JP2961485B2 - 電子放出素子及び画像形成装置の製造方法並びに電子放出素子の製造に用いる転写体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子放出素子及びそれ
を電子源として用いた表示装置等の画像形成装置の製造
方法と、電子放出素子の製造に用いる転写体に関わり、
特に表面伝導型電子放出素子の製造方法に関する。

【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、金属／絶縁層／金属型や表面伝導型電子放
出素子（以下ＳＣＥと記す）等が有る。

【０００３】ＳＣＥ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。その典型的な構成とし
ては、絶縁性基板上に１対の素子電極を設け、該電極を
連絡するように金属酸化物等の薄膜（以下、「電子放出
部形成用薄膜」という。）を成膜し、該薄膜を予めフォ
ーミングと呼ばれる通電処理により局所的に破壊して電
子放出部を形成したもので、フォーミング前後の薄膜は
基本的に微粒子膜より形成されている。以下、フォーミ
ングにより形成した電子放出部を含む電子放出部形成用
薄膜を、電子放出部を含む薄膜と呼ぶ。

【０００４】このＳＣＥはある電圧（閾値電圧）以上の
素子電圧を印加することにより急激に放出電流が増加
し、一方、上記閾値電圧未満では放出電流がほとんど検
出されない非線形素子である。ＳＣＥの放出電流は素子
電圧で制御でき、放出電荷は素子電圧の印加時間により
制御できる。さらに、このＳＣＥを複数個配置してなる
電子源と、該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ることにより種々
の表示装置が構成されるが、大画面の装置でも比較的容
易に製造でき、且つ表示品位に優れた自発光型表示装置
であるため、ＣＲＴに替わる画像形成装置として期待さ
れている。

【０００５】上記電子放出部形成用薄膜の材料として
は、金属酸化物に限らず金属やカーボンをはじめとし、
多くの物が使用可能である。これらのうち、金属酸化物
を用いる場合の製造方法として、有機金属薄膜を形成
後、大気中で加熱焼成し金属酸化物膜を形成する方法
が、他の薄膜形成技術と比較して、生産技術の利点が大
きい事などから、研究が進められている。

【０００６】ここで、有機金属錯体を塗布して有機金属
薄膜を形成した後、加熱焼成をする手法を例に取り、従
来用いられてきた電子放出素子の製造方法について、図
１１を用いて概説する。尚、以下の工程ａ〜ｋは同図の
（ａ）〜（ｋ）に対応する。

【０００７】工程ａ： 絶縁性基板１上に素子電極５，
６を形成する。

【０００８】工程ｂ： この上にＣｒなどの膜を全面に
成膜する。

【０００９】工程ｃ： この上にレジストを塗布する。

【００１０】工程ｄ： 電子放出部形成用薄膜のパター
ンを持つフォトマスクを用いて露光する。

【００１１】工程ｅ： 上記レジストを現像する。

【００１２】工程ｆ： 酸エッチャントによりレジスト
のない部分のＣｒをエッチングして除去する。

【００１３】工程ｇ： 有機溶剤を用いてレジストを取
り除く。

【００１４】工程ｈ： 有機金属溶液をスピンナー等の
方法により塗布し有機金属薄膜７を形成する。

【００１５】工程ｉ： ３００℃の炉内で１０分間程度
の加熱焼成処理をし有機金属薄膜７を金属酸化物とす
る。

【００１６】工程ｊ： 残ったＣｒ膜をリフトオフして
所望のパターンの電子放出部形成用薄膜２を形成する。

【００１７】工程ｋ： 前記フォーミングにより電子放
出部３を形成する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の製造方法に
おいては、次のような問題が有った。

【００１９】即ち、前記有機金属薄膜は全面が加熱焼成
されるため、フォトリソグラフィーやドライエッチ等の
技術を用いてパターニングする必要があり、製造工程が
煩雑で、特に大面積にわたり多数の素子を２次元的に配
列して形成するには、困難を伴う。

【００２０】また、複数の電子放出素子を高精細な表示
装置等の電子源として用いる場合には、各素子の不良発
生率を低減し歩留りを高めることが重要であるが、この
不良発生率を低減するには、より少ない工程数で素子の
製造が可能であれば、その達成を期待できる。また、製
造コストの低減を図るうえでも、工程数を減少させるこ
とは効果が期待できる。

【００２１】従って本発明の目的とするところは、電子
放出部を含む薄膜を有する電子放出素子及びそれを用い
た画像形成装置において、工程数の少ない新規な製造方
法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために成された本発明は、電子放出部を含む薄膜を
基板上の電極間に有する電子放出素子の製造方法におい
て、上記電子放出部を含む薄膜を形成する工程が、電子
放出部形成用薄膜を形成する工程と、該電子放出部形成
用薄膜に電子放出部を形成する工程を含み、上記電子放
出部形成用薄膜を形成する工程が、該電子放出部形成用
薄膜の材料に転換可能な昇華性化合物を含む転写体を加
熱して該昇華性化合物を基板上に昇華転写する工程と、
該基板上の昇華性化合物を電子放出部形成用薄膜の材料
に転換する工程を有することを特徴とする電子放出素子
の製造方法にあり、

【００２３】また、電子放出部を含む薄膜を基板上の電
極間に有する複数の電子放出素子と、該電子放出素子か
ら放出される電子線の照射により画像を形成する画像形
成部材を具備する画像形成装置の製造方法において、上
記複数の電子放出素子の電子放出部を含む薄膜を形成す
る工程が、電子放出部形成用薄膜を形成する工程と、該
電子放出部形成用薄膜に電子放出部を形成する工程を含
み、上記電子放出部形成用薄膜を形成する工程が、該電
子放出部形成用薄膜の材料に転換可能な昇華性化合物を
含む転写体を加熱して該昇華性化合物を基板上に昇華転
写する工程と、該基板上の昇華性化合物を電子放出部形
成用薄膜の材料に転換する工程を有することを特徴とす
る画像形成装置の製造方法にあり、

【００２４】更には、上記本発明の製造方法に用いられ
る前記転写体にある。

【００２５】本発明に関わる電子放出素子の基本的な一
構成例を図１に示す。同図において、１は絶縁性基板、
５と６は電極（素子電極）、４は電子放出部を含む薄
膜、３は電子放出部である。図１の素子は、電子放出部
を含む薄膜が基板面と平行である平面型素子であるが、
本発明はこれに限定されるものではなく、電子放出部を
含む薄膜が基板面と垂直あるいは角度を成した垂直型
（縦型）素子であっても良く、更には、図１８に示され
るように電極と薄膜の上下関係が逆の構成であっても良
い。

【００２６】本発明に関わる電子放出素子において、電
子放出部の位置や放出電流量は、電子放出部形成用薄膜
の作成位置によって規定される。従って、電子放出部形
成用薄膜は素子電極に対して所定の位置に形成されなけ
ればならない。

【００２７】本発明では、電子放出部形成用薄膜の材料
に転換可能な昇華性化合物を、昇華転写法により基板上
に所定のパターンで形成した後、該昇華性化合物を電子
放出部形成用薄膜材に転換して電子放出部形成用薄膜を
作成することを特徴とする。

【００２８】本発明で用いることのできる昇華性化合物
としては、例えば有機物、無機物を問わず、最終的に電
子放出部形成用薄膜材料に変化させることができる化合
物であればよい。中でも有機金属化合物は、焼成するの
みで、金属を含む電子放出部形成用薄膜の材料とするこ
とができ好ましい。

【００２９】有機金属化合物中の金属としては、電圧印
加により電子を放出しやすいもの、すなわち仕事関数の
比較的低いもので、且つ安定なもの、例えばＰｄ，Ｒ
ｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚ
ｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ，Ｈｇ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｐｔ，
Ｍｎ，Ｓｃ，Ｌａ，Ｃｏ，Ｃｅ，Ｚｒ，Ｔｈ，Ｖ，Ｍ
ｏ，Ｎｉ，Ｏｓ，Ｒｈ，Ｉｒ等の金属、ＡｇＭｇ，Ｎｉ
Ｃｕ，ＰｂＳｎ等の合金等が挙げられる。

【００３０】有機成分としては、カルボン酸塩、シュウ
酸塩、アルキル金属、アリール金属などが好ましい。

【００３１】また、遷移金属を用いたときには錯体を形
成しうるが、配位子としてＩ^-，ＳＣＮ^-，ＣＮ^-，Ｈ^-，
Ｓ₂Ｏ ₃ ^2-，Ｃｌ^-，ＣｌＯ ₄ ^-，ＮＯ ₃ ^-，ＣＨ₃ＣＯ ₂ ^-，Ｓ
Ｏ ₄ ^-，ＣＯ ₃ ^-，ＰＯ ₄ ^3-あるいは一般式Ｒ₂Ｓ，ＲＳＨ，
Ｒ₃Ｐ，Ｒ₃Ａｓ，Ｒ^-，Ｒ₂Ｏ，ＲＯＨ，ＲＮＨ₂，ＯＲ^-
（Ｒはアルキル）、エチレンジアミン、アセチルアセト
ナト、２，２’−ジピリジル、オキサラト、ｏ−フェニ
レンビス（ジメチルアルシン）等、３座配位子として
２，２’，２”−テルピリジン、ジエチレントリアミン
等、４座配位子としてトリエチレンテトラミン等、６座
配位子としてエチレンジアミンテトラ酢酸等が挙げられ
る。

【００３２】酢酸金属塩もしくはハロゲン化金属塩を用
いた場合、アミンを混合もしくは配位子として錯形成さ
せることにより、有機金属化合物を昇華性とすることが
できる。また、ハロゲン化金属塩においてはアミンが有
機成分である。アミンの例としてはｎ−プロピルアミ
ン，ｉｓｏ−プロピルアミンのようなモノアルキルアミ
ン、ジエチルアミン，ジｎ−プロピルアミン，ジｉｓｏ
−プロピルアミン，ジｎ−ブチルアミンのようなジアル
キルアミン、トリエチルアミン，トリｎ−プロピルアミ
ン，トリｎ−ブチルアミンのようなトリアルキルアミ
ン、ピリジン，ピペリジンなどのような飽和・不飽和環
状アミンなどを用いることができる。

【００３３】上記有機金属化合物を加熱焼成して、金属
あるいは金属酸化物等の電子放出部形成用薄膜の材料に
転換するには、１０００℃以下、ほとんどの場合３００
℃前後で分解しておこなうことができる。一方、有機成
分を含まないハロゲン化物や無機酸塩では、融点、沸
点、昇華温度および分解温度が約１０００℃であり、電
子放出素子の基板として一般的に用いられるガラスやシ
リコンウエハおよび電極材料などの耐熱温度よりはるか
に高い。

【００３４】本発明に好ましく用いられる有機金属材料
は、昇華温度が比較的低温で且つ分解温度との差が数十
℃ないし数百℃ある物質、あるいは有機金属化合物がカ
ルボン酸金属塩もしくはハロゲン化金属塩とアミンとか
らなる混合物、あるいは錯体で特に有機金属化合物のカ
ルボン酸金属塩が酢酸パラジウムであり且つ有機金属化
合物の昇華温度が常圧において５０℃以上１８０℃以下
で、熱分解温度が１８０℃以上のものである。

【００３５】例えば、酢酸金属塩とアミンとの混合物あ
るいは錯体を用いれば、比較的低温および低真空度で気
化させることができ、昇華性を有する有機金属化合物と
して好ましい。

【００３６】本発明において、昇華転写は、基板上に昇
華層を有する転写体を用いて行われる。昇華層は昇華性
化合物のほかに、適当なバインダーを有しても良い。ま
た、バインダー自身に自己保持性がある場合は基板を用
いなくてもよい。

【００３７】転写体の基板としては、従来公知の金属，
プラスチック，紙などを用いることができる。

【００３８】バインダーとしては、例えばニトロセルロ
ース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース等のセ
ルロースエステル類：メチルセルロース、エチルセルロ
ース、ブチルセルロース等のセルロースエステル類：ポ
リスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビ
ニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
ロリドン、ポリビニルアセタール等のビニル樹脂類：ポ
リメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポ
リアクリルアミド、ポリアクリロニトリル等のアクリル
樹脂類：ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン類：ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル
類：ポリアクリレート樹脂類、ポリアミド類、ポリイミ
ド類、エポキシ樹脂類、フェノール樹脂類およびゼラチ
ンなどの天然高分子などが挙げられる。

【００３９】次に、図１に示した素子を例に、図２の製
造工程図に基づいて本発明の製造方法を説明する。尚、
以下に示す工程ａ〜ｅは図２の（ａ）〜（ｅ）に対応す
る。

【００４０】工程ａ：絶縁性基板１を洗剤、純水および
有機溶剤により十分に洗浄後、真空蒸着技術、フォトリ
ソグラフィー技術により、該絶縁性基板１の面上に素子
電極５，６を形成する。素子電極の材料としては、導電
性を有するものであればどのようなものであっても構わ
ないが、例えばＮｉ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａ
ｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属或は合金が挙げられる。

【００４１】工程ｂ〜ｃ：素子電極５，６を形成した絶
縁性基板１上に、基板９ａと昇華層９ｂとからなる転写
体８を密着させ、転写体８側からサーマルヘッド１０等
によってパターン状に熱を印加することにより、素子電
極５，６を跨ぐように昇華性化合物をパターン状に昇華
転写し、薄膜７を形成する。

【００４２】このパターン形状は、例えば、四角，丸等
の所望の形状であり、その大きさは熱印加手段にも依存
するが、サーマルヘッドの場合には数十μｍ〜数ｍｍ程
度が可能である。

【００４３】転写体の加熱手法としては、サーマルヘッ
ド等の抵抗発熱体に限らず、転写体中に光吸収色素等の
光吸収材料を含有させ、レーザー等の光をパターン状に
照射して加熱しても良い。尚、転写体への熱の印加は、
絶縁性基板と転写体を積層させた状態で転写体側から行
うことが好ましい。この時、所望のパターンで熱を印加
するには、抵抗発熱体の発熱やレーザー光の点灯のｏｎ
−ｏｆｆと、これらの熱印加手段の転写体上での走査に
よって行うことができる。

【００４４】加熱温度は、昇華性化合物が昇華し、しか
も転写体中のバインダーや光吸収材料等が転写の際に悪
影響しない温度が好ましい。また、転写体中のバインダ
ーのガラス転移点以上、融点以下の温度が好ましい。バ
インダーのガラス転移温度より温度が低いと、バインダ
ー中の昇華性化合物の昇華が難しくなり、バインダーの
融点より高温に加熱されると、素子電極が形成された絶
縁性基板にバインダーが付着し易くなる。

【００４５】これらの温度範囲は、バインダーの種類を
適宜選択して調節することができる。また、昇華性化合
物の昇華温度が熱分解温度に近い場合には、減圧下で昇
華転写を行っても良い。

【００４６】この加熱温度の制御は、抵抗発熱体に与え
る電力や照射される光強度によって行うことができる。
また、抵抗発熱体を転写体上で移動させたり、照射光を
転写体上で走査する場合には、その移動速度や走査速度
を調節することによっても制御可能である。さらに、熱
印加後に素子電極を有する基板から転写体を剥離するタ
イミングによっても可能である。

【００４７】また、上記のように印加される熱量の制御
やバインダーのガラス転移点の調節により、転写される
昇華性化合物の量を制御し、後に形成される電子放出部
形成用薄膜の膜厚を制御することが可能である。

【００４８】工程ｄ：転写された昇華性化合物からなる
薄膜７を加熱焼成処理し、パターニングされた電子放出
部形成用薄膜２を形成する。

【００４９】工程ｅ：素子電極５，６間に不図示の電源
により電圧を印加することで、先述のフォーミングと呼
ばれる通電処理を施し、電子放出部形成用薄膜の部位に
構造の変化した電子放出部３を形成する。このようにし
て形成した電子放出部３は、金属微粒子で構成されてい
ることを本発明者らは確認している。

【００５０】以上の工程を経て得られる電子放出素子
は、電子放出部を含む薄膜４に電圧を印加し、素子表面
に電流を流すことにより、電子放出部３より電子を放出
する。

【００５１】以上説明してきた本発明の電子放出素子の
製造方法によれば、図１１の製造工程図で説明した従来
の製造方法に比べ、工程数が大幅に削減される。

【００５２】すなわち、所望のパターン形状を有する電
子放出部形成用薄膜２を形成する工程が、従来は図１１
の工程ｂから工程ｊまで要したのに対し、本発明では図
２の工程ｂから工程ｄのみとなる。

【００５３】また、本発明では電子放出部形成用薄膜の
パターニングにフォトリソグラフィー，ドライエッチ等
の技術を必要としないため、コストの大幅な削減が可能
となることに加えて、溶剤の使用量が減少されるため、
環境面においても好ましいものとなる。

【００５４】さらには、先述したように電子放出部形成
用薄膜の膜厚を調節することができるため、多数の素子
を有する大面積基板において、各素子の電子放出特性の
補正が可能となる。

【００５５】次に、本発明にかかわる電子放出素子の評
価方法について図４を用いて説明する。

【００５６】図４は、図１で示した構成を有する素子の
電子放出特性を測定するための測定評価装置の概略構成
図である。図４において、１は絶縁性基板、５及び６は
素子電極、４は電子放出部を含む薄膜、３は電子放出部
を示す。また、４１は素子に素子電圧Ｖｆを印加するた
めの電源、４０は素子電極５，６間の電子放出部を含む
薄膜４を流れる素子電流Ｉｆを測定するための電流計、
４４は素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉｅを
捕捉するためのアノード電極、４３はアノード電極４４
に電圧を印加するための高圧電源、４２は素子の電子放
出部３より放出される放出電流Ｉｅを測定するための電
流計である。電子放出素子の上記素子電流Ｉｆ，放出電
流Ｉｅの測定にあたっては、素子電極５，６に電源４１
と電流計４０とを接続し、該電子放出素子の上方に電源
４３と電流計４２とを接続したアノード電極４４を配置
している。また、本電子放出素子及びアノード電極４４
は真空装置内に設置され、所望の真空下で本素子の測定
評価を行えるようになっている。

【００５７】なお、アノード電極の電圧は１ｋＶ〜１０
ｋＶ、アノード電極と電子放出素子との距離Ｈは３ｍｍ
〜８ｍｍの範囲で測定する。

【００５８】図４に示した測定評価装置により測定され
た放出電流Ｉｅ及び素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆの関係
の典型的な例を図５に示す。なお、図５は任意単位で示
されており、放出電流Ｉｅは素子電流Ｉｆのおおよそ１
０００分の１程度である。

【００５９】次に、上記の電子放出素子を複数搭載した
基板を電子源として用いる画像形成装置について説明す
る。

【００６０】図７は、本発明の一例である複数の電子放
出素子を単純マトリクス配線して構成した電子源の例の
概略図であり、７１はガラス基板等からなる絶縁性基板
であり、その大きさ及び厚みは、絶縁性基板７１に設置
される電子放出素子の個数及び個々の素子の設計上の形
状、及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条件等に依存して
適宜設定される。

【００６１】ｍ本のＸ方向配線７２は、ＤＸ １，ＤＸ
２，・・・ＤＸｍからなり、絶縁性基板７１上に、真空
蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成し、所望のパター
ンとした導電性金属等からなり、多数の電子放出素子に
できるだけ均等な電圧が供給される様に、材料、膜厚、
配線巾が設定される。Ｙ方向配線７３は、ＤＹ１，ＤＹ
２，・・・ＤＹｎのｎ本の配線からなり、Ｘ方向配線７
２と同様に、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成
し、所望のパターンとした導電性金属等からなり、多数
の電子放出素子にできるだけ均等な電圧が供給される様
に、材料、膜厚、配線巾が設定される。これらｍ本のＸ
方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３間は、不図示の層
間絶縁層で電気的に分離されて、マトリックス配線を構
成する。尚、このｍ，ｎは、共に正の整数である。不図
示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等
で形成されたＳｉＯ₂等である。

【００６２】更に、電子放出素子７４の対向する素子電
極（不図示）が、ｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向
配線７３に、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成
された導電性金属等からなる結線７５によって電気的に
接続されている。

【００６３】上記複数の電子放出素子７４は、先述した
本発明の製造方法により形成され、絶縁性基板７１上に
同時にあるいは連続して、所望のパターンを有する複数
の電子放出部形成用薄膜が形成されたものである。

【００６４】また、前記Ｘ方向配線７２には、Ｘ方向に
配列する電子放出素子７４の行を任意に走査するための
走査信号を印加するための不図示の走査信号発生手段と
電気的に接続されている。

【００６５】一方、Ｙ方向配線７３には、Ｙ方向に配列
する電子放出素子７４の各列を任意に変調するための変
調信号を印加するための不図示の変調信号発生手段と電
気的に接続されている。

【００６６】さらに、各電子放出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。尚、上記の例の電子
源は、多数の電子放出素子を単純ＭＴＸ状に配置した
が、本発明はこれに限るものでなく、例えば平行に配設
された配線間に複数の電子源をはしご状に設けたもので
あってもよい。

【００６７】以上のようにして作製した複数電子源（単
純ＭＴＸ配列を例とする）を用いた画像形成装置につい
て図８と図９を用いて説明する。図８は画像形成装置の
基本構成図であり、図９は該画像形成装置に用いられる
蛍光膜のパターンである。８１は上述のようにして電子
放出素子を作製した未フォーミングの電子源、８２は電
子源８１を固定したリアプレート、９０はガラス基板８
７の内面の蛍光膜８８とメタルバック８９等が形成され
たフェースプレート、８３は支持枠であり、リアプレー
ト８２及びフェースプレート９０をフリットガラス等で
封着して、外囲器９１を構成する。

【００６８】外囲器９１は上述の如く、フェースプレー
ト９０、支持枠８３、リアプレート８２で構成したが、
リアプレート８２は主に電子源８１の強度を補強する目
的で設けられるため、電子源８１自体で十分な強度を持
つ場合は別体のリアプレート８２は不要であり、電子源
８１に直接支持枠８３を封着し、フェースプレート９
０、支持枠８３、電子源８１にて外囲器９１を構成して
も良い。

【００６９】蛍光膜８８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、図９に示
されるように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材９
２と蛍光体９３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９３間の塗り
分け部を黒くすることで混色を目立たなくすることと、
蛍光膜８８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、通常よく用いられている黒鉛を主成分とする材料
だけでなく、導電性があり、光の透過及び反射が少ない
材料であれば適用できる。

【００７０】ガラス基板８７に蛍光体を塗布する方法は
モノクローム、カラーによらず、沈殿法や印刷法が用い
られる。

【００７１】また、蛍光膜８８の内面側には通常メタル
バック８９が設けられる。メタルバックの目的は、蛍光
体の蛍光のうち内面側への光をフェースプレート９０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。フェースプレート９０に
は、更に蛍光膜８８の導電性を高めるため、蛍光膜８８
の外面側に透明電極（不図示）を設けてもよい。

【００７２】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないた
め、十分な位置合わせを行う必要がある。

【００７３】外囲器９１は、不図示の排気管に通じ、１
０のマイナス６乗［Ｔｏｒｒ］程度の真空度にされ、外
囲器９１の封止が行われる。

【００７４】尚、容器外端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ
と、Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じ、対向する素子電極
間に電圧を印加し、先述のフォーミングを行い、電子放
出部を形成して電子放出素子７４を作製する。また、外
囲器９１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９１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
等により、外囲器９１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が主成分であり、該蒸着膜の吸
着作用により、たとえば１×１０のマイナス５乗ないし
は１×１０のマイナス７乗［Ｔｏｒｒ］の真空度を維持
するものである。

【００７５】以上のようにして完成した本発明に係る画
像形成装置において、各電子放出素子には、容器外端子
Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍと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、高圧端
子Ｈｖを通じ、メタルバック８９、あるいは透明電極
（不図示）に数ｋＶ以上の高圧を印加し、電子ビームを
加速し、蛍光膜８８に衝突させ、励起・発光させること
で画像を表示するものである。

【００７６】以上述べた構成は、画像表示等に用いられ
る好適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成で
あり、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述内容に
限定されるものではなく、画像形成装置の用途に適する
ように適宜選択する。

【００７７】また、本発明の思想によれば、画像表示に
用いられる好適な画像形成装置に限るものでなく、感光
性ドラムと発光ダイオード等で構成された光プリンター
の発光ダイオード等の代替の発光源として、上述の画像
形成装置を用いることもできる。またこの際、上述のｍ
本の行方向配線とｎ本の列方向配線を、適宜選択するこ
とで、ライン状発光源だけでなく、２次元状の発光源と
しても応用できる。

【００７８】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明する。

【００７９】実施例１ 本実施例の電子放出素子として、図１に示すタイプの電
子放出素子を作製した。図１（ａ）は本素子の平面図
を、図１（ｂ）は断面図を示している。なお、図中のＬ
１は素子電極５，６間の間隔、Ｗ１は素子電極の幅、ｄ
は素子電極の厚さ、Ｌ２は電子放出部を含む薄膜４の長
さ、Ｗ２は電子放出部を含む薄膜４の幅を表している。

【００８０】図２を用いて、本実施例の電子放出素子の
製造方法を述べる。尚、以下の工程ａ〜ｅは図２の
（ａ）〜（ｅ）に対応する。

【００８１】工程ａ：絶縁性基板１として石英基板を用
い、これを洗剤、純水および有機溶剤により充分に洗浄
後、レジスト材ＲＤ−２０００Ｎ（日立化成社製）をス
ピンナー塗布した。塗布条件は、２５００ｒｐｍ，４０
秒である。これを８０℃，２５分間加熱してプリベーク
した。

【００８２】素子電極間隔Ｌ１は２μｍ、素子電極の幅
Ｗ１は５００μｍの電極形状に対応するマスクを用いて
密着露光し、ＲＤ−２０００Ｎ用現像液で現像した後、
１２０℃，２０分加熱してポストベークした。

【００８３】素子電極５，６の材料としてはＮｉを用
い、電極膜の形成は抵抗加熱蒸着機によって行い、蒸着
レートは０．３ｎｍ／秒、膜厚は１００ｎｍである。

【００８４】上記レジストをアセトンでリフトオフし、
アセトン，イソプロパノールつづいて酢酸ブチルで洗浄
後、乾燥した。

【００８５】次に、有機パラジウム錯体を含有する転写
体を以下のようにして作成した。

【００８６】 （有機パラジウム錯体） ０．１モル（２２．４９ｇ）の酢酸パラジウムと０．２モル（２２．２４ｇ） のｎ−ジプロピルアミンの混合物 ３重量部 ポリブチルメタクリレート ７重量部 （ダイヤナールＢＲ−７９ 三菱レーヨン） メチルエチルケトン ６０重量部

【００８７】からなる塗工液を調製し、２５μｍ厚のポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗工
して乾燥させ、転写体とした。乾燥後の塗膜の厚さは２
μｍであった。

【００８８】工程ｂ〜ｃ：先に得られた電極を有する基
板と転写体とを密着させ、図１３に示すような構成の装
置で、転写体８のＰＥＴフィルム側からサーマルヘッド
１０で走査して、電極間上にパターン状の熱を印加し
た。

【００８９】図１３において、電極を有する石英基板１
と転写体８が２対のローラー１３１および１３２によっ
て密着搬送される。転写体８は、供給ローラー（不図
示）から密着ローラー１３１に搬送され、石英基板１と
密着された後、ローラー１３３の位置で走査用のガイド
レール１３４に移動自在に取り付けられたサーマルヘッ
ド１０で熱が印加され、剥離ローラー１３２の位置で石
英基板１から剥離される。その後、巻き取りローラー
（不図示）で巻き取られる。

【００９０】尚、サーマルヘッドの温度は１２０℃にな
るように調節した。

【００９１】転写体を剥離された石英基板１には、電極
間に有機パラジウム錯体の薄膜７がパターン状に転写さ
れていた。このパターンは、その幅Ｗ２を３００μｍと
し、素子電極５と６のほぼ中央部に配置した。

【００９２】工程ｄ：昇華転写された有機パラジウム錯
体の薄膜７を３００℃で１０分間焼成し、酸化パラジウ
ム（ＰｄＯ）微粒子（平均粒形：７ｎｍ）を主体とする
微粒子状の電子放出部形成用薄膜２を形成した。

【００９３】この電子放出部形成用薄膜２の膜厚は１０
ｎｍ、シート抵抗は５×１０⁴Ω／□であった。

【００９４】工程ｅ：素子電極５，６間に電圧を印加
し、電子放出部形成用薄膜２を通電処理（フォーミング
処理）することにより、電子放出部３を形成した。フォ
ーミング処理に用いた電圧波形を図３に示す。

【００９５】図３中、Ｔ₁及びＴ₂は電圧波形のパルス幅
とパルス間隔であり、本実施例ではＴ₁を１ミリ秒、Ｔ₂
を１０ミリ秒とし、三角波の波高値（フォーミング時の
ピーク電圧）は５Ｖとし、フォーミング処理は約１０の
マイナス６乗Ｔｏｒｒの真空雰囲気下で６０秒間行っ
た。このようにして作成された電子放出部３は、亀裂形
状を有し、幅は約１５０ｎｍであった。

【００９６】以上のようにして作製した電子放出素子の
電子放出特性の測定を、図４に示した測定評価装置を用
いて行った。

【００９７】尚、測定条件は、アノード電極４４と電子
放出素子間の距離Ｈを４ｍｍ、アノード電極の電位を１
ｋＶ、電子放出特性測定時の真空装置内の真空度を約１
０のマイナス６乗Ｔｏｒｒとした。その結果、本実施例
の素子では、図６に示すような電流−電圧特性が得られ
た。本素子では、素子電圧８Ｖ程度から急激に放出電流
Ｉｅが増加し、素子電圧１４Ｖで素子電流Ｉｆが２．２
ｍＡ 、放出電流Ｉｅが１．１μＡとなり、電子放出効
率η＝Ｉｅ／Ｉｆ（％）は０．０５％であった。

【００９８】実施例２ 本実施例の電子放出素子として、図１に示すタイプの電
子放出素子を作製した。

【００９９】図１２を用いて、本実施例の電子放出素子
の製造方法を述べる。尚、以下の工程ａ〜ｅは図１２の
（ａ）〜（ｅ）に対応する。

【０１００】工程ａ：実施例１の工程ａと同様にして、
電極を有する基板を作製した。

【０１０１】次に、有機パラジウム錯体を含有する転写
体を以下のようにして作成した。

【０１０２】 （有機パラジウム錯体） ０．１モル（２２．４９ｇ）の酢酸パラジウムと０．２モル（２２．２４ｇ） のｎ−ジプロピルアミンの混合物 ３重量部 レーザー吸収色素（ＩＲ−８２０（日本化薬）） ０．６重量部 ポリブチルメタクリレート ７重量部 （ダイヤナールＢＲ−７９ 三菱レーヨン） メチルエチルケトン ６０重量部

【０１０３】からなる塗工液を調製し、２５μｍ厚のポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗工
して乾燥させ、転写体とした。乾燥後の塗膜の厚さは２
μｍであった。

【０１０４】工程ｂ〜ｃ：先に得られた電極を有する基
板と転写体とを密着させ、図１４に示すような構成の装
置で、転写体のＰＥＴフィルム側から半導体レーザ光
（波長８３０ｎｍ，８ｍＷ）を走査して、電極間上にパ
ターン状に熱を印加した。

【０１０５】図１４において、電極を有する石英基板１
と転写体８が２対のローラー１３１および１３２によっ
て密着搬送される。転写体８は、供給ローラー（不図
示）から密着ローラー１３１に搬送され、石英基板１と
密着された後、半導体レーザ１４１からのレーザ光が反
射ミラー１４２とポリゴンミラー１４３を介して照射さ
れ、剥離ローラー１３２の位置で石英基板１から剥離さ
れる。その後、巻き取りローラー（不図示）で巻き取ら
れる。

【０１０６】転写体を剥離された石英基板１には、電極
間に有機パラジウム錯体の薄膜７がパターン状に転写さ
れていた。このパターンは、その幅Ｗ２を３００μｍと
し、素子電極５と６のほぼ中央部に配置した。

【０１０７】工程ｄ：昇華転写された有機パラジウム錯
体の薄膜７を３００℃で１０分間焼成し、酸化パラジウ
ム（ＰｄＯ）微粒子（平均粒形：７ｎｍ）を主体とする
微粒子状の電子放出部形成用薄膜２を形成した。

【０１０８】工程ｅ：実施例１と同様にして通電処理
（フォーミング処理）し、電子放出部３を形成した。

【０１０９】以上のようにして作製した電子放出素子の
電子放出特性を実施例１と同様にして測定したところ、
素子電圧８Ｖ程度から急激に放出電流Ｉｅが増加し、素
子電圧１４Ｖで素子電流Ｉｆが２．２ｍＡ 、放出電流
Ｉｅが１．１μＡとなり、電子放出効率η＝Ｉｅ／Ｉｆ
（％）は０．０５％であった。

【０１１０】実施例３ 実施例１で、昇華転写を１×１０のマイナス２乗Ｔｏｒ
ｒの減圧下、サーマルヘッド加熱温度を５０℃として行
った以外は、実施例１と全く同様にして電子放出素子を
作製した。

【０１１１】以上のようにして作製した電子放出素子の
電子放出特性を実施例１と同様にして測定したところ、
素子電圧８Ｖ程度から急激に放出電流Ｉｅが増加し、素
子電圧１４Ｖで素子電流Ｉｆが２．２ｍＡ 、放出電流
Ｉｅが１．１μＡとなり、電子放出効率η＝Ｉｅ／Ｉｆ
（％）は０．０５％であった。

【０１１２】実施例４ 本実施例では、電子放出素子を行列状に多数個配列して
なる図７に示したような電子源を用いて、図８に示した
ような画像形成装置を作製した例を説明する。

【０１１３】電子源の一部の平面図を図１５に示す。ま
た、図中のＡ−Ａ’断面図を図１６に示す。但し、図
７，図１５，図１６で、同じ符号で示したものは、同じ
ものを示す。ここで、７１は基板、７２はＸ方向配線
（下配線とも呼ぶ）、７３はＹ方向配線（上配線とも呼
ぶ）、４は電子放出部を含む薄膜、５，６は素子電極、
１９４は層間絶縁層、１９５は素子電極５と下配線７２
との電気的接続のためのコンタクトホールである。

【０１１４】まず、電子源の製造方法を図１７により工
程順に従って具体的に説明する。尚、以下の工程ａ〜ｈ
は、図１７の（ａ）〜（ｈ）に対応する。

【０１１５】工程ａ：清浄化した石英基板１上に、真空
蒸着により厚さ５０ÅのＣｒ、厚さ６０００ÅのＡｕを
順次積層した後、フォトレジスト（ＡＺ１３７０ヘキス
ト社製）をスピンナーにより回転塗布、ベークした後、
フォトマスク像を露光、現像して、下配線７２のレジス
トパターンを形成し、Ａｕ／Ｃｒ堆積膜をウエットエッ
チングして、所望の形状の下配線７２を形成する。

【０１１６】工程ｂ：次に、厚さ０．１μｍのシリコン
酸化膜からなる層間絶縁層１９４をＲＦスパッタ法によ
り堆積する。

【０１１７】工程ｃ：工程ｂで堆積したシリコン酸化膜
にコンタクトホール１９５を形成するためのフォトレジ
ストパターンを作り、これをマスクとして層間絶縁層１
９４をエッチングしてコンタクトホール１９５を形成す
る。エッチングはＣＦ₄とＨ₂ガスを用いた（Ｒｅａｃｔ
ｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によった。

【０１１８】工程ｄ：その後、素子電極と素子電極間ギ
ャップとなるべきパターンをフォトレジスト（ＲＤ−２
０００Ｎ−４１日立化成社製）で形成し、真空蒸着法に
より厚さ５０ÅのＴｉ、厚さ１０００ÅのＮｉを順次堆
積した。フォトレジストパターンを有機溶剤で溶解し、
Ｎｉ／Ｔｉ堆積膜をリフトオフし、素子電極間隔Ｌ１は
３μｍとし、素子電極の幅Ｗ１を３００μｍ、を有する
素子電極５，６を形成した。

【０１１９】工程ｅ：素子電極５，６の上に上配線７３
のフォトレジストパターンを形成した後、厚さ５０Åの
Ｔｉ，厚さ５０００ÅのＡｕを順次真空蒸着により堆積
し、リフトオフにより不要の部分を除去して、所望の形
状の上配線７３を形成した。

【０１２０】工程ｆ：次に、実施例２と同様にして作成
した転写体および装置（図１４参照）を用いて、レーザ
光の走査とレーザ出力のオン−オフを同期させて有機パ
ラジウムを昇華転写し、素子電極５，６を跨ぐように有
機パラジウム薄膜７を複数、パターン形成した。

【０１２１】工程ｇ：有機パラジウム薄膜７を加熱焼成
し、ＰｄＯに変化させ、複数の電子放出部形成用薄膜２
を形成した。

【０１２２】工程ｈ：全面にレジストを塗布し、マスク
を用いて露光の後現像し、コンタクトホール１９５部分
のみレジストを除去する。この後、真空蒸着により厚さ
５０ÅのＴｉ、厚さ５０００ÅのＡｕを順次堆積した。
リフトオフにより不要な部分を除去することによりコン
タクトホール１９５を埋め込んだ。

【０１２３】以上の工程により、絶縁性基板１上に下配
線７２、層間絶縁層１９４、上配線７３、素子電極５，
６、電子放出部形成用薄膜２等を形成した。

【０１２４】以上のようにして作製した未フォーミング
の電子源を用いて表示装置を構成した例を、図８及び図
９を用いて説明する。

【０１２５】まず、未フォーミングの電子源８１をリア
プレート８２に固定した後、電子源８１の５ｍｍ上方
に、フェースプレート９０（ガラス基板８７の内面に画
像形成部材であるところの蛍光膜８８とメタルバック８
９が形成されて構成される。）を支持枠８３を介し配置
し、フェースプレート９０、支持枠８３、リアプレート
８２の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中で４０
０℃乃至５００℃で１０分以上焼成することで封着した
（図８参照）。また、リアプレート８２への電子源８１
の固定もフリットガラスで行った。

【０１２６】画像形成部材であるところの蛍光膜８８
は、モノクロームの場合は蛍光体のみから成るが、本実
施例では蛍光体はストライプ形状（図９参照）を採用
し、蛍光膜８８を作製した。ブラックストライプの材料
として、通常よく用いられている黒鉛を主成分とする材
料を用いた。ガラス基板８７に蛍光体を塗布する方法は
スラリー法を用いた。

【０１２７】また、蛍光膜８８の内面側に設けられるメ
タルバック８９は、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面
の平滑化処理（通常フィルミングと呼ばれる）を行い、
その後Ａｌを真空蒸着することで作製した。フェースプ
レート９０には、更に蛍光膜８８の導電性を高めるた
め、蛍光膜８８の外面側に透明電極が設けられる場合も
あるが、本実施例では、メタルバックのみで十分な導電
性が得られたので省略した。前述の封着を行う際、カラ
ーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応させなく
てはいけないため、十分な位置合わせを行った。

【０１２８】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管（不図示）を通じ真空ポンプにて排気
し、十分な真空度に達した後、容器外端子Ｄｏｘ１ない
しＤｏｘｍとＤｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じ実施例１に
示した要領で素子電極間に電圧を印加し、前述の通電処
理（フォーミング処理）を行い、電子放出部を形成し電
子放出素子を作製した。

【０１２９】次に１０^-6Ｔｏｒｒ程度の真空度で、不図
示の排気管をガスバーナで熱することで溶着し外囲器９
１の封止を行った。

【０１３０】最後に、封止後の真空度を維持するため
に、ゲッター処理を行った。

【０１３１】以上のようにして完成した画像表示装置に
おいて、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、走査信号
及び変調信号を不図示の信号発生手段によりそれぞれ印
加することにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通
じ、メタルバック８９に数ｋＶ以上の高圧を印加し、電
子ビームを加速し、蛍光膜８８に衝突させ、励起・発光
させることで画像を表示した。

【０１３２】実施例５ 図１０は、実施例４で作製した表示装置（ディスプレイ
パネル）に、例えばテレビジョン放送をはじめとする種
々の画像情報源より提供される画像情報を表示できるよ
うに構成した画像表示装置の一例を示すための図であ
る。図中１００はディスプレイパネル、１０１はディス
プレイパネルの駆動回路、１０２はディスプレイコント
ローラ、１０３はマルチプレクサ、１０４はデコーダ、
１０５は入出力インターフェース回路、１０６はＣＰ
Ｕ、１０７は画像生成回路、１０８，１０９及び１１０
は画像メモリインターフェース回路、１１１は画像入力
インターフェース回路、１１２及び１１３はＴＶ信号受
信回路、１１４は入力部である。（尚、本表示装置は、
例えばテレビジョン信号のように映像情報と音声情報の
両方を含む信号を受信する場合には、当然映像の表示と
同時に音声を再生するものであるが、本発明の特徴と直
接関係しない音声情報の受信、分離、再生、処理、記憶
などに関する回路やスピーカーなどについては説明を省
略する。）

【０１３３】以下、画像信号の流れに沿って各部を説明
してゆく。

【０１３４】先ず、ＴＶ信号受信回路１１３は、例えば
電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝送
されるＴＶ画像信号を受信するための回路である。受信
するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、例え
ば、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式などの
諸方式でも良い。また、これらよりさらに多数の走査線
よりなるＴＶ信号（例えばＭＵＳＥ方式をはじめとする
いわゆる高品位ＴＶ）は、大面積化や大画素数化に適し
た前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好適な信
号源である。ＴＶ信号受信回路１１３で受信されたＴＶ
信号は、デコーダ１０４に出力される。

【０１３５】また、画像ＴＶ信号受信回路１１２は、例
えば同軸ケーブルや光ファイバーなどのような有線伝送
系を用いて伝送されるＴＶ画像信号を受信するための回
路である。前記ＴＶ信号受信回路１１３と同様に、受信
するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、また
本回路で受信されたＴＶ信号もデコーダ１０４に出力さ
れる。

【０１３６】また、画像入力インターフェース回路１１
１は、例えばＴＶカメラや画像読取スキャナーなどの画
像入力装置から供給される画像信号を取り込むための回
路で、取り込まれた画像信号はデコーダ１０４に出力さ
れる。

【０１３７】また、画像メモリインターフェース回路１
１０は、ビデオテープレコーダー（以下ＶＴＲと略す）
に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた画像信号はデコーダ１０４に出力される。

【０１３８】また、画像メモリインターフェース回路１
０９は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取
り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ
１０４に出力される。

【０１３９】また、画像メモリーインターフェース回路
１０８は、いわゆる静止画ディスクのように、静止画像
データを記憶している装置から画像信号を取り込むため
の回路で、取り込まれた静止画像データはデコーダ１０
４に出力される。

【０１４０】また、入出力インターフェース回路１０５
は、本表示装置と、外部のコンピュータ、コンピュータ
ネットワークもしくはプリンタなどの出力装置とを接続
するための回路である。画像データや文字・図形情報の
入出力を行なうのはもちろんのこと、場合によっては本
表示装置の備えるＣＰＵ１０６と外部との間で制御信号
や数値データの入出力などを行なうことも可能である。

【０１４１】また、画像生成回路１０７は、前記入出力
インターフェース回路１０５を介して外部から入力され
る画像データや文字・図形情報や、或いはＣＰＵ１０６
より出力される画像データや文字・図形情報に基づき表
示用画像データを生成するための回路である。本回路の
内部には、例えば画像データや文字・図形情報を蓄積す
るための書き換え可能メモリや、文字コードに対応する
画像パターンが記憶されている読み出し専用メモリや、
画像処理を行なうためのプロセッサなどをはじめとして
画像の生成に必要な回路が組み込まれている。

【０１４２】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ１０４に出力されるが、場合によっては前
記入出力インターフェース回路１０５を介して外部のコ
ンピュータネットワークやプリンターに出力することも
可能である。

【０１４３】また、ＣＰＵ１０６は、主として本表示装
置の動作制御や、表示画像の生成、選択、編集に関わる
作業を行なう。

【０１４４】例えば、マルチプレクサ１０３に制御信号
を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を適
宜選択したり組み合わせたりする。また、その際には表
示する画像信号に応じてディスプレイパネルコントロー
ラ１０２に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や
走査方法（例えばインターレースかノンインターレース
か）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜制
御する。

【０１４５】また、前記画像生成回路１０７に対して画
像データや文字・図形情報を直接出力したり、或いは前
記入出力インターフェース回路１０５を介して外部のコ
ンピュータやメモリをアクセスして画像データや文字・
図形情報を入力する。

【０１４６】尚、ＣＰＵ１０６は、むろんこれ以外の目
的の作業にも関わるものであっても良い。例えば、パー
ソナルコンピュータやワードプロセッサなどのように、
情報を生成したり処理する機能に直接関わっても良い。

【０１４７】或いは、前述したように入出力インターフ
ェース回路１０５を介して外部のコンピューターネット
ワークと接続し、例えば数値計算などの作業を外部機器
と協同して行なっても良い。

【０１４８】また、入力部１１４は、前記ＣＰＵ１０６
に使用者が命令やプログラム、或いはデータなどを入力
するためのものであり、例えばキーボードやマウスの
他、ジョイスティック、バーコードリーダー、音声認識
装置など多様な入力機器を用いることが可能である。

【０１４９】また、デコーダ１０４は、前記１０７ない
し１１３より入力される種々の画像信号を３原色信号、
または輝度信号とＩ信号、Ｑ信号に逆変換するための回
路である。尚、同図中に点線で示すように、デコーダ１
０４は内部に画像メモリを備えるのが望ましい。これ
は、例えばＭＵＳＥ方式をはじめとして、逆変換するに
際して画像メモリを必要とするようなテレビ信号を扱う
ためである。また、画像メモリを備えることにより、静
止画の表示が容易になる、或いは前記画像生成回路１０
７及びＣＰＵ１０６と協同して画像の間引き、補間、拡
大、縮小、合成をはじめとする画像処理や編集が容易に
行なえるようになるという利点が生まれるからである。

【０１５０】また、マルチプレクサ１０３は前記ＣＰＵ
１０６より入力される制御信号に基づき表示画像を適宜
選択するものである。即ち、マルチプレクサ１０３はデ
コーダ１０４から入力される逆変換された画像信号のう
ちから所望の画像信号を選択して駆動回路１０１に出力
する。その場合には、一画面表示時間内で画像信号を切
り換えて選択することにより、いわゆる多画面テレビの
ように、一画面を複数の領域に分けて領域によって異な
る画像を表示することも可能である。

【０１５１】また、ディスプレイパネルコントローラ１
０２は、前記ＣＰＵ１０６より入力される制御信号に基
づき駆動回路１０１の動作を制御するための回路であ
る。

【０１５２】先ず、ディスプレイパネルの基本的な動作
に関わるものとして、例えばディスプレイパネルの駆動
用電源（不図示）の動作シーケンスを制御するための信
号を駆動回路１０１に対して出力する。

【０１５３】また、ディスプレイパネルの駆動方法に関
わるものとして、例えば画面表示周波数や走査方法（例
えばインターレースかノンインターレースか）を制御す
るための信号を駆動回路１０１に対して出力する。

【０１５４】また、場合によっては表示画像の輝度、コ
ントラスト、色調、シャープネスといった画質の調整に
関わる制御信号を駆動回路１０１に対して出力する場合
もある。

【０１５５】また、駆動回路１０１は、ディスプレイパ
ネル１００に印加する駆動信号を発生するための回路で
あり、前記マルチプレクサ１０３から入力される画像信
号と、前記ディスプレイパネルコントローラ１０２より
入力される制御信号に基づいて動作するものである。

【０１５６】以上、各部の機能を説明したが、図１０に
例示した構成により、本表示装置においては多様な画像
情報源より入力される画像情報をディスプレイパネル１
００に表示することが可能である。即ち、テレビジョン
放送をはじめとする各種の画像信号はデコーダ１０４に
おいて逆変換された後、マルチプレクサ１０３において
適宜選択され、駆動回路１０１に入力される。一方、デ
ィスプレイコントローラ１０２は、表示する画像信号に
応じて駆動回路１０１の動作を制御するための制御信号
を発生する。駆動回路１０１は、上記画像信号と制御信
号に基づいてディスプレイパネル１００に駆動信号を印
加する。これにより、ディスプレイパネル１００におい
て画像が表示される。これらの一連の動作は、ＣＰＵ１
０６により統括的に制御される。

【０１５７】また、本表示装置においては、前記デコー
ダ１０４に内蔵する画像メモリや、画像生成回路１０７
及びＣＰＵ１０６が関与することにより、単に複数の画
像情報の中から選択したものを表示するだけでなく、表
示する画像情報に対して、例えば拡大、縮小、回転、移
動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、画像の縦横比
変換などをはじめとする画像処理や、合成、消去、接
続、入れ替え、はめ込みなどをはじめとする画像編集を
行なうことも可能である。また、本実施例の説明では、
特に触れなかったが、上記画像処理や画像編集と同様
に、音声情報に関しても処理や編集を行なうための専用
回路を設けても良い。

【０１５８】従って、本表示装置は、テレビジョン放送
の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止画像及び動画
像を扱う画像編集機器、コンピューターの端末機器、ワ
ードプロセッサをはじめとする事務用端末機器、ゲーム
機などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業用
或いは民生用として極めて応用範囲が広い。

【０１５９】尚、上記図１０は、本発明による電子放出
素子を電子源とするディスプレイパネルを用いた表示装
置の構成の一例を示したに過ぎず、これのみに限定され
るものでないことは言うまでもない。例えば図１０の構
成要素のうち使用目的上必要のない機能に関わる回路は
省いても差し支えない。またこれとは逆に、使用目的に
よってはさらに構成要素を追加しても良い。例えば、本
表示装置をテレビ電話機として応用する場合には、テレ
ビカメラ、音声マイク、照明機、モデムを含む送受信回
路などを構成要素に追加するのが好適である。

【０１６０】本表示装置においては、とりわけ本発明に
よる電子放出素子を電子源とするディスプレイパネルの
薄型化が容易なため、表示装置の奥行きを小さくするこ
とができる。それに加えて、大画面化が容易で輝度が高
く視野角特性にも優れるため、本表示装置は臨場感あふ
れ迫力に富んだ画像を視認性良く表示することが可能で
ある。

【０１６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下の効
果を奏する。

【０１６２】１）電子放出素子および画像形成装置の製
造工程が大幅に簡略化できる。

【０１６３】２）電子放出部形成用薄膜のパターニング
にフォトリソグラフィー，ドライエッチ等の技術を必要
としないため、コストの大幅な削減が可能となることに
加えて、溶剤の使用量が減少されるため、環境面におい
ても優れている。

【０１６４】３）多数の電子放出素子を複数配列し、大
面積にわたって素子を形成する場合に特に有効な方法と
言え、大画面の画像形成装置の製造において、画像欠陥
の発生の防止、ひいては製造歩留りを大幅に向上するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子放出素子の一例を示す構成図
である。

【図２】実施例１にて示す電子放出素子の製造方法を説
明するための工程図である。

【図３】フォーミング処理時の電圧波形の一例である。

【図４】電子放出素子の電子放出特性の測定評価装置を
示す概略構成図である。

【図５】電子放出素子の電流−電圧特性を示す図であ
る。

【図６】実施例１にて示す電子放出素子の電流−電圧特
性を示す図である。

【図７】多数の電子放出素子を単純マトリクス配線して
構成した電子源の概略図である。

【図８】本発明による画像形成装置の一構成例を示す部
分切り欠き斜視図である。

【図９】画像形成装置における蛍光膜の構成例を示す図
である。

【図１０】本発明による画像表示装置の一構成例を示す
ブロック図である。

【図１１】従来の電子放出素子の製造方法を説明するた
めの工程図である。

【図１２】実施例２にて示す電子放出素子の製造方法を
説明するための工程図である。

【図１３】昇華転写装置の一例を示す概略図である。

【図１４】昇華転写装置の別の例を示す概略図である。

【図１５】本発明による電子源の一例を示す部分平面図
である。

【図１６】図１５の電子源の構成を示す部分断面図であ
る。

【図１７】図１５の電子源の製造工程を説明するための
断面図である。

【図１８】本発明による電子放出素子の一例を示す構成
図である。

【符号の説明】

１ 絶縁性基板 ２ 電子放出部形成用薄膜 ３ 電子放出部 ４ 電子放出部を含む薄膜 ５，６ 素子電極 ７ 昇華性化合物からなる薄膜 ８ 転写体 ９ａ 基板 ９ｂ 昇華層 １０ サーマルヘッド ４０ 電流計 ４１ 電源 ４２ 電流計 ４３ 高圧電源 ４４ アノード電極 ７１ 絶縁性基板 ７２ Ｘ方向配線 ７３ Ｙ方向配線 ７４ 電子放出素子 ７５ 結線 ８１ 電子源 ８２ リアプレート ８３ 支持枠 ８７ ガラス基板 ８８ 蛍光膜 ８９ メタルバック ９０ フェースプレート ９１ 外囲器 ９２ 黒色導電材 ９３ 蛍光体 １３１ 密着ローラー １３２ 剥離ローラー １３３ ローラー １３４ ガイドレール １４１ 半導体レーザ １４２ 反射ミラー １４３ ポリゴンミラー

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子放出部を含む薄膜を基板上の電極間
   に有する電子放出素子の製造方法において、 上記電子放出部を含む薄膜を形成する工程が、電子放出
   部形成用薄膜を形成する工程と、該電子放出部形成用薄
   膜に電子放出部を形成する工程を含み、 上記電子放出部形成用薄膜を形成する工程が、該電子放
   出部形成用薄膜の材料に転換可能な昇華性化合物を含む
   転写体を加熱して該昇華性化合物を基板上に昇華転写す
   る工程と、該基板上の昇華性化合物を電子放出部形成用
   薄膜の材料に転換する工程を有することを特徴とする電
   子放出素子の製造方法。
2. 【請求項２】 前記転写体の加熱が、転写体側から行わ
   れることを特徴とする請求項１に記載の電子放出素子の
   製造方法。
3. 【請求項３】 前記転写体の加熱が、サーマルヘッドに
   よって行われることを特徴とする請求項１又は２に記載
   の電子放出素子の製造方法。
4. 【請求項４】 前記転写体が光吸収色素を含有し、該転
   写体の加熱が光照射によって行われることを特徴とする
   請求項１又は２に記載の電子放出素子の製造方法。
5. 【請求項５】 前記昇華性化合物が、有機金属化合物で
   あることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の電
   子放出素子の製造方法。
6. 【請求項６】 電子放出部を含む薄膜を基板上の電極間
   に有する複数の電子放出素子と、該電子放出素子から放
   出される電子線の照射により画像を形成する画像形成部
   材を具備する画像形成装置の製造方法において、 上記複数の電子放出素子の電子放出部を含む薄膜を形成
   する工程が、電子放出部形成用薄膜を形成する工程と、
   該電子放出部形成用薄膜に電子放出部を形成する工程を
   含み、 上記電子放出部形成用薄膜を形成する工程が、該電子放
   出部形成用薄膜の材料に転換可能な昇華性化合物を含む
   転写体を加熱して該昇華性化合物を基板上に昇華転写す
   る工程と、該基板上の昇華性化合物を電子放出部形成用
   薄膜の材料に転換する工程を有することを特徴とする画
   像形成装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記転写体の加熱が、転写体側から行わ
   れることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置の
   製造方法。
8. 【請求項８】 前記転写体の加熱が、サーマルヘッドに
   よって行われることを特徴とする請求項６又は７に記載
   の画像形成装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記転写体が光吸収色素を含有し、該転
   写体の加熱が光照射によって行われることを特徴とする
   請求項６又は７に記載の画像形成装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記昇華性化合物が、有機金属化合物
    であることを特徴とする請求項６〜９いずれかに記載の
    画像形成装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 基板上の電極間に形成した電子放出部
    形成用薄膜に電子放出部を形成してなる電子放出素子の
    製造に用いられる転写体であって、該転写体は、電子放
    出部形成用薄膜の材料に転換可能な昇華性化合物を含
    み、該転写体を加熱して該昇華性化合物を基板上に昇華
    転写する工程と、該基板上の昇華性化合物を電子放出部
    形成用薄膜の材料に転換する工程を有する前記電子放出
    部形成用薄膜の形成工程に用いられることを特徴とする
    電子放出素子製造用転写体。
12. 【請求項１２】 光吸収色素を含有することを特徴とす
    る請求項１１に記載の電子放出素子製造用転写体。
13. 【請求項１３】 前記昇華性化合物が、有機金属化合物
    であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の電
    子放出素子製造用転写体。