JPH07192615A

JPH07192615A - 電子放出素子及びそれを用いた画像形成装置の製造方法

Info

Publication number: JPH07192615A
Application number: JP34690193A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Nakanishi; 宏一郎中西
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【目的】画像形成装置等の電子源に用いられる電子放
出素子の製造方法を提供する。【構成】素子電極５，６間に跨がる電子放出部を含む
薄膜４を有する電子放出素子の製造方法において、電子
放出部を含む薄膜４を形成する工程が、有機金属薄膜を
形成する工程と、有機金属薄膜を加熱焼成する工程と、
加熱焼成後の薄膜に電子放出部３を形成する工程を含
み、有機金属薄膜を加熱焼成する工程が有機金属を含む
雰囲気中で該有機金属の分解温度未満で焼成した後、酸
素を含む雰囲気中で分解温度以上で焼成行い、金属酸化
物膜を形成するものであることを特徴とする。【効果】電子放出特性の再現性は確保され、特性のば
らつきの少ない素子が得られる。

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り、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
は、他の薄膜形成技術と比較して工程が簡単、真空を必
要としない、大面積での作製が可能といったような生産
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、有機金属化合物を塗布して有機金
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】しかしながら、前記従
来の方法で加熱焼成して得られる電子放出部形成用薄膜
は、膜厚の均一性が悪く、この膜厚の制御は困難であっ
た。

【００１９】このため、多数の素子を作製した場合、各
素子の電子放出特性にばらつきが発生し易く、特に、多
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
用いると、各素子の電子放出量のばらつき、ひいては表
示画像のばらつきといった問題が生じ易い。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、電子放出特性の再現性を向上でき、さらには表示画
像のばらつきを低減し得る新規な製造方法を提供するこ
とにある。

【００２０】

【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、対向する電極間に跨がる
電子放出部を含む薄膜を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、有機金属薄膜を形成する工程と、該有機金属薄膜を
加熱焼成する工程と、加熱焼成後の薄膜に電子放出部を
形成する工程を含み、上記有機金属薄膜を加熱焼成する
工程が、該有機金属を含む雰囲気中で焼成した後、酸素
を含む雰囲気中で焼成を行うものであることを特徴とす
る電子放出素子の製造方法にあり、

【００２１】また、対向する電極間に跨がる電子放出部
を含む薄膜を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、上記電子放出部を含む薄膜を形成する工程が、有機
金属薄膜を形成する工程と、該有機金属薄膜を加熱焼成
する工程と、加熱焼成後の薄膜に電子放出部を形成する
工程を含み、上記有機金属薄膜を加熱焼成する工程が、
該有機金属を含む雰囲気中で焼成した後、酸素を含む雰
囲気中で焼成を行うものであることを特徴とする画像形
成装置の製造方法にあり、

【００２２】更には、上記本発明の製造方法により得ら
れた電子放出素子あるいは画像形成装置にある。

【００２３】本発明に関わる電子放出素子の基本的な構
成は図１に示すようなものであり、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。また、本発明に
関わる素子は、図１５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よい。

【００２４】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の一例を以下に説明する。
尚、以下の工程ａ〜ｉは図２の（ａ）〜（ｉ）に対応す
る。

【００２５】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絶縁性基板１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，Ａｌ，Ｃ
ｕ，Ｐｄ等の金属或は合金が挙げられる。

【００２６】工程ｂ：この上にＣｒ膜を全面に成膜す
る。

【００２７】工程ｃ：この上にレジスト膜を形成する。

【００２８】工程ｄ：電子放出部形成用薄膜のパターン
を持つ露光マスクを用いて露光する。

【００２９】工程ｅ：上記レジストを現像しレジストパ
ターンを形成する。

【００３０】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し、Ｃｒ膜のパタ
ーンを形成する。

【００３１】工程ｇ：上記基板上に有機金属溶液をスピ
ンナー法等により全面に塗布した後、加熱焼成して金属
酸化物膜からなる電子放出部形成用薄膜２を形成する。

【００３２】上記の手順によって形成された有機金属薄
膜を焼成用の加熱装置１０によって加熱焼成する。加熱
装置１０は恒温槽８内に設置されて一定温度に保たれて
いる有機金属溶液ボンベ９からの有機金属の蒸気と、空
気等の酸素を含んだガスを導入する事が出来る。

【００３３】有機金属の融点をＴ１、熱分解温度をＴ２
とする。有機金属薄膜が形成された基板を加熱装置１０
に導入し、有機金属溶液ボンベ９から有機金属の蒸気を
導入しながらＴ１＜Ｔ３＜Ｔ２なる温度Ｔ３まで昇温す
る。

【００３４】加熱装置１０内の温度がＴ３に達した時点
で有機金属ボンベ９からの有機金属蒸気の導入を停止
し、加熱装置１０内に残存している有機金属蒸気が完全
に追い出されるまで空気等の酸素を含んだガスで置換す
る。

【００３５】加熱装置１０内から有機金属蒸気が完全に
置換された後、加熱装置１０内の温度をＴ２以上の温度
まで昇温し、基板上の有機金属薄膜が完全な金属酸化物
になるまで熱処理を行い、電子放出部形成用薄膜２を形
成する。

【００３６】上記有機金属溶液中の金属としては、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。

【００３７】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。

【００３８】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^-，Ｓ₂Ｏ₃ ^2-，Ｃｌ^-，ＣｌＯ₄ ^-，ＮＯ₃ ^-，ＣＨ₃ＣＯ₂
^-，ＳＯ₄ ^-，ＣＯ₃ ^-，ＰＯ₄ ^3- あるいは一般式Ｒ₂Ｓ，Ｒ
ＳＨ，Ｒ₃Ｐ，Ｒ₃Ａｓ，Ｒ^-，Ｒ₂Ｏ，ＲＯＨ，ＲＮ
Ｈ₂，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、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。

【００３９】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。

【００４０】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、特に好ましくは、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。

【００４１】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、比較的低温且つ低真空度で熱分
解せずに安定に気化でき、分解も確実に行える。

【００４２】これらの有機金属薄膜は加熱すると分解温
度で熱分解をおこし、さらに温度を上げるとその金属酸
化物膜となる。

【００４３】工程ｈ：その後、リフトオフ法によりＣｒ
膜を除去して、所望のパターン形状を有する金属酸化物
膜からなる電子放出部形成用薄膜２を形成する。

【００４４】工程ｉ：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。

【００４５】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。

【００４６】本発明は、上記製造工程における有機金属
薄膜の加熱焼成工程（工程ｇ）に特徴を有するものであ
り、この加熱焼成よって形成される電子放出部形成用薄
膜の膜厚の制御を可能とし、ひいては素子の再現性を向
上できるものである。この点について、詳細に説明す
る。

【００４７】従来方法における電子放出部形成用薄膜の
膜厚のばらつきは、有機金属膜の膜厚分布を反映したも
のである。

【００４８】すなわち、室温で塗布された有機金属溶液
は、溶媒が揮発すると基板上で結晶化しやすく、大きく
結晶化した部分とそうでない部分が混在している。その
後の焼成工程において、有機金属はいったん融解し、液
状になって基板全面に広がり、上記結晶化による凹凸の
構造は小さくなる。しかし、この凹凸構造は完全になく
なったわけではなく、これが膜厚の不均一性の原因とな
る。

【００４９】以上の現象から考えると、例えば焼成工程
における基板の昇温速度を緩やかにしてやる等の操作に
よって、有機金属が融解して液状となる状態をある程度
保持することにより、有機金属を基板全面に均一に広
げ、不均一な分布をなくすことが想定される。

【００５０】しかし、有機金属は室温程度からすでにあ
る程度の昇華を生じ、融解が生じる程度の温度まで継続
するため、この昇華現象によっても、やはり膜の不均一
性が生ずる。さらに原料が昇華しているので、当然のこ
とながら膜べりを生じ、最終的な金属酸化物の膜厚の制
御が非常に困難なものとなってしまう。一方、本発明で
は、有機金属の分解温度未満での焼成段階において、焼
成雰囲気中に原料である有機金属を含ませることで、こ
の有機金属の蒸気圧により基板上の有機金属の昇華現象
を抑制するのである。このようにして有機金属の昇華を
抑制することにより、基板からの有機金属の昇華を気に
することなく、基板の昇温プロファイルを設定でき、容
易に膜厚の制御さらには膜厚の均一化を成し得る。

【００５１】すなわち、有機金属膜は膜ベソを生ずるこ
となく分解温度付近まで昇温され、その後、酸素を含む
雰囲気中で分解温度以上に加熱される。これによって最
終的に得られる金属酸化物膜は先の有機金属膜の均一性
が反映され、均一性が確保されるのである。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】図７は、本発明に関わる多数の電子放出素
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。

【００５８】ｍ本のＸ方向配線７２は、ＤＸ₁，ＤＸ₂，
・・・ＤＸ_m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，ＤＹ₂，・
・・ＤＹ_nのｎ本の配線からなり、Ｘ方向配線７２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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】以上のようにして作製した電子源を用いた
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８７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。

【００６５】外囲器９１は上述の如く、フェースプレ−
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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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−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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明する。

【００７６】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。

【００７７】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〜ｉは図２の
（ａ）〜（ｉ）に対応する。

【００７８】工程ａ：絶縁性基板１として石英基板を用
い、これを有機溶剤により充分に洗浄後、該基板１面上
に、Ｎｉからなる素子電極５，６を形成した。この時、
素子電極間隔Ｌ１は２μｍとし、素子電極の幅Ｗ１を３
００μｍ、その厚さｄを１０００Åとした。

【００７９】工程ｂ：この上にＣｒ膜を全面に成膜し
た。

【００８０】工程ｃ：この上にレジスト膜を形成した。

【００８１】工程ｄ：電子放出部形成用薄膜のパターン
を持つ露光マスクを用いて露光した。

【００８２】工程ｅ：上記レジストを現像しレジストパ
ターンを形成した。

【００８３】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し、Ｃｒ膜のパタ
ーンを形成した。

【００８４】工程ｇ：上記基板上に有機パラジウム溶液
をスピンナー法により全面に塗布した。この溶液中に含
まれる有機パラジウム錯体の融点は約１２０℃、熱分解
温度は約１８０℃である。

【００８５】上記の手順によって基板上に形成された有
機パラジウム錯体薄膜を加熱焼成して電子放出部形成用
薄膜２を形成する工程を図１６により説明する。図中Ｔ
１，Ｔ２はそれぞれ本実施例に用いた有機パラジウム錯
体の融点，熱分解温度であり、それぞれ約１２０℃，１
８０℃であった。また、Ｔ３は加熱炉内への有機パラジ
ウム錯体の蒸気導入を停止する温度であり、Ｔ１＜Ｔ３
＜Ｔ２なる関係が成立する温度で本実施例では１５０℃
に設定した。Ｔ４は有機パラジウム錯体が完全に熱分解
が終了し、金属酸化物を形成する温度であり、本実施例
においては３００℃に設定した。

【００８６】加熱炉１０内の温度がＴ３までは恒温槽８
内に設置され一定温度に保たれた有機パラジウム錯体溶
液ボンベ９から有機パラジウム錯体の蒸気を加熱炉１０
内に導入し、基板上の有機パラジウム錯体の薄膜からの
昇華を抑制しながら昇温を行った。炉内の温度がＴ３に
達した時点で有機パラジウム溶液ボンベ９からの蒸気の
導入を停止し、同時に乾燥空気の導入を行い、炉内の温
度がＴ２に達する以前に炉内の有機パラジウム錯体の蒸
気を完全に除去した。これは炉内の温度がＴ２に達した
時点で炉内に有機パラジウム錯体の蒸気が存在すると空
中で熱分解し、その生成物が基板上に落下して、電子放
出部形成用薄膜の平坦性が損なわれるのを避けるためで
あり、さらに熱分解後の金属の酸化に必要な酸素を供給
するためである。さらに炉内の温度がＴ４に達するまで
乾燥空気を導入しながら昇温を続け、Ｔ４の温度を１０
分間保持し、酸化パラジウム膜を形成した。

【００８７】工程ｈ：その後、リフトオフ法によりＣｒ
膜を除去して、所望のパターン形状を有する酸化パラジ
ウム（ＰｄＯ）微粒子を主体とする電子放出部形成用薄
膜２を形成した。

【００８８】工程ｉ：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。

【００８９】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、パラジ
ウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状態と
なり、その微粒子の平均粒径は３０Åであった。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】本実施例における製造方法を経た素子は、
数回の作製に対して、常に同様の電子放出特性が測定さ
れた。

【００９３】これは、電子放出部形成用薄膜２の均一性
が向上したために、次の電子放出部形成工程が安定し、
常に一定の作製条件が得られ、一定の特性の素子ができ
るようになったためである。

【００９４】さらに同様にして素子を１０個×１０個、
計１００個を同一基板上に同時に作製し、各素子間の放
出電流Ｉｅのばらつきを見たところ、従来の製法による
素子と比較して、そのばらつきの程度が２分の１以下に
抑えられていた。

【００９５】実施例２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。

【００９６】電子源の一部の平面図を図１３に示す。ま
た、図中のＡ−Ａ’断面図を図１４に示す。但し、図
７，図１３，図１４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。

【００９７】まず、電子源の製造方法を図１５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１５の（ａ）〜（ｈ）に対応する。

【００９８】工程ａ：清浄化した青板ガラスからなる基
板１上に、真空蒸着により厚さ５０ÅのＣｒ、厚さ６０
００ÅのＡｕを順次積層した後、フォトレジスト（ＡＺ
１３７０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。

【００９９】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。

【０１００】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ＲＩＥ（Ｒ
ｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）法によっ
た。

【０１０１】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。

【０１０２】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。

【０１０３】工程ｆ：電子放出部形成用薄膜のパターン
を有するマスクにより膜厚１０００ÅのＣｒ膜１９３を
真空蒸着により堆積・パターニングし、その上に有機パ
ラジウム溶液をスピンナー法により全面に塗布し、有機
パラジウム薄膜７を形成した。この溶液は、酢酸パラジ
ウム塩とアミンとからなる錯体を、酢酸ブチル溶媒に溶
解したものを主成分としている。

【０１０４】この溶液中に含まれる有機パラジウム錯体
の融点は約１２０℃、熱分解温度は約１８０℃である。

【０１０５】工程ｇ：次に、実施例１と同様にして加熱
焼成し、有機パラジウム薄膜７を酸化パラジウムに変化
させ、その後、リフトオフ法によりＣｒ膜１９３を除去
して複数の電子放出部形成用薄膜２を形成した。

【０１０６】工程ｈ：コンタクトホール１９５部分以外
にレジストを塗布するようなパターンを形成し、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の部分を除去するこ
とにより、コンタクトホール１９５を埋め込んだ。

【０１０７】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。

【０１０８】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。

【０１０９】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。

【０１１０】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−法を用いた。

【０１１１】また、蛍光膜８８の内面側に設けられるメ
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
場合は各色蛍光体を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。

【０１１２】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。

【０１１３】次に１０^-6Ｔｏｒｒ程度の真空度で、不図
示の排気管をガスバ−ナで熱することで溶着し外囲器９
１の封止を行った。

【０１１４】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。

【０１１５】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。

【０１１６】実施例３図１０は、実施例２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。）以下、画像信号の流れに沿って各部を説明し
てゆく。

【０１１７】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。

【０１１８】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。

【０１１９】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。

【０１２０】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。

【０１２１】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。

【０１２２】また、画像メモリ−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。

【０１２３】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。

【０１２４】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。

【０１２５】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。

【０１２６】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。

【０１２７】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。

【０１２８】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。

【０１２９】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。

【０１３０】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。

【０１３１】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。

【０１３２】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。

【０１３３】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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】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。

【０１３８】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。

【０１３９】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。

【０１４０】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。

【０１４１】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。

【０１４２】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。

【０１４３】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。

【０１４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によれば、有機金属の焼成工程において基板上からの有
機金属の昇華が抑制されるため、以下の効果を奏する。

【０１４５】（１）焼成時の昇温プロファイルの自由度
が増す。

【０１４６】（２）電子放出部形成用薄膜の膜厚の制御
が可能となり、素子の再現性が向上するため、素子特性
のばらつきの少ない電子放出素子が得られる。

【０１４７】（３）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において、各画素の輝度のば
らつきを防止し、ひいては高品位な画像を形成すること
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−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】本発明による電子源の一例を示す部分平面図
である。

【図１３】図１２の電子源の構成を示す部分断面図であ
る。

【図１４】図１２の電子源の製造工程を説明するための
断面図である。

【図１５】本発明による電子放出素子の別の例を示す構
成図である。

【図１６】実施例１における加熱焼成工程を説明するた
めの図である。

【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有機金属薄膜８恒温槽９有機金属溶液ボンベ１０オーブン４０電流計４１電源４２電流計４３高圧電源７１絶縁性基板７２Ｘ方向配線７３Ｙ方向配線７４電子放出素子７５結線８１電子源８２リアプレ−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−スプレ−ト９１外囲器９２黒色導電材９３蛍光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する電極間に跨がる電子放出部を含
む薄膜を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、有機金属
薄膜を形成する工程と、該有機金属薄膜を加熱焼成する
工程と、加熱焼成後の薄膜に電子放出部を形成する工程
を含み、上記有機金属薄膜を加熱焼成する工程が、該有機金属を
含む雰囲気中で焼成した後、酸素を含む雰囲気中で焼成
を行うものであることを特徴とする電子放出素子の製造
方法。
【請求項２】前記有機金属を含む雰囲気中での焼成温
度が、該有機金属の分解温度未満であることを特徴とす
る請求項１に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項３】前記酸素を含む雰囲気中での焼成温度
が、前記有機金属の分解温度以上であることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項４】前記有機金属が、酢酸金属塩とアミンと
からなる錯体であることを特徴とする請求項１〜３いず
れかに記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項５】前記酢酸金属塩の金属が、Ｐｄであるこ
とを特徴とする請求項４に記載の電子放出素子の製造方
法。
【請求項６】請求項１〜５いずれかに記載の製造方法
により得られた電子放出素子。
【請求項７】対向する電極間に跨がる電子放出部を含
む薄膜を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、上記電子放出部を含む薄膜を形成する工程が、有機金属
薄膜を形成する工程と、該有機金属薄膜を加熱焼成する
工程と、加熱焼成後の薄膜に電子放出部を形成する工程
を含み、上記有機金属薄膜を加熱焼成する工程が、該有機金属を
含む雰囲気中で焼成した後、酸素を含む雰囲気中で焼成
を行うものであることを特徴とする画像形成装置の製造
方法。
【請求項８】前記有機金属を含む雰囲気中での焼成温
度が、該有機金属の分解温度未満であることを特徴とす
る請求項７に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項９】前記酸素を含む雰囲気中での焼成温度
が、前記有機金属の分解温度以上であることを特徴とす
る請求項７又は８に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１０】前記有機金属が、酢酸金属塩とアミン
とからなる錯体であることを特徴とする請求項７〜９い
ずれかに記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１１】前記酢酸金属塩の金属が、Ｐｄである
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置の製
造方法。
【請求項１２】請求項７〜１１いずれかに記載の製造
方法により得られた画像形成装置。