JP2003045335A

JP2003045335A - 電子源の製造方法、電子源を用いた画像形成装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2003045335A
Application number: JP2001231010A
Authority: JP
Inventors: Ihachirou Gofuku; 伊八郎五福; Kazuya Shigeoka; 和也重岡; Mitsutoshi Hasegawa; 光利長谷川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】エージング時の素子劣化を抑え、高輝度で、
輝度むらと経時変化を少なくする。【解決手段】複数の電子放出素子とそれらを選択する
ために長手及び短手方向に設置される上配線１０２及び
下配線１０３とを含み、該複数の電子放出素子が密閉さ
れた外囲器５内にある電子源基板１を有し、上配線１０
２に平行に長尺の複数のスペーサ９を配置し、該複数の
スペーサ９で外囲器５内を区切って複数の分割空間を形
成するとともに、スペーサ９に平行な配線群を上記分割
空間毎に分けて複数の配線グループを形成し、使用前
に、上記各配線グループ内の配線に時系列的に駆動信号
を印加し、各分割空間内のエージングと称する脱ガス処
理を、個別に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、該電子放出素子を用いた電子源、該電子源を用
いた画像形成装置及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子源より放出された電子ビームを画像
表示部材である蛍光体に照射し、蛍光体を発光させて画
像を表示する装置においては、電子源と画像形成部材を
内包する真空容器の内部を高真空に保持しなければなら
ない。それは、真空容器内部にガスが発生し、圧力が上
昇すると、その影響の程度はガスの種類により異なる
が、電子源に悪影響を及ぼして電子放出量を低下させ、
明るい画像の表示ができなくなるためである。また、発
生したガスが、電子ビームにより電離されてイオンとな
り、これが電子を加速するための電解により加速されて
電子源に衝突することで、電子源の損傷を与えることも
ある。さらに、場合によっては、内部で放電を生じさせ
る場合もあり、この場合は装置を破壊することもある。

【０００３】通常、画像表示装置の真空容器は、ガラス
部材を組み合わせて、接合部をフリットガラスなどによ
り接着して形成されており、一旦接合が完了した後の圧
力の維持は、真空容器内に設置されたゲッタによって行
われる。

【０００４】通常のＣＲＴでは、Ｂａを主成分とする合
金を、真空容器内で通電あるいは高周波により加熱し、
容器内壁に蒸着膜を形成し、これにより内部で発生した
ガスを吸着して高真空を維持している。

【０００５】また、画像表示装置の動作時に放出される
ガスを低減するために、通常動作の前にはエージングと
呼ばれる脱ガス工程が設けられている。これは、主に画
像を表示する蛍光体に残存吸着しているガスを、電子線
を照射して予め除く方法であり、ゲッタで排気を行いな
がら脱ガスを行う。ＣＲＴではこの後、ゲッタの再蒸着
またはＮＥＧの再活性が可能である。

【０００６】これに対し近年は、多数の電子放出素子を
平面基板上に配置した電子源を用いた平面状ディスプレ
イの開発が進み、真空度の確保に関しても、画像表示部
材から発生したガスが、ゲッタのところまで拡散する前
に電子源に到達し、局所的な圧力上昇とそれに伴うに電
子源劣化を引き起こすことが特徴的な問題となってい
る。この問題を解決するため、一つは画像表示領域内に
ゲッタを配置し、発生したガスを即座に吸着して素子の
劣化や破壊を抑制しようというものがある。他方、動作
時のガス放出の抑制については、エージングを予め行っ
ておくことが必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、平面状ディ
スプレイではガス放出源と素子が近いため、両者の間に
存在する空間が狭く、エージング時の放出ガスの多くが
直接素子に向かってしまう。その結果エージング時の素
子劣化が著しく、エージングにより真空を改善するとい
うよりは、むしろディスプレイの性能を損なうこととな
っていた。特に、ガスの排気が滞りやすい画像表示領域
中央部で素子劣化が起きやすく、動作時の輝度むら発生
の原因になっていた。また、画像表示領域内にゲッタを
配置した構成を採用しても、初期のガス放出量を十分抑
えて真空度を良好に保つことは困難であった。

【０００８】本発明は、以上述べた不都合を解消し得る
画像形成装置及びその製造方法などの提供を目的とする
ものであって、特に、エージング時の素子劣化が抑えら
れ、高輝度の画像が得られ、かつ画像形成領域内での輝
度むらが少なく、さらに輝度の経時変化( 経時的低下)
の少ない画像形成装置及びその製造方法などの提供を目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題に
鑑みて成されたものであり、複数の電子放出素子とそれ
らを選択するために長手及び短手方向に設置される配線
とを含む電子源基板を有する電子源の製造方法におい
て、上記いずれかの配線に平行に連続する複数のスペー
サを配置し、該複数のスペーサ及び上記複数の電子放出
素子を密閉容器内に納め、該複数のスペーサで該密閉容
器内を区切って複数の分割空間を形成するとともに、上
記スペーサに平行な配線群を上記分割空間毎に分けて複
数の配線グループを形成し、使用前に、上記各配線グル
ープ内の配線に時系列的に駆動信号を印加し、各分割空
間内のエージングと称する脱ガス処理を、個別に行うこ
とを特徴とする。上記各分割空間内のエージングの個別
の実行は順次でも同時でもよい。上記各分割空間が個別
密閉状態に近い空間( 以下擬似個別密閉領域と称す)で
あることが望ましい。上記スペーサの長手側の両脇か、
上記スペーサと平行し、かつ該スペーサと重ならない配
線上にゲッタが配置されることが好ましい。

【００１０】また、本発明は、複数の電子放出素子及び
それらを選択する配線を含む電子源基板と、画像形成部
材及び電極層を有する発光表示基板とが、外周部に所定
の厚みを持つ枠を挟んで、対向に配置されることにより
外囲器が形成され、上記外囲器内に両基板を支持するた
めの複数のスペーサが、該基板の長手及び短手方向に設
置される配線の、いずれかに平行に配置される画像形成
装置において、上記複数のスペーサで上記外囲器内を区
切って形成した複数の分割空間と、該分割空間毎に、上
記スペーサに平行な配線群を分けて形成した複数の配線
グループとを有し、使用前に、上記各配線グループ内の
配線に時系列的に駆動信号を印加し、各分割空間内のエ
ージングと称する脱ガス処理を、順次行っていく手段を
備えることを特徴としてもよい。

【００１１】また、本発明は、複数の電子放出素子及び
それらを選択する配線を含む電子源基板と、画像形成部
材及び電極層を有する発光表示基板とが、外周部に所定
の厚みを持つ枠を挟んで、対向に配置されることにより
外囲器が形成され、上記外囲器内に両基板を支持するた
めの複数のスペーサが、該基板の長手及び短手方向に設
置される配線の、いずれかに平行に配置される画像形成
装置の製造方法において、上記複数のスペーサで上記外
囲器内を区切って複数の分割空間を形成し、該分割空間
毎に、上記スペーサに平行な配線群を複数の配線グルー
プに分け、使用前に、上記各配線グループ内の配線に時
系列的に駆動信号を印加し、各分割空間内のエージング
と称する脱ガス処理を、順次行っていくことを特徴とす
ることもできる。

【００１２】また、本発明は、画像形成装置及びその製
造方法のいずれの場合も、各グループの配線に時系列的
に駆動信号を印加し、外囲器内のエージングを、複数の
領域内で同時に行うことが望ましく、上記スペーサの長
手側の両脇、上記スペーサと平行し、かつスペーサと重
ならない配線上、及び上記発光表示基板上のうち、少な
くとも一つ以上の個所にゲッタが配置されることが好ま
しい。

【００１３】本発明によれば、エージング時に放出され
るガスは各配線部に対応する空間だけに拡散するのでは
なく、その何倍かの体積を持つ長尺のスペーサで区切ら
れた擬似個別密閉空間内に拡散できるため、全ラインま
とめてエージングを行う場合より圧力を下げてエージン
グが行える。その結果、エージングを行うことによる素
子へのダメージを低減することができ、輝度が高く長寿
命の電子源及びそれを用いる画像形成装置が提供でき
る。

【００１４】また、ゲッタを長尺のスペーサ長手側両脇
部分の空間、配線上、画像表示基板上の少なくともいず
れかに配置することにより、一層エージング時の素子ダ
メージが低減でき、エージング時に同時駆動できる配線
数も増やせるため、工程短縮と、低コスト化が図れる。

【００１５】以下、図面を参照しながら本発明に係る課
題解決のための手段を説明する。図１は、本発明に係る
表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置の、一例
を示す模式的斜視図である。

【００１６】図１において、表面伝導型電子放出素子
は、信号入力線１０３と行選択線１０２の各交点の近傍
に設けられているが、図示はされていない。９は画像形
成装置を複数のブロック（分割空間）に分割する長尺ス
ペーサである。また１２は画像形成領域外に配置された
ゲッタである。

【００１７】この例においては、素子駆動を行って放出
されたガスは、ゲッタ１２に吸収（排気）されて画像形
成装置内の真空を維持する。その際、維持される真空の
度合いはガスの放出レートと、ゲッタの吸収速度（排気
速度）のバランスで決まる。従来は実際の使用時にガス
放出を低減して素子劣化を抑えるため、エージングと呼
ばれる脱ガス工程を使用前に行う。しかしながらエージ
ング工程を行う際には、素子から放出される電子で構成
部材からのガスを除去するため、エージング時に素子の
劣化が著しく進んでしまう危険も大きい。

【００１８】そこでエージング時には使用時に比べて印
加するパルス幅を短くしたり、駆動の周波数を下げると
いう工夫が特開平１１−３１２４６７号公報、特開２０
００−１９５４２８号公報などにおいて提案されてい
る。素子劣化は、原理的には素子動作時に付着するガス
量に依存して進むので、放出ガスが拡散しやすい構成の
画像形成装置においては、エージング時の素子劣化はか
なりの程度抑えることはできる。但し、平面型画像形成
装置においては、電子衝突で発生したガス分子の拡散が
限定されるため、短パルス化や低周波数化は動作時付着
のガス量を著しく減らすことはできず、素子劣化の抑制
の程度は限られる。

【００１９】一方上記二つの特許公開公報においては、
同時に駆動本数の制御についても記されており、この点
については制御方式によって、大きな効果が期待でき
る。しかしながら、画像全域に対して曖昧な制御を行え
ば、得られる効果はかなり限定される。ガスの排気流
路、即ち長尺スペーサと駆動ライン、さらにはゲッタな
どの位置関係まで上記二つの特許公開公報では明確に規
定されていないため、得られる効果が不十分な可能性が
高い。

【００２０】これに対し、本発明では長尺スペーサ間に
存在する複数のライン数のうち、一部のみを駆動すると
限定しており、発生したガス分子が長尺スペーサ間の擬
似個別密閉領域内全空間に拡散が確実になされる。その
ため動作時に素子に付着するガス量は、数分の１〜１桁
程度低減できる。またゲッタが長尺スペーサ長手側両脇
のスペース、または画像形成領域内の上配線上に形成さ
れることにより、放出ガスの排気も確実に行われ、エー
ジング時の素子劣化をより効果的に抑えることが可能と
なる。

【００２１】また、上記のエージング手法は、長尺スペ
ーサに囲まれた個別ブロック毎に別々に行うことに限ら
れたものではなく、全ブロックを含む複数のブロックで
同時に行っても同じ効果が得られる。その際は、単一の
ブロック毎にエージング操作を行う場合よりも、短時間
でのエージングが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明を適用し得る基本的構成に
ついて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像
形成装置において、エージングを行うブロック構成を模
式的に示す斜視図である。１は電子源基板であって、複
数の電子放出素子を基板上に配置し、ＸＹ配線を施しマ
トリクス構成としたものである。２はフェースプレー
ト、３は支持枠、４はリアプレートであり、これらは、
接合部において、フリットガラスなどを用いて互いに接
着され、外囲器５を形成している。

【００２３】また、複数の電子放出素子が接続されてい
るマトリクス配線は、外囲器５外に引き出され、フレキ
配線を介して不図示のドライバにつながれている。フェ
ースプレート２は、ガラス基体６の上に黒色導電材、蛍
光膜７、メタルバック８が形成されてなり、この部分は
画像表示領域となる。蛍光膜７はカラー画像を表示する
場合には、赤、緑、青の３原色の蛍光体によりピクセル
が形成される。その間は黒色導電材で分離された構造と
なり、黒色導電材は形状により、ブラックストライプ、
ブラックマトリクスなどと呼ばれる。外囲器５内には複
数の長尺スペーサ９が配置されている。

【００２４】メタルバック８はＡｌなどの導電性薄膜に
より構成される。メタルバック８は、蛍光体から発生し
た光のうち、電子源基板１の方に進む光をガラス基体６
の方向に反射して輝度を向上させるとともに、外囲器５
内に残留したガスが、電子線により電離され生成したイ
オンの衝撃によって、蛍光体が損傷を受けるのを防止す
る働きもある。また、メタルバック８はフェースプレー
ト２の画像表示領域に導電性を与えて、電荷が蓄積され
るのを防ぎ、電子源基板１に対してアノード電極の役割
を果たすものである。

【００２５】複数のスペーサ９は、Ｘ方向に沿った上配
線１０２に平行に連続し、Ｙ方向にほぼ等間隔に配置
し、外囲器５内を区切って複数の分割空間を形成する。
これにより、複数の上配線１０２の群は、上記分割空間
毎に分けて複数の配線グループが形成される。分割空間
は、隣り合うスペーサ９，９間のみならず、両端のスペ
ーサ９，９と支持枠３のそれぞれ対応する内面との間に
も画成され、個別密閉状態に近い空間( 擬似個別密閉領
域) である。

【００２６】図２(a) 及び図２(b) は、図１では不図示
であったマトリクス配線された電子源を、模式的に示し
たものである。図２(a) は平面図、図２(b) はＡ−Ａ’
に沿った断面の構成を示す。図において、電子放出素子
２００は、素子電極２０５，２０６間に渡る導電性膜２
０７に電子放出部２０８が形成されている。２０２はＹ
座標表示配線（上配線）、２０３はＸ座標表示配線（下
配線）である。Ｙ座標表示配線２０２及びＸ座標表示配
線２０３は、電子放出素子２００にそれぞれ接続されて
いる。Ｘ座標表示配線２０３は絶縁性のガラス基体２０
１上に設置され、さらにその上に絶縁膜２０４が形成さ
れ、その上にＹ座標表示配線２０２、電子放出素子２０
０が形成され、Ｘ座標表示配線２０３と電子放出部２０
８は導電性膜２０７を介して接続される。

【００２７】上記各種配線は、スパッタ法、真空蒸着
法、またはメッキ法などの各種薄膜堆積法と、フォトリ
ソグラフィ技術との組み合わせ、あるいは印刷法などに
より形成される。

【００２８】以上のようにして形成されたフェースプレ
ート２と、支持枠３と、リアプレート４と、電子源基板
１やその他の構造体とを組み合わせ、支持枠３には、こ
れを挟んでフェースプレート２と、リアプレート４とを
接合する。接合は、接合部にフリットガラスを付け、Ａ
ｒなどの不活性ガス(inert gas) 中で、４００〜４５０
℃に加熱して行う( 封着工程と呼ぶ) 。電子源基板１な
どの内部構造体の固定も同様に行う。

【００２９】この後、外囲器５の内部を一度排気して、
電子源基板１上の電子源の活性化処理など必要な処理を
行う。続いて排気と加熱脱ガス( ベーキング) により、
外囲器５の内部に十分な真空を確保し、排気管( 不図
示) をバーナで加熱して封じ切る。最後に、ゲッタ処理
を行うが、これは外囲器５内に設けた蒸発型ゲッタ１２
( 図では、模式的にリング状ゲッタを表示) を加熱して
外囲器５の内壁に蒸着してゲッタ材の膜を形成する処理
である( ゲッタの「フラッシュ」と言う) 。これによっ
て形成されるゲッタ膜は、外囲器５内の画像表示領域の
外に位置する。

【００３０】続いて、上記画像形成装置にフレキ配線を
実装し、以下に示す駆動回路と接続後、本発明に係るエ
ージング工程を行う。駆動回路の構成例については、図
１２を用いて説明する。図１２において、１２０１は画
像形成装置、１２０２は走査回路、１２０３は制御回
路、１２０４はシフトレジスタである。１２０５はライ
ンメモリ、１２０６は同期信号分離回路、１２０７は変
調信号発生器、Ｖｙ及びＶａは直流電圧源である。

【００３１】画像形成装置１２０１は、端子Ｄｏｘ１乃
至Ｄｏｘｍ、端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎ、及び高圧端子
Ｈｖを介して外部の電気回路と接続している。端子Ｄｏ
ｙ１乃至Ｄｏｙｎには、画像形成装置１２０１内に設け
られている電子源、即ち、Ｍ行Ｎ列の行列状にマトリク
ス配線された表面伝導型電子放出素子群を一行（Ｍ素
子) ずつ順次駆動する為の走査信号が印加される。

【００３２】端子Ｄｏｘ１乃至Ｄｏｘｍ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為の変調信号が印加
される。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
型電子放出素子から放出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を付与する為の加速電圧であ
る。

【００３３】走査回路１２０２について説明する。同回
路１２０２は、内部にＮ個のスイッチング素子（図中、
Ｓ１乃至Ｓｎで模式的に示している）を備えている。各
スイッチング素子Ｓ１〜Ｓｎは、直流電圧源Ｖｙ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、画像形成装置１２０１の端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏ
ｙｎと電気的に接続される。各スイッチング素子Ｓ１〜
Ｓｎは、制御回路１２０３が出力する制御信号Ｔscanに
基づいて動作するものであり、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
ができる。

【００３４】直流電圧源Ｖｙは、本実施形態の場合に
は、表面伝導型電子放出素子の特性（電子放出閾値電
圧）に基づき走査されていない素子に印加される駆動電
圧が電子放出閾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。

【００３５】制御回路１２０３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なわれるように各部の
動作を整合させる機能を有する。制御回路１２０３は、
同期信号分離回路１２０６より送られる同期信号Ｔsync
に基づいて、各部に対してＴscan及びＴsft 及びＴmry
の各制御信号を発生する。

【００３６】同期信号分離回路１２０６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為の回路であって、一般的な
周波数分離（フィルタ）回路等を用いて構成できる。同
期信号分離回路１２０６により分離された同期信号は、
垂直同期信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明
の便宜上Ｔsync信号として図示した。前記テレビ信号か
ら分離された画像の輝度信号成分は便宜上ＤＡＴＡ信号
と表した。該ＤＡＴＡ信号はシフトレジスタ１２０４に
入力される。

【００３７】シフトレジスタ１２０４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っ
て、前記制御回路１２０３より送られる制御信号Ｔsft
に基づいて動作する（即ち、制御信号Ｔsft は，シフト
レジスタ１２０４のシフトクロックであるということも
できる。）。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Ｍ素子分の駆動データに相当）のデ
ータは、Ｉd1乃至ＩdmのＭ個の並列信号として前記シフ
トレジスタ１２０４より出力される。

【００３８】ラインメモリ１２０５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為の記憶装置であ
り、制御回路１２０３より送られる制御信号Ｔmry に従
って適宜Ｉd1乃至Ｉdmの内容を記憶する。記憶された内
容は、Ｉd'1 乃至Ｉd'm として出力され、変調信号発生
器１２０７に入力される。

【００３９】変調信号発生器１２０７は、画像データＩ
d'1 乃至Ｉd'm 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為の信号源であり、その出
力信号は、端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎを通じて、画像形
成装置１２０１の表示パネル内の表面伝導型電子放出素
子に印加される。

【００４０】本発明を適用可能な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。即ち、電
子放出には明確な閾値電圧Ｖｔｈがあり、閾値電圧Ｖｔ
ｈ以上の電圧を印加された時のみ電子放出が生じる。電
子放出閾値電圧Ｖｔｈ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する。

【００４１】このことから、本素子にパルス状の電圧を
印加する場合、例えば電子放出閾値電圧以下の電圧を印
加しても電子放出は生じないが、電子放出閾値電圧以上
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、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。ま
た、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。

【００４２】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器１２０７として、一定長さの電圧パ
ルスを発生し、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こ
とができる。

【００４３】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器１２０７として、一定の波高値の電圧パ
ルスを発生し、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
ることができる。

【００４４】シフトレジスタ１２０４やラインメモリ１
２０５は、デジタル信号式のものもアナログ信号式のも
のも採用できる。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良いからである。

【００４５】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１２０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号
化する必要があるが、これには同期信号分離回路１２０
６の出力部にＡ／Ｄ変換器を設ければ良い。これに関連
してラインメモリ１２０５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１２０７に用い
られる回路が若干異なったものとなる。即ち、デジタル
信号を用いた電圧変調方式の場合、変調信号発生器１２
０７には、例えばＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて
増幅回路などを付加する。パルス幅変調方式の場合、変
調信号発生器１２０７には、例えば高速の発振器及び発
振器の出力する波数を計数する計数器（カウンタ）及び
計数器の出力値と前記メモリ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。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
ための増幅器を付加することもできる。

【００４６】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器１２０７には、例えばオペアンプな
どを用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシ
フト回路などを付加することもできる。パルス幅変調方
式の場合には、例えば、電圧制御型発振回路（ＶＯＣ）
を採用でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆
動電圧まで電圧増幅するための増幅器を付加することも
できる。

【００４７】このような構成をとり得る本発明の画像形
成装置においては、各電子放出素子に、容器外端子Ｄｏ
ｘ１乃至Ｄｏｘｍ，Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎを介して電圧
を印加することにより、電子放出が生ずる。高圧端子Ｈ
ｖを介してメタルバック８、あるいは透明電極（不図
示）に高圧を印加し、電子ビームを加速する。加速され
た電子は、蛍光膜７に衝突し、発光が生じて画像が形成
される。

【００４８】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、発明の技術
思想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号につ
いては、ＮＴＳＣ方式を挙げたが入力信号はこれに限ら
れるものではなく、ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ方式などのほ
か、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）方式をも
採用できる。

【００４９】図１３は画像形成装置を動作させる際に、
信号入力端子（Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ) 、行選択端子（Ｄ
ｏｙ１〜Ｄｏｙｎ) に印加される電圧の一例を示す図で
ある。行選択端子に印加されるパルス電圧に同期して、
信号入力端子全てに逆極性のパルス電圧を印加し、電子
放出に必要な電圧が選択ラインにのみかかるようになっ
ている。

【００５０】このままでは放出ガスに伴う圧力上昇が大
きく、素子劣化は抑えることはできないが、本実施形態
では、例えば図１に示すように、長尺スペーサ間５本の
ラインのうち１本だけ行選択端子に電圧パルスを加える
というようなことを行う。図１４はそのタイミングチャ
ートを示す。この場合は各ブロックを時系列的にエージ
ングしている。図１５はやはり各ブロックは時系列でエ
ージングするタイミングチャートであるが、２本の行
（複数ライン）を選んでいる。選択できる行の本数の上
限は、放出ガスが拡散、排気される速度を考慮して、ガ
ス分圧（特に水、酸素）が所定の値を越えないように設
定される。図１６は各ブロックで１本のエージングを、
並列に行う際のタイミングチャートの一例である。この
場合もガス分圧が所定の値を越えないように、各ブロッ
クごとの選択行数の上限が決められる。

【００５１】

【実施例】以下、好ましい実施例を挙げて、本発明を更
に詳述するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の目的が達成される範囲内での各要素
の置換や設計変更がなされたものをも包含する。

【００５２】［実施例１］本実施例の画像形成装置は、
図１に模式的に示された装置と同様の構成を有する。本
実施例に係る画像形成装置は、基板上に、複数（１００
行×３００列) の図２に示すような表面伝導型電子放出
素子２００が、単純マトリクス配線された電子源を備え
ている。

【００５３】Ｂａのリングゲッタコンテナは行選択ライ
ンに触れないよう、長尺スペーサ長手側両脇部の空間宙
空に支持されている。フラッシュされたＢａはフェース
プレート２の内側に付着する。図１０に示すように、長
尺スペーサ３１０は行選択ライン( 上配線）２１，４
１，６１，８１の４ヶ所の配線上に立てられている。長
尺スペーサ３１０、または長尺スペーサ３１０と支持枠
３に挟まれた擬似個別密閉領域には各２０ライン分（２
０×３００個) の素子が存在する。

【００５４】図１におけるマトリクス配線と、素子電極
及び素子がつながれている様子を図２に模式的に示す。
(a) は平面図、(b) は(a) 図中のＡ−Ａ’断面図を示
す。ここで２０１はガラス基体の電子源基板、２０２は
図１のＤｏｙｎに対応するＸ方向配線（Ｙ座標( で表記
される) 配線または上配線) 、２０３は図１のＤｏｘｍ
に対応するＹ方向配線（Ｘ座標( で表記される) 配線ま
たは下配線) 、２０７は電子放出部２０８を含む導電性
膜、２０５，２０６は素子電極、２０４は層間絶縁層
（膜）である。

【００５５】以下に、本実施例に係る画像形成装置の製
造方法について、図３を参照しつつ説明する。工程−ａ１（ガラス基板素子電極形成 (図３(a) 参
照））アルカリ成分が少ないＰＤ−２００（旭硝子（株）社
製）の２．８ｍｍ厚ガラス基体３０１を洗剤、純水及び
有機溶剤を用いて十分に洗浄した。この上に厚さ０．１
μｍのＳｉＯ₂ 膜をスパッタ法で形成した。続いてガラ
ス基体３０１上に、スパッタ法によってまず下引き層と
してチタニウムＴｉの厚さ５ｎｍ、その上に白金Ｐｔの
厚さ４０ｎｍを成膜した後、ホトレジスト（ＡＺ１３７
０ヘキスト社製) を塗布し、露光、現像、エッチングと
いう一連のフォトリソグラフィ法によってパターニング
して素子電極３０５，３０６を形成した。本実施例では
素子電極３０５，３０６の間隔Ｇは１０μｍ、対応する
長さ１００μｍとした。

【００５６】工程−ｂ１（下配線形成( 図３(b) 参
照））Ｘ配線とＹ配線の配線材料に関しては、多数の表面伝導
型素子にほぼ均等な電圧が供給されるように低抵抗であ
ることが望まれ、材料、膜厚、配線巾等が適宜設定され
る。

【００５７】共通配線としてのＹ方向配線（下配線）３
０３は、一方の素子電極３０５に接して、かつそれらを
連結するようにライン状のパターンで形成した。材料に
は銀Ａｇフォトぺ一ストインキを用い、スクリーン印刷
した後、乾燥させてから、所定のパターンに露光し現像
した。この後４８０℃前後の温度で焼成して下配線３０
３を形成した。下配線３０３の厚さ約１０μｍ、幅５０
μｍである。なお終端部は配線取り出し電極として使う
ために、線幅をより大きくした。

【００５８】工程−ｃ１（絶縁膜形成( 図３(c) 参照)
）上下配線を絶縁するために、層間絶縁膜３０４を配置す
る。後述のＸ配線（上配線）３０２下に、先に形成した
Ｙ配線（下配線）３０３との交差部を覆うように、かつ
上配線（Ｘ配線）３０２と他方の素子電極３０６との電
気的接続が可能なように、接続部にコンタクトホールを
開けて形成した。

【００５９】この工程では、ＰｂＯを主成分とする感光
性のガラスペーストをスクリーン印刷した後、露光−現
像した。これを４回繰り返し、最後に４８０℃前後の温
度で焼成した。この層間絶縁膜３０４の厚みは、全体で
約３０μｍであり、幅は１５０μｍである。

【００６０】工程−ｄ１（上配線形成( 図３(d) 参
照））Ｘ方向配線（上配線）３０２は、先に形成した絶縁膜３
０４の上に、ＡｇＯぺーストインキをスクリーン印刷し
た後乾燥させ、この上に再度同様なことを行い２度塗り
してから、４８０℃前後の温度で焼成した。上記絶縁膜
３０４を挟んでＹ方向配線（下配線）３０３と交差して
おり、絶縁膜３０４のコンタクトホール部分で他方の素
子電極３０６とも接続されている。

【００６１】この配線によって他方の素子電極３０６は
連結されており、パネル化した後は走査電極として作用
する。このＸ方向配線３０２の厚さは、約１５μｍであ
る。外部駆動回路との引出し配線もこれと同様の方法で
形成した。図示していないが、外部駆動回路への引出し
端子もこれと同様の方法で形成した。このようにしてＸ
Ｙマトリクス配線を有する基板が形成された。

【００６２】工程−ｅ１（素子膜形成( 図３(e) 参
照））上記基板を十分にクリーニングした後、撥水剤を含む溶
液で表面を処理し、表面が疎水性になるようにした。こ
れはこの後塗布する素子膜形成用の水溶液が、素子電極
３０５，３０６上に適度な広がりをもって配置されるよ
うにすることが目的である。

【００６３】用いた撥水剤は、ＤＤＳ（信越化学( 株))
のエチルアルコール希釈溶液であり、スプレー法にて基
板上に散布し、１２０℃にて温風乾燥した。その後、素
子電極３０５，３０６間にインクジェット塗布方法によ
り、素子膜として導電性膜３０７を形成した。

【００６４】本工程の模式図を図４に示す。実際の工程
では、基板３０１上における個々の素子電極３０５，３
０６の平面的ばらつきを補償するために、基板３０１上
の数箇所に於いてパターンの配置ずれを観測し、観測点
間のポイントのずれ量は直線近似して位置補完し、塗付
することによって、全画素の位置ずれをなくして、対応
した位置に的確に塗付するように努めた。

【００６５】本実施例では、素子の導電性膜３０７とし
てパラジウム膜を得る目的で、先ず水８５：イソプロピ
ルアルコール（ＩＰＡ）１５からなる水溶液に、パラジ
ウム−プロリン錯体０．１５重量％を溶解し、有機パラ
ジウム含有溶液を得た。この他若干の添加剤を加えた。
この溶液の液滴を、液滴付与手段３１７として、ピエゾ
素子を用いたインクジェット噴射装置を用い、ドット径
が６０μｍとなるように調整して電極間に付与した。そ
の後この基板を空気中にて、３５０℃で１０分間の加熱
焼成処理をして酸化パラジウム（ＰｄＯ）とした。ドッ
トの直径は約６０μｍ、厚みは最大で１０ｎｍの膜が得
られた。

【００６６】以上の工程により、素子部分に酸化パラジ
ウムＰｄＯの導電性膜３０７が形成された。

【００６７】工程−ｆ１（還元フォーミング( フードフ
ォーミング) ( 図３(f) 参照））フォーミングと呼ばれる本工程に於いて、上記導電性膜
３０７を通電処理して内部に亀裂を生じさせ、電子放出
部３０８を形成する。具体的な方法は、図５に示すよう
に基体３０１の周囲の取り出し電極部を残して、基体全
体を覆うようにフード状の蓋をかぶせて真空容器５１２
とし、排気装置５１４で排気して、基体３０１との間で
内部に真空空間を作り、ガス導入量制御手段５１３によ
り内部のガス濃度を制御しながら、外部電源より電極端
子部からＸＹ配線間に電圧を印加し、素子電極３０５，
３０６間に通電することによって、導電性膜３０７を局
所的に破壊、変形もしくは変質させることにより、電気
的に高抵抗な状態の電子放出部３０８を形成する。

【００６８】フォーミング時に電圧パルスを印加する手
段を図６に示す。この電圧パルスを印加する手段は、パ
ルス発生器６０２で発生したパルスを電流計６０３を通
してライン選択装置６０４に送り、制御装置６０１で制
御して選択されたラインへパルス電圧を与える。

【００６９】この時若干の水素ガスを含む真空雰囲気下
で通電加熱すると、水素によって還元が促進され、酸化
パラジウムＰｄＯがパラジウムＰｄ膜に変化する。この
変化時に膜の還元収縮によって、一部に亀裂が生じる
が、この亀裂発生位置、及びその形状は元の膜の均一性
に大きく影響される。

【００７０】多数の素子の特性ばらつきを抑えるのに、
上記亀裂は中央部に起こり、かつなるべく直線状になる
ことがなによりも望ましい。なおこのフォーミングによ
り形成した亀裂付近からも、所定の電圧下では電子放出
が起こるが、現状の条件ではまだ発生効率が非常に低い
ものである。また、得られた導電性膜３０７の抵抗値Ｒ
ｓは、１０² から１０⁷ Ωの値である。

【００７１】フォーミング処理に用いた電圧波形につい
て簡単に紹介する。図７にこの説明図を示す。印加した
電圧はパルス波形を用いたが、パルス波高値が定電圧の
パルスを印加する場合（図７(a))と、パルス波高値を増
加させながら印加する場合（図７(b))とがある。図７
(a) に於いて、Ｔ１及びＴ２は電圧波形のパルス幅とパ
ルス間隔であり、Ｔ１を１μｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃ、Ｔ
２を１０μｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃとし、三角波の波高
値（フォーミング時のピーク電圧）は適宜選択する。図
７(b) では、Ｔ１及びＴ２の大きさは同様にとり、三角
波の波高値（フォーミング時のピーク電圧）を、例えば
０．１ｖステップ程度ずつ増加させる。

【００７２】なお、フォーミング処理の終了は、フォー
ミング用パルスの間に、導電性膜３０７を局所的に破
壊、変形しない程度の電圧、例えば０．１ｖ程度のパル
ス電圧を挿入して素子電流を測定し、抵抗値を求め、例
えばフォーミング処理前の抵抗に対して１０００倍以上
の抵抗を示した時点で、フォーミングを終了とした。

【００７３】工程−ｇ１（活性化−カーボン堆積 (図３
(g) 参照））先に述べたように、この状態では電子発生効率は非常に
低いものである。よって電子放出効率を上げるために、
上記素子に活性化と呼ばれる処理を行うことが望まし
い。

【００７４】この処理は有機化合物が存在する適当な真
空度のもとで、前記のフォーミングと同様にフード状の
蓋をかぶせて基板との間で内部に真空空間を作り、外部
からＸＹ配線を通じてパルス電圧を素子電極に繰り返し
印加することによって行う。そして炭素原子を含むガス
を導入し、それに由来する炭素あるいは炭素化合物を、
前記亀裂近傍にカーボン膜３０９として堆積させる工程
である。

【００７５】本工程ではカーボン源としてトルニトリル
を用い、スローリークバルブによるガス導入量制御手段
５１３を通して真空空間内に導入し、１．３×１０^-4Ｐ
ａを維持した。導入するトルニトリルの圧力は、真空装
置の形状や真空装置に使用している部材等によって若干
影響されるが、１×１０^-5Ｐａ〜１×１０^-2Ｐａ程度が
好適である。

【００７６】図８に、活性化時の電圧印加手段を模式的
に示す。この電圧印加手段は、フォーミング時に接地し
ていた下配線１０３にパルス発生器８０２から電流アン
プ８０５を介して、全ての上配線１０２に同期させてパ
ルス電圧を印加する。

【００７７】図９(a) 及び図９(b) に、活性化工程で用
いられる電圧印加の好ましい一例を示した。印加する最
大電圧値は、１０〜２０Ｖの範囲で適宜選択される。図
９(a) 中、Ｔ１は、電圧波形の正と負のパルス幅、Ｔ２
はパルス間隔であり、電圧値は正負の絶対値が等しく設
定されている。また、図９(b) 中、Ｔ１は電圧波形の正
と負のパルス幅、Ｔ２はパルス間隔であり、Ｔ２＞Ｔ
１、電圧値は正負の絶対値が等しく設定されている。

【００７８】素子電流Ｉｆは、約６０分後にはほぼ飽和
に達するので、通電を停止しスローリークバルブを閉
め、活性化処理を終了した。以上の工程で、電子源とな
る電子放出素子を有する基板を作成することができた。

【００７９】工程−ｈ１（長尺スペーサ立て（図３(h)
参照））図１０に示すように、電子源基板３０１のＹ座標表示配
線（上配線）のうち、一部のライン（Ｎｏ．２１，４
１，６１，８１）の上に長尺スペーサ３１０を設置し
た。長尺スペーサ３１０は素子のあるエリア( 画素エリ
ア) 外に、絶縁性支持台( 薄板ガラス）１０１１を支持
として、セラミック接着剤( 東亞合成社製アロンセラミ
ックＷ）で固定する。

【００８０】工程−ｉ１（フェースプレート形成）次に、図１に示すフェースプレート２を、以下のように
作成した。まずガラス基体６を洗剤、純水及び有機溶剤
を用いて十分に洗浄した。続いて、印刷法により蛍光膜
７を塗布し、表面の平滑化処理（通常、「フィルミン
グ」と呼ばれる。）して、蛍光体部を形成した。なお、
蛍光膜７はストライプ状の蛍光体（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と、黒
色導電材( ブラックストライプ) とが交互に配列された
蛍光膜とした。更に、蛍光膜７の上に、Ａｌ薄膜よりな
るメタルバック８をスパッタリング法により０．１μｍ
の厚さに形成した。

【００８１】工程−ｊ１（封着）次に、図１に示す外囲器５を、以下のように作成した。
前述の工程により作成された電子源基板１をリアプレー
ト４に固定した後、リアプレート４と、支持枠３と、上
記フェースプレート２とを組み合わせ、電子源基板１の
下配線１０３及び上配線１０２を行選択用端子１０及び
信号入力端子１１と各々接続し、電子源基板１とフェー
スプレート２の位置を厳密に調整し、封着して外囲器５
を形成した。封着の方法は、接合部にフリットガラスを
塗布し、Ａｒガス中４５０℃、３０分の熱処理を行い接
合した。なお、電子源基板１とリアプレート４の固定も
同様の処理により行った。また、リアプレート４と、フ
ェースプレート２の配置の際には、同時に所定の位置に
Ｂａのリングゲッタを配置した。

【００８２】工程−ｋ１（ベーキング）図１１に示すように、上記工程で形成された外囲器５
を、排気管１１０２を介して排気装置１１０５につなぎ
込み、排気を続けながら、不図示の加熱装置により、画
像形成装置１１０１、及び圧力計１１０６を付設した真
空容器１１０３の全体を３００℃に、１０時間保持し
た。この処理により、大気中で外囲器５の内部に吸着さ
れていた水などのガスが除去された。これは質量分析装
置（Ｑ-mass）１１０７による観察で確認された。

【００８３】工程−ｌ１（封止、ゲッタフラッシュ）圧力が１．３×１０^-5Ｐａ以下となったことを確認して
から、排気管をバーナで加熱して封じ切る。続いて、画
像表示領域の外に予め設置された蒸発型ゲッタを高周波
加熱によりフラッシュさせた。以上により本実施例の画
像形成装置を作成した。

【００８４】工程−ｍ１（実装、システム化）上記工程で形成した画像形成装置をフレキ実装して、図
１２に示す構成のシステムに組上げた。

【００８５】工程−ｎ１（前駆動）図１３には上記画像形成装置を実際に使用する際の、駆
動電圧パルスの一例を示す。この例では、Ｘ方向配線
（上配線）にライン選択のため、順次負極性の電圧パル
スを一定周波数で繰り返し印加していく。一方Ｙ方向配
線( 下配線) には上記上配線印加パルスに同期して、画
像情報に対応したゼロまたは正極性の電圧パルスを全ラ
イン同時に印加する。このとき、フェースプレート上の
カソードには、高電圧（数ｋｖ〜十数ｋｖ) のＤＣ電圧
（Ｖａ）がかかっている。

【００８６】実際の駆動を行う前には前駆動という操作
を行い、長時間安定な動作の確保を行う。具体的には上
記の駆動法において、Ｖａ＝０ｖ、繰り返し周波数：ｆ
＝６０Ｈｚ、パルス幅：Ｐｗ＝１ｍｓ、下配線パルス
高：Ｖｘ＝８ｖ、上配線パルス高：Ｖｙ＝−８ｖ、駆動
時間３０秒として熱エネルギを素子に与え、活性化で堆
積したカーボン膜を固着安定化させた。

【００８７】工程−ｏ１（エージング）エージングも実駆動を基本にして行うもので、本実施例
においては、まず支持枠と２１ライン目に設置されたス
ペーサに囲まれた領域（１〜２０ライン) のエージング
を行った。内容はＶａ＝１０ｋｖ、繰り返し周波数：ｆ
＝６０Ｈｚ、パルス幅：Ｐｗ＝１ｍｓ、パルス高Ｖｙ＝
−７ｖとし、ラインＮｏ．１から１本ずつ各１０分の動
作とした。このとき下配線には、Ｐｗ＝１ｍｓ、パルス
高：Ｖｘ＝７ｖの電圧パルスを全ラインに印加した( 図
１４）。

【００８８】引き続き２１〜４０、４１〜６０、６１〜
８０、８１〜１００ラインの領域のエージングを行い。
全画素領域のエージングを終了した。

【００８９】［実施例２］工程−ａ２〜ｎ２実施例１におけるａ１〜ｎ１と共通である。

【００９０】工程−ｏ２本実施例でも、領域としては支持枠と２１ライン目に設
置されたスペーサに囲まれた領域（１〜２０ライン) の
エージングから行った。条件はＶａ＝１０ｋｖ、繰り返
し周波数：ｆ＝６０Ｈｚ、パルス幅：Ｐｗ＝１ｍｓ、パ
ルス高Ｖｙ＝−７ｖである。但し領域内でラインＮｏ．
１とＮｏ．１１の２本をまず選び、次にＮｏ．２とＮ
ｏ．１２というように２本ずつ各１０分の動作を行って
いった。下配線には実施例１と同様、Ｐｗ＝１ｍｓ、パ
ルス高：Ｖｘ＝７ｖの電圧パルスを全ラインに印加した
( 図１５）。

【００９１】引き続き２１〜４０、４１〜６０、６１〜
８０、８１〜１００ラインの領域のエージングを行い。
全画素領域のエージングを終了した。

【００９２】各領域内で同時にエージングするラインの
本数は、２本に限るものではなく、電子源劣化のない水
分圧（１×１０^-9Ｐａ) 以下にパネル内が保たれれば、
領域内に存在するライン数の半数以内まで許される。

【００９３】［実施例３］工程−ａ３〜ｎ３実施例１におけるａ１〜ｎ３と共通である。

【００９４】工程−ｏ３本実施例では、領域としてラインＮｏ．１〜２０、２１
〜４０、４１〜６０、６１〜８０、８１〜１００の５領
域を、同時に処理する。条件はＶａ＝１０ｋｖ、繰り返
し周波数：ｆ＝６０Ｈｚ、パルス幅：Ｐｗ＝１ｍｓ、パ
ルス高Ｖｙ＝−７ｖである。各領域内ではラインＮｏ．
１と１１、２１と３１、４１と５１、６１と７１、８１
と９１の各２本をまず選び、次にＮｏ．２と１２という
ように２本ずつ各１０分の動作を行っていった。下配線
には実施例１と同様、Ｐｗ＝１ｍｓ、パルス高：Ｖｘ＝
７ｖの電圧パルスを全ラインに印加した( 図１６）。

【００９５】各領域内で同時にエージングするラインの
本数は、２本に限るものではなく、電子源劣化のない水
分圧（１×１０^-9Ｐａ) 以下にパネル内が保たれれば、
領域内に存在するライン数の半数以内まで許される。

【００９６】［実施例４］工程＝ａ４〜ｇ４実施例１におけるａ１〜ｇ１と共通である。

【００９７】工程−ｘ４（上配線上ＮＥＧ成膜）ガラス基体３０１上に、ラインＮｏ．２１，４１，６
１，８１を除く上配線（Ｘ方向配線）の形状に対応した
開口を有するメタルマスクを被せ、位置合わせを行って
固定し、スパッタリング装置内に設置する。ターゲット
にＺｒ−Ｖ−Ｆｅ＝７０ｗｔ％：２５ｗｔ％：５ｗｔ％
の合金を用い、スパッタリング法により、厚さ３００ｎ
ｍの合金層を形成し、ＮＥＧ膜３１１とした。ＮＥＧ膜
３１１は、上配線３０２上で、スペーサー３１０が形成
されない全てのラインに形成される。図３（ｈ）におい
て、上配線３０２上に上配線３０２と同形状もしくは上
配線３０２より少し幅狭に形成される。

【００９８】工程−ｈ４〜ｎ４実施例１におけるｈ１〜ｎ１と共通である。ベーキング
工程( 工程−ｋ）において、ＮＥＧ３１１の活性化が行
われる。

【００９９】工程−ｏ４実施例３と共通である。

【０１００】［比較例１」工程−Ａｌ〜Ｎ１実施例１と共通である。

【０１０１】工程−Ｏ１比較例では、従来通り、５領域全ラインスクロールでエ
ージングを行った。条件はＶａ＝１０ｋｖ、繰り返し周
波数：ｆ＝６０Ｈｚ、パルス幅：Ｐｗ＝１ｍｓ、パルス
高Ｖｙ＝−７ｖである。各領域内では全ライン選び、次
にＮｏ．２と１２というように２本ずつ各１０分の動作
を行っていった。下配線には実施例１と同様、Ｐｗ＝１
ｍｓ、パルス高：Ｖｘ＝７ｖの電圧パルスを全ラインに
印加した( 図１３）。以上により比較例１となる画像形
成装置を作成した。

【０１０２】「比較例２」工程−Ａ２〜Ｎ２実施例４と共通である。

【０１０３】工程−Ｏ２比較例１と共通である。以上により比較例２となる画像
形成装置を作成した。

【０１０４】

【発明の効果】図１１に示すように、排気管を真空排気
装置に接続したままエージングを行ったところ、比較例
１，２では場合によっては放出電流劣化が比較的大きく
見られる場合もあったが、本発明によるすべての実施例
で水分圧は１×１０^-9Ｐａ以下となり、エージング時の
放出電流劣化は殆ど見られなかった。

【０１０５】この結果、高輝度で動作安定性に優れ、か
つ輝度むらの少ない画像が形成可能な画像形成装置を、
安定して供給することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表面伝導型電子放出素子を用い
た画像形成装置の一例を示す模式的斜視図である。

【図２】本発明が適用される、表面伝導型電子放出素
子を、単純マトリクス配置した一例を示す部分的模式図
であって、（ａ）が平面図、（ｂ）がそのＡ−Ａ’断面
図である。

【図３】本発明を適用して形成した、表面伝導型電子
放出素子を配列した基板を形成するプロセスを示す図で
ある。

【図４】本発明が適用される表面伝導型電子放出素子
の、素子膜部形成を示す模式図である。

【図５】本発明に係る画像表示装置フォーミング、活
性化工程を行うためのフード型真空排気装置の模式的断
面図である。

【図６】本発明の画像形成装置の、フォーミングを行
うための結線状態を示す模式図である。

【図７】本発明に係る画像形成装置の、フォーミング
の際に用いられる電圧波形を示す模式図である。

【図８】本発明に係る画像形成装置の、活性化を行う
ための結線状態を示す模式図である。

【図９】本発明に係る画像形成装置の、活性化の際に
用いられる電圧波形を示す模式図である。

【図１０】本発明を適用する単純マトリクス配置され
た電子源基板において、長尺スペーサの設置を示す模式
的平面図である。

【図１１】本発明に係る画像表示装置のベーキングを
行うために、画像表示装置と真空排気装置の接続を示す
模式図である。

【図１２】本発明に係る画像形成装置に、ＮＴＳＣ方
式のテレビ信号に応じて表示を行うための駆動回路の一
例を示すブロック図である。

【図１３】画像形成装置を従来実際に使用する際、ま
たはエージングを行う際の、駆動電圧パルスの一例を示
す図である。

【図１４】本発明の実施例１において、画像形成装置
をエージングする際の、駆動電圧パルスの一例を示す図
である。

【図１５】本発明の実施例２において、画像形成装置
をエージングする際の、駆動電圧パルスの一例を示す図
である。

【図１６】本発明の実施例３において、画像形成装置
をエージングする際の、駆動電圧パルスの一例を示す図
である。

【符号の説明】

１：電子源基板、２：フェースプレート、３：支持枠、
４：リアプレート、５：外囲器、６：ガラス基体、７：
蛍光膜、８：メタルバック、９：長尺スペーサ、１０：
行選択用端子、１１：信号入力端子、１２：蒸発型ゲッ
タ、２００：電子放出素子、２０１，３０１，１００
１：ガラス基体、１０２，２０２，３０２：上配線（Ｘ
方向配線またはＹ座標表示配線) 、１０３，２０３，３
０３：下配線（Ｙ方向配線またはＸ座標表示配線) 、２
０４，３０４：層間絶縁膜、２０５，２０６，３０５，
３０６：素子電極、２０７，３０７：導電性膜、２０
８，３０８：電子放出部、３０９：カーボン膜、３１
０：長尺スペーサ、１０１１：長尺スペーサ支持台、５
１１：電流導入端子、５１２：真空容器、５１３：ガス
導入量制御手段、５１４：排気手段、６０１，８０１：
制御装置、６０２，８０２：パルス発生器、６０３，８
０３：電流計、６０４，８０４：ライン選択装置、８０
５：電流アンプ、１１０１：画像形成装置、１１０２：
排気管、１１０３：真空容器、１１０４：ゲートバル
ブ、１１０５：排気装置、１１０６：圧力計、１１０
７：質量分析装置（Q-mass）、１２０１：画像形成装
置、１２０２：走査回路、１２０３：制御回路、１２０
４：シフトレジスタ、１２０５：ラインメモリ、１２０
６：同期信号分離回路、１２０７：変調信号発生器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長谷川光利東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5C012 AA05 VV01 VV02 5C036 EE01 EE02 EG12 EG31 EG50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電子放出素子とそれらを選択する
ために長手及び短手方向に設置される配線とを含む電子
源基板を有する電子源の製造方法において、上記いずれかの配線に平行に連続する複数のスペーサを
配置し、該複数のスペーサ及び上記複数の電子放出素子
を密閉容器内に納め、該複数のスペーサで該密閉容器内
を区切って複数の分割空間を形成するとともに、上記ス
ペーサに平行な配線群を上記分割空間毎に分けて複数の
配線グループを形成し、使用前に、上記各配線グループ内の配線に時系列的に駆
動信号を印加し、各分割空間内のエージングと称する脱
ガス処理を、個別に行うことを特徴とする電子源の製造
方法。
【請求項２】複数の電子放出素子及びそれらを選択す
る配線を含む電子源基板と、画像形成部材及び電極層を
有する発光表示基板とが、外周部に所定の厚みを持つ枠
を挟んで、対向に配置されることにより外囲器が形成さ
れ、上記外囲器内に両基板を支持するための複数のスペ
ーサが、該基板の長手及び短手方向に設置される配線
の、いずれかに平行に配置される画像形成装置におい
て、上記複数のスペーサで上記外囲器内を区切って形成した
複数の分割空間と、該分割空間毎に、上記スペーサに平
行な配線群を分けて形成した複数の配線グループとを有
し、使用前に、上記各配線グループ内の配線に時系列的に駆
動信号を印加し、各分割空間内のエージングと称する脱
ガス処理を、順次行っていく手段を備えることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項３】複数の電子放出素子及びそれらを選択す
る配線を含む電子源基板と、画像形成部材及び電極層を
有する発光表示基板とが、外周部に所定の厚みを持つ枠
を挟んで、対向に配置されることにより外囲器が形成さ
れ、上記外囲器内に両基板を支持するための複数のスペ
ーサが、該基板の長手及び短手方向に設置される配線
の、いずれかに平行に配置される画像形成装置におい
て、上記複数のスペーサで上記外囲器内を区切って形成した
複数の分割空間と、該分割空間毎に、上記スペーサに平
行な配線群を分けて形成した複数の配線グループとを有
し、使用前に、上記各配線グループ内の配線に時系列的に駆
動信号を印加し、各分割空間内のエージングと称する脱
ガス処理を、同時に行っていく手段を備えることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項４】上記各分割空間が個別密閉状態に近い空
間であることを特徴とする請求項２または３に記載の画
像形成装置。
【請求項５】上記スペーサの長手側の両脇にゲッタが
配置されることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに
記載の画像形成装置。
【請求項６】上記スペーサと平行し、かつ該スペーサ
と重ならない配線上に、ゲッタが配置されることを特徴
とする請求項２〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】上記発光表示基板上にゲッタが配置され
ることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の画
像形成装置。
【請求項８】複数の電子放出素子及びそれらを選択す
る配線を含む電子源基板と、画像形成部材及び電極層を
有する発光表示基板とが、外周部に所定の厚みを持つ枠
を挟んで、対向に配置されることにより外囲器が形成さ
れ、上記外囲器内に両基板を支持するための複数のスペ
ーサが、該基板の長手及び短手方向に設置される配線
の、いずれかに平行に配置される画像形成装置の製造方
法において、上記複数のスペーサで上記外囲器内を区切って複数の分
割空間を形成し、該分割空間毎に、上記スペーサに平行
な配線群を複数の配線グループに分け、使用前に、上記各配線グループ内の配線に時系列的に駆
動信号を印加し、各分割空間内のエージングと称する脱
ガス処理を、順次行っていくことを特徴とする画像形成
装置の製造方法。
【請求項９】複数の電子放出素子及びそれらを選択す
る配線を含む電子源基板と、画像形成部材及び電極層を
有する発光表示基板とが、外周部に所定の厚みを持つ枠
を挟んで、対向に配置されることにより外囲器が形成さ
れ、上記外囲器内に両基板を支持するための複数のスペ
ーサが、該基板の長手及び短手方向に設置される配線
の、いずれかに平行に配置される画像形成装置の製造方
法において、上記複数のスペーサで上記外囲器内を区切って複数の分
割空間を形成し、該分割空間毎に、上記スペーサに平行
な配線群を複数の配線グループに分け、使用前に、上記各配線グループ内の配線に時系列的に駆
動信号を印加し、各分割空間内のエージングと称する脱
ガス処理を、同時に行っていくことを特徴とする画像形
成装置の製造方法。
【請求項１０】上記各分割空間が個別密閉状態に近い
空間であることを特徴とする請求項８または９に記載の
画像形成装置の製造方法。