッジ往復走査を行う
ためのX方向の駆動軸がたわむことによるキャリッジ往
復走査の精度悪化が問題となる。
An electron source substrate manufacturing apparatus of the present invention and an electron source substrate manufactured by the same will be described later.
Medium screen of about 300mm to 2000mm x 3000m
It is assumed that an image forming apparatus (image display apparatus) having a large screen of m or more is manufactured. The problem at that time is that
Since the substrate is a large-screen electron source substrate, the accuracy is at the time of reciprocal scanning of the carriage (X direction in the figure). If the electron source substrate to be manufactured is a small screen substrate of about 100 mm × 150 mm, there is almost no problem. However, when manufacturing a large-sized one as in the present invention, X for scanning the carriage reciprocally is used. The accuracy of the carriage reciprocating scan caused by the deflection of the drive shaft in the direction becomes a problem.

【0026】よって本発明では、たとえ大型のものを製
作する場合であっても、精度悪化を最小限にくい止め、
高精度のキャリッジ往復走査を行い、そして高精度な電
子源放出部を有する電子源基板を得るために、キャリッ
ジ往復走査方向(X方向)距離が、最も短くなるよう
に、電子源基板の形状およびキャリッジ往復走査方向を
最適化したものである。
Therefore, according to the present invention, even if a large product is manufactured, it is possible to minimize deterioration in accuracy,
In order to perform high-precision carriage reciprocal scanning and obtain an electron source substrate having a high-precision electron source emission unit, the shape and shape of the electron source substrate are set so that the distance in the carriage reciprocal scanning direction (X direction) is the shortest. The carriage reciprocating scanning direction is optimized.

【0027】すなわち、製作する電子源基板を長方形形
状とするとともに、その短手方向(X方向)にキャリッ
ジ往復走査を行い、X方向の駆動軸がたわむことを最小
限にくい止め、高精度なキャリッジ往復走査を行い、そ
して高精度な電子源放出部を有する電子源基板を得るよ
うにしたのである。このような、電子源基板の形状およ
び電子源基板の製作装置の組み合わせにより、大画面画
像表示装置用電子源基板であっても、高精度な電子源基
板を得ることが可能となる。
That is, the electron source substrate to be manufactured has a rectangular shape, and reciprocating scanning of the carriage is performed in the short direction (X direction) of the electron source substrate. The reciprocating scanning is performed, and an electron source substrate having a high-accuracy electron source emitting portion is obtained. With such a combination of the shape of the electron source substrate and the device for manufacturing the electron source substrate, it is possible to obtain a highly accurate electron source substrate even for an electron source substrate for a large-screen image display device.

【0028】図4は、本発明の他の実施形態に係る表面
伝導型電子放出素子の製作装置を示す図である。図4を
用いて、本発明の別の特徴を説明する。図3において
は、電子源基板が基板位置決め/保持手段22X1,2
X2により保持されている例を示したが、ここでは本
発明の実施形態における電子源基板製作装置および電子
源基板製作装置によって製作される電子源基板として
は、電子源基板は前記電子源基板製作装置に設けられた
基板搬送手段23によって長手方向に搬送され、前記液
滴噴射ヘッド11によるキャリッジ走査および液滴噴射
との組み合わせにより、前記表面伝導型電子放出素子群
を形成するようにしている。すなわち、電子源基板は、
長方形形状の基板長手方向(図3のY方向に相当)に電
子源基板搬送手段23によって、搬送される例を示して
いる。このように、長方形形状の電子源基板の基板長手
方向に搬送すれば、溶液42を噴射しながら行うキャリ
ッジ往復走査は、長方形形状の基板短手方向(図3のX
方向に相当)に行えばよい(図4の紙面垂直方向)。
FIG. 4 is a view showing an apparatus for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to another embodiment of the present invention. Another feature of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the electron source substrate is provided with substrate positioning / holding means 22 X1 , 2.
Although an example in which the electron source substrate is held by 2X2 is shown, here, the electron source substrate manufactured by the electron source substrate manufacturing apparatus and the electron source substrate manufactured by the electron source substrate manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention is the electron source substrate. It is transported in the longitudinal direction by the substrate transport means 23 provided in the manufacturing apparatus, and the surface conduction electron-emitting device group is formed by a combination of carriage scanning and droplet ejection by the droplet ejection head 11. . That is, the electron source substrate is
An example is shown in which the substrate is transported by the electron source substrate transport means 23 in the longitudinal direction of the rectangular substrate (corresponding to the Y direction in FIG. 3). As described above, if the rectangular electron source substrate is transported in the longitudinal direction of the substrate, the carriage reciprocating scanning performed while ejecting the solution 42 is performed in the lateral direction of the rectangular substrate (X in FIG. 3).
(Corresponding to the direction in FIG. 4).

【0029】よって大画面用電子源基板であったとして
も、キャリッジ往復走査方向(X方向)距離が、最も短
くなるようにできるため、X方向の駆動軸がたわむこと
を最小限にくい止め、高精度なキャリッジ往復走査を行
い、そして高精度な電子源放出部を有する電子源基板を
得ることが可能となる。またキャリッジ往復走査方向に
おける領域を狭くできるため、このような電子源基板を
製作する装置をコンパクトにすることもできる。なお図
4では電子源基板の基板14の長手方向への搬送手段2
3として、ローラによる搬送手段の例を示したが、本発
明はこの手段に限定されるものではなく、例えばベルト
搬送であっても良い。
Therefore, even in the case of an electron source substrate for a large screen, since the distance in the carriage reciprocating scanning direction (X direction) can be minimized, it is possible to minimize the bending of the drive shaft in the X direction. It is possible to perform accurate carriage reciprocal scanning and to obtain an electron source substrate having a highly accurate electron source emission unit. Further, since the area in the carriage reciprocating scanning direction can be narrowed, the apparatus for manufacturing such an electron source substrate can be made compact. In FIG. 4, the transport means 2 for moving the electron source substrate in the longitudinal direction of the substrate 14 is shown.
Although the example of the conveying means by the roller is shown as 3, the present invention is not limited to this means, and may be, for example, a belt conveying method.

【0030】次に図5により吐出ヘッドユニットの構成
を説明する。図5(A)は本発明の製作装置に係る吐出
ヘッドユニットの構成例を、図5(B)は図5(A)の
吐出ヘッドユニットを用いた素子電極間への液滴噴射例
を示す図である。図5中、30は吐出ヘッドユニットで
あり、32は電子源基板上の画像情報を取り込む検出光
学系であり、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34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、検出光学系32には、CCDカメラと
レンズとを用いている。
Next, the structure of the ejection head unit will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows a configuration example of a discharge head unit according to the manufacturing apparatus of the present invention, and FIG. 5B shows an example of droplet ejection between element electrodes using the discharge head unit of FIG. 5A. FIG. 5, reference numeral 30 denotes a discharge head unit; 32, a detection optical system for capturing image information on the electron source substrate; which is close to an inkjet head 33 for discharging droplets 42; The focal position and the landing position 43 of the droplet 42 by the inkjet head 33 are arranged so as to coincide with each other. In this case, the positional relationship between the detection optical system 32 and the inkjet head 33 can be precisely adjusted by the head alignment fine movement mechanism 34 and the head alignment control mechanism 31. The detection optical system 32 uses a CCD camera and a lens.

【0031】なお、前述のように製作する電子源基板が
100mm×150mm程度の小画面用基板であれば、
ほとんど問題は生じないが、本発明のように、大型のも
のを製作する場合には、キャリッジ往復走査を行うため
のX方向の駆動軸がたわむことによるキャリッジ往復走
査の精度悪化が問題となる。特に200mm×300m
m程度の中画面〜2000mm×3000mmあるいは
それ以上の大画面の画像表示装置の製作に適用する場合
には、問題となるので、本発明のようにキャリッジ往復
走査を行うため方向は長方形形状の短手方向にすべきで
ある。
If the electron source substrate manufactured as described above is a small screen substrate of about 100 mm × 150 mm,
Although there is almost no problem, when manufacturing a large-sized device as in the present invention, the accuracy of the carriage reciprocal scanning deteriorates due to the deflection of the drive shaft in the X direction for performing the carriage reciprocal scanning. Especially 200mm x 300m
If the method is applied to the production of an image display device having a medium screen of about m to 2000 mm × 3000 mm or more, a problem arises. Should be in hand direction.

【0032】基板サイズが200mm×300mm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)に相対移動させて
行うことも可能であり、また量産性も高くすることがで
きるが、基板サイズが200mm×300mm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、本
発明のように吐出ヘッドユニット30がキャリッジ走査
するようにし、溶液の液滴の付与を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 × 300 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. Rather than performing in two directions (X direction, Y direction), it is possible to perform relative movement only in one direction (for example, only in X direction), and mass productivity can be increased, but the substrate size is 200 mm. In the case of × 300 mm or more, it is difficult to realize a large-array multi-nozzle type ejection head unit that can cover such a range of 200 mm in terms of technical / cost. It is better to adopt a configuration in which the carriage 30 scans and the application of the solution droplets is performed sequentially. .

【0033】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 a 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.

【0034】こうした液滴42を吐出ヘッドユニット
(噴射ヘッド)30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と画像識別装
置とで計測し、その計測データ、吐出ヘッドユニット
(噴射ヘッド)30の吐出口面と基板の距離、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
通りに電子源基板の前面に吐出ヘッドユニット(噴射ヘ
ッド)30をキャリッジ往査し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、画像識別装置としては、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。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。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。
When such a droplet 42 is applied to a desired element electrode portion by the ejection head unit (ejection head) 30, the position to be applied is measured by the detection optical system 32 and the image identification device, and the measurement data is obtained. The correction coordinates are generated based on the distance between the discharge port surface of the discharge head unit (ejection head) 30 and the substrate and the relative movement speed between the two, and the discharge head unit (ejection head) is provided on the front surface of the electron source substrate according to the correction coordinates. Droplets are applied to the carriage 30 while visiting the carriage.
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 device, a commercially available one that binarizes an image and obtains the position of the center of gravity can be used. As is clear from the above description, the electron source substrate of the present invention is manufactured by flying a solution containing an element or a compound to be a conductive thin film in the air by the principle of ink jet and applying it as droplets on the substrate. Things. Specific conditions for forming such droplets and dots are shown below.

【0035】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%).

【0036】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。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22.6
V、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25.3μJ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 a structure equivalent to that of an 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, the ejection head has a nozzle diameter of Φ25 μm and a heating element size of 25 μm.
× 90 μm (resistance value 121Ω) and drive voltage 22.6
V, the pulse width was 6 μs, the driving frequency was 10 kHz, the energy for forming one droplet was about 25.3 μJ, and the jetting speed of the droplet at that time was about 7 m / s.

【0037】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滴の
ドット44を付着させて、1つの電子放出部を形成する
場合の一例(図6)であり、本発明はこの条件に限定さ
れるものではない。
The above solution and jetting conditions are an example of a case in which the distance between the device electrodes 2 and 3 is 140 μm, and four dots 44 are attached thereto to form one electron emission portion ( FIG. 6), and the present invention is not limited to this condition.

【0038】例えば、図7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×60μm
(抵抗値102Ω)としたものであり、駆動電圧を1
1.5V、パルス幅を4μs、駆動周波数を16kHz
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。
For example, FIG. 7 shows a case where the distance between the device electrodes 2 and 3 is 140 μm, and the electron-emitting device is formed by attaching 6 drops × 2 rows = 12 drops. 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 × 60 μm.
(The resistance value is 102Ω), and the driving voltage is 1
1.5V, pulse width 4μs, drive frequency 16kHz
And the droplets were ejected with the energy for forming one droplet being about 5.2 μJ. The ejection speed of the droplet at that time was about 6 m / s.

【0039】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 on 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.

【0040】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, and electron emission is performed under optimum conditions. An element is formed, and is not limited to a special condition. The number of droplets to be deposited also depends on the nozzle diameter of the ejection head to be used, but it is desirable to keep the drop to a maximum of about 30 drops from the viewpoint of productivity (it is also possible to deposit more fine droplets). Yes, but at a cost and productivity disadvantage).

【0041】次に本発明に使用する噴射ヘッドについて
図8を用いて説明する。図8は、本発明の一実施形態に
係る表面伝導型電子放出素子の製作装置に使用される噴
射ヘッドを示す構成図で、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。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。この噴射ヘッドは、発熱体基板
51と蓋基板52とを接合させることにより形成されて
おり、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。
Next, the ejection head used in the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an ejection head used in a device for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 9A is a diagram illustrating an assembled ejection head. (B) is an exploded view of the ejection head, and FIG. 9 (C) is a view showing the lid substrate shown in FIG. 9 (B) upside down. Here, an example is shown in which the number of nozzles of the ejection head is four. The ejection head is formed by bonding a heating element substrate 51 and a lid substrate 52. The heating element substrate 51 is formed on a silicon substrate 53 by an individual electrode 54, a common electrode 55, and an energy action section by a wafer process. It is constituted by forming a certain heating element 56.

【0042】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8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
出させるための前記ノズル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, 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 liquid for accommodating the solution introduced into the flow channel are provided on the lid substrate 52. A concave region 60 for forming a chamber (not shown) is formed, and these heating element substrate 51 and lid substrate 52 are joined as shown in FIG.
The flow path and the common liquid chamber are formed. In a state where the heating element substrate 51 and the lid substrate 52 are joined,
A heating element 56 is located at the bottom of the flow path, and the nozzle 58 for discharging a part of the solution introduced into these flow paths as droplets is formed at the end of the flow path. The lid substrate 52 has a solution inlet 57 for supplying a solution into the supply liquid chamber by a supply unit (not shown).

【0043】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作効率のバランス)を考えて決め
られる。
In this example, a four-nozzle ejection head is shown, but 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 device manufacturing efficiency).

【0044】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
電子放出素子の製作効率のバランス)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). In other words, this does not mean that the nozzle array length (effective ejection width of the ejection head) simply needs to be increased, but this is also determined in consideration of the balance of the entire device (the balance between the device cost and the manufacturing efficiency of the electron-emitting device). Can be

【0045】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
うにノズルの数およ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. The electron emission element can be efficiently manufactured by setting the nozzle row arrangement length (effective ejection width of the ejection head) equal to the distance between the element electrodes 2 and 3 while keeping the distance.

【0046】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8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23の140
μm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、
いわゆるインクジェットプリンターでいうところの60
0dpi(dot per inch)相当のノズル配
列密度をもつ噴射ヘッドを使用したものである。
A more specific numerical value 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. 8 (effective ejection width of the ejection head, in other words, the distance between the nozzles at both ends) is about 127 μm (140 μm of the element electrode 23).
The length between the nozzles can be regarded as substantially the same as that between μm), and the distance between the nozzles is about 42.3 μm. So in this case,
60 in so-called inkjet printer
This uses an ejection head having a nozzle arrangement density equivalent to 0 dpi (dot per inch).

【0047】なお、以上は図8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23の140μm間より大とみな
せる)とされ、素子電極23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作
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. 8, the distance between the nozzles is about 42.3 μm.
It is also conceivable to use a six-nozzle ejection head. In this case, the length of the nozzle array 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 regarded as being larger than 140 μm between the element electrodes 23). The distance between the nozzle rows can be sufficiently covered to cover the distance, and the electron-emitting device can be manufactured efficiently.

【0048】このように表面伝導型電子放出素子群のパ
ターン付与を行った後、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)。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、1000Å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およ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。
After the patterning of the surface conduction electron-emitting device group is performed in this way, in the present invention, the electron-emitting portion 5 is formed by a forming process as described below (see FIGS. 1 and 2). 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 film thickness, film quality, material, etc. of the conductive thin film 4 or the forming processing conditions. In some cases, the inside of the electron emitting portion 5 contains conductive fine particles having a particle size of 1000 ° or less. 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.

【0049】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。通電フォーミングの電圧波形の例を図9に示す。
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9
(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9(B))とがある。まずパルス
波高値が一定電圧とした場合(図9(A))について説
明する。
As an example of the forming method applied to the conductive thin film 4, a method based on an energizing process will be described. When an electric current is applied between the device electrodes 2 and 3 using a power supply (not shown), an electron-emitting portion 5 having a changed structure is formed at a portion of the conductive thin film 4. 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. FIG. 9 shows an example of the voltage waveform of the energization forming.
The voltage waveform is particularly preferably a pulse waveform, and a voltage pulse having a constant pulse peak value is continuously applied (see FIG. 9).
(A)) and a case where a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value (FIG. 9 (B)). First, the case where the pulse crest value is a constant voltage (FIG. 9A) will be described.

【0050】図9(A)におけるT1およびT2は電圧
波形のパルス幅とパルス間隔であり、T1を1μs〜1
0ms、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)は表面伝導型
電子放出素子の形態に応じて適宜選択される。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。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。
T1 and T2 in FIG. 9A are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, and T1 is 1 μs to 1 μs.
0 ms and T2 are 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. The pulse waveform is not limited to a triangle wave,
A desired waveform such as a rectangular wave may be used.

【0051】図9(B)におけるT1およびT2は、図
9(A)に示したものと同様であり、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0.1
Vステップ程度ずつ増加させることができる。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。通電フォーミングを終了した素子に
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。
T1 and T2 in FIG. 9B are the same as those shown in FIG. 9A, and the peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) is, for example, 0.1.
It can be increased by about V steps. When the energization forming process is completed, a voltage that does not locally destroy or deform the conductive thin film 4 is applied during the pulse interval T2,
The current can be measured and detected. For example, 0.1V
The element current flowing by applying a voltage of the order is measured, the resistance value is obtained, and when the resistance shows 1 MΩ or more, the energization forming is terminated. It is desirable to perform a process called an activation process on the element after the energization forming. By performing the activation process, the device current If and the emission current Ie change significantly.

【0052】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。この雰囲気
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。適当な有機物質としては、ア
ルカン,アルケン,アルキンの脂肪族炭化水素類,芳香
族炭化水素類,アルコール類,アルデヒド類,ケトン
類,アミン類,フェノール,カルボン酸,スルホン酸等
の有機酸類等を挙げることができ、具体的には、メタ
ン,エタン,プロパンなどCn2n+2で表される飽和炭
化水素、エチレン,プロピレンなどCn2n等の組成式
で表される不飽和炭化水素、ベンゼン,トルエン,メタ
ノール,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,プロピオン酸等緒が使用
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。
The activation step can be performed, for example, by repeating the application of a pulse in an atmosphere containing an organic substance gas, similarly to the energization forming. This atmosphere can be formed by utilizing 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 once sufficiently exhausted 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. Suitable organic substances include alkane, alkene, alkyne aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, organic acids such as phenol, carboxylic acid and sulfonic acid. Specific examples thereof include saturated hydrocarbons represented by C n H 2n + 2 such as methane, ethane and propane, and unsaturated hydrocarbons represented by a composition formula such as C n H 2n such as ethylene and propylene. , Benzene, toluene, methanol, formaldehyde, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methylamine, ethylamine, phenol, formic acid, acetic acid, propionic acid, and the like. 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.

【0053】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
(非晶質カーボンおよ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
300Å以下である。
The carbon or carbon compound includes graphite (both monocrystalline and polycrystalline) and amorphous carbon (amorphous carbon and carbon containing a mixture of amorphous carbon and microcrystals of the graphite). The thickness is preferably not more than 500 °, more preferably not more than 300 °.

【0054】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。なお、上記有機物質の分圧
測定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。
It is preferable that the electron-emitting device thus prepared 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. The partial pressure measurement of the organic substance can be obtained by measuring partial pressures of organic molecules having a mass number of 10 to 200 and mainly composed of carbon and hydrogen by a mass spectrometer, and integrating the partial pressures. 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.

【0055】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長方形形状の画像表示
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、この電子源基板10に対向して配置され、蛍光
体を搭載し、前記電子源基板10とほぼ同じ形状、大き
さのフェースプレート(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. The image display device having a rectangular shape according to one embodiment of the present invention includes the electron source substrate 10 according to some of the above-described embodiments, and is disposed to face the electron source substrate 10 and has a phosphor mounted thereon. It has a face plate (plate 76 described later) having substantially the same shape and size as the source substrate 10.

【0056】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
放出素子の情報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方向および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, each of a large number of electron-emitting devices arranged in parallel is 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-type arrangement in which electrons from the electron-emitting device are controlled and driven by a control electrode (also called a grid) arranged on the information of the electron-emitting device. Separately, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X and Y directions, 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 a 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.

【0057】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について、図10を
用いて説明する。図10において、10は電子源基板、
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。m本のX方向配線
61は、DX1,DX2,・・・・・・DXmからな
り、Y方向配線62はDY1,DY2,・・・・・・D
Yn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(m,
nは共に正の整数)。
An electron source substrate obtained by arranging a plurality of electron-emitting devices of the present invention in a matrix will be described with reference to FIG. In FIG. 10, 10 is an electron source substrate,
61 is an X-direction wiring, 62 is a Y-direction wiring, 63 is a surface conduction electron-emitting device, and 64 is a connection. .. DXm, and the Y-directional wires 62 are DY1, DY2,.
It is composed of n wirings of Yn. The material, the film thickness, and the thickness are set so that a substantially uniform voltage is supplied to many surface conduction type elements 63.
The wiring width is appropriately set. These m X-directional wirings 61
And n n-directional wirings 62 are electrically separated by an interlayer insulating layer (not shown) to form a matrix wiring (m, m).
n is a positive integer).

【0058】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および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。配線61と配線62を構成する材料、結線64
を構成する材料およ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は素子電極ということもできる。
The interlayer insulating layer (not shown) is formed in a part of a desired region on the entire surface of the substrate 14 on which the X-directional wiring 61 is formed. 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-directional wires 61 and the n Y-directional wires 62 by a connection 64. Material for forming wiring 61 and wiring 62, connection 64
And the materials forming the pair of device electrodes may have the same or some of the constituent elements that are the same or different. These materials are appropriately selected, for example, from the above-described materials for the device electrodes. When the material forming the element electrode is the same as the wiring material, the wiring connected to the element electrode can also be called an element electrode.

【0059】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た
めの走査信号を印加するための不図示の走査信号発生手
段と電気的に接続されている。一方、Y方向配線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ための変調信号を印加するた
めの不図示の変調信号発生手段と電気的に接続されてい
る。更に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. It is connected. On the other hand, the Y-direction wiring 62
Are electrically connected to 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. 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.

【0060】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、
図11,図12および図13を用いて説明する。図11
は画像表示装置の表示パネルの基本構成図であり、図1
2はこれに用いられる蛍光膜を示す。図13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を
示すとともに、その駆動回路を含む画像表示装置を表す
のブロック図である。
Next, an image display apparatus using an electron source having a simple matrix arrangement prepared as described above will be described.
This will be described with reference to FIGS. 11, 12, and 13. FIG. FIG.
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a display panel of an image display device, and FIG.
Reference numeral 2 denotes a fluorescent film used for this. FIG. 13 shows NTSC
FIG. 2 is a block diagram showing a driving circuit for performing display in accordance with a television signal of a system and showing an image display device including the driving circuit.

【0061】図11において、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、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、72は支持枠であり、リアプレート71、
支持枠72およびフェースプレート76を、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。なお、フェースプレート76やリアプレート
71は、支持枠72の肉厚程度の大きさの違いはあるも
のの、電子源基板10とほぼ同じ大きさ、形状とされ
る。図11中、63は図1の電子放出素子に相当する。
61,62は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方向配線およびY方向配線である。
In FIG. 11, reference numeral 10 denotes an electron-emitting device 63.
Is an electron source substrate manufactured on a substrate, and 71 is an electron source substrate 10
Is a face plate in which a fluorescent film 74 and a metal back 75 are formed on the inner surface of a glass substrate 73; 72 is a support frame;
The support frame 72 and the face plate 76 are coated with frit glass or the like, and
The envelope 78 is formed by baking at 0 degree for 10 minutes or more to seal. The face plate 76 and the rear plate 71 have substantially the same size and shape as the electron source substrate 10, although there is a difference in size about the thickness of the support frame 72. 11, 63 corresponds to the electron-emitting device of FIG.
Reference numerals 61 and 62 denote an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device.

【0062】外囲器78は、上述の如くフェースプレー
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72を封着し、フェー
スプレート76,支持枠72,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にすることもできる。
The envelope 78 is composed of the face plate 76, the support frame 72, and the rear plate 71 as described above.
Since the rear plate 71 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the electron source substrate 10, if the electron source substrate 10 itself has sufficient strength, the separate rear plate 71 is unnecessary, and The support frame 72 may be directly sealed, and the envelope 78 may be configured by the face plate 76, the support frame 72, and the electron source substrate 10. Further, by providing an anti-atmospheric pressure support member called a spacer between the face plate 76 and the rear plate 71, the envelope 78 having sufficient strength against atmospheric pressure can be obtained.

【0063】図12は蛍光膜を示す模式図である。蛍光
体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、光の透過および反射が少な
い材料であればこれに限るものではない。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a fluorescent film. The phosphor is composed of only the phosphor in the case of monochrome, but is composed of a black conductive material 81 called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the phosphor in the case of a color phosphor film. The purpose of providing a black stripe and a black matrix is that, in the case of color display, the color separation and the like are made inconspicuous by blacking out the painted portions between the phosphors 82 of the necessary three primary color phosphors,
The purpose is to suppress a decrease in contrast due to reflection of external light on the fluorescent film 74. The material of the black stripe is not limited to a commonly used material containing graphite as a main component, as long as it is conductive and has little light transmission and reflection.

【0064】本発明では、上記のようなマトリックス化
された蛍光体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方向を、前述の電子放出素子群の
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に蛍光体が一致するように
位置決め、積層して、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
方向およ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 phosphor in the matrix or the two directions perpendicular to each other in the matrix are parallel to the two directions perpendicular to each other in the electron-emitting device group. And the phosphors are positioned and laminated so that the phosphors coincide with the respective electron-emitting devices to constitute an image display device. Since the directions and positions of the matrices of the image display devices having such a configuration match each other, an image display device with extremely high image quality can be realized.

【0065】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11)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の作製後、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。
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. 11). 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. The metal back 75 can be manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film 74 after manufacturing the fluorescent film 74 and then depositing Al by vacuum evaporation or the like.

【0066】フェースプレート76には、更に蛍光膜7
4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。前述の封着を行う際、カ
ラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させな
くてはならず、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、電子放出素子に対向する位置に蛍光体を配置する
とともに、それぞれのマトリックスの互いに直交する2
方向とがそれぞれ互いに平行であるようにしている。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。
The face plate 76 further includes a fluorescent film 7.
A transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side of the fluorescent film 74 in order to increase the conductivity of the fluorescent film 74. When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, the phosphors of each color must correspond to the electron-emitting devices, and it is necessary to perform sufficient alignment. In order to perform this sufficient alignment, according to the present invention, as described above, the phosphor is arranged at a position facing the electron-emitting device, and the two matrices of the respective matrices are orthogonal to each other.
The directions are parallel to each other. In order to obtain a highly accurate image display device having such a configuration,
It is preferable that the phosphor substrate adopts the same positioning method as the electron source substrate of the present invention.

【0067】図11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. 11 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.

【0068】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この表示パネルを駆動してN
TSC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図13を用いて説明す
る。図13において、91は画像表示パネル、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およびVaは直流電圧源である。
Next, by driving this display panel constituted by using an electron source having a simple matrix arrangement type substrate, N
A schematic configuration of a driving circuit for performing television display based on a TSC television signal will be described with reference to FIG. 13, reference numeral 91 denotes an image display panel; 92, a scanning circuit; 93, a control circuit; 94, a shift register;
Is a line memory, 96 is a synchronization signal separation circuit, 97 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【0069】以下、各部の機能を説明するが、まず表示
パネル91は端子Dox1ないしDoxmおよび端子D
oy1ないしDoynおよび高圧端子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10kV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 section will be described below. First, the display panel 91 is connected to the terminals Dox1 to Doxm and the terminal Dx.
It is connected to an external electric circuit via oy1 to Doyn and the high voltage terminal Hv. Of these terminals, the terminals Dox1 to Doxm 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 row at a time (N elements). A scanning signal for moving 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 one row of surface conduction electron-emitting devices selected by the scanning signal is applied. A DC voltage of, for example, 10 kV is supplied to the high voltage terminal Hv from the DC voltage source Va, which applies sufficient energy to the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device to excite the phosphor. Is the accelerating voltage for

【0070】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
動作するものだが、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. Note that the DC voltage source Vx is such that the drive voltage applied to an element that is not scanned based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting element is equal to or lower than the electron emission threshold voltage. It is set to output a constant voltage.

【0071】また制御回路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。次に説明する同
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およびTm
ryの各制御信号を発生する。
The control circuit 93 has a function of matching the operations of the respective units so that appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. Based on a synchronization signal Tsync sent from a synchronization signal separation circuit 96 described below, Tscan, Tsft, and Tm are applied to each unit.
ry control signals are generated.

【0072】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ものである。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. It is. As is well known, the synchronization signal separated by the synchronization signal separation circuit 96 includes a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal.
Here, it is illustrated as a Tsync signal for convenience of explanation.
On the other hand, a luminance signal component of an image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience, and the signal is input to a shift register 94.

【0073】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 operates based on a control signal Tsft sent from the control circuit 93. I do. 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.

【0074】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にしたがっ
て適宜Id1ないしIdnの内容を記憶する。記憶され
た内容はId1ないしIdnとして出力され変調信号発
生器97に入力される。
The line memory 95 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time only.
The contents of Id1 to Idn are stored as appropriate according to the control signal Tmry sent from the control circuit 93. The stored contents are output as Id1 to Idn and input to the modulation signal generator 97.

【0075】変調信号発生器97は前記画像データId
1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 Id
A signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of 1 to Idn, and an output signal thereof is sent to the surface conduction electron-emitting device in the display panel 91 through terminals Doy1 to Doyn. Applied.

【0076】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.

【0077】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る。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 present element, for example, when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, no electron emission occurs but a voltage higher than the electron emission threshold is applied. Outputs an electron beam. that time,
First, it is possible to control the intensity of the output electron beam by changing the pulse peak value Vm. Second, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the pulse width Pw.

【0078】したがって、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 is used which generates a voltage pulse having a length of, but modulates the peak value of the pulse appropriately according to input data. 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.

【0079】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もアナログ信号式のものでも差
し支えなく、要は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 may be of a digital signal type or an analog signal type. The point is that serial / parallel conversion and storage of image signals may be performed at a predetermined speed.

【0080】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 using a digital signal type,
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.

【0081】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は変調信号発生器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)、
およ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.

【0082】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 oscillation circuit (VCO) may be used, and an amplifier for amplifying the voltage up to the driving voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added as necessary. You may.

【0083】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 structure, the electron-emitting devices of the display panel 91 are 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.

【0084】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 manufacturing a suitable image display device used for display and 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.

【0085】次に、はしご型配置電子源基板および画像
表示装置について図14,図15を用いて説明する。図
14において、10は電子源基板、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る。これを素
子行と呼ぶ。この素子行を複数個基板上に配置し、電子
源基板が構成している。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Dx
2〜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 arrangement electron source substrate and the image display device will be described with reference to FIGS. 14, reference numeral 10 denotes an electron source substrate; 63, an electron-emitting device; 98, Dx1 to Dx1 connected to the electron-emitting device 63;
0 is a common wiring. The plurality of electron-emitting devices 63 are arranged on the substrate 14 in parallel in the X direction. This is called an element row. A plurality of the element rows are arranged on a substrate to form an electron source substrate. 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. Also, a common wiring Dx between each element row
2 to Dx9, for example, Dx2 and Dx3, may be the same wiring.

【0086】図15はこのようなはしご型配置の電子源
を備えた画像表示装置におけるパネル構造を示す図であ
る。101はグリッド電極、102は電子が通過するた
めの空孔(開口)、103は、Dox1,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,G2,・・・・・・G
nからなる容器外端子、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である。図11,図13と
同一の符号は同一の部材を示す。前述の単純マトリック
ス配置の画像表示装置(図1)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10
1を備えているか否かである。
FIG. 15 is a diagram showing a panel structure in an image display device having such a ladder-type electron source. 101 is a grid electrode, 102 is a hole (opening) through which electrons pass, and 103 is Dox1, Dox2,.
························································· G1, G2,.
An external terminal 100 made of n is an electron source substrate in which the common wiring between the element rows is the same wiring. 11 and 13 denote the same members. The difference from the above-described image display device having the simple matrix arrangement (FIG. 1) is that the grid electrode 10 is disposed between the electron source substrate 100 and the face plate 76.
1 or not.

【0087】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、はしご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。
グリッドの形状や設置位置は図16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。容器外
端子103およ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, and passes the electron beam to a stripe-shaped electrode provided orthogonally to the ladder-shaped device row. 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. The terminal 103 outside the container and the terminal 104 outside the grid container are electrically connected to a control circuit (not shown).

【0088】本発明による画像表示装置では、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 the image display device according to the present invention, a modulation signal for one line of an image is simultaneously applied to the grid electrode rows in synchronization with sequentially driving (scanning) the element rows one by one. This makes it possible to control the irradiation of each electron beam to the phosphor and display an image one line at a time. According to this, in addition to a display device of a television broadcast, a video conference system, a display device of a computer, and the like, it can also be used as an image display device as an optical printer configured using a photosensitive drum or the like.

【0089】次に本発明のさらに他の特徴について説明
する。図16は本発明のディスプレイ装置を組み込まれ
た表示装置を説明するための図である。本実施形態の装
置は、上述のいくつかの実施形態に係る画像表示装置1
11が、該画像表示装置111を1つの構成ユニットと
して組み込まれる装置であって、前記画像表示装置11
1は該画像表示装置111に向かって左右方向が該画像
表示装置111の長手方向になるように組み込まれてい
る。例えば、大型のディスプレイ111とそれに映像信
号を送り込むパソコン等のコントローラ112の例であ
る。あるいは、コントローラ112のかわりにビデオデ
ッキを配置したものでもよい。ここでは、例えば縦10
00mm,横1500mmあるいは、それ以上の大きさ
の大画面ディスプレイであり、ホームシアター的な使い
方をしている例を示している。
Next, still another feature of the present invention will be described. FIG. 16 is a diagram for explaining a display device incorporating the display device of the present invention. The device according to the present embodiment is the image display device 1 according to some of the above-described embodiments.
Reference numeral 11 denotes a device in which the image display device 111 is incorporated as one constituent unit.
1 is installed so that the horizontal direction toward the image display device 111 is the longitudinal direction of the image display device 111. For example, this is an example of a large display 111 and a controller 112 such as a personal computer that sends a video signal to the display 111. Alternatively, a video deck may be arranged instead of the controller 112. Here, for example,
It is a large-screen display having a size of 00 mm, 1500 mm in width, or more, and shows an example in which it is used as a home theater.

【0090】図16に示すようにこのような装置は、床
に対して垂直もしくはおおよそ垂直になるように配置さ
れた表示面に対して人間113がほぼ正面から表示面を
見て、情報を得るという使い方をすることが多い。例外
的な場面として、見る人間が多すぎて、一部の人間が表
示面に対して斜め横から表示面を見なければならないと
いう場合もあるが、それはあくまでも例外的な例であ
り、通常は一番見やすい、正面およびほぼ正面に近い位
置から見るのが一般的である。
As shown in FIG. 16, in such an apparatus, a person 113 obtains information by viewing the display surface from almost the front with respect to the display surface arranged so as to be perpendicular or approximately perpendicular to the floor. It is often used. An exceptional situation is when there are too many viewers and some people have to look at the display surface diagonally from the display surface, but this is only an exceptional case, It is common to see from the most visible, frontal and near-frontal locations.

【0091】ここで今表示面を見ている人間113が垂
直方向の視野角θvで見ているものとする。つまり特別
に目を大きく見開いたり、あるいは上下に顔を動かした
りしないで普通に正面にある表示面を見ている状態で、
良好な視認情報が得られる時の視野角をθvとする。こ
の場合、視野角θvの外側およびその周辺も、何かもの
が見えるがはっきり判別することはできない程度の視認
情報が入ってくるが、それは今ここでは考えない。
Here, it is assumed that the person 113 who is looking at the display surface is looking at the viewing angle θv in the vertical direction. In other words, without looking wide open your eyes or moving your face up and down, you look at the display surface normally in front,
The viewing angle at which good visual information is obtained is θv. In this case, visual information is input to the outside of the viewing angle θv and its surroundings, to the extent that something is visible but cannot be clearly distinguished, but that is not considered here.

【0092】図17は、この装置の表示面を見ている人
間を上からみた図(平面図)である。図17では簡略化
のため、ディスプレイ装置111と人間113の頭のみ
を示している。この時の水平方向の視野角θhは、その
人間が健常者であるならば前述の垂直方向の視野角θv
よりも大きい。なぜならこれは2つの目で見ているから
である。つまり通常の健常者にとっては、水平方向の視
野角θhは垂直方向の視野角θvよりも大きいため、本
発明のようなディスプレイ装置を考えた場合も、その人
間の特質を最大限に活かした構成とすることが重要であ
る。
FIG. 17 is a view (plan view) of a person looking at the display surface of this device as viewed from above. FIG. 17 shows only the display device 111 and the head of the person 113 for simplification. At this time, if the person is a healthy person, the horizontal viewing angle θh is the aforementioned vertical viewing angle θv.
Greater than. Because this is seen with two eyes. In other words, for a normal healthy person, the horizontal viewing angle θh is larger than the vertical viewing angle θv, so even when considering a display device like the present invention, a configuration that maximizes the characteristics of the human being. It is important that

【0093】本発明ではこのような観点から、このよう
な装置の表示情報を最も効率よく(無駄なく)人間11
3が得ることができるようにしている。つまり表示装置
111から情報を健常者が得る場合に、その水平方向の
視野角θhが垂直方向の視野角θvよりも大きくなるよ
うな形で情報が得られるようにしている。言い換えるな
らば表示面の形状/寸法/寸法比率を、健常者の水平方
向の視野角θhが垂直方向の視野角θvよりも大きいこ
とに鑑みて、それに対応するように、表示面が横長とな
るようにしている。つまり表示面が床に対して垂直もし
くはおおよそ垂直になるように配置されるとともに、そ
の表示面は垂直方向よりも水平方向に領域が広くなるよ
うにしている。具体的には横方向に長い長方形としてい
る。
In the present invention, from such a viewpoint, the display information of such a device is most efficiently (without waste).
3 can be obtained. That is, when a healthy person obtains information from the display device 111, the information can be obtained in such a manner that the horizontal viewing angle θh is larger than the vertical viewing angle θv. In other words, in view of the shape / dimension / dimension ratio of the display surface, the display surface becomes horizontally long so as to correspond to the fact that the horizontal viewing angle θh of the healthy person is larger than the vertical viewing angle θv. Like that. In other words, the display surface is arranged so as to be perpendicular or approximately perpendicular to the floor, and the display surface has a wider area in the horizontal direction than in the vertical direction. Specifically, it is a rectangle that is long in the horizontal direction.

【0094】このようにその表示面は垂直方向よりも水
平方向に領域が広くなるようにすることの効果は、前述
の視野角にとって最適化あるいはそれに近い状態になる
だけではなく、表示情報量、さらには本発明のディスプ
レイ装置で取り扱える情報量を多くでき、さらに使用者
が疲れにくいというメリットがある。なぜなら人間の視
野角は、水平方向の視野角θhが垂直方向の視野角θv
よりも圧倒的に大きいため、左右横方向にディスプレイ
面を広くしたほうが上下方向にディスプレイ面を広くす
るよりも、取り扱える情報量を多くでき、しかも、首を
上下にふるよりもわずかに左右にふるだけで、全てを見
わたせるため、疲れにくいためである。
As described above, the effect of increasing the area of the display surface in the horizontal direction rather than the vertical direction is not only optimized or close to the above-described viewing angle, but also the amount of display information, Furthermore, there is an advantage that the amount of information that can be handled by the display device of the present invention can be increased, and that the user is less likely to be tired. This is because the viewing angle of the human being is such that the horizontal viewing angle θh is the vertical viewing angle θv.
Because it is overwhelmingly bigger, widening the display surface in the horizontal direction can increase the amount of information that can be handled than widening the display surface in the vertical direction, and shake the head slightly left and right rather than shake the neck up and down Just because you can see everything, it is hard to get tired.

【0095】なおそのディスプレイ面の大きさである
が、一般的な使用範囲、つまりこの装置の前面から2〜
10mの位置で椅子に座ってこの装置(ディスプレイ
面)を見るとした場合、ディスプレイ面の高さ方向(垂
直方向)は高くても3mまでとすべきである。これは、
このような状況(位置)で使用する場合の表示面を見る
人間の垂直方向の視野角θvから、この範囲とすべきで
ある。つまり高さ方向(垂直方向)を高くても3mまで
とすることにより、特別に大きく目を見開いたり、ある
いは上下に顔を動かしたりしないで普通に正面にある表
示面を見ている状態で、良好に情報が視認できるのであ
る。
The size of the display surface is generally used, that is, two to two from the front of the device.
If this device (display surface) is viewed while sitting on a chair at a position of 10 m, the height direction (vertical direction) of the display surface should be at most 3 m. this is,
This range should be set based on the vertical viewing angle θv of a person who looks at the display surface when the display surface is used in such a situation (position). In other words, by setting the height direction (vertical direction) to at most 3 m, you can look at the display surface in front normally without opening your eyes especially large or moving your face up and down, Information can be visually recognized well.

【0096】次に水平方向(横方向)の大きさである
が、これも図17に示したように水平方向の視野角θh
の関係から、最大でも8mまでにすべきである。この範
囲内にし、前述のようにこの装置の前面から2〜10m
の位置で椅子に座ってこの装置(ディスプレイ面)を見
ることを想定した場合、このディスプレイ面を見る人間
は特別に首を左右に大きく振ることなく、ほぼ一定の姿
勢を取りながら、左右方向のディスプレイ面における情
報を良好に視認できるからである。
Next, the size in the horizontal direction (horizontal direction), which is also the horizontal viewing angle θh as shown in FIG.
Therefore, the distance should be at most 8 m. Within this range, 2-10 m from the front of the device as described above
Assuming that the user sits in a chair at this position and looks at this device (display surface), the person looking at this display surface should take a substantially constant posture without shaking his head to the left and right. This is because information on the display surface can be visually recognized well.

【0097】[0097]

【発明の効果】請求項1に対応した効果:このような基
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
する溶液の液滴を液滴噴射ヘッドにより噴射付与し、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
電子源基板製作装置において、基板の前面を前記液滴噴
射ヘッドがキャリッジ走査するとともに液滴を噴射して
表面伝導型電子放出素子群を形成する電子源基板製作装
置であって、電子源基板製作装置にセットされ製作され
る電子源基板は長方形形状であるとともに、キャリッジ
走査が長方形形状の短手方向に往復走査を行うようにし
たので、キャリッジ走査領域が短いために、キャリッジ
走査機構のたわみ等によるキャリッジ走査精度の低下が
なく、高精度なキャリッジ走査を行うことができ、この
製作装置によって製作される電子源基板もその電子放出
素子部を高精度なものとすることができる。
According to the first aspect of the present invention, a droplet of a solution containing a material of a conductive thin film is ejected between a plurality of pairs of device electrodes on a substrate by a droplet ejecting head, and the conductive material is applied. In the electron source substrate manufacturing apparatus in which a surface conduction electron-emitting device group is formed by a conductive thin film, the droplet ejection head performs carriage scanning on the front surface of the substrate and ejects droplets to form a surface conduction electron-emitting device group. In the electron source substrate manufacturing apparatus, the electron source substrate set and manufactured in the electron source substrate manufacturing apparatus has a rectangular shape, and the carriage scan performs reciprocating scanning in the short direction of the rectangular shape. Since the carriage scanning area is short, there is no decrease in the carriage scanning accuracy due to the deflection of the carriage scanning mechanism or the like, and high-precision carriage scanning can be performed. An electron source substrate to be created can also be assumed its electron emitting element part precision.

【0098】請求項2に対応した効果:このような電子
源基板製作装置において、電子源基板は電子源基板製作
装置に設けられた基板搬送手段によって長手方向に搬送
され、液滴噴射ヘッドによるキャリッジ走査および液滴
噴射との組み合わせにより、表面伝導型電子放出素子群
を形成するようにしたので、キャリッジ走査方向におけ
る領域を狭くできるため、請求項1の効果に加えて、こ
のような電子源基板を製作する装置をコンパクトにする
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, in the electron source substrate manufacturing apparatus, the electron source substrate is transported in the longitudinal direction by the substrate transport means provided in the electron source substrate manufacturing apparatus, and the carriage is driven by the droplet ejecting head. Since the surface conduction electron-emitting device group is formed by a combination of scanning and droplet ejection, the area in the carriage scanning direction can be narrowed. Can be made compact.

【0099】請求項3に対応した効果:このようなキャ
リッジ走査精度の高い電子源基板製作装置によって製作
される長方形形状の電子源基板であるので、高精度な電
子放出素子を有する電子源基板を得ることができる。
According to the third aspect of the invention, since the electron source substrate has a rectangular shape and is manufactured by the electron source substrate manufacturing apparatus with high carriage scanning accuracy, the electron source substrate having the electron emission elements with high accuracy can be used. Obtainable.

【0100】請求項4に対応した効果:このような高精
度な電子放出素子を有する電子源基板を画像表示装置に
使用するようにしたので、高画質な画像表示装置が得ら
れる。
Effect corresponding to claim 4: Since the electron source substrate having such a highly accurate electron-emitting device is used for an image display device, a high-quality image display device can be obtained.

【0101】請求項5に対応した効果:このように長方
形形状の画像表示装置を1つの構成ユニットとする画像
表示機能を有する装置に組み込んだ際に、この装置は人
が使用する場合に画像表示装置に向かって左右方向が画
像表示装置の長手方向になるように組み込んだ装置とし
たので、人の視野角が上下よりも左右に大であるため、
大変使いやすい(画像表示装置が見やすく、疲れにく
い)装置とすることができる。
Advantages corresponding to claim 5: When the rectangular image display device is incorporated in a device having an image display function as one constituent unit, this device displays an image when used by a person. Since the device was installed so that the horizontal direction toward the device is the longitudinal direction of the image display device, the viewing angle of a person is larger left and right than vertically,
A device that is very easy to use (the image display device is easy to see and is less tiring) can be provided.

【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表面伝導型電子放
出素子の構成を示す模式的平面図および断面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view and a cross-sectional view illustrating a configuration of a surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の一実施形態に係る表面伝導型電子放
出素子の製作方法を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view illustrating a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to one embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の一実施形態に係る表面伝導型電子放
出素子の製作装置を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an apparatus for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の他の実施形態に係る表面伝導型電子
放出素子の製作装置を示す図である。
FIG. 4 is a view illustrating an apparatus for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to another embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の製作装置に係る吐出ヘッドユニット
の概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an ejection head unit according to the manufacturing apparatus of the present invention.

【図6】 本発明の一実施形態に係る表面伝導型電子放
出素子の構成を示す模式的平面図であり、複数滴で電子
放出素子部を形成する例である。
FIG. 6 is a schematic plan view illustrating a configuration of a surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention, in which an electron-emitting device portion is formed by a plurality of droplets.

【図7】 本発明の一実施形態に係る表面伝導型電子放
出素子の構成を示す模式的平面図であり、複数滴で電子
放出素子部を形成する例である。
FIG. 7 is a schematic plan view illustrating a configuration of a surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention, in which an electron-emitting device portion is formed by a plurality of droplets.

【図8】 本発明の一実施形態に係る表面伝導型電子放
出素子の製作装置に使用される噴射ヘッドの構成図であ
る。
FIG. 8 is a configuration diagram of an ejection head used in an apparatus for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の一実施形態に係る表面伝導型電子放
出素子の製作に際して採用できる通電フォーミング処理
における電圧波形例を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a voltage waveform in an energization forming process that can be employed when manufacturing the surface conduction electron-emitting device according to one embodiment of the present invention.

【図10】 本発明を適用しうるマトリックス配置型電
子源基板例を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a matrix arrangement type electron source substrate to which the present invention can be applied.

【図11】本発明を適用しう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例を示す模式図
である。
FIG. 11 is a schematic view showing an example 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12】 本発明を適用しうる蛍光膜を示す模式図で
ある。
FIG. 12 is a schematic view showing a fluorescent film to which the present invention can be applied.

【図13】 画像表示装置にNTSC方式のテレビ信号
に応じて図6の表示パネルの表示を行うための駆動回路
のブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram of a drive circuit for performing display on the display panel of FIG. 6 in response to an NTSC television signal on an image display device.

【図14】 本発明を適用しうる梯子配置型電子源基板
を示す図である。
FIG. 14 is a view showing a ladder-positioned electron source substrate to which the present invention can be applied.

【図15】 本発明を適用しうる梯子配置型電子源基板
による画像表示装置の表示パネルを示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing a display panel of an image display device using a ladder-positioned electron source substrate to which the present invention can be applied.

【図16】 本発明のディスプレイ装置を組み込んだ装
置を利用している状況を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a situation in which a device incorporating the display device of the present invention is used.

【図17】 本発明のディスプレイ装置を見ている人間
の水平視野角を説明する図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a horizontal viewing angle of a person looking at the display device of the present invention.

【図18】 従来の電子放出素子の模式図である。FIG. 18 is a schematic view 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、10,100…電子源基板、11…液滴噴射
ヘッド、12…キャリッジ、13…基板保持台、14…
平面型表面伝導型電子放出素子群を形成する基板、15
…導電性薄膜の材料を含有する溶液の供給チューブ、1
6…信号供給ケーブル、17…噴射ヘッドコントロール
ボックス、18…キャリッジのX方向スキャンモータ、
19…キャリッジの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(2
X1,22Y1,22X2,22Y2)…基板位置決め/
保持手段、23…電子源基板搬送手段、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、41…光軸、42…液滴、
43…液滴着弾位置、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、60…凹部領域、61…X方向配線、6
2…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、77…高圧端子、78…外囲器、8
1…黒色部材、82…蛍光体、91…画像表示パネル、
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、9
7…変調信号発生器、98…共通配線、Vx,Va…直
流電圧源、101…グリッド電極、102…空孔、10
3,104…容器外端子、111…画像表示装置(ディ
スプレイ)、112…コントローラ、113…人間。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 and 3 ... Device electrode 4 ... Conductive thin film 5 ... Electron emission part 10, 100 ... Electron source board, 11 ... Drop ejection head, 12 ... Carriage, 13 ... Substrate holding stand, 14 ...
Substrate forming flat surface conduction electron-emitting device group, 15
... Supply tube for solution containing conductive thin film material, 1
6 signal supply cable, 17 ejection head control box, 18 carriage X-direction scan motor,
19: carriage Y-direction scan motor, 20: computer, 21: control box, 22 (2
2 X1 , 22 Y1 , 22 X2 , 22 Y2 ) ... board positioning /
Holding means, 23: electron source substrate transport means, 30: ejection head unit, 31: head alignment control mechanism, 32
... Detection optical system, 33 ... Inkjet head, 34 ... Head alignment fine movement mechanism, 41 ... Optical axis, 42 ... Droplet,
43: droplet landing position, 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: recessed area, 61: X-direction wiring, 6
2 ... 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, 77: high-voltage terminal, 78: envelope, 8
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Black member, 82 ... Phosphor, 91 ... Image display panel,
92: scanning circuit, 93: control circuit, 94: shift register, 95: line memory, 96: synchronization signal separation circuit, 9
7: Modulation signal generator, 98: Common wiring, Vx, Va: DC voltage source, 101: Grid electrode, 102: Void, 10
3, 104: terminal outside the container, 111: image display device (display), 112: controller, 113: human.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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液滴噴射ヘッドによ
り噴射付与し、導電性薄膜による表面伝導型電子放出素
子群を形成する電子源基板製作装置において、前記基板
の前面を前記液滴噴射ヘッドがキャリッジ走査するとと
もに前記液滴を噴射して前記表面伝導型電子放出素子群
を形成する電子源基板製作装置であって、当該電子源基
板製作装置にセットされ製作される電子源基板は長方形
形状であるとともに、前記キャリッジ走査は該長方形形
状の短手方向での往復走査であることを特徴とする電子
源基板製作装置。
A droplet of a solution containing a material of a conductive thin film is ejected between a plurality of pairs of device electrodes on a substrate by a droplet ejecting head to form a surface conduction electron-emitting device group using the conductive thin film. An electron source substrate manufacturing apparatus, wherein the droplet ejecting head carriage-scans the front surface of the substrate and ejects the droplets to form the surface conduction electron-emitting device group. An electron source substrate set and manufactured in the electron source substrate manufacturing apparatus, having a rectangular shape, and wherein the carriage scan is a reciprocating scan in a short direction of the rectangular shape. .
【請求項2】 前記電子源基板は当該電子源基板製作装
置に設けられた基板搬送手段によって長手方向に搬送さ
れ、前記液滴噴射ヘッドによるキャリッジ走査および液
滴噴射との組み合わせにより、前記表面伝導型電子放出
素子群を形成することを特徴とする請求項1に記載の電
子源基板製作装置。
2. The method according to claim 1, wherein the electron source substrate is transported in a longitudinal direction by a substrate transport unit provided in the electron source substrate manufacturing apparatus. The electron source substrate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a group of electron-emitting devices is formed.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の電子源基板製作
装置によって製作されることを特徴とする長方形形状の
電子源基板。
3. A rectangular electron source substrate manufactured by the electron source substrate manufacturing apparatus according to claim 1.
【請求項4】 請求項3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、前記電子
源基板とほぼ同じ形状、大きさのフェースプレートとを
有することを特徴とする長方形形状の画像表示装置。
4. An electron source substrate according to claim 3, and a face plate disposed opposite to the electron source substrate, mounted with a phosphor, and having substantially the same shape and size as the electron source substrate. A rectangular image display device.
【請求項5】 請求項4に記載の画像表示装置が、該画
像表示装置を1つの構成ユニットとして組み込まれる装
置であって、前記画像表示装置は該画像表示装置に向か
って左右方向が該画像表示装置の長手方向になるように
組み込まれていることを特徴とする装置。
5. The image display device according to claim 4, wherein the image display device is incorporated as one constituent unit, wherein the image display device is configured to display the image in a horizontal direction toward the image display device. A device which is incorporated so as to extend in the longitudinal direction of the display device.
JP2000233013A 2000-08-01 2000-08-01 Manufacturing device for electron source substrate, electron source substrate, image display device, and apparatus using the image display device Pending JP2002050279A (en)

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