JP2003308777A - 電子源、画像形成装置及びそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に多数の電子放出素子を形成した単純
マトリクス構成の電子源における電気的信頼性を高め得
る電子源の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板上に、複数の第１の配線２と、この
第１の配線２の上に絶縁層３を介して複数の第２の配線
４が形成され、これら両配線の交差部近傍にそれぞれ素
子電極５，６を有する電子放出素子が配設された電子源
の製造方法において、一方の素子電極５と第２の配線４
とを電気的に接続するために絶縁層３に設けられた抜け
パターンに部分的に重なるように、第２の配線４に抜け
パターンを形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子を複
数個配設した電子源およびそれを用いた画像形成装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、画像形成装置として、ブラウン管
（ＣＲＴ）が広く一般に用いられている。最近では、表
示画面が３０インチを超える様なブラウン管も登場して
いる。しかしながら、ブラウン管ではその表示画面を大
きくするためには、画面に応じて奥行きをより大きくと
る必要があり、また重たくなる。そのため、より大きな
画面で迫力ある画像を見たいという消費者の要望に答え
るには、ブラウン管では、より大きな設置スペースが必
要になり、適しているとは言い難い。そのため、大きく
重いブラウン管（ＣＲＴ）に代わって壁掛けできる様
に、低消費電力で薄く軽く大画面な平板状画像形成装置
の登場が期待されている。

【０００３】平板状画像形成装置としては、液晶表示装
置（ＬＣＤ）が盛んに研究開発されているが、ＬＣＤ
は、自発光型でないため、バックライトと呼ばれる光源
が必要であり、このバックライトに消費電力のほとんど
が使われる。またＬＣＤは光の利用効率が低いため画像
が暗い、視野角に制限がある、２０インチを超える様な
大画面化が難しいといった課題が依然として残ってい
る。

【０００４】上述の様な課題を持つＬＣＤに代わって、
薄型の自発光型画像形成装置が注目を浴びている。上記
表示装置としては、例えば、紫外光を蛍光体に照射する
ことで蛍光体を励起し発光させるプラズマディスプレイ
パネル（ＰＤＰ）、電界放出型電子放出素子（ＦＥ）や
表面伝導型電子放出素子を電子源として用い、上記電子
放出素子から放出された電子を蛍光体に照射することで
蛍光体を励起し発光させる平板状画像形成装置などがあ
る。ＰＤＰは４０インチ程度の大画面のものが市販され
始めている。

【０００５】上記自発光型の画像形成装置は、ＬＣＤに
比べ明るい画像が得られるとともに視野角の問題もな
い。

【０００６】しかしながら、上記ＰＤＰは、大画面化に
は適しているが、発光輝度やコントラストはブラウン管
に比べて劣る。

【０００７】一方、電子放出素子を用いた表示装置で
は、その発光原理は、ブラウン管と基本的に同一であ
る。そのため、輝度やコントラスト自体ブラウン管と同
等のものが達成しえる可能性を有している。

【０００８】さて、上記のような電子放出素子を使って
平板状画像形成装置を製造するためには、基板上に係る
電子放出素子を多数形成し、更に係る個々の電子放出素
子に駆動電力を供給するためのマトリクス配線などの構
成部材を形成して単純マトリクス構成の電子源を用意す
る必要がある。

【０００９】ここで図９乃至図１１を参照して、表面伝
導型電子放出素子を用いた単純マトリクス構成の電子源
の一般的な製造方法を説明する。まず基板に、第１の配
線（Ｘ方向配線）２、素子電極５，６を形成する（図
９）。そして、絶縁層３を形成する（図１０）。絶縁層
３には、第２の配線と素子電極５との電気的接続を確保
するため凹型の抜けパターンを設ける。次に、第２の配
線（Ｙ方向配線）４を形成し、導電性膜（素子膜）１を
形成する（図１１）。次に、フォーミング処理を行って
導電性膜１に電子放出部を形成する。これを複数個、同
時に形成することで、単純マトリクス構成の電子源基板
が作製される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｙ方向
配線４と素子電極５の接続部は、Ｙ方向配線材を絶縁層
３の抜けパターン部へ埋め込む方法で形成されるため、
図１２（図１１中のＢ−Ｂ’断面図）に示すように、接
続部分でのＹ方向配線の膜厚は他の部分に比べて厚くな
る。その結果、厚膜の応力により、Ｙ方向配線４と素子
電極５が引き裂かれる現象が発生し、接続部分での電気
的接続の信頼性が低下する場合があった。

【００１１】より具体的に説明すると、絶縁層３は、両
方向配線間の絶縁性を十分確保するために膜厚を厚く、
例えば４０μｍ程度の膜厚で形成される。Ｙ方向配線４
をスクリーン印刷で形成する際には、この絶縁層３の膜
厚分だけ、スクリーン版が浮いた状態で印刷されること
となり、印刷ペーストの吐出量の制御が著しく困難であ
って膜厚の制御が難しかった。

【００１２】この為、絶縁層３の抜けパターン部にはＹ
方向配線４のペーストが充填される形で形成されてしま
い、その膜厚は絶縁層の膜厚とほぼ同等となってしま
う。このような厚い膜厚になると、Ａｇ等の配線材料の
持つ内部応力によって、下層に形成されている素子電極
５に亀裂を発生させ、Ｙ方向配線４と素子電極５との電
気的接続が確保されない、という現象が発生する。先に
説明した構成では、例えば１００×１００の素子群を形
成した場合、５０箇所程度の導通不良個所が発生するこ
ともあった。

【００１３】本発明の主たる目的は、上記の課題を解決
し、電子放出素子を用いた電子源、ひいては該電子源を
用いた画像表示装置の電気的信頼性を高め得る製造方法
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべく
成された本発明は、基板上に、複数の素子電極対を形成
する工程と、該素子電極対の一方に接続される複数の第
１の配線を形成する工程と、該第１の配線上に絶縁層を
形成する工程と、該絶縁層上に、該複数の第１の配線と
交差させて該素子電極対の他方と接続される複数の第２
の配線を形成する工程と、該素子電極間に電子放出部を
形成する工程とを有する電子源の製造方法において、前
記素子電極対の他方と前記第２の配線とを電気的に接続
するために前記絶縁層に設けられた抜けパターンに部分
的に重なるように、前記第２の配線に抜けパターンを形
成することを特徴とする電子源の製造方法である。

【００１５】また、本発明は、上記本発明の電子源の製
造方法により製造されたことを特徴とする電子源であ
る。

【００１６】また、本発明は、電子源と該電子源を構成
する電子放出素子から放出された電子によって画像を形
成する画像形成部材とを有する画像形成装置の製造方法
であって、該電子源が上記本発明の電子源の製造方法に
より製造されることを特徴とする画像形成装置の製造方
法である。

【００１７】さらに、本発明は、上記本発明の画像形成
装置の製造方法により製造されたことを特徴とする画像
形成装置である。

【００１８】本発明によれば、第２の配線に抜けパター
ンを形成し、この抜けパターンが絶縁層に設けられた抜
けパターンに部分的に重なるように配置したことによ
り、素子電極と接続される部分で第２の配線の膜厚が段
階的に変化し、素子電極に加わる応力を段階的に変化せ
しめることができる。その結果、素子電極が引き裂かれ
ることなく、これらの電気的接続の信頼性を高めること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、
この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材
質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれら
のみに限定する趣旨のものではない。

【００２０】本発明の電子源に形成される電子放出素子
の一例として、図６の平面図および図７の断面図に示し
たような表面伝導型電子放出素子が挙げられる。これら
の図において、１１は基板、５と６は素子電極、１は導
電性膜（素子膜）、１ａは導電性膜１に形成された電子
放出部である。

【００２１】基板１１はガラス等からなり、その大きさ
およびその厚みは、その上に設置される電子放出素子の
個数、および個々の素子の設計形状、および電子源の使
用時に容器の一部を構成する場合には、その容器を真空
に保持するための耐大気圧構造等の力学的条件等に依存
して適宜設定される。

【００２２】ガラスの材質としては、廉価な青板ガラス
を使うことが一般的であるが、この上にナトリウムブロ
ック層として、例えば厚さ０．５μｍ程度のシリコン酸
化膜をスパッタ法で形成した基板等を用いる必要があ
る。この他にナトリウムが少ないガラスや、石英基板で
も作成可能である。

【００２３】素子電極５、６は、導電性膜１との電気的
接触と確保するためにも設けられるもので、その材料と
しては、一般的な導体材料が用いられ、例えばＮｉ、Ｃ
ｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｔｉ等の金属やＰｄ−Ａｇ等の
合金が好適であり、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や、ＩＴＯ等の透明導電体等から適
宜選択され、その膜厚は、好ましくは数百Åから数μｍ
の範囲が適当である。

【００２４】素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ、素子電
極５、６の形状等は、実素子が応用される形態等に応じ
て適宜設計されるが、間隔Ｌは好ましくは数千Åから１
ｍｍであり、より好ましくは素子電極間に印加する電圧
等を考慮して１μｍから１００μｍの範囲である。ま
た、素子電極長さＷは、好ましくは電極の抵抗値、電子
放出特性を考慮して、数μｍから数百μｍの範囲であ
る。

【００２５】導電性膜（素子膜）１は、素子電極５、６
を跨ぐ形で形成される。導電性膜１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
が特に好ましい。またその膜厚は、素子電極５、６への
ステップカバレージ、素子電極間の抵抗値、および後述
するフォーミング処理条件等を考慮して適宜設定される
が、好ましくは数Åから数千Åであり、特に好ましくは
１０Åから５００Åの範囲とするのが良い。そのシート
抵抗値は、好ましくは１０³〜１０⁷Ω／□である。

【００２６】なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数の
微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒
子が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互い
に隣接あるいは重なり合った状態（島状も含む）の膜を
指しており、微粒子の粒径は、数Å〜数千Å、好ましく
は１０Å〜２００Åである。

【００２７】導電性膜材料には、一般にはパラジウムＰ
ｄが適しているが、これに限ったものではない。また成
膜方法も、スパッタ法、溶液塗布後に焼成する方法など
が適宜用いられる。

【００２８】電子放出部１ａは、例えば以下に説明する
ような通電処理によって形成することができる。尚、図
示の便宜から、電子放出部１ａは導電性膜１の中央に矩
形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実際
の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけで
はない。

【００２９】所定の真空度のもとで素子電極５，６間に
不図示の電源より通電すると、導電性膜１の部位に、構
造の変化した間隙（亀裂）が形成される。この間隙領域
が電子放出部１ａを構成する。

【００３０】通電フォーミングの電圧波形は、特にパル
ス波形が好ましい。これにはパルス波高値を定電圧とし
たパルスを連続的に印加する手法と、パルス波高値を増
加させながらパルスを印加する手法がある。

【００３１】通電フォーミング処理の終了は、パルス電
圧印加中の素子に流れる電流を測定して抵抗値を求め
て、例えば１ＭΩ以上の抵抗を示した時に通電フォーミ
ングを終了させることができる。

【００３２】このフォーミング処理後の状態では電子発
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。

【００３３】この活性化処理は、有機化合物が存在する
適当な真空度のもとで、パルス電圧を素子電極５，６間
に繰り返し印加することによって行うことができる。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、前記間隙（亀裂）近傍にカーボ
ン膜として堆積させる。

【００３４】本工程の一例を説明すると、例えばカーボ
ン源としてトルニトリルを用い、スローリークバルブを
通して真空空間内に導入し、１．３×１０^-4Ｐａ程度を
維持する。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。

【００３５】以上の工程により図６及び図７に示したよ
うな電子放出素子を作製することができる。

【００３６】次に、本発明に係る電子源及び画像形成装
置について説明する。

【００３７】本発明の電子源の基本構成としては、図１
の平面図及び図２の断面図（図１中のＡ−Ａ’断面図）
に例示したような構成が挙げられる。尚、これらの図は
１素子廻りの構成のみを示しており、かかる構成を複数
形成することで、単純マトリクス構成の電子源が完成す
る。

【００３８】この電子源は、基板１０１上に、複数の第
１の配線（Ｘ方向配線）２と、このＸ方向配線２の上に
絶縁層３を介して複数の第２の配線（Ｙ方向配線）４が
形成され、該両方向配線の交差部近傍に先に説明したよ
うな電子放出素子が配設されているものである。

【００３９】本発明の最大の特徴は、一方の素子電極
（本例では素子電極５）とＹ方向配線４とを電気的に接
続するために絶縁層３に設けられる抜けパターンに部分
的に重なるように、Ｙ方向配線４に抜けパターンを形成
している点にある。かかる構成によれば、素子電極５と
接続される部分においてＹ方向配線４の膜厚が段階的に
変化し、素子電極５に加わる応力を段階的に変化せしめ
ることができる。その結果、素子電極５が引き裂かれる
ことなく、これらの電気的接続の信頼性を高めることが
できるものである。

【００４０】絶縁層３及びＹ方向配線４に形成する抜け
パターンの形状は特に限定されるものではなく、周縁部
に開口したパターンであっても、コンタクトホール型の
閉じたパターンであってもかまわない。しかしながら、
図示のように周縁部に開口したコの字状等のパターンで
あれば十分スクリーン印刷等の印刷法にて形成可能であ
る。

【００４１】次に、上記のような単純マトリクス配置の
電子源を用いた本発明の画像形成装置の一例について、
図８を用いて説明する。尚、図８は内部を表現するため
に部分的に切り欠いて表している。

【００４２】図８において、１０１は先に説明した構成
を複数個形成してなる電子源の基板、１０２は電子源基
板１０１を固定したリアプレート、１１０はガラス基板
１０７の内面に蛍光膜１０８とメタルバック１０９等が
形成されたフェースプレート、１０３は支持枠である。
リアプレート１０２、支持枠１０３及びフェースプレー
ト１１０をフリットガラスによって接着し、４００〜５
００℃で、１０分以上焼成することで、封着して、外囲
器１１１を構成する。

【００４３】外囲器１１１は、上述の如く、フェースプ
レート１１０、支持枠１０３、リアプレート１０２で構
成される。リアプレート１０２は主に電子源基板１０１
の強度を補強する目的で設けられるため、基板１０１自
体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート１０２
は不要である。即ち、基板１０１に直接支持枠１０３を
封着し、フェースプレート１１０、支持枠１０３及び基
板１０１で外囲器１１１を構成しても良い。一方、フェ
ースプレート１１０とリアプレート１０２の間に、スペ
ーサーと呼ばれる不図示の支持体を設置することによ
り、大気圧に対して十分な強度を持つ外囲器１１１を構
成することもできる。

【００４４】蛍光膜１０８は、モノクロームの場合は蛍
光体のみから成るが、カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体
の配列によりブラックストライプあるいはブラックマト
リクスなどと呼ばれる黒色導電体と蛍光体とで構成され
る。ブラックストライプ、ブラックマトリクスが設けら
れる目的は、カラー表示の場合必要となる三原色蛍光体
の、各蛍光体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１０８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。

【００４５】また、蛍光膜１０８の内面側には通常メタ
ルバック１０９が設けられる。メタルバックの目的は、
蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート側
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アノード電極として作用
すること等である。メタルバックは、蛍光膜作製後、蛍
光膜の内面側表面の平滑化処理（通常フィルミングと呼
ばれる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積するこ
とで作製できる。

【００４６】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないた
め、上下基板の突き当て法などで十分な位置合わせを行
う必要がある。

【００４７】封着時の真空度は１０^-5Ｐａ程度の真空度
が要求される他、外囲器１１１の封止後の真空度を維持
するために、ゲッター処理を行なう場合もある。これ
は、外囲器１１１の封止を行なう直前あるいは封止後
に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法により、外
囲器内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを
加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常
Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、真
空度を維持するものである。

【００４８】前述した表面伝導型電子放出素子の電子放
出部からの放出電子は、しきい値電圧以上では対向する
素子電極間に印加するパルス状電圧の波高値と巾によっ
て制御され、その中間値によっても電流量が制御され、
もって中間調表示が可能になる。

【００４９】また多数の電子放出素子を配置した場合に
おいては、各ラインの走査線信号によって選択ラインを
決め、各情報信号ラインを通じて個々の素子に上記パル
ス状電圧を適宜印加すれば、任意の素子に適宜電圧を印
加する事が可能となり、各素子をＯＮすることができ
る。

【００５０】また中間調を有する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
ス幅変調方式が挙げられる。

【００５１】以上のように本発明による画像形成装置に
おいて、各電子放出素子に両方向配線を通じ、電圧を印
加することにより電子放出させ、不図示の直流電圧源に
接続された高圧端子Ｈｖを通じ、アノード電極であるメ
タルバック１０９に高圧を印加し、発生した電子ビーム
を加速し、蛍光膜１０８に衝突させることによって、画
像を表示することができる。

【００５２】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はかかる実施例に限定されるものではない。

【００５３】［実施例］本実施例は、図１及び図２に示
したような構成を多数設けた単純マトリクス構成の電子
源を用いて図８に示したような画像形成装置を製造した
例である。

【００５４】（電子源の製造）本実施例における電子源
の製造工程を図３乃至図５を参照して説明する。尚、図
３乃至図５においても１素子廻りの構成のみを示してお
り、これを複数個形成することで、単純マトリクス構成
の電子源が完成する。

【００５５】まず、ガラス基板上に、素子電極５，６を
形成した（図３参照）。本実施例では、スパッタリング
法を用いて、膜厚を５０ｎｍ形成した。該薄膜をフォト
リソグラフィー法により所望のパターンを形成した。
尚、本実施例では、高密度でのマトリクス配線形成が可
能なように素子電極のパターンの大きさを左右非等長の
パターンとし、素子電極の間隔は１０μｍ、対向する長
さは１００μｍとした。

【００５６】次に、Ｘ方向配線２を形成した（図３参
照）。本実施例では、Ｘ方向配線の形成方法として、ス
クリーン印刷法を用いた。配線の幅は、印刷後で約９０
μｍである。該印刷膜を１１０℃で２０分熱風循環炉に
て乾燥し、次に４８０℃ピーク保持１０分にて焼成する
ことにより、Ｘ方向配線２が完成する。

【００５７】次に、絶縁層３を形成した（図４参照）。
絶縁層３は、Ｘ方向配線２の一部を覆う様にして形成す
る。また、後工程で形成するＹ方向配線４と素子電極５
との接続を確保するために、抜けパターンを設けた。本
実施例では、Ｘ方向配線２と同様にしてスクリーン印刷
法を用いて絶縁膜３を形成した。

【００５８】この絶縁層３はＸ方向配線２とＹ方向配線
４の交差部分の絶縁性を確保するために設けられるもの
で、Ｘ方向配線２とＹ方向配線４の間に少なくとも２０
μｍ程度の膜厚が必要である。本実施例では印刷−乾燥
−焼成の工程を４回繰り返し実施して約４０μｍの膜厚
に形成した。

【００５９】次に、Ｙ方向配線４を形成した（図５参
照）。この際、本発明の特徴である抜けパターンをＹ方
向配線４に設け、この抜けパターンが絶縁層３に設けら
れた抜けパターンに部分的に重なるように配置した。即
ち、図示のように、Ｙ方向配線４の抜けパターンが、絶
縁層３の抜けパターンに対しずれるように形成した。

【００６０】Ｙ方向配線４の形成方法も、Ｘ方向配線
２、絶縁層３と同様にしてスクリーン印刷法を用いた。
また、抜けパターンの形成は、絶縁層３と同様に使用す
るスクリーン版に所望のパターンを設定することで形成
し、前もって版の設計により抜け位置をずらしておくこ
とで、絶縁層３の抜けパターンに対しずれるように配置
した。

【００６１】次に、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導電性膜形成用
の水溶液が、素子電極上に適度な広がりをもって配置さ
れるようにするためである。

【００６２】その後、素子電極５，６間に導電性膜１を
形成した（図５参照）。尚、基板上における個々の素子
電極の平面的ばらつきを補償するために、基板上の数箇
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、導電性膜形
成材料を塗付する事によって、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した。

【００６３】本実施例では、導電性膜１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
うに調整して素子電極間に付与した。

【００６４】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（Ｐｄ
Ｏ）からなる導電性膜が形成された。ドットの直径は約
６０μｍ、厚みは最大で１０ｎｍの膜が得られた。

【００６５】次に、フォーミングと呼ばれる本工程に於
いて、導電性膜を通電処理して内部に亀裂を生じさせ、
電子放出部を形成した。具体的な方法は、上記基板の周
囲の引出し配線部を残して、基板全体を覆うようにフー
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、外部電源よりこの引出し配線の端子部から両方向配
線２，４間に電圧を印加し、素子電極５，６間に通電す
ることによって、導電性膜を局所的に破壊、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
放出部を形成する。

【００６６】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からなる導電性膜がパラジウムＰｄから
なる導電性膜に変化する。

【００６７】この変化時に膜の還元収縮によって、一部
に亀裂（間隙）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。多数の素
子の特性ばらつきを抑えるには、上記亀裂は導電性膜１
の中央部に起こり、かつなるべく直線状になることがな
によりも望ましい。

【００６８】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。

【００６９】また得られた導電性膜１の抵抗値Ｒｓは、
１０²から１０⁷Ωの値である。

【００７０】本実施例ではフォーミング処理に矩形パル
スを用い、パルス幅を０．１ｍｓｅｃ、パルス間隔を５
０ｍｓｅｃとした。印加した電圧は０．１Ｖから始めて
５秒ごとに０．１Ｖステップ程度ずつ増加させた。通電
フォーミング処理の終了は、パルス電圧印加時に素子に
流れる電流を測定して抵抗値を求め、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した。

【００７１】次に、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、
外部から両方向配線２，４を通じてパルス電圧を素子電
極５，６間に繰り返し印加することによって活性化工程
を行った。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
ーボン膜として堆積させる。

【００７２】本実施例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を通して真空空間内に導
入し、１．３×１０^-4Ｐａを維持した。

【００７３】約６０分後に放出電流Ｉｅがほぼ飽和に達
した時点で通電を停止し、スローリークバルブを閉め、
活性化処理を終了した。

【００７４】以上の工程で、基板上に多数の電子放出素
子をマトリクス配線接続してなる電子源を作製すること
ができた。

【００７５】（画像形成装置の製造）次に、以上のよう
にして製造した単純マトリクス配置の電子源を用いて図
８に示したような画像形成装置（表示パネル）を製造し
た。

【００７６】本実施例では、電子源の基板１０１をリア
プレート１０２上に固定した後、基板１０１の５ｍｍ上
方にフェースプレート１１０（ガラス基板１０７の内面
に蛍光体膜１０８とメタルバック１０９が形成されて構
成される）を、支持枠１０３を介して配置し、フェース
プレート１１０、支持枠１０３、リアプレート１０２の
接合部にフリットガラスを塗布し、４８０℃で、３０分
焼成することで、封着して、外囲器１１１を得た。尚、
リアプレート１０２への基板１０１の固定もフリットガ
ラスにて行った。

【００７７】本実施例では、この一連の工程を全て真空
チャンバー中で行うことで、同時に外囲器１１１内部を
最初から真空にすることが可能となり、かつ工程もシン
プルにすることができた。

【００７８】このようにして図８に示されるような表示
パネルを製造し、不図示の走査回路・制御回路・変調回
路・直流電圧源などからなる駆動回路を接続し、パネル
状の画像表示装置を製造した。

【００７９】（画像形成装置の駆動）以上のようにして
製造した画像表示装置おいて、各電子放出素子には容器
外端子Ｄｏｘ１乃至ＤｏｘｍとＤｏｙ１乃至Ｄｏｙｎを
通じて電圧を印加することにより電子放出させる。

【００８０】すなわち、走査線に対応する容器外端子Ｄ
ｏｘ１乃至Ｄｏｘｍには画像信号の１水平期間づつ順次
電圧が印加され、容器外端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎには
水平期間に選択された走査線の画像信号の強度に応じた
信号電圧が印加される。従って、選択された容器外端子
Ｄｏｘｉ（１≦ｉ≦ｍ）に接続される各電子放出素子の
両端に画像信号の強度に応じた電圧が印加され、画像信
号の強度に応じた電子が放出される。なお、容器外端子
Ｄｏｘ１乃至ＤｏｘｍとＤｏｙ１乃至Ｄｏｙｎとは逆で
あってもよい。

【００８１】また、高圧端子Ｈｖを通じメタルバック１
０９に数ｋＶ以上の高圧を印加し、電子ビームを加速し
て蛍光体膜１０８に衝突させて蛍光体を励起・発光させ
ることにより画像が形成される。

【００８２】本実施例における画像表示装置は、素子電
極と配線との電気的信頼性が高く、そのため画素欠陥の
無い高品位な画像を表示することができた。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子源の
製造方法によれば、第２の配線に抜けパターンを形成
し、この抜けパターンが絶縁層に設けられた抜けパター
ンに部分的に重なるように配置したことにより、素子電
極と第２の配線との電気的接続の信頼性を高めることが
できる。その結果、導通不良個所の無い電子源、ひいて
は該電子源を用いた画像表示装置においては画素欠陥の
無い高品位な画像表示装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子源の特徴部分を模式的に示す
平面図である。

【図２】本発明による電子源の特徴部分を模式的に示す
断面図である。

【図３】本発明の電子源の製造工程を説明するための図
である。

【図４】本発明の電子源の製造工程を説明するための図
である。

【図５】本発明の電子源の製造工程を説明するための図
である。

【図６】本発明の電子源に好適に用いられる表面伝導型
電子放出素子の一構成例を模式的に示す平面図である。

【図７】本発明の電子源に好適に用いられる表面伝導型
電子放出素子の一構成例を模式的に示す断面図である。

【図８】本発明に係る画像形成装置の一構成例を模式的
に示す斜視図である。

【図９】従来の電子源の製造工程を説明するための図で
ある。

【図１０】従来の電子源の製造工程を説明するための図
である。

【図１１】従来の電子源の製造工程を説明するための図
である。

【図１２】従来の製造方法による問題点を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１ 導電性膜（素子膜） １ａ 電子放出部 ２ 第１の配線（Ｘ方向配線） ３ 絶縁層 ４ 第２の配線（Ｙ方向配線） ５ 素子電極 ６ 素子電極 １００ 電子放出素子 １０１ 基板（電子源基板） １０２ リアプレート １０３ 支持枠 １０７ ガラス基板 １０８ 蛍光膜 １０９ メタルバック １１０ フェースプレート １１１ 外囲器（表示パネル）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C031 DD17 DD19 5C036 EF01 EF06 EG12 EG33 EH01 EH06 EH08 5C127 AA01 CC13 DD19 EE12 EE15 EE17 5C135 BB15 BB18 GG16 HH12 HH15 HH17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、複数の素子電極対を形成する
   工程と、該素子電極対の一方に接続される複数の第１の
   配線を形成する工程と、該第１の配線上に絶縁層を形成
   する工程と、該絶縁層上に、該複数の第１の配線と交差
   させて該素子電極対の他方と接続される複数の第２の配
   線を形成する工程と、該素子電極間に電子放出部を形成
   する工程とを有する電子源の製造方法において、 前記素子電極対の他方と前記第２の配線とを電気的に接
   続するために前記絶縁層に設けられる抜けパターンに部
   分的に重なるように、前記第２の配線に抜けパターンを
   形成することを特徴とする電子源の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の製造方法により製造さ
   れたことを特徴とする電子源。
3. 【請求項３】 電子源と該電子源を構成する電子放出素
   子から放出された電子によって画像を形成する画像形成
   部材とを有する画像形成装置の製造方法であって、該電
   子源が請求項１に記載の製造方法により製造されること
   を特徴とする画像形成装置の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の製造方法により製造さ
   れたことを特徴とする画像形成装置。