JPH07326311A - 電子源と、その製造方法及び該電子源を用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成でかつ容易に、多数素子からなる
電子源より任意の素子を選択して、放出電子量を制御で
きる電子源を提供することを目的とする。また本発明
は、配線抵抗による電圧降下に起因するばらつきを無く
して、電子源よりの放出電子線量をほぼ均一に保つこと
ができる画像表示装置を提供する。 【構成】 絶縁性基板１４１上にｍ本の行方向配線１４
２と、前記行方向配線と絶縁層を介して積層されたｎ本
の列方向配線１４３と、少なくとも１対の素子電極１４
５，１４６と電子放出部１４４とを含む薄膜とを有する
表面伝導形電子放出素子とを有し、前記表面伝導形電子
放出素子の前記１対の素子電極のそれぞれと前記行方向
配線と前記列方向配線とを結線して、行列状に複数の前
記表面伝導形電子放出素子を配列し、かつ前記行及び列
方向配線のそれぞれの少なくとも両端部に電圧印加用の
端子を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子源およびその応用
である、例えば表示装置等の画像形成方法及び装置に係
り、特に表面伝導型放出素子を多数個備える電子源と、
その製造方法及び該電子源を用いた画像形成方法及び装
置に関するものである。

【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（以下、ＦＥと記す）、金属／絶縁層／
金属型（以下、ＭＩＭと記す）や表面伝導型放出素子
（以下、ＳＣＥと略す）等がある。ＦＥ型の例として
は、W.P.Dyke & W.W.Dolan,"Field emission",Advance
in Electron Physics,8,89,(1956) あるいはC.A.Spind
t,"PHYSICAL Properties of thin-film field emission
cathodes with molybdenium cones cones",J.Appl.Phy
s,47,5248.(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.
Appl.Phys,32,649(1961)等が知られている。またＳＣＥ
型の例としては、M.I.Elinson,Radio Eng.Electron Phy
s.,10,(1965)等がある。

【０００３】ＳＣＥ型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。この表面伝導形電子
放出素子としては、前記エリソン等によるＳｎＯ2薄膜
を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの[G.Dittmer:"Thin S
olid Films",9,317(1972)]、Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜に
よるもの[M.Hartwell and C.G.Fonstad:"IEEE Trans.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ページ(198
3)］等が報告されている。

【０００４】これらの表面伝導形電子放出素子の典型的
な素子構成として、前述のＭ．ハートウェルの素子構成
を図１９に示す。この図において、１は絶縁性基板であ
る。２は電子放出部形成用薄膜で、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、
後述のフォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出
部３が形成される。４は電子放出部を含む薄膜と呼ぶこ
とにする。尚、図中のＬ1は、０．５〜１mm、Ｗは０．
１mmで設定されている。

【０００５】従来、これらの表面伝導形電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に電子放出部形成用薄膜２
を予めフォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放
出部３を形成するのが一般的であった。即ち、フォーミ
ングとは、前記電子放出部形成用薄膜２の両端に電圧を
印加通電し、電子放出部形成用薄膜２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３を形成することである。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２を電子放出部を含む薄膜４と呼ぶ。前記フォーミン
グ処理をした表面伝導形電子放出素子は、上述の電子放
出部を含む薄膜４に電圧を印加し、素子に表面に電流を
流すことにより、上述電子放出部３より電子を放出せし
めるものである。

【０００６】上述の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、大面積に亙って多数の素
子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を生
かせるようないろいろな応用が研究されている。例え
ば、荷電ビーム源、表示装置等が挙げられる。多数の表
面伝導型放出素子を配列形成した例としては、並列に表
面伝導形電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配
線にて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、本出願人の特開昭６４−０３１３３
２）。一方、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に代わ
って普及してきたが、自発光型でないため、バックライ
ト等を設けなければならない、視野角が狭い等の問題が
あり、自発光型の表示装置の開発が望まれてきた。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は、大画面の装
置でも比較的容易に製造でき、かつ表示品位の優れた自
発光型表示装置である事が期待できる。

【０００７】尚、従来、多数の表面伝導形電子放出素子
より構成された電子源より電子放出し、蛍光体を発光さ
せる素子の選択は、上述の多数の表面伝導型放出素子を
並列に配置し結線した配線（行方向配線と呼ぶ）、行配
線と直交する方向（列方向と呼ぶ）に、該電子源と蛍光
体間の空間に設置された制御電極（グリッドと呼ぶ）と
列方向配線への適当な駆動信号によるものである（例え
ば、本出願人の特開昭６４−３１３３２）。

【０００８】しかし、当然のことながら、個々の表面伝
導形電子放出素子とグリッドとの位置合わせ、あるいは
均一なグリッドと表面伝導形電子放出素子間の距離を調
整することが必要であり、製造方法上の問題であった。
これらの問題に鑑みて、更に、本出願人は、これらグリ
ッドに伴う製造法上の問題を解決するため、グリッドを
表面伝導形電子放出素子上に積層した新規な構成を提案
してきた（例えば、本出願人の特開平３−２０９４
１）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本出願
人が提案してきた表面伝導形電子放出素子を複数設置し
た電子源及び該電子源と対向した位置に蛍光体を配置し
た該表示装置等の画像形成装置においても、多数素子を
並列に配列した素子の配線（行方向配線）と直交する方
向（列方向配線）にグリッドを設けることが、電子を放
出する素子を選択するためには必須の構成であった。そ
のために簡易な構成で、かつ容易に電子を放出する素子
を選択し、その選択された素子の電子放出量を制御する
のが困難であった。また、該電子源と対向した位置に配
置された蛍光体を、選択的に制御された明るさで発光せ
しめるにはグリッドが必須となる。そのために簡易な構
成でかつ容易に、電子を放出する素子を選択し、その電
子放出量を制御して、蛍光体の輝度を制御でき得る表示
装置等の画像形成装置とはいえなかった。

【００１０】一方、上述の平板型のＣＲＴを初めとし
て、表面伝導型放出素子を応用した各種画像形成パネル
においては当然のことながら、高品位かつ高精細な画像
表示が望まれる。これを実現するに、発明者らは例え
ば、マトリクス状に配置された多数の表面伝導形電子放
出素子を用いる画像表示装置を試みた。この表示装置に
おいては、行及び列の数が数百〜数千にも達する、非常
に多くの素子配列が必要となり、かつ各表面伝導形電子
放出素子が均一に電子放出することが望まれる。

【００１１】しかしながら、これらの素子を画像形成装
置に応用し、ｍ本の行方向（或はＸ方向と呼ぶ）配線と
ｎ本の列方向（或はＹ方向と呼ぶ）配線とによって、表
面伝導形電子放出素子の対向する１対の素子電極をそれ
ぞれ結線することで、行列状に多数個の表面伝導型放出
素子を配列した電子源を構成する単純マトリクス構成を
採った場合、行方向及び列方向の配線抵抗で生じる電圧
降下のために、各素子電極毎に印加される電圧がばらつ
いてしまうという現象が起きている（このｍ，ｎは、と
もに正の整数）。その結果、各素子にかかる実効電圧に
ばらつきが生じ、そのため輝度分布にもばらつきが生じ
る等の問題が発生する場合がある。

【００１２】図１２及び図１３は、この問題をより詳し
く説明するための図で、図１２は電子放出素子と配線抵
抗を示す図である。また図１３は、行方向の各放出素子
電極に実効的に印加される電圧を示す図である。

【００１３】図１２はｍ×ｎの単純マトリクス回路を示
し、行方向、列方向共に一方向から電圧を印加したもの
である。また、行配線、列配線は素子単位でそれぞれｒ
x，ｒyの抵抗成分を有するものとする（画像形成装置で
は、電子線のターゲットとなる画素は、通常等ピッチで
配列されている。従って、電子放出素子も行方向、列方
向に等間隔で配置されており、配線の幅や膜厚が製造上
ばらつかない限り、素子単位で、行方向、列方向でそれ
ぞれ等しい抵抗値を持つ）。また、電子放出素子は、全
てほぼ等しい抵抗値を有するものとする。

【００１４】本図から明らかなように、図１２のような
回路の場合には、電圧印加端に近い素子ほど大きな電圧
が印加され、電圧印加端から遠い素子ほど印加電圧が小
さくなる。そのため、該画像表示装置等を駆動する場合
には、駆動時に各素子に実効的に印加される印加電圧に
ばらつきを生じ、表示画像に上述した電圧のばらつきに
起因する表示むら、輝度分布が生じてしまうという問題
点があった。

【００１５】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、簡易な構成でかつ容易に、多数素子からなる電子源
より任意の素子を選択して、放出電子量を制御できる電
子源を提供することを目的とする。

【００１６】また本発明は、配線抵抗による電圧降下に
起因するばらつきを無くして、電子源よりの放出電子線
量をほぼ均一に保つことができる画像表示装置を提供す
ることを目的とする。

【００１７】更には、表面伝導形電子放出素子を複数設
置した電子源及び該電子源と対向した位置に画像形成手
段を配置した画像形成装置の製法上の問題点を解決し、
安価で新規な構成の表面伝導形電子放出素子を複数設置
した電子源及び該電子源を用いた画像画像形成装置を提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電子源は以下のような構成を備える。即ち、
絶縁性基板上にｍ本の行方向配線と、前記行方向配線と
絶縁層を介して積層されたｎ本の列方向配線と、少なく
とも１対の素子電極と電子放出部とを含む薄膜とを有す
る表面伝導形電子放出素子とを有し、前記表面伝導形電
子放出素子の前記１対の素子電極のそれぞれと前記行方
向配線と前記列方向配線とを結線して、行列状に複数の
前記表面伝導形電子放出素子を配列し、かつ前記行及び
列方向配線のそれぞれの少なくとも両端部に電圧印加用
の端子を有する。

【００１９】上記目的を達成するために本発明の画像形
成装置は以下のような構成を備える。即ち、絶縁性基板
上にｍ本の行方向配線と、前記行方向配線と絶縁層を介
して積層されたｎ本の列方向配線と、少なくとも１対の
素子電極と電子放出部とを含む薄膜とを有する表面伝導
形電子放出素子とを有し、前記表面伝導形電子放出素子
の前記１対の素子電極のそれぞれと前記行方向配線と前
記列方向配線とを結線して、行列状に複数の前記表面伝
導形電子放出素子を配列し、かつ前記行及び列方向配線
のそれぞれの少なくとも両端部に電圧印加用の端子を有
する電子源と、前記端子に画像信号に応じた駆動信号を
出力する駆動手段と、前記駆動手段により駆動され、前
記電子源より出力された電子線に基づいて可視画像を形
成する画像形成手段とを有する。

【００２０】

【作用】以上の構成において、ｍ本の行方向配線とｎ本
の列方向配線とによって、表面伝導形電子放出素子の対
向する１対の素子電極をそれぞれ結線することで、行列
状に、多数個の表面伝導形電子放出素子を配列した電子
源を構成し、Ｘ方向とＹ方向に適当な駆動信号を与える
ことで、多数の表面伝導形電子放出素子を選択して電子
放出量を制御し得ることを可能とする。

【００２１】また、該電子源に対向するように設けた画
像形成手段により該電子源より放出した電子線によって
可視画像を形成することにより、例えば表示装置等の画
像形成装置もまた、上述したグリッド電極の製造にとも
なう製造上の問題点が解決される。

【００２２】［実施態様］本発明者らは、表面伝導型放
出素子のなかでは、電子放出部もしくはその周辺部を微
粒子膜から形成したものが電子放出特性上、あるいは大
面積にわたって多数個を製造する上で好ましいことを見
いだしている。そこで、以下に述べる本発明の実施態様
と実施例の項では、微粒子膜を用いて形成した表面伝導
型放出素子をマルチ電子ビーム源として用いた画像表示
装置を、本発明の画像形成装置の好ましい例として説明
する。以下に特に、本出願人による本発明に関わる素子
の基本的な構成と製造方法及びその特徴（例えば特開平
２−５６８２２，４−２８１３９等を参考にして）およ
び本発明者等が、鋭意検討した結果見出した本発明の原
理となる特性について概説する。

【００２３】本発明に係わる表面伝導形電子放出素子の
構成、及び製法の特徴は、次の様なものがあげられる。

【００２４】（１）フォーミングと呼ばれる通電処理前
の電子放出部形成用薄膜２は、微粒子分散体を分散して
形成された微粒子からなる薄膜、あるいは、有機金属等
を加熱焼成し形成された微粒子からなる薄膜等で、基本
的には微粒子より構成される。

【００２５】（２）フォーミングと呼ばれる通電処理後
の電子放出部を含む薄膜４は、電子放出部３、電子放出
部を含む薄膜４とも基本的には、微粒子より構成され
る。

【００２６】本発明に係わる表面伝導形電子放出素子の
基本的な構成は、平面型及び垂直型の２つの構成があげ
られる。

【００２７】まず、平面型表面伝導形電子放出素子につ
いて説明する。

【００２８】図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の一
実施例の平面型表面伝導形電子放出素子の構成を示す平
面図及び断面図である。図１を参照して、本実施例の表
面伝導形電子放出素子の基本的な構成を説明する。

【００２９】図１において、１は絶縁性基板、５と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
である。絶縁性基板１としては、石英ガラス、Ｎａ等の
不純物含有量を減少したガラス、青板ガラス、青板ガラ
スにスパッタ法等により形成したＳｉＯ2を積層したガ
ラス基板等及びアルミナ等のセラミッミス等があげられ
る。対向する素子電極５，６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，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，
Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属或は合金及びＰｄ，Ａｇ，Ａ
ｕ，ＲｕＯ2，Ｐｄ−Ａｇ等の金属或は金属酸化物とガ
ラス等から構成される印刷導体、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2等
の透明導電体及びポリシリコン等の半導体材料等が挙げ
られる。素子電極間隔Ｌ1は、数百オングストロームか
ら数百ミクロンであり、素子電極の製法の基本となるフ
ォトリングフラフィ技術、即ち、露光機の性能とエッチ
ング方法等、及び、素子電極間に印加する電圧と電子放
出し得る電界強度等により設定されるが、好ましくは、
数ミクロンより数十ミクロンである。素子電極の長さＷ
1、素子電極５，６の膜厚ｄは、電極の抵抗値、前述し
たＸ，Ｙ配線との結線、多数配置された電子源の配置上
の問題より適宜設計され、通常は、素子電極長さＷ1
は、数ミクロンより数百ミクロンであり、素子電極５，
６の膜厚ｄは、好ましくは数百オングストロームより数
ミクロンである。

【００３０】絶縁性基板１上に設けられた対向する素子
電極５と素子電極６間、及び素子電極５，６上に設置さ
れた電子放出部を含む薄膜４は、電子放出部３を含む
が、図１（ｂ）に示された場合だけでなく、素子電極
５，６上には設置されない場合もある。即ち、絶縁性基
板１上に、電子放出部形成用薄膜４、対向する素子電極
５，６の電極順に積層構成した場合である。また、対向
する素子電極５と素子電極６間全てが、製法によって
は、電子放出部として機能する場合もある。この電子放
出部３を含む薄膜４の膜厚は、数オングストロームより
数千オングストローム好ましくは数十オングストローム
より数百オングストロームであり、素子電極５，６への
ステップカバレージ、電子放出部３と素子電極５，６間
の抵抗値及び電子放出部３の導電性微粒子の粒径、後述
する通電処理条件等によって、適宜設定される。その抵
抗値は、１０の３乗より１０の７乗オーム／□のシート
抵抗値を示す。

【００３１】電子放出部３を含む薄膜４を構成する材料
の具体例を挙げるならば、Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔ
ｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，
Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3、ＰｂＯ，
Ｓｂ2Ｏ3等の酸化物、ＨｆＢ2，ＺｒＢ2，ＬａＢ6，Ｃ
ｅＢ6，ＹＢ4，ＧｄＢ4等の硼化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，
ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ，Ｚ
ｒＮ，ＨｆＮ等の窒化物、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、カー
ボン、ＡｇＭｇ，ＮｉＣｕ，Ｐｂ，Ｓｎ等であり、微粒
子膜からなる。尚、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、或は重なり合った状態（島状も含む）の膜を指
す。

【００３２】電子放出部３は、数オングストロームより
数千オングストローム、好ましくは数オングストローム
より２００オングストロームの粒径の導電性微粒子多数
個からなり、電子放出部を含む薄膜４の薄膜及び後述す
る通電処理条件等の製法等に依存しており、適宜設定さ
れる。

【００３３】電子放出部３を構成する材料は、電子放出
部を含む薄膜４を構成する材料の元素の一部あるいは全
てと同様の物である。電子放出部５を有する電子放出素
子の製造方法としては様々な方法が考えられるが、その
一例を図２に示す。

【００３４】「製法」以下、順を追って製造方法の説明
を図１及び図２に基づいて説明する。

【００３５】（１）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、真空蒸着法、スパッタ法等
により素子電極材料を堆積後、フォトリングラフィ技術
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（図２（ａ））。

【００３６】（２）絶縁性基板１上に設けらた素子電極
５と６との間に、素子電極５と６を形成した絶縁性基板
１上に有機金属溶液を塗布して放置することにより、有
機金属薄膜を形成する。なお、有機金属溶液とは、前記
Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆ
ｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属を主元素とす
る有機化合物の溶液である。この後、有機金属薄膜を加
熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング等によりパター
ニングし、電子放出部形成用薄膜２を形成する（図２
（ｂ））。

【００３７】尚、ここでは、有機金属溶液の塗布法によ
り説明したが、これに限る物でなく、真空蒸着法、スパ
ッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディッピング
法、スピンナー法等によって形成される場合もある。

【００３８】「フォーミング」 （３）続いて、フォーミングと呼ばれる通電処理を素子
電極５，６間に電圧を不図示の電源によりパルス状ある
いは、高速の昇電圧による通電処理が行われると、電子
放出部形成用薄膜２の部位に構造の変化した電子放出部
３が形成される（図２（ｃ））。この通電処理により電
子放出部形成用薄膜２を局所的に破壊、変形もしくは変
質せしめ、構造の変化した部位を電子放出部３と呼ぶ。
先に説明したように、電子放出部３は導電性微粒子で構
成されていることを本出願人らは観察している。

【００３９】フォーミング処理の電圧波形を図３に示
す。

【００４０】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、Ｔ1を１マイクロ秒〜１０ミリ
秒、Ｔ2を１０マイクロ秒〜１００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４Ｖ〜１０
Ｖ程度とし、フォーミング処理は真空雰囲気下で数十秒
程度で適宜設定した。

【００４１】以上説明した電子放出部を形成する際に、
素子の電極間に三角パルスを印加してフォーミング処理
を行っているが、素子の電極間に印加する波形は三角波
に限定することはなく、矩形波など所望の波形を用いて
も良く、その波高値及びパルス幅、パルス間隔等につい
ても上述の値に限ることなく、電子放出部が良好に形成
されれば、所望の値を選択することができる。

【００４２】また、本発明の主たる特徴である、行、列
それぞれ１本の結線に対して２つの電圧印加手段を設け
ることにより、フォーミング処理時にも配線電極の抵抗
に起因する電圧降下を低減することが可能となるため、
良好で且つ均一なフォーミング処理が可能となる。フォ
ーミング時のブロック図を図４に示す。図４において、
フォーミング電源１８０，１８１から同一のフォーミン
グ波形を入力し、フォーミング電源１８２，１８３はア
ース電位として上述のフォーミング処理を行うことで走
査側，変調側ともに電極の両端からフォーミング電圧を
印加可能となり、良好なフォーミング処理を可能とする
ものである。

【００４３】上述のような素子構成と製造方法によって
作成された本実施例に係わる電子放出素子の基本特性に
ついて図５と図６を用いて説明する。

【００４４】「評価」図５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装置の概略
構成図である。

【００４５】図５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、３１は素子に素子電圧Ｖfを印加する
ための電源、３０は素子電極５，６間の素子放出部を含
む薄膜４を流れる素子電流Ｉfを測定するための電流
計、３４は素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉ
eを捕捉するためのアノード電極、３３はアノード電極
３４に電圧を印加するための高圧電源、３２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。

【００４６】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３１
と電流計３０とを接続し、該電子放出素子の上方に電源
３３と電流計３２とを接続したアノード電極３４を配置
している。また、本電子放出素子及びアノード電極３４
は真空装置内に配置され、その真空装置には不図示の排
気ポンプ及び真空計等の真空装置に必要な機器が具備さ
れており、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。なお、アノード電極の電圧は１ｋＶ
〜１０ｋＶ、アノード電極３４と電子放出素子との距離
Ｈは３〜８mmの範囲で測定した。

【００４７】更に、本発明者等は、上述の本発明に係わ
る表面伝導電子放出素子の特性を鋭意検討した結果、本
発明の原理となる特性上の特徴を見いだした。図５に示
した測定装置により測定された放出電流Ｉeおよび素子
電流Ｉfと素子電圧Ｖfの関係の典型的な例を図６に示
す。なお、図６は著しくＩf，Ｉeの大きさが異なるため
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２０００分の１程度である）、図６からも明ら
かなように、本電子放出素子は放出電流Ｉeに対する三
つの特性を有する。

【００４８】まず第一に、本素子はある電圧（閾値電圧
と呼ぶ）、図６中のＶth）以上の素子電圧を印加すると
急激に放出電流Ｉeが増加し、一方、閾値電圧Ｖth以下
では放出電流Ｉeがほとんど検出されない。即ち、放出
電流Ｉeに対する明確な閾値電圧Ｖth以下では放出電流
Ｉeがほとんど検出されない。即ち、放出電流Ｉeに対す
る明確な閾値電圧Ｖthを持った非線形素子である。

【００４９】第二に、放出電流Ｉeが素子電圧Ｖfに依存
するため、放出電流Ｉeは素子電圧Ｖfで制御できる。

【００５０】第三に、アノード電極３４に捕捉される放
出電荷は、素子電圧Ｖfを印加する時間に依存する。即
ち、アノード電極３４に捕捉される電荷量は、素子電圧
Ｖfを印加する時間により制御できる。以上のような特
性を有するため、本発明にかかわる電子放出素子は、多
方面への応用が期待できる。

【００５１】また、素子電流Ｉfは素子電圧Ｖfに対して
単調増加する（ＭＩ特性と呼ぶ）特性の例を図６に示し
たが、この他にも、素子電流Ｉfが素子電圧Ｖfに対して
電圧制御型負性抵抗（ＶＣＮＲ特性と呼ぶ）特性を示す
場合もある。なおこの場合も、本電子放出素子は上述し
た３つの特性を有する。

【００５２】なお、上述の基本的な製造方法に限ること
なく、前記本発明の基本的な素子構成の基本的な製造方
法のうち一部を変更してもよい。

【００５３】次に本実施例に係わる別な構成の表面伝導
形電子放出素子である垂直型表面伝導形電子放出素子に
ついて説明する。図７は本実施例にかかわる基本的な垂
直型表面伝導形電子放出素子の構成を示す図面である。

【００５４】図７において、１は絶縁性基板、５と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、６７は段差形成部である。尚、電子放出部３は段差
形成部６７の厚み、製法及び電子放出部を含む薄膜４の
厚み、製法等によって、位置が変わらないことが好まし
い。絶縁性基板１、素子電極５と６、電子放出部を含む
薄膜４、電子放出部３は、前述した平面型表面伝導形電
子放出素子と同様の材料で構成されたものであり、垂直
型表面伝導形電子放出素子を特徴付ける段差形成部６
７、電子放出部３を含む薄膜４について以下に詳述す
る。段差形成部６７は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法等で形成されたＳｉＯ2等の絶縁性材料で構成され、
段差形成部６７の厚さが、先に述べた平面型表面伝導形
電子放出素子の素子電極間隔Ｌ1に対応し、数百オング
ストロームより数十ミクロンであり、段差形成部６７の
製法、及び、素子電極５，６間に印加する電圧と電子放
出し得る電界強度により設定されるが、好ましくは１０
００オングストロームより１０ミクロンである。

【００５５】電子放出部を含む薄膜４は、素子電極５，
６と段差形成部６７作成後に形成するため、素子電極
５，６の上に積層され、場合によっては、素子電極５，
６との電気的接続を担う重なりの一部を除いた所望の形
状にされる。また、電子放出部を含む薄膜４の膜厚は、
その製法に依存して、段差部での膜厚と素子電極５，６
の上に積層された部分の膜厚では異なる場合が多く、一
般に段差部分の膜厚が薄い。その結果、前述した平面型
表面伝導形電子放出素子と比べて、容易に通電処理さ
れ、電子放出部３が形成されたりする場合が多い。

【００５６】尚、以上表面伝導形電子放出素子の基本的
な構成、製法について述べたが、本発明の思想によれ
ば、表面伝導形電子放出素子の特性で３つの特徴を有す
れば、上述の構成等に限定されず、後述の電子源、表示
装置等の画像形成装置に於ても適用できる。

【００５７】次に、本実施例の主眼である電子源及び画
像形成装置について述べる。

【００５８】前述した本実施例に係る表面伝導形電子放
出素子の基本的特性の３つの特徴によれば、表面伝導形
電子放出素子からの放出電子は、閾値電圧以上では、放
出されない。この特性によれば、多数の電子放出素子を
配置した場合においても、個々の素子に上記パルス状電
圧を適宜印加すれば、任意の表面伝導形電子放出素子を
選択し、その電子放出量が制御出来ることとなる。以下
この原理に基づき構成した電子源基板の構成について、
図８を用いて説明する。

【００５９】図８において、７１は絶縁性基板、７２は
Ｘ方向配線、７３はＹ方向配線、７４は表面伝導形電子
放出素子である。尚、表面伝導形電子放出素子７４は、
前述した平面型あるいは垂直型のどちらであってもよ
い。同図において、絶縁性基板７１は、前述したガラス
基板等であり、その大きさ及びその厚みは、絶縁性基板
７１に設置される表面伝導型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、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。ｍ本のＸ方向配線７２
は、Ｄx1，Ｄx2，…，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された、
所望のパターンの導電性金属等を含み、多数の表面伝導
型素子に電圧が供給される様に、材料、膜厚、配線幅が
設定される。またＹ方向配線７３は、Ｄy1，Ｄy2，…Ｄ
ynのｎ本の配線よりなり、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された、所望の
パターンの導電性金属等からなり、多数の表面伝導型素
子に電圧が供給される様に、その材料、膜厚、配線幅等
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間には、不図示の層間絶縁層が設置され、
電気的に分離されて、マトリクス配線を構成する（ｍ，
ｎは共に正の整数）。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
り、Ｘ方向配線７２を形成した絶縁性基板７１の全面或
は一部に所望の形状で形成されている。特に、Ｘ方向配
線７２とＹ方向配線７３の交差部の外側から印加される
電位差に耐え得る様に、膜厚、材料、製法が適宜設定さ
れ、Ｘ方向配線７２とＹ方向配線７３の交差部のみに設
置される場合もある。

【００６０】次に、本実施例の特徴である、電圧降下に
起因する輝度分布の補正手段について詳述する。すでに
述べたようにＸ，Ｙ両方向電極の交わる箇所に前述の表
面伝導形電子放出素子を設けてＸ，Ｙ両電極に印加する
電圧のみによって素子のＯＮ−ＯＦＦを行う場合、一般
には図９に示すようにＸ方向電極、Ｙ方向電極各々の一
方に駆動用の電圧を印加すれば、素子駆動が可能であ
る。同図では動作説明のために便宜上、ｍ×ｎ＝８×８
の場合を示す。具体的には、同図において、１２０で示
す素子を動作させるためには、Ｄx1とＤy1にそれぞれ素
子駆動に適した電圧を印加することで、実効的には素子
１２０にＤx1とＤy1の差電圧が印加されて素子が駆動さ
れる。他の素子を駆動する場合にも同様に、Ｘ方向及び
Ｙ方向それぞれ１つの電極を選択して電圧印加を行うこ
とにより、素子駆動が可能になるとともに、複数の素子
を並列駆動する場合にもそれぞれに対応する電極に電圧
印加することでライン状、面状の素子駆動もまた可能で
ある。例えばＤx1の電極に接続された素子列全てを動作
させる場合には、Ｄx1とＤy1〜Ｄy8の各電極に適当な電
圧を印加することでライン駆動が可能である。

【００６１】しかるに、既に述べたように、Ｘ方向，Ｙ
方向の両電極にそれぞれ片側から電圧を印加した場合、
図１３に示したように駆動すると、電源から遠くなるに
従って、素子に実効的に印加される電圧は低下する。従
って、駆動電源から遠い素子は電子放出量が減少し、画
像表示装置等に応用した場合には、電源から遠くなるに
従って、輝度の低下を生じることになる。これは素子の
駆動に伴う電流が配線を流れることで、配線自体が持っ
ている配線抵抗によって電圧降下が起こることに起因し
ている。従って、同時に駆動される素子が多くなるに従
ってこの問題は顕著になり、より大型の電子源及び画像
形成装置や高密度に配置された電子源及び画像形成装置
の実現にとって大きな問題である。

【００６２】そこで本実施例においては、上記マトリク
ス状に素子配置する場合にＸ方向，Ｙ方向の両電極に駆
動電圧を印加する場合、各々の電極の両端からそれぞれ
同一の駆動電圧を印加することで電圧降下に伴う分布を
補正するものである。

【００６３】具体的には、図１４に示すように、Ｘ方向
配線電極をＤx1，Ｄx2，…Ｄx8とＤ′x1，Ｄ′x2，…
Ｄ′x8の２方向に取り出し電極を設け、Ｙ方向について
も同様に、Ｄy側、Ｄ′y側の２方向に取り出し電極を設
ける。さらに素子駆動時には、Ｄx1とＤ′x1には同一の
電圧を、Ｄy1とＤ′y1に同一の電圧をそれぞれ印加する
ことで分布を補正する。即ち、本実施例においては、Ｘ
方向，Ｙ方向の両配線電極をそれぞれ両側から駆動する
ことにより、配線抵抗に起因する電圧降下を１／２に低
減できるものである。

【００６４】尚、本実施例で用いられるＸ方向配線電極
とＹ方向配線電極及び対向する素子電極を形成する導電
性金属は、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よく、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａ
ｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属
或は合金及びＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ2，Ｐｄ−Ａｇ
等の金属或は金属酸化物とガラス等から構成される印刷
導体、Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2等の透明導体及びポリシリコ
ン等の半導体材料等より適宜選択される。また表面伝導
形電子放出素子は、絶縁性基板７１あるいは、不図示の
層間絶縁層上どちらに形成してもよい。また、前記Ｘ方
向配線７２には、Ｘ方向に配列する表面伝導型放出素子
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
する表面伝導型放出素子７４の列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。更に、表面伝導形電
子放出素子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。

【００６６】次に、以上のようにして作製した電子源を
用いた画像表示等に用いる画像形成装置について図１０
と図１１を用いて説明する。図１０は画像形成装置の基
本構成図である。

【００６７】同図において、８１は上述のようにして電
子放出素子を作製した電子源、８２は電子源８１を固定
したリアプレート、８６はガラス基板８３の内面に蛍光
膜８４とメタルバック８５等が形成されたフェースプレ
ート、８７は支持枠であり、リアプレート８２及びフェ
ースプレート８６をフリットガラス等で封着して、外囲
器８８を構成する。外囲器８８は上述の如く、フェース
プレート８６、支持枠８７、リアプレート８２で構成し
たが、リアプレート８２は主に基板８１の強度を補強す
る目的で設けられるため、基板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、基板
８１に直接支持枠８７を封着し、フェースプレート８
６、支持枠８７、基板８１にて外囲器８８を構成しても
良い。

【００６８】蛍光膜８４は、モノクロームの場合は単色
の蛍光体のみから成るが、カラーの蛍光膜の場合は、図
１１（ａ），（ｂ）に示すように、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９１と蛍光体９２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８４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、
光の透過及び反射が少ない材料であれば、これに限るも
のではない。

【００６９】また、ガラス基板８３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、沈澱法や印刷法
が用いられる。

【００７０】また、蛍光膜８４の内面側には通常メタル
バック８５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８６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Ａ１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８６に
は、更に蛍光膜８４の導電性を高めるため、蛍光膜８４
の外面側に透明電極（不図示）が設けてもよい。前述の
封着を行う際、カラーの場合は各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
を行なう必要がある。外囲器８８は、不図示の排気管を
通じ、１０のマイナス６乗ルート程度の真空度に真空排
気された後、外囲器８８の封止を行われる。尚、容器外
端子Ｄx1ないしＤxmとＤy1ないしＤynを通じ素子電極
５，６間に電圧を印加し、上述のフォーミング処理を行
い、電子放出部３を形成して電子放出素子を作製した。
また、外囲器８８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８８
の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱或は高周
波加熱等の加熱法により、外囲器８８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、例えば１×１０マイナ
ス５乗ないしは１×１０マイナス７乗［Ｔｏｒｒ］の真
空度を維持するものである。

【００７１】以上のように完成した本実施例の画像表示
装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄx1な
いしＤxn，Ｄy1ないしＤyn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８５、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８４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。

【００７２】以上述べた構成は、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
られるものではなく、画像装置の用途に適するよう適宜
選択する。

【００７３】また、本発明の思想によれば、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。

【００７４】以下に、本発明の実施例を示す。

【００７５】［実施例１］図１５に本実施例で作製した
電子源の概略的部分平面図を示す。同図において、１４
１は絶縁性基板、１４２は図１０のＤxnに対応するＸ方
向配線（下配線とも呼ぶ）、１４３は図１０のＤynに対
応するＹ方向配線（上配線とも呼ぶ）、１４４は電子放
出部を含む薄膜、１４５，１４６は素子電極である。

【００７６】次に、本実施例の電子源の製造方法を図１
６を参照して、工程順に従って具体的に説明する。

【００７７】工程−ａ（図１５（ａ）） 清浄化した青板ガラス上に厚さ０．５ミクロンのシリコ
ン酸化膜をスパッタ法で形成した基板１４１上に、真空
蒸着により厚さ５０オングストロームのＣｒ、厚さ６０
００オングストロームのＡｕを順次積層した後、ホトレ
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、ホトマスク像を露光、現
像して、下配線１４２のレジストパターンを形成し、Ａ
ｕ／Ｃｒ堆積膜をウェットエッチングして、所望の形状
の下配線１４２を形成する。

【００７８】工程−ｂ（図１５（ｂ）） 次に、厚さ１ミクロンのシリコン酸化膜からなる層間絶
縁槽１４７をＲＦスパッタ法により堆積する。

【００７９】工程−ｃ（図１５（ｃ）） 工程ｂで堆積したシリコン酸化膜（層間絶縁層１４７）
にコンタクトホール１４８を形成するためのホトレジス
トパターンを作り、これをマスクとして層間絶縁層１４
７をエッチングしてコンタクトホール１４８を形成す
る。このエッチングは、ＣＦ4とＨ2ガスを用いたＲＩＥ
(Reactive Ion Etching)法によった。

【００８０】工程−ｄ（図１５（ｄ）） その後、素子電極１４５，１４６と素子電極間ギャップ
Ｇとなるべきパターンをホトレジスト（ＲＤ−２０００
Ｎ−４１ 日立化成社製）で形成し、真空蒸着法によ
り、厚さ５０オングストロームのＴｉ、厚さ１０００オ
ングストロームのＮｉを順次堆積した。そして、このホ
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た。ここで素子電極間隔Ｇを３ミク
ロンとし、素子電極の幅Ｗ1（図１参照）を３００ミク
ロンを有する素子電極１４５，１４６を形成した。

【００８１】工程−ｅ（図１５（ｅ）） 次に素子電極１４５，１４６の上に、上配線１４３用の
ホトレジストパターンを形成した後、厚さ５０オングス
トロームの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１
４３を形成した。

【００８２】工程−ｆ（図１５（ｆ）） 次に、素子電極１４５，１４６間に電子放出部を形成す
るために、膜厚１０００オングストロームのＣｒ膜１４
９を真空蒸着により堆積・パターニングし、そのうえに
有機Ｐｄ（ｃｃｐ４２３０奥野製薬（株）社製）をスピ
ンナーにより回転塗布し、３００℃で１０分間の加熱焼
成処理をした。また、こうして形成された主元素として
Ｐｄよりなる微粒子からなる電子放出部形成用薄膜１４
４の膜厚は１００オングストローム、シート抵抗値は５
×１０の４乗Ω／□であった。なお、ここで述べる微粒
子膜とは、上述したように、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）の膜をさし、その粒径
とは、前記状態で粒子形状が認識可能な微粒子について
の径をいう。

【００８３】工程−ｇ（図１５（ｇ）） Ｃｒ膜１４９および焼成後の電子放出部形成用薄膜１４
４を酸エッチャントによりエッチングして所望のパター
ンを形成した。

【００８４】工程−ｈ（図１５（ｈ）） コンタクトホール１４８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５０オン
グストロームのＴｉ、厚さ５０００オングストロームの
Ａｕを順次堆積した。そして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１４８を埋
め込んだ。

【００８５】以上の工程により、絶縁性基板１４１上に
下配線１４２、層間絶縁層１４７、上配線１４３、素子
電極１４５，１４６、電子放出部形成用薄膜１４４等を
形成した。

【００８６】次に、以上のようにして作製しした電子源
を用いて表示装置を構成した例を、図１７及び図１１を
用いて説明する。

【００８７】上述の工程にて、複数の平面型表面伝導型
放出素子を作製した基板１６１をリアプレート１６２上
に固定した後、基板１６１の５mm上方に、フェースプレ
ート８６（ガラス基板８３の内面に蛍光膜８４とメタル
バック８５が形成されて構成される）を支持枠８２を介
して配置し、フェースプレート８６、支持枠８２、リア
プレート１６２の接合部にフリットガラスを塗布し、大
気中あるいは窒素雰囲気中で４００℃ないし５００℃で
１０分以上焼成することで封着した。またリアプレート
１６２への基板１６１の固定もフリットガラスで行っ
た。また、同図において、１６４は電子放出素子、７
２，７３は各々Ｘ方向及びＹ方向の取り出し配線であ
る。

【００８８】蛍光膜８４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
状を採用し、先にブラックストライプを形成し、その間
隙部に各蛍光体を塗布し、蛍光膜８４を作製した。ブラ
ックストライプの材料として通常良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８３に蛍光体
を塗布する方法はスラリー法を用いた。また、蛍光膜８
４の内面側には通常メタルバック８５が設けられる。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（アルミニウム）を真空蒸着することで作製し
た。フェースプレート８６には、更に蛍光膜８４の導伝
性を高めるため、蛍光膜８４の外側面に透明電極（不図
示）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伝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。

【００８９】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（図示せず）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Ｄx1ないしＤ
xmとＤy1ないしＤynを通して電子放出素子電極間に電圧
を印加し、電子放出部１６４を電子放出部形成用薄膜１
４４を通電処理（フォーミング処理）することにより作
製した。

【００９０】次に、１０マイナス６乗トール程度の真空
度で、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶
着し、外囲器の封止を行った。

【００９１】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。これは封止を行う直前に、高周
波加熱等の加熱法により、画像形成装置内の所定の位置
（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形
成処理した。ゲッターはＢａ等を主成分とした。

【００９２】以上のように完成した本実施例の画像表示
装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄx1な
いしＤxmの両端、Ｄy1ないしＤynの両端から、走査信号
及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加
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８５に数ｋＶ以上の高電圧を印加し、電子ビ
ームを加速して蛍光膜８４に衝突させ、励起、発光させ
ることで画像を表示した。その結果、輝度分布の少ない
良好な画像表示が可能となった。

【００９３】また、比較のために本実施例で作製した画
像表示装置の駆動方法を容器外端子Ｄx1ないしＤxm、Ｄ
y1ないしＤynそれぞれの一端から走査信号及び変調信号
を印加して画像表示を行ったところ、信号源に近い領域
の輝度が高く、信号源から遠ざかるに従って輝度が低く
なる傾向が見られ、良好な表示画像は得られなかった。

【００９４】［実施例２］本実施例は、複数の垂直型表
面伝導形電子放出素子を基板上に形成し、Ｘ方向配線と
Ｙ方向線との層間絶縁層が、垂直型表面伝導電子放出素
子の段差形成部を兼ねており、素子電極とＸ方向配線及
びＹ方向配線との結線が構成元素あるいはその全てが同
一の場合である。電子源の一部の平面図は、図１５と概
略同様であるため省略する。また、本実施例で用いた素
子の概略的斜視図は図７に示したものと同等である。

【００９５】次に製造方法を図１８を参照して工程順に
従って具体的に説明する。

【００９６】工程−ａ（図１８（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５０００オングストロームのＰｄを積層した
後、ホトレジスト（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、ホトマスク像
を露光、現像して、素子電極５及びＹ方向配線（不図
示）のレジストパターンを形成し、Ｐｄ膜をエッチング
して、所望の形状の素子電極５とＹ方向配線とを同時に
形成する。

【００９７】工程−ｂ（図１８（ｂ）） 次に厚さ１．５ミクロンのシリコン酸化膜からなる、Ｘ
方向配線（不図示）とＹ方向配線との層間絶縁層であ
り、かつ、垂直型表面伝導電子放出素子の段差形成部８
戸を兼ねる層間絶縁層６７をＲＦスパッタ法により堆積
する。

【００９８】工程−ｃ（図１８（ｃ）） 工程ｂで堆積したシリコン酸化膜上に、所望の形状の段
差形成部８及び層間絶縁層６７を形成するためのホトレ
ジストパターンを作り、これをマスクとして層間絶縁層
６７をエッチングして、所望の形状の段差形成部８及び
層間絶縁層６７を形成する。このエッチングはＣＦ4と
Ｈ2ガスを用いたＲＩＥ(Reactive Ion Etching)法によ
った。

【００９９】工程−ｄ（図１８（ｄ）） その後、素子電極６となるべきパターンをホトレジスト
（ＲＤ−２０００Ｎ−４１ 日立化成社製）形成し、真
空蒸着法により、厚さ１０００オングストロームのＰｄ
を堆積した。ホトレジストパターンを有機溶剤で溶解
し、Ｐｄ堆積膜をリフトオフし、段差形成部８の厚さに
対応する素子電極間隔Ｌ1は１．５ミクロンとなり、素
子電極５に対向する素子電極６の電極幅Ｗ1を５００ミ
クロンとして形成した。

【０１００】工程−ｅ（図１８（ｅ）） 実施例１と同様にして、素子間電極５，６およびこの近
傍に開口を有するような、電子放出部形成用薄膜２の形
状で、膜厚１０００オングストロームのＣｒ膜を真空蒸
着により堆積、パターニングし、その上に有機Ｐｄ（ｃ
ｃｐ４２３０奥野製薬（株）社製）をスピンナーにより
回転塗布し、３００℃で１０分間の加熱焼成処理をし
た。また、こうして形成された主元素として、Ｐｄより
なる微粒子からなる電子放出部形成用薄膜４の膜厚は１
５０オングストローム、シート抵抗値は７×１０の４乗
Ω／□であった。

【０１０１】その後、Ｃｒ膜および焼成後の電子放出部
形成薄膜２を酸エッチャントによりウエットエッチング
して所望のパターンを形成した。

【０１０２】工程−ｆ（図１８（ｆ）） 素子電極６の上に厚さ約１０ミクロンのＡｇ−Ｐｄ導体
を印刷し、所望の形状のＸ方向配線（不図示）を形成し
た。

【０１０３】つぎに、以上のようにして作製した電子源
を用いて、前述の実施例１と同様にして、画像表示装置
を構成した。

【０１０４】以上のように完成した本実施例の画像表示
装置において、実施例１と同様に、各電子放出素子に
は、容器外端子Ｄx1ないしＤxm及びＤy1ないしＤynの両
端から、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、画像
表示を行ったところ、良好な画像の表示が可能であっ
た。

【０１０５】図２０は、前述した構成の表示（ディスプ
レイ）パネルに、例えばテレビジョン放送を初めとする
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
ように構成した表示装置の一例を示すための図である。
図中、１１００は前述した、例えば図１４や図１７等の
表示パネル、１００１〜１００４は表示パネルの駆動回
路、１１０２はディスプレイコントローラ、１１０３は
マルチプレクサ、１１０４はデコーダ、１１０５は入出
力インターフェース回路、１１０６はＣＰＵ、１１０７
は画像生成回路、１１０８および１１０９および１１１
０は画像メモリインターフェース回路、１１１１は画像
入力インターフェース回路、１１１２および１１１３は
ＴＶ信号受信回路、１１１４は入力部である。尚、本図
においては、テレビジョンをはじめとする各入力信号の
音声成分に関する処理回路やスピーカなどは省略してい
る。

【０１０６】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明してゆく。

【０１０７】まず、ＴＶ信号受信回路１１１３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
の諸方式でもよい。また、これ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
した前記表示パネル１１００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１１１３で受信された
ＴＶ信号は、デコーダ１１１４に出力される。

【０１０８】また、ＴＶ信号受信回路１１１２は、例え
ば同軸ケーブルや光ファイバ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１１１３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１１０４に出力さ
れる。画像入力インターフェース回路１１１１は、例え
ばＴＶカメラや画像読み取りスキャナなどの画像入力装
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１１０４に出力される。
画像メモリインターフェース回路１１１０は、ビデオテ
ープレコーダ（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１１０４に出力される。画像メモリインター
フェース回路１１０９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１１０４に出力される。

【０１０９】画像メモリインターフェース回路１１０８
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１１０４に
出力される。入出力インターフェース回路１１０５は、
本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコンピュー
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、画像データや文字・図形情報の入
出力を行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ＣＰＵ１１０６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うことも可能である。画像
生成回路１１０７は、前記入出力インターフェース回路
１１０５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、あるいはＣＰＵ１１０６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
うためのプロセッサなどをはじめとする、画像の生成に
必要な回路が組み込まれている。

【０１１０】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ１１０４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１１０５を介して外部
のコンピュータネットワークやプリンタに出力すること
も可能である。ＣＰＵ１１０６は、主として本表示装置
の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる作
業を行う。例えば、マルチプレクサ１１０３に制御信号
を出力し、表示パネル１１００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１１０２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。

【０１１１】また、前記画像生成回路１１０７に対して
画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるい
は前記入出力インターフェース回路１１０５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。なお、ＣＰＵ１１０６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。あるいは、前述したように入出力イン
ターフェース回路１１０５を介して外部のコンピュータ
ネットワークと接続し、例えば数値計算などの作業を外
部機器と協動して行っても良い。

【０１１２】また、入力部１１１４は、前記ＣＰＵ１１
０６に使用者が命令やプログラム、あるいはデータなど
を入力するためのものであり、例えばキーボードやマウ
スのほか、ジョイスティック、バーコードリーダ、音声
認識装置など多様な入力機器を用いることができる。デ
コーダ１１０４は、前記１１０７ないし１１１３のそれ
ぞれ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。なお、同図中に点線で示すように、デコーダ１１
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、あるいは前記画像生成
回路１１０７およびＣＰＵ１１０６と協動して画像の間
引き、補間、拡大、合成をはじめとする画像処理や編集
が容易に行えるようになるという利点が生まれる。

【０１１３】マルチプレクサ１１０３は、前記ＣＰＵ１
１０６より入力される制御信号に基づいて表示画像を適
宜選択するものである。即ち、マルチプレクサ１１０３
はデコーダ１１０４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、行方向及び列方
向のデータに変換して駆動回路１００１〜１００４に出
力する。その場合、一画面表示時間内で画像信号を切り
替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。ディスプレイパネル
コントローラ１１０２は、前記ＣＰＵ１１０６より入力
される制御信号にもとづき駆動回路１００１〜１００４
の動作を制御するための回路である。まず、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（図示せず）の動作シー
ケンスを制御するための信号を駆動回路に対して出力す
る。

【０１１４】この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に対して出力する。また場合によ
っては、表示画像の輝度やコントラストや色調やシャー
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
に対して出力する場合もある。駆動回路１００１〜１０
０４は、ディスプレイパネル１１００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１
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１１０２より入力される制御信号に基
づいて、行方向及び列方向のそれぞれにおいて、ディス
プレイパネル１１００の列及び行方向配線の両側より駆
動信号を入力して画像の表示を行なっている。

【０１１５】以上、各部の機能を説明したが、図２０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表示パネル１１００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１１０４におい
て逆変換された後、マルチプレクサ１１０３において適
宜選択され、駆動回路１００１〜１００４に入力され
る。一方、ディスプレイコントローラ１１０２は、表示
する画像信号に応じて駆動回路１００１〜１００４の動
作を制御するための制御信号を発生する。駆動回路１０
０１，１００２は上記画像信号と制御信号に基づいて表
示パネル１１００の列方向の駆動信号を印加し、また駆
動回路１００３，１００４は行方向の駆動信号を印加す
る。これにより、表示パネル１１００において画像が表
示される。これらの一連の動作は、ＣＰＵ１１０６によ
り統括的に制御される。

【０１１６】また、本表示装置においては、前記デコー
ダ１１０４に内蔵する画像メモリや、画像生成回路１１
０７およびＣＰＵ１１０６が関与することにより、単に
複数の画像情報の中から全多久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、入れ換え、はめ込みなどをはじめとす
る画像編集を行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。

【０１１７】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、画像の編集機器、
コンピュータの端末機器、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、産業用あるいは民生用として極め
て応用範囲が広い。しかも、ディスプレイパネルの薄形
化が容易なため、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、臨場感あふれる画像を視認性良く
表示することが可能である。

【０１１８】以上説明したように、本実施例の電子源
は、ｍ本の行方向（或はＸ方向と呼ぶ）配線とｎ本の列
方向（或はＹ方向と呼ぶ）の配線とによって、表面伝導
形電子放出素子の対向する１対の素子電極をそれぞれ結
線することで、行列状に、多数個の表面伝導形電子放出
素子を配列した電子源を構成し、Ｘ方向とＹ方向の配線
の両側より適当な駆動信号を与えることで、多数の表面
伝導形電子放出素子を選択し、電子放出量を制御し得る
ことを可能としたものである。

【０１１９】これにより、グリッド電極の配置にともな
う先に述べた製造上の問題点を解決すると共に、配線抵
抗によって生じる電圧降下の影響を極力抑えた簡易かつ
新規な構成の電子源が提供される。

【０１２０】また、これら複数の電子源に対向するよう
に設けた蛍光体により、該電子源より放出した電子線に
よって可視画像を形成することにより、例えば表示装置
等の画像形成装置をも提供できる。これにより、上述し
たグリッド電極の製造にともなう製造上の問題点が解決
されると共に、配線抵抗によって生じる電圧降下の影響
を極力抑えた、表示品位の高い、簡易かつ新規な構成の
画像形成装置を提供できる。

【０１２１】また、表面伝導形電子放出素子の対向する
１対の素子電極、ｍ本の行方向配線とｎ本の列方向配線
とをそれぞれ結線する結線、ｍ本の行方向配線とｎ本の
列方向配線の少なくとも一部が構成元素の一部あるいは
全てが同一であること、該表面伝導形電子放出素子が絶
縁性基板上に、あるいは絶縁層上に形成されたことによ
って、製法上の問題点の解決された安価で簡易な構成の
電子源及び画像形成装置が提供できる。

【０１２２】またさらには、該絶縁層が、ｍ本の行方向
配線とｎ本の列方向配線の交差部近傍のみにあること、
及び垂直型表面伝導型放出素子の段差形成部が、該絶縁
層の一部あるいはすべてが同一の製法で製造されること
によって、製法が簡略化され、安価でかつ簡易な構成の
電子源及び画像形成装置が提供できる。

【０１２３】すなわち、本実施例における技術思想は、
ｍ本の行方向配線と、絶縁層を介して積層されたｎ本の
列方向に複数の表面伝導形電子放出素子を電気的に接続
することで、ｍ×ｎの行列状の電子源及びそれを用いた
画像形成装置を提供するものであり、さらには前記行方
向配線及び列方向配線の各々の両側（２つの）方向から
電圧印加を可能とすることにより、配線抵抗に起因する
電圧降下によって生じる輝度分布を補正した画像形成装
置を提供することができる。

【０１２４】以上説明したように本実施例によれば、絶
縁性基板上にｍ本の行方向配線と絶縁層を介して積層さ
れたｎ本の列方向配線とによって、少なくとも素子電極
と電子放出部を含む薄膜とで構成される表面伝導形電子
放出素子の相対向する１対の素子電極とをそれぞれ結線
することで、行列状に多数個の表面伝導型放出素子を配
列し、かつ行、列それぞれ一本の結線に対して少なくと
も２つの電圧印加手段を設けたことを特徴とする電子源
とすることで簡易な構成で良好な均一性を有する電子源
が実現できる。

【０１２５】また、少なくとも蛍光体と電子源で構成さ
れた画像形成装置において、該電子源が絶縁性基板上に
ｍ本の行方向配線と、絶縁層を介して積層されたｎ本の
列方向配線とによって、少なくとも素子電極と電子放出
部を含む薄膜とで構成される表面伝導形電子放出素子の
対向する一対の素子電極とをそれぞれ結線することで行
列状に、多数個の表面伝導型素子を配列し、かつ、行，
列それぞれ一本の結線に対して少なくとも２つの電圧印
加手段を設けた電子源であることを特徴とする画像形成
装置とすることで簡易な構成であり、かつ、良好な均一
性を有する画像形成装置を実現できる。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
易な構成でかつ容易に、多数素子からなる電子源より任
意の素子を選択して、放出電子量を制御できる電子源を
提供することができる。

【０１２７】また本発明によれば、配線抵抗による電圧
降下に起因するばらつきを無くして、電子源よりの放出
電子線量をほぼ均一に保ちながら画像を形成できる効果
がある。

【０１２８】更には、表面伝導形電子放出素子を複数設
置した電子源及び該電子源と対向した位置に画像形成手
段を配置した画像形成装置の製法上の問題点を解決し、
安価で新規な構成の表面伝導形電子放出素子を複数設置
した電子源及び該電子源を用いた画像画像形成装置を提
供できる。

【０１２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に関わる平面型表面伝導形電子放出素
子の基本構成図で，（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図２】本実施例に関わる表面伝導形電子放出素子の基
本的な製法を説明するための図である。

【図３】本実施例の表面伝導形電子放出素子の通電処理
に用いられる電圧波形を示す図である。

【図４】本実施例の表示パネルのフォーミング回路の構
成を示すブロック図である。

【図５】本実施例の表面伝導形電子放出素子の基本的な
測定装置の構成を示すブロック図である。

【図６】本実施例の表面伝導形電子放出素子の基本的な
特性図である。

【図７】本実施例の垂直型表面伝導形電子放出素子の基
本構成図である。

【図８】本実施例の電子源の構成図である。

【図９】本実施例の電子源を片側駆動する際の状態を示
す概略図である。

【図１０】本実施例の画像表示装置に構成を示す概観斜
視図である。

【図１１】本実施例の画像表示装置で採用される蛍光膜
の説明図である。

【図１２】従来の電子放出素子の接続を説明するための
等価回路図である。

【図１３】片側駆動時における素子印加電圧を示す特性
図である。

【図１４】本実施例における両側駆動用電子源の概略図
である。

【図１５】本発明の実施例１で作製した電子源の平面図
である。

【図１６】本発明の実施例１で作製した電子源の製法工
程を説明する図である。

【図１７】本発明の実施例で作製した画像形成装置の概
略的斜視図である。

【図１８】本発明の実施例２で作製した垂直型電子源の
製法工程を説明する図である。

【図１９】従来の表面伝導形電子放出素子の構成を説明
するための図である。

【図２０】本実施例の表示パネルを画像表示装置に適用
した具体例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１，７１，８１，１４１，１６１ 絶縁性基板 ２，１４４ 電子放出部形成用薄膜 ３ 電子放出部 ５，６，１４５，１４６ 素子電極 ６７ 段差形成部 ７２，１４２ Ｘ方向配線 ７３，１４３ Ｙ方向配線 ８２ 支持枠 ８３ ガラス基板 ８４ 蛍光膜 ８５ メタルバック ８６ フェースプレート １６２ リアプレート １６４ 電子放出素子

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板上にｍ本の行方向配線と、前
   記行方向配線と絶縁層を介して積層されたｎ本の列方向
   配線と、 少なくとも１対の素子電極と電子放出部とを含む薄膜と
   を有する表面伝導形電子放出素子とを有し、 前記表面伝導形電子放出素子の前記１対の素子電極のそ
   れぞれと前記行方向配線と前記列方向配線とを結線し
   て、行列状に複数の前記表面伝導形電子放出素子を配列
   し、かつ前記行及び列方向配線のそれぞれの少なくとも
   両端部に電圧印加用の端子を有することを特徴とする電
   子源。
2. 【請求項２】 前記複数の表面伝導形電子放出素子は平
   面型の表面伝導形電子放出素子であることを特徴とする
   請求項１に記載の電子源。
3. 【請求項３】 前記複数の表面伝導形電子放出素子は垂
   直型の表面伝導形電子放出素子であることを特徴とする
   請求項１に記載の電子源。
4. 【請求項４】 前記表面伝導形電子放出素子の電子放出
   部を含む薄膜は導電性微粒子を含むことを特徴とする請
   求項１に記載の電子源。
5. 【請求項５】 前記絶縁層が、前記ｍ本の行方向配線と
   前記ｎ本の列方向配線の交差部近傍に存在することを特
   徴とする請求項１に記載の電子源。
6. 【請求項６】 前記複数の表面伝導形電子放出素子は前
   記絶縁性基板上に形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載の電子源。
7. 【請求項７】 前記表面伝導形電子放出素子は前記絶縁
   層上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の電子源。
8. 【請求項８】 絶縁性基板上にｍ本の行方向配線と、前
   記行方向配線と絶縁層を介して積層されたｎ本の列方向
   配線と、少なくとも１対の素子電極と電子放出部とを含
   む薄膜とを有する表面伝導形電子放出素子とを有し、前
   記表面伝導形電子放出素子の前記１対の素子電極のそれ
   ぞれと前記行方向配線と前記列方向配線とを結線して、
   行列状に複数の前記表面伝導形電子放出素子を配列し、
   かつ前記行及び列方向配線のそれぞれの少なくとも両端
   部に電圧印加用の端子を有する電子源と、 前記端子に画像信号に応じた駆動信号を出力する駆動手
   段と、 前記駆動手段により駆動され、前記電子源より出力され
   た電子線に基づいて可視画像を形成する画像形成手段
   と、を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記電子源の表面伝導形電子放出素子は
   平面型の表面伝導形電子放出素子であることを特徴とす
   る請求項８に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記電子源の表面伝導形電子放出素子
    は垂直型の表面伝導形電子放出素子であることを特徴と
    する請求項８に記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記表面伝送形電子放出素子の電子放
    出部を含む薄膜が導電性微粒子を含むことを特徴とする
    請求項８に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記絶縁層が、前記ｍ本の行方向配線
    と前記ｎ本の列方向配線の交差部近傍に存在しているこ
    とを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 前記表面伝導形電子放出素子は前記絶
    縁性基板上に形成されていることを特徴とする請求項８
    に記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 前記表面伝導形電子放出素子は前記絶
    縁層上に形成されていることを特徴とする請求項８に記
    載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 ｍ本の行方向配線及びｎ本の列方向配
    線のそれぞれの両側の電圧印加用端子から電圧を印加し
    てフォーミングを行う電子源製造方法。