JPH08180797A

JPH08180797A - 電子源、該電子源を用いた画像形成装置、前記電子源の製造方法および前記画像形成装置の製造方法

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Publication number: JPH08180797A
Application number: JP31998794A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Nakanishi; 宏一郎中西
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-07-12
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JP3222338B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電子放出素子を駆動するための配線の信頼性
を向上させる。【構成】基板１の表面には、複数の電子放出素子９が
行列状に配置される。各電子放出素子９へ駆動電圧を印
加するための配線として、電子放出素子９の一方の素子
電極３に電気的に接続される複数の第１の配線層６と、
電子放出素子９の他方の素子電極２に電気的に接続され
る複数の第２の配線層８とが、互いに交差して設けられ
る。第１の配線層６と第２の配線層６とを電気的に絶縁
するために、第１の配線層６の表面には第１の層間絶縁
層７ａが形成され、また、第２の配線層８の裏面には、
第２の層間絶縁層７ｂが第２の配線層８に沿って形成さ
れる。これにより、第１の配線層６と第２の配線層８と
の交差部では他の部分よりも厚みが厚い絶縁構造が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数個の電子放出素子
を備える電子源およびその応用である画像形成装置、ま
た、それら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（以下、「ＦＥ型」と略す）、金属／絶
縁層／金属型（以下、「ＭＩＭ型」と略す）や表面伝導
型電子放出素子等がある。

【０００３】ＦＥ型の例としては、W.P.Dyke & W.W.Dol
an, "Field emission", Advance inElectron Physics,
8, 89(1956)あるいはC.A.Spindt, "Physical Propertie
s of thin-film field emission cathodes with molbde
ninum cones", J.Appl.phys., 47, 52488(1976)等が知
られている。ＭＩＭ型の例としては、C.A.Mead, "Thetu
nnel-emission amplifier, J.Appl.Phys., 32, 646(196
1) 等が知られている。表面伝導型電子放出素子の例と
しては、M.I.Elinson, Radio Eng. Electron Phys., 1
0, (1965)等がある。

【０００４】表面伝導型電子放出素子は、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
の表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等
によるＳｎＯ₂ 薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの
［G.Dittmer: "Thin Solid Films", 9, 317(1972) ］、
Ｉｎ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂薄膜によるもの［M.Hartwell and
C.G.Fonstad: "IEEETrans. ED Conf.", 519(1975)
］、カーボン薄膜によるもの［荒木久他：真空、第2
6巻、第１号、22頁（1983）］等が報告されている。

【０００５】これらの表面伝導型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２０に示す。同図において１００１は基板である。
１００４は導電性薄膜で、両端部が素子電極１００２、
１００３となるＨ型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、後述の通電フォーミング
と呼ばれる通電処理により電子放出部１００５が形成さ
れる。なお、図中の素子電極１００２、１００３の間隔
Ｌ１は０．５〜１ｍｍ、幅Ｗは０．１ｍｍで設定されて
いる。

【０００６】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜１００４を予
め通電フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放
出部１００５を形成するのが一般的であった。すなわ
ち、通電フォーミングとは前記導電性薄膜１００４の両
端に直流電圧あるいは非常にゆっくりとした昇電圧、例
えば１Ｖ／分程度を印加通電し、導電性薄膜１００４を
局所的に破壊、変形もしくは変質させ、電気的に高抵抗
な状態にした電子放出部１００５を形成することであ
る。なお、電子放出部１００５は導電性薄膜１００４の
一部に亀裂が発生しその亀裂付近から電子放出が行われ
る。前記通電フォーミング処理をした表面伝導型電子放
出素子は、上述した導電性薄膜１００４に電圧を印加
し、素子に電流を流すことにより、電子放出部１００５
より電子を放出させるものである。

【０００７】さらに、通常は通電フォーミング工程の終
了後に、活性化と呼ばれる工程が導入される。この目的
は、通電フォーミングにより高抵抗化された表面伝導型
電子放出素子に一定の電圧を一定時間通電し続けること
によって、電子放出量を増加させることである。

【０００８】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純で製造も容易であることから、大面積にわたって多
数素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴
を生かせるよういろいろな応用が研究されている。例え
ば、電荷ビーム源や表示装置等が挙げられる。多数の表
面伝導型電子放出素子を配列形成した例としては、はし
ご型配置と呼ぶ、並列に表面伝導型電子放出素子を配列
し、個々の素子の両端を配線（共通配線とも呼ぶ）で、
それぞれ結線した行を多数行配列した電子源が挙げられ
る（例えば、特開昭６４−３１３３２号公報、特開平１
−２８３７４９号公報、特開平１−２５７５５２号公報
等）。また、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に替
わって普及してきたが、自発光型でないためバックライ
トを持たなければならない等の問題点があり、自発光型
の表示装置の開発が望まれてきた。自発光型表示装置と
しては、表面伝導型電子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、可視光を発光さ
せる蛍光体とを組み合せた表示装置である画像形成装置
が挙げられる（例えば、米国特許第５０６６８８３号明
細書）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、多数
の電子放出素子を配置した電子源は、大面積の画像表示
装置等への応用が期待されている。しかし、画像の高解
像度化が進む状況においては、画素数の増加すなわちよ
り多数個の電子放出素子を配置することが要求される。
そのためには、各電子放出素子を駆動するために各電子
放出素子に接続される配線の信頼性についても、より一
層向上させる必要があった。

【００１０】そこで本発明は、電子放出素子を駆動する
ための配線の信頼性を向上させる電子源、およびその応
用である画像形成装置、さらには、それらの製造方法を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の電子源は、電子放出部と一対の素子電極とを有
し前記素子電極間に駆動電圧を印加することにより前記
電子放出部より電子を放出する電子放出素子が、基板上
に行列状に復数個配置された電子源において、前記基板
に、前記素子電極間に駆動電圧を印加するための配線と
して、行方向に並んだ前記電子放出素子の素子電極のう
ち一方の素子電極と電気的に接続される複数の行方向配
線と、前記各行方向配線上を通り前記各行方向配線と交
差し、列方向に並んだ前記電子放出素子の素子電極のう
ち他方の素子電極に電気的に接続される複数の列方向配
線とが、絶縁構造を介して形成され、前記絶縁構造の前
記各行方向配線と前記各列方向配線との交差部での厚み
が、前記絶縁構造の他の部分での厚みよりも厚くなって
いることを特徴とする。

【００１２】また、前記各行方向配線および各列方向配
線が、厚膜印刷法により形成され他ものであってもよい
し、前記交差部では、前記絶縁構造が複数層の絶縁層で
構成されているものであってもよい。

【００１３】この場合、前記複数の絶縁層が、厚膜印刷
法により形成されるものや、前記各行方向配線毎に前記
各行方向配線に沿って形成された第１の絶縁層と、前記
各列方向配線毎に前記各列方向配線に沿って形成された
第２の絶縁層とで構成されているものであってもよい。

【００１４】さらに、上記の第２の絶縁層にかえて、前
記各第１の絶縁層と前記各行方向配線との交差部に形成
された第２の絶縁層としたものであってもよく、この場
合には、第２の絶縁層の幅を、前記各列方向配線の幅よ
りも大きくしたものでもよい。

【００１５】そして、前記電子放出素子は、対向する対
の素子電極と、前記対の素子電極間をつなぎ一部が電気
的に高抵抗な状態となった導電性薄膜とで構成される、
表面伝導型の電子放出素子であることが好ましい。

【００１６】本発明の画像形成装置は、上記本発明のい
ずれか１つの電子源を備えた画像形成装置であって、前
記電子源の電子放出素子から放出された電子が衝突する
ことにより画像が形成される画像形成部材が支持枠を介
して前記電子源に対向配置され、前記電子源と前記支持
枠と前記画像形成部材とを含む外囲器の内部が真空雰囲
気とされていることを特徴とする。

【００１７】また、前記画像形成部材は、前記電子放出
素子から放出された電子が衝突することにより発光する
蛍光体を含む蛍光膜であってもよい。

【００１８】本発明の電子源の製造方法は、基板上に、
電子放出素子を構成する対の素子電極を行列状に複数対
配置し、前記素子電極間に電圧を印加して前記電子放出
素子の電子放出部より電子を放出させるための配線を形
成する電子源の製造方法において、前記配線を形成する
工程が、行方向に並んだ前記対の素子電極のうち一方の
素子電極に電気的に接続される複数の行方向配線を形成
する工程と、少なくとも前記各行方向配線上の所定の部
位に絶縁構造を形成する工程と、列方向に並んだ前記対
の素子電極のうち他方の素子電極に電気的に接続される
複数の列方向配線を、前記絶縁構造を間において前記行
方向配線と交差して形成する工程とを含み、前記絶縁構
造を形成する際、前記各行方向配線と前記各列方向配線
との交差部での厚みを、他の部位よりも厚くなるように
形成することを特徴とする。

【００１９】また、前記各行方向配線および各列方向配
線を、厚膜印刷法により形成したものや、前記交差部で
は複数層の絶縁層を形成することにより、前記交差部で
の前記絶縁構造の厚みを厚くするものであってもよい。

【００２０】この場合、前記複数の絶縁層を、厚膜印刷
法により形成してもよい。

【００２１】本発明の画像形成装置の製造方法は、上記
本発明の電子源の製造方法のいずれか１つの方法により
電子源を製造し、前記電子源に支持枠を介して、前記電
子源の電子放出素子から放出された電子が衝突すること
により画像が形成される画像形成部材を対向配置して外
囲器を構成した後、前記外囲器の内部を排気することを
特徴とする。

【００２２】また、前記画像形成部材を、前記電子放出
素子から放出された電子が衝突することにより発光する
蛍光体を含む蛍光膜で構成するものであってもよい。

【００２３】

【作用】上記のとおり構成された本発明の電子源では、
行列状に配置された電子放出素子を駆動するために、複
数の行方向配線と複数の列方向配線とが互いに交差して
形成されるが、各行方向配線と各列方向配線との間には
絶縁構造が設けられ、これにより、行方向配線と列方向
配線とが電気的に絶縁されている。ここで、絶縁構造の
厚みが、各行方向配線と各列方向配線との交差部におい
て厚くなっているので、行方向配線と列方向配線との絶
縁性が確保され、大面積の電子源においても配線の信頼
性が向上する。このように、絶縁構造の厚みを部分的に
厚くすることは、絶縁構造を複数の絶縁層で構成するこ
とで容易に行える。

【００２４】また、各配線や絶縁層を厚膜印刷法により
形成することで、フォトリソグラフィ工程を必要とせず
に各配線や絶縁層の形成を行え、各配線や絶縁層の形成
工程の短縮化が図られる。

【００２５】さらに、絶縁構造を複数の絶縁層で構成し
た場合、絶縁層を、各行方向配線毎に各行方向配線に沿
って形成された第１の絶縁層と、各列方向配線毎に各列
方向配線に沿って形成された第２の絶縁層とで構成する
ことにより、各行方向配線の上側および各列方向配線の
下側には、必ず絶縁層が存在することになる。その結
果、行方向配線と列方向配線との位置ずれが生じても、
両者の絶縁性はより確実に確保される。また、このこと
により両者の位置ずれに対する許容度が大きくなり、位
置合わせも容易になる。しかも、各絶縁層の幅を、配線
の幅と同程度に小さくすることができるので、配線に支
配される部分の面積が低減される。その結果、高密度配
線が可能となり、電子放出素子の高密度配置が達成され
る。

【００２６】一方、上記第２の絶縁層を、各列方向配線
毎に各列方向配線に沿って形成するのではなく、各第１
の絶縁層と各行方向配線との交差部に形成した場合に
は、第２の絶縁層の幅を、列方向配線の幅よりも大きく
することで、列方向配線の位置ずれに対する許容度が大
きいものとなる。

【００２７】そして、本発明の電子源に用いられる電子
放出素子の中でとりわけ好ましいのは、表面伝導型の電
子放出素子である。表面伝導型の電子放出素子は、構造
が簡単で製造が単純であり、大面積のものも容易に作製
できる。近年、特に大画面で安価な画像形成装置が求め
られる状況においては、とりわけ好適な電子放出素子で
ある。

【００２８】本発明の画像形成装置は、上述した配線構
造を有する本発明の電子源を用いているので、配線の信
頼性が向上し、電子放出素子からの電子放出による画像
の形成が良好に行われる。特に、絶縁構造が、各行方向
配線毎に各行方向配線に沿って形成された第１の絶縁層
と、各列方向配線毎に各列方向配線に沿って形成された
第２の絶縁層とで構成されたものでは、上述のように電
子放出素子を高密度で配置できるので、単位面積あたり
の画素数を増やし、高解像度を有する画像形成装置が達
成される。

【００２９】また、画像形成部材として、電子放出素子
から放出される電子が衝突することにより発光する蛍光
体を含む蛍光膜を用いることで、画像表示装置への適用
も可能である。

【００３０】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００３１】（第１実施例）図１は、本発明の電子源の
第１実施例の要部斜視図であり、多数個の表面伝導型の
電子放出素子９がマトリックス状に配置された基板１の
一部を示している。各電子放出素子９は、それぞれ対向
する一対の素子電極２、３と、これら対の素子電極２、
３をつなぐ、電子放出部形成用の導電性薄膜４とで構成
される。

【００３２】また、基板１上には、Ｙ方向（行方向）に
並んだ電子放出素子９の一方の素子電極３上を通り、Ｙ
方向に配列された一方の素子電極３と電気的に接続され
る、行方向配線としての複数本の第１の配線層６と、Ｘ
方向（列方向）に並んだ電子放出素子９の他方の素子電
極２上を通り、Ｘ方向に配列された他方の素子電極２と
電気的に接続される、列方向配線としての複数本の第２
の配線層８とが、マトリックス状に設けられている。

【００３３】各第１の配線層６の表面は、それぞれ第１
の配線層６に沿って形成された第１の層間絶縁層７ａで
覆われる一方、各第２の配線層８は、それぞれ第２の配
線層８に沿って形成された第２の層間絶縁層７ｂ上に設
けられ、第１の配線層６と第２の配線層８とは、互いに
第１の層間絶縁層７ａおよび第２の層間絶縁層７ｂによ
り絶縁されている。これら第１の層間絶縁層７ａおよび
第２の層間絶縁層７ｂにより、第１の配線層６と第２の
配線層８との交差部での絶縁層の厚みが、他の部分での
厚みよりも厚くなっている絶縁構造を構成している。こ
こで、電子放出素子９の他方の素子電極２と第２の配線
層８とを電気的に接続させるために、第２の層間絶縁層
７ｂには、一方の素子電極２の位置に対応して、第２の
層間絶縁層７ｂを貫通するコンタクトホール（不図示）
が設けられている。このコンタクトホールを埋め込むよ
うに第２の配線層８を形成することで、第２の配線層８
は他方の素子電極２に電気的に接続される。

【００３４】また、詳しくは後述するが、第２の配線層
８には、Ｘ方向に配列される電子放出素子９の行を、入
力信号に応じて走査するための走査信号を印加する不図
示の走査信号発生手段と電気的に接続されている。一
方、第１の配線層６には、Ｙ方向に配列される電子放出
素子９の列の各列を入力信号に応じて変調するための変
調を信号を印加する不図示の変調信号発生手段を電気的
に接続されている。さらに、電子放出素子９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
と変調信号との差電圧として供給されるものである。

【００３５】上記構成において、単純なマトリックス配
線だけで個別の素子を選択して独立に駆動可能になる。

【００３６】ここで、本発明に好適な表面伝導型の電子
放出素子について説明する。

【００３７】図６は、本発明に好適な基本的な表面伝導
型の電子放出素子の構成を示す図で、同図（ａ）はその
平面図、同図（ｂ）はその断面図である。以下、図６を
用いて、本発明に好適な電子放出素子の基本的な構成を
説明する。

【００３８】図６において、基板１０１上には互いに間
隔をおいて２つの素子電極１０２、１０３が配置され、
各素子電極１０２、１０３をつないで、電子放出部１０
５が形成された導電性薄膜１０４が設けられている。

【００３９】基板１０１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
ガラス基板等およびアルミナ等のセラミックス等が用い
られる。

【００４０】対向する素子電極１０２、１０３の材料と
しては、一般的な導体材料が用いられ、例えば、Ｎｉ、
Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ
等の金属あるいは合金、およびＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ
Ｏ₂ 、Ｐｄ−Ａｇ等の金属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、Ｉｎ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂等の
透明導体、およびポリシリコン等の半導体導体材料等か
ら適宜選択される。

【００４１】素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ、導電性
薄膜１０４の形状等は、応用される形態等によって設計
される。素子電極間隔Ｌは、好ましくは数百オングスト
ロームより数百マイクロメートルであり、より好ましく
は、素子電極１０２、１０３間に印加する電圧と電子放
出し得る電界強度等により、数マイクロメートルより数
十マイクロメートルである。素子電極長さＷは、好まし
くは、電極の抵抗値、電子放出特性により、数マイクロ
メートルより数百マイクロメートルである。また、素子
電極１０２、１０３の膜厚ｄは、数百オングストローム
より数マイクロメートルである。

【００４２】なお、図６に示した構成に限らず、基板１
０１上に、導電性薄膜１０４、対向する素子電極１０
２、１０３の電極順に積層構成してもよい。

【００４３】導電性薄膜１０４は、良好な電子放出特性
を得るためには、微粒子で構成された微粒子膜が特に好
ましく、その膜厚は、素子電極１０２、１０３へのステ
ップカバレージ、素子電極１０２、１０３間の抵抗値お
よび後述する通電フォーミング条件等によって適宜設定
され、好ましくは、数オングストロームより数千オング
ストロームで、特に好ましくは、１０オングストローム
より５００オングストロームであり、その抵抗値は、１
０³より１０⁷Ω／□のシート抵抗値である。

【００４４】また、導電性薄膜１０４を構成する材料
は、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金
属、ＰｄＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉｎ₂Ｏ₃ 、ＰｂＯ、Ｓｂ₂Ｏ
₃ 、等の酸化物、ＨｆＢ₂、ＺｒＢ ₂、ＬａＢ₆、Ｃｅ
Ｂ₆、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、さらにはＡｇＭｇ、ＮｉＣｕ、ＰｂＳｎ等が挙げ
られる。

【００４５】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
をさしており、微粒子の粒径は、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１０オングストロ
ームより２００オングストロームである。

【００４６】電子放出部１０５は、導電性薄膜１０４の
一部に形成され、電気的に高抵抗な状態となった亀裂で
あり、導電性薄膜１０４の膜厚、膜質、材料および後述
する通電フォーミング等の製法に依存して形成される。
また、数オングストロームより数百オングストロームの
粒径の導電性微粒子を有することもある。この導電性微
粒子は、導電性薄膜１０４を構成する材料の元素の一
部、あるいは全てと同様のものである。また、電子放出
部１０５およびその近傍の導電性薄膜１０４には、炭素
あるいは炭素化合物を有することもある。

【００４７】上述の表面伝導型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７に
示す。

【００４８】以下、順をおって図６および図７に基づい
て製造方法の説明をする。

【００４９】（１）基板１０１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
により基板１０１上に素子電極材料を堆積後、フォトリ
ソグラフィー技術により基板１０１上に素子電極１０
２、１０３を形成する（図７（ａ））。

【００５０】素子電極１０２、１０３の形成方法として
は、厚膜印刷法を用いても一向に差し支えない。印刷法
を用いた場合の材料としては、有機金属ペースト（ＭＯ
Ｄ）等が挙げられる。

【００５１】（２）素子電極１０２、１０３を設けた
基板１０１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。有機金属溶液とは、前
述の導電性薄膜１０４の材料の金属を主元素とする有機
金属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、導電性薄膜１０４を形成する（図７（ｂ））。
ここでは、有機金属溶液の塗布法により説明したが、こ
れに限るものでなく、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。

【００５２】（３）続いて、素子電極１０２、１０３
間に、不図示の電源により通電すると、導電性薄膜１０
４の部位に、構造の変化した電子放出部１０５が形成さ
れる（図７（ｃ））。この通電処理は通電フォーミング
と呼ばれ、通電フォーミングにより導電性薄膜１０４を
局所的に破壊、変形もしくは変質させ、構造の変化した
部位を電子放出部１０５と呼ぶ。通電フォーミングの電
圧波形の例を図８に示す。

【００５３】電圧波形は、特に、パルス波形が好まし
く、パルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加
する場合（図８（ａ））と、パルス波高値を増加させな
がら電圧パルスを印加する場合（図８（ｂ））とがあ
る。まず、パルス波高値を定電圧とした場合について説
明する。

【００５４】図８（ａ）におけるＴ１およびＴ２は、そ
れぞれ電圧波形のパルス幅およびパルス間隔であり、Ｔ
１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（通電フォーミン
グ時のピーク電圧）は、表面伝導型電子放出素子の前述
した形態に応じて適宜選択し、適当な真空度、例えば１
０^-5Ｔｏｒｒ程度の真空雰囲気下で、数秒から数十分印
加する。なお、素子電極１０２、１０３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
形を用いてもよい。

【００５５】図８（ｂ）におけるＴ１およびＴ２は、そ
れぞれ図８（ａ）と同様であり、三角波の波高値（通電
フォーミング時のピーク電圧）は、例えば０．１Ｖステ
ップ程度ずつ増加させ、適当な真空雰囲気下で印加す
る。なお、この場合の通電フォーミング処理の終了は、
パルス間隔Ｔ２中に、導電性薄膜１０４を局所的に破
壊、変形させない程度の電圧、例えば１Ｍオーム以上の
抵抗を示したとき、通電フォーミングを終了とする。

【００５６】（４）次に、通電フォーミングが終了し
た素子に活性化工程と呼ぶ処理を好ましくは施す。活性
化工程とは、例えば、１０^-4〜１０^-5Ｔｏｒｒ程度の真
空度で、通電フォーミング同様、パルス波高値を定電圧
としたパルスの印加を繰り返す処理のことをいい、真空
中に存在する有機物質から、炭素あるいは炭素化合物を
堆積することで、導電性薄膜１０４を流れる素子電流Ｉ
ｆ、電子放出部１０５より放出される放出電流Ｉｅが著
しく変化する処理である。素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅ
を測定しながら、例えば、放出電流Ｉｅが飽和した時点
で、活性化工程を終了する。また、パルス波高値は、好
ましくは動作駆動電圧である。

【００５７】なお、ここでいう炭素および炭素化合物と
は、グラファイト（単、多結晶双方を指す）、非晶質カ
ーボン（非晶質カーボンおよび多結晶グラファイトとの
混合物を指す）であり、その膜厚は、好ましくは５００
オングストローム以下、より好ましくは３００オングス
トローム以下である。

【００５８】（５）こうして作製した電子放出素子
を、通電フォーミング工程、活性化工程での真空度より
高い真空度の真空雰囲気にし、好ましく動作駆動する。
また、より好ましくは、これより高い真空度の真空雰囲
気下で、８０℃〜１５０℃に加熱後、動作駆動する。

【００５９】通電フォーミング工程、活性化処理した真
空度より高い真空度の真空雰囲気とは、例えば、約１０
^-6Ｔｏｒｒ以上の真空度を有する真空度であり、より好
ましくは、超高真空系であり、炭素あるいは炭素化合物
が新たに、ほぼ堆積しない真空度である。従って、これ
によって、これ以上の炭素あるいは炭素化合物の堆積を
抑制することが可能となり、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉ
ｅが安定する。

【００６０】上述のような構成と製造方法によって作製
された、本発明に好適な電子放出素子の特性評価につい
て、図９および図１０を用いて説明する。

【００６１】図９は、図６に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９において、図６と同一ものについては、
同一の符号で示した。また、１５１は、電子放出素子に
素子電圧Ｖｆを印加するための電源、１５０は素子電極
１０２、１０３間の導電性薄膜１０４を流れる素子電流
Ｉｆを測定するための電流計、１５４は、素子の電子放
出部１０５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、１５３はアノード電極１５４に電圧を
印加するための高圧電源、１５２は素子の電子放出部１
０５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。

【００６２】また、電子放出素子およびアノード電極１
５４は真空装置内に設置され、その真空装置には排気ポ
ンプ１５６およ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、排気ポンプ１５６は、ター
ボポンプ、ロータリーポンプからなる通常の高真空装置
系と、更に、イオンポンプからなる超高真空装置系とか
らなる。また、真空装置１５５全体および基板は、不図
示のヒータにより２００℃まで加熱できる。従って、本
測定装置では、前述の通電フォーミング以降の工程も行
うことができる。アノード電極１５４の電圧は、１ｋＶ
〜１０ｋＶ、アノード電極１５４と電子放出素子との距
離Ｈは２ｍｍ〜８ｍｍの範囲で測定した。

【００６３】図９に示した測定評価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１０に示す。なお、放出電流Ｉｅは
素子電流Ｉｆに比べて著しく小さいので、図１０では任
意単位で示されており、素子電流Ｉｆのおよそ１０００
分の１程度である。

【００６４】図１０からも明らかなように、本発明に好
適な表面伝導型電子放出素子は、放出電流Ｉｅに対する
三つの特徴的特性を有する。

【００６５】まず第一に、本素子は、ある電圧（しきい
値電圧と呼ぶ、図１０中のＶｔｈ）以上の素子電圧Ｖｆ
を印加すると急激に放出電流Ｉｅが増加し、一方、しき
い値電圧Ｖｔｈ以下では放出電流Ｉｅがほとんど検出さ
れない。すなわち、放出電流Ｉｅに対する明確なしきい
値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。

【００６６】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。

【００６７】第三に、アノード電極１５４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。
すなわち、アノード電極１５４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。

【００６８】以上のような、本発明に好適な表面伝導型
電子放出素子の特徴的特性のため、入力信号に応じて、
電子放出特性が、複数の電子放出素子を配置した電子
源、画像形成装置等でも容易に制御できることとなり、
多方面への応用ができる。

【００６９】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）、より好ましい特性
の例を図１０に実線で示したが、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（ＶＣ
ＮＲ特性と呼ぶ）特性を示す場合もある（図１０中、破
線で示す）。また、これら素子電流Ｉｆの特性は、その
製法および測定時の測定条件等に依存する。なお、この
場合も、本電子放出素子は上述した三つの特性上の特徴
を有する。

【００７０】さらに、上述の評価装置において、素子電
極１０２、１０３間に電圧を印加して電子放出部１０５
より電子を放出させ、高圧電源１５３によりアノード電
極１５４に電圧を印加すると、放出電子は、基板１０１
の面に対する電子放出部１０５からの法線に対して、素
子に印加した電圧の正極側（図９では素子電極１０２
側）にずれて飛翔する。このような放射特性は、基板１
０１に平行な面内での電位分布が、電子放出部１０５に
対して非対称になることによるものと考えられる。

【００７１】次に、図１に示した本実施例の電子源の製
造工程について、図２〜図５を参照して説明する。な
お、図２〜図５には、代表して１つの電子放出素子９お
よびその配線について示している。

【００７２】まず、図２に示すように、予め十分に洗浄
した基板１に素子電極２、３を形成する。通常、電子放
出部形成用の導電性薄膜４は、各配線層６、８と比べて
著しく薄い膜であるので、濡れ性、段差保持性等の問題
を回避し、電子放出部形成用の導電性薄膜４と各配線層
６、８との電気的接続を良好にするために、素子電極
２、３は設けられている。そのため、各配線層６、８
を、例えばスパッタリング法等により薄膜で構成する場
合は、素子電極２、３は必ずしも設ける必要はなく、後
述する各配線層６、８の形成と同時に形成することも可
能である。

【００７３】素子電極２、３の形成方法としては、真空
蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法等の真空
系を用いる方法や、溶媒に金属成分およびガラス成分を
混合した厚膜ペーストを印刷、焼成することにより形成
する厚膜形成法がある。製造工程の短縮化を図るために
は、フォトリソグラフィ工程を必要としない厚膜印刷法
により素子電極２、３を形成すればよいが、素子電極
２、３は、前述したように導電製薄膜４（図１参照）と
の濡れ性を良好にするため、膜厚が薄い方が望ましい。
そこで、厚膜印刷法を用いる場合は、その際使用するペ
ーストとして、有機金属化合物により構成された、いわ
ゆるＭＯＤペーストを使用することが好ましい。もちろ
ん、これ以外の成膜方法を用いても差し支えない。ま
た、素子電極２、３の構成材料としては、電気伝導性の
ある物質であれば、特に限定されるものではない。

【００７４】さらに、電子源の製造工程をより簡単にす
る場合には、素子電極２、３と、外部回路との接続用電
極（不図示）とを同時に形成することも可能である。こ
の場合も、厚膜印刷法を用いることが簡便であるが、も
ちろんスパッタ法等により成膜しフォトリソグラフィ技
術によりパターン形成しても、一向に構わない。

【００７５】本実施例では、基板１としてソーダライム
ガラス基板を用い、素子電極２、３の形成は厚膜印刷法
によった。この際使用したペーストはＭＯＤペースト
で、金属成分はＡｕである。印刷の方法はスクリーン印
刷法である。印刷の後、７０℃で１０分間乾燥し、次に
本焼成を実施する。焼成温度は５５０℃で、ピーク保持
時間は約８分である。印刷、焼成後の１つの素子電極
２、３の厚みは０．３マイクロメートル以下であり、ま
た素子電極２、３間の間隔が２マイクロメートルであっ
た。

【００７６】次いで、図３に示すように、基板１上に、
素子電極２、３のうち一方の素子電極３と電気的に接続
するように、第１の配線層６を形成する。第１の配線層
６の形成方法には、素子電極２、３の形成方法と同様の
方法が適用できるが、第１の配線層６は素子電極２、３
と異なり、電気抵抗を低減させるために、膜厚が厚い方
が好ましい。そのため、第１の配線層６の形成方法とし
ては、厚膜印刷法を用いるのが好ましい。その際のペー
スト材料としては導電性のものであればどのようなもの
でもよく、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ等の貴金属、Ｃｕ、
Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｒ等の卑金属、またはこれらの混合物か
らなる微粒子がビヒクル中に分散したもの等が用いられ
る。また、高粘度、高チキソトロピー性を有するもの
が、細線の形成に適している。もちろん、薄膜配線の適
用も可能であるが、膜厚を厚くするためには厚膜印刷法
よりも時間がかかる。

【００７７】本実施例では、厚膜スクリーン印刷法を用
いた。使用したペーストは、ノリタケ（株）製のＮＰ−
４０２８Ａとした。

【００７８】第１の配線層６を形成したら、図４に示す
ように、第１の配線層６を覆って第１の層間絶縁層７ａ
を形成し、その後、他方の素子電極２上を通り第１の層
間絶縁層７ａと交差する第２の層間絶縁層７ｂを形成す
る。これにより、第１の配線層６と、次工程で形成され
る第２の配線層８との交差部には、第１の層間絶縁層７
ａと第２の層間絶縁層７ｂとが存在することになり、そ
の部分の厚みは他の部分の厚みよりも大きくなる。第１
の層間絶縁層７ａおよび第２の層間絶縁層７ｂの構成材
料としては、例えば、ＳｉＯ₂ 薄膜、あるいはガラス微
粒子や酸化物微粒子をビヒクル中に分散したもの等、金
属成分を含まない厚膜ペーストによる膜等、絶縁性を保
つことができるものであればよい。厚膜印刷法を用いて
形成する場合には、第１の層間絶縁層７ａは第１の配線
層６と同様のスクリーン版を用いて形成でき、第２の層
間絶縁層７ｂは第２の配線層８と同様のスクリーン版を
用いて形成できる。また、このように、絶縁構造を２層
構造とすることで、絶縁構造の厚みを部分的に厚くする
のが容易に行える。

【００７９】本実施例では、厚膜スクリーン印刷法によ
り第１の層間絶縁層７ａおよび第２の層間絶縁層７ｂを
形成した。ペーストとしては、ＰｂＯを主成分としてガ
ラスバインダーを混合したペーストを用いた。焼成温度
は５５０℃、ピーク保持時間は約１５分である。印刷、
焼成後の第１の層間絶縁層７ａと第２の層間絶縁層７ｂ
との交差部での厚みは、３０マイクロメートル以下であ
った。

【００８０】そして、図５に示すように、層間絶縁層７
の上に第２の配線層８を形成する。第２の配線層８は、
第２の層間絶縁層７ｂに予め設けられたコンタクトホー
ル（不図示）を通じて他方の素子電極２と電気的に接続
される。第２の配線層８の膜厚についても、第１の配線
層６と同様の理由で厚い方が好ましく、その形成方法と
しては、第１の配線層６の形成方法と同様の方法が適用
できる。本実施例では、厚膜スクリーン印刷法を用い
た。

【００８１】以上で、マトリックス配線の部分が完成す
る。もちろん、ペースト材料、印刷方法等は、上述した
ものに限るものではない。

【００８２】最後に、図１に示したように、対の素子電
極２、３をつないで、電子放出部形成用の導電性薄膜４
を形成し、この導電性薄膜４に通電フォーミング処理を
施して電子放出部を形成し、電子源が完成する。導電性
薄膜４の形成方法および通電フォーミング処理について
は従来の方法をそのまま適用することができる。

【００８３】具体的には、対となる素子電極２、３をま
たいで、有機パラジウム（ＣＣＰ４２３０、奥野製薬工
業（株）製）をスピンナーにより回転塗布後、３００℃
で１０分間の加熱処理を行い、Ｐｄからなる導電製薄膜
４を形成する。このようにして形成された導電製薄膜４
は、Ｐｄを主元素とする微粒子から構成され、その膜厚
は１０ナノメートル、シート抵抗値は５×１０⁴ Ω／□
であった。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は微粒子が
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。このＰｄを主元素とする膜
を、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングする
ことにより、通電フォーミング処理までの素子の製造工
程が完了する。

【００８４】通電フォーミング処理は、本実施例では、
図８（ａ）に示したような、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ことにより行った。その際
の印加パルスは、パルス幅Ｔ１が１ミリ秒、パルス間隔
Ｔ２が１０ミリ秒、波高値が１４Ｖであり、約１０^-6Ｔ
ｏｒｒの真空雰囲気下で６０秒間実施した。このように
して作製された電子放出部は、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３ナノメートルであった。

【００８５】以上説明したように第１の層間絶縁層７ａ
および第２の層間絶縁層７ｂを設けることで、第１の配
線層６と第２の配線層８との交差部では絶縁構造が２層
構造となり、結果的に絶縁構造の厚みが厚くなる。これ
により、簡単な絶縁構造で第１の配線層６と第２の配線
層８との絶縁性が確保される。しかも、第１の配線層６
および第２の配線層８のパターンにしたがって、それぞ
れ第１の層間絶縁層７ａおよび第２の層間絶縁層７ｂを
形成するだけでよいので、絶縁構造の形成は容易であ
る。

【００８６】また、第１の配線層６の上側および第２の
配線層８の下側には必ず絶縁構造が存在することになる
ので、第１の配線層６または第２の配線層８の位置合わ
せが多少ずれたとしても、第１の配線層６と第２の配線
層８とがショートする確率は著しく減少する。従って、
大面積の電子源においても、第１の配線層６と第２の配
線層８との配線の特に絶縁性の信頼性が向上するととも
に、第１の配線層６と第２の配線層８との位置ずれに対
する許容度が大きくなり、両者の位置合わせが容易にな
るので、製造時間の短縮や歩留りの向上が図られる。

【００８７】さらに、仮に、第１の層間絶縁層７ａを設
けずに第２の層間絶縁層７ｂのみを設けた場合、第１の
配線層６と第２の配線層８との位置合わせ誤差によるシ
ョートを低減させるためには、第２の層間絶縁層７ｂの
幅を、第２の配線層８の幅よりも大きくする必要があ
る。しかし、本構成によれば、第１の配線層６および第
２の配線層８の位置ずれに対する許容度が大きいため
に、第２の層間絶縁層７ｂのみを設けた場合に比較して
第２の層間絶縁層７ｂ幅を小さくできる。従って、配線
に支配される部分の面積が低減され高密度配線が可能と
なるので、素子電極２、３ひいては電子放出素子９をよ
り高密度に配置することができるようになる。

【００８８】次に、図１に示した電子源を用いた画像形
成装置の一例について、図１１〜図１３を参照して説明
する。図１１は、図１に示した電子源を用いた画像形成
装置の表示パネルの一例の基本構成図であり、図１２
は、図１１に示した表示パネルの蛍光膜の、蛍光体の配
置例を示す図であり、図１３は、図１に示した電子源を
用いた画像形成装置によりＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
応じて表示を行う例の駆動回路のブロック図である。

【００８９】図１１において、リアプレート８１には、
図１に示したものと同様の電子源８０が固定されてい
る。電子源８０の、ｍ×ｎのマトリックス状に配置され
た電子放出素子８７は、それぞれ単純なマトリックス配
線を構成する、ｍ本の配線からなるｘ配線８８およびｎ
本の配線からなるｙ配線８９に接続されている。ここ
で、ｘ配線８８は図１に示した第２の配線層８および第
２の層間絶縁層７ｂに対応し、ｙ配線８９は図１に示し
た第１の配線６および第１の層間絶縁層７ａに対応す
る。

【００９０】電子源８０には、ガラス基板８３の内面
に、画像形成部材である蛍光膜８４とメタルバック８５
が形成されたフェースプレート８２が、支持枠８６を介
して対向配置されている。電子源８０とメタルバック８
５の間には、不図示の電源により、電子源８０から放出
された電子ビームを加速するための高電圧が印加され
る。これらリアプレート８１、支持枠８６およびフェー
スプレート８２は互いに気密固着（封着）され、リアプ
レート８１と支持枠８６とフェースプレート８２とで外
囲器９０を構成する。リアプレート８１、支持枠８６お
よびフェースプレート８２の封着は、互いの固着面にフ
リットガラス等を塗布し、大気中あるいは窒素中で、４
００℃〜５００℃で１０分以上焼成することで行われ
る。また、各ｘ配線８８にはそれぞれ支持枠８６に設け
られたｍ本の容器外端子Ｄｘ１、Ｄｘ２、・・・、Ｄｘ
ｍが接続され、各ｙ配線８９にはそれぞれ支持枠８６に
設けられたｎ本の容器外端子Ｄｙ１、Ｄｙ２、・・・、
Ｄｙｎに接続される。

【００９１】外囲器９０は上述のごとく、フェースプレ
ート８２、支持枠８６およびリアプレート８１で構成さ
れているが、リアプレート８１は主に電子源８０の強度
を補強する目的で設けられるため、電子源８０自体で十
分な強度を持つ場合は別体のリアプレート８１は必ずし
も必要でなく、電子源８０に直接、支持枠８６を封着
し、フェースプレート８２、支持枠８６および電子源８
０にて外囲器９０を構成してもよい。また、さらには、
フェースプレート８２、リアプレート８１間に、スペー
サと呼ばれる不図示の支持体を設置することで、大気圧
に対して十分な強度をもつ外囲器９０の構成にすること
もできる。

【００９２】蛍光膜８４は、モノクロームの場合は画像
形成部材である蛍光体のみからなるが、カラーの場合
は、図１２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８４ｂと蛍光体８４ａ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８４ａ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
透過および反射が少ない材料であればこれに限るもので
はない。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、沈殿法や印刷法が用いら
れる。さらに、カラーの場合には、スラリー法を用いる
ことも可能である。

【００９３】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８５の目的は、
蛍光体８４ａに照射された電子が帯電するのを防止する
こと、蛍光体８４ａの発光のうち内面側への光をフェー
スプレート８２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９０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８４ａの保護等であ
る。メタルバック８５は、蛍光膜８４を作製後、蛍光膜
８４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。

【００９４】フェースプレート８２には、さらに蛍光膜
８４の導電性を高めるため、蛍光膜８４の外側面に透明
電極（不図示）を設けてもよい。

【００９５】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体８４ｂと電子放出素子８７とを対応させなくては
ならないため、十分な位置合わせを行う必要がある。

【００９６】リアプレート８１と支持枠８６とフェース
プレート８２とを互いに封着し、外囲器９０が構成され
たら、不図示の排気管を通じて排気系により外囲器９０
内を１０^-7Ｔｏｒｒ程度の真空度まで排気し、外囲器９
０を封止する。また、外囲器９０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９０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の加熱法により、外囲器９
０内の所定の位置に配置されたゲッター（不図示）を加
熱し、蒸着膜を形成する工程である。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１０-5〜１０-7Ｔｏｒｒの真空度を維持する
ものである。なお、電子放出素子８７の通電フォーミン
グ処理以降の工程は、適宜設定される。

【００９７】次に、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づき
テレビジョン表示を行うための駆動回路の概略構成を、
図１３のブロック図を用いて説明する。符号１９１は図
１１に示した表示パネルであり、また、１９２は走査回
路、１９３は制御回路、１９４はシフトレジスタ、１９
５はラインメモリ、１９６は同期信号分離回路、１９７
は変調信号発生器、Ｖ_x、Ｖ_aは直流電圧源をそれぞれ
示す。

【００９８】以下、各部の機能を説明していくが、まず
表示パネル１９１は、端子Ｄｘ１ないしＤｘｍ、および
Ｄｙ１ないしＤｙｎ、および高圧端子Ｈ_vを介して外部
の電気回路と接続している。このうち、端子Ｄｘ１ない
しＤｘｍには、前記表示パネル１９１内に設けられてい
る電子源、すなわちｍ行ｎ列の行列状にマトリクス配線
された電子放出素子群を一行（ｎ素子）ずつ順次駆動し
てゆくための走査信号が印加される。

【００９９】一方、端子Ｄｙ１ないしＤｙｎには、前記
走査信号により選択された一行の電子放出素子の各素子
の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加され
る。また、高圧端子Ｈ_vには、直流電圧源Ｖ_aより、例
えば１０ｋＶの直流電圧が供給されるが、これは、電子
放出素子より出力される電子ビームに蛍光体を励起する
のに十分なエネルギーを付与するための加速電極であ
る。

【０１００】次に、走査回路１９２について説明する。
走査回路１９２は、内部にｍ個のスイッチング素子（図
中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）を備えるも
ので、各スイッチング素子は、直流電圧源Ｖ_xの出力電
圧もしくは０Ｖ（グランドレベル）のいずれか一方を選
択し、表示パネル１９１の端子Ｄｘ１ないしＤｘｍと電
気的に接続するものである。Ｓ１ないしＳｍの各スイッ
チング素子は、制御回路１９３が出力する制御信号に基
づいて動作するものであるが、実際には、例えばＦＥＴ
のようなスイッチング素子を組み合せることにより容易
に構成することが可能である。

【０１０１】なお、前記直流電圧源Ｖ_xは、本実施例の
場合には前記電子放出素子の特性（電子放出しきい値電
圧）に基づき、走査されていない素子に印加される駆動
電圧が電子放出しきい値電圧以下となるような一定電圧
を出力するように設定されている。

【０１０２】また、制御回路１９３は、外部より入力す
る画像信号に基づいて適切な表示が行われるように各部
の動作を整合させる働きをもつものである。次に説明す
る同期信号分離回路１９６より送られる同期信号Ｔ_SYNC
に基づいて、各部に対してＴ _SCANおよびＴ_SFTおよびＴ
_MRYの各制御信号を発生する。

【０１０３】同期信号分離回路１９６は、外部から入力
されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から、同期信号成分と
輝度信号成分とを分離するための回路で、よく知られて
いるように周波数分離（フィルター）回路を用いれば、
容易に構成できるものである。同期信号分離回路１９６
により分離された同期信号は、よく知られるように垂直
同期信号と水平同期信号よりなるが、ここでは説明の便
宜上、Ｔ_SYNC信号として図示した。一方、前記テレビ信
号から分離された画像の輝度信号成分を便宜上ＤＡＴＡ
信号と表わすが、同信号はシフトレジスタ１９４に入力
される。

【０１０４】シフトレジスタ１９４は、時系列的にシリ
アルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を、画像の１ライン
毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制
御信号１９３より送られる制御信号Ｔ_SFTに基づいて動
作する（すなわち、制御信号Ｔ_SFTは、シフトレジスタ
１９４のシフトクロックであると言い替えてもよい）。
シリアル／パラレル変換された画像１ライン分（電子放
出素子ｎ素子分の駆動データに相当する）のデータは、
Ｉｄ１ないしＩｄｎのｎ個の並列信号として前記シフト
レジスタ１９４より出力される。

【０１０５】ラインメモリ１９５は、画像１ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶するための記憶装置であ
り、制御回路１９３より送られる制御信号Ｔ_MRYにした
がって適宜Ｉｄ１ないしＩｄｎの内容を記憶する。記憶
された内容は、Ｉ’ｄ１ないしＩ’ｄｎとして出力さ
れ、変調信号発生器１９７に入力される。

【０１０６】変調信号発生器１９７は、前記画像データ
Ｉ’ｄ１ないしＩ’ｄｎの各々に応じて、電子放出素子
の各々を適切に駆動変調するための信号源で、その出力
信号は、端子Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じて表示パネル１
９１内の電子放出素子に印加される。

【０１０７】前述したように、本発明に係わる電子放出
素子は、放出電流Ｉｅに対して以下の基本特性を有して
いる。すなわち、前述したように、電子放出には明確な
しきい値電圧Ｖｔｈがあり、Ｖｔｈ以上の電圧を印加さ
れたときのみ電子放出が生じる。また、電子放出しきい
値以上の電圧に対しては、素子への印加電圧の変化に応
じて放出電流も変化してゆく。なお、電子放出素子の材
料や構成、製造方法を変えることにより、電子放出しき
い値電圧Ｖｔｈの値や、印加電圧に対する放出電流の変
化の度合が変る場合もあるが、いずれにしても以下のよ
うなことがいえる。

【０１０８】すなわち、本素子にパルス状の電圧を印加
する場合、例えば電子放出しきい値以下の電圧を印加し
ても電子放出は生じないが、電子放出しきい値以上の電
圧を印加する場合には電子ビームが出力される。その
際、第一には、パルスの波高値Ｖｍを変化させることに
より出力電子ビームの強度を制御することが可能であ
る。第二には、パルスの幅Ｐｗを変化させることにより
出力電子ビームの電荷の総量を制御することが可能であ
る。

【０１０９】したがって、入力信号に応じて、電子放出
素子を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅
変調方式等が挙げられ、電圧変調方式を実施するには、
変調信号発生器１９７としては、一定の長さの電圧パル
スを発生するが入力されるデータに応じて適宜パルスの
波高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いる。

【０１１０】また、パルス幅変調方式を実施するには、
変調信号発生器１９７としては、一定の波高値の電圧パ
ルスを発生するが入力されるデータに応じて適宜電圧パ
ルスの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用
いるものである。

【０１１１】以上説明した一連の動作により、表示パネ
ル１９１を用いてテレビジョンの表示を行える。なお、
上記説明中、特に記載しなかったが、シフトレジスタ１
９４やラインメモリ１９５は、デジタル信号式のもので
もアナログ信号式のものでも差し支えなく、画像信号の
シリアル／パラレル変換や記憶が所定の速度で行われれ
ばよい。

【０１１２】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１９６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化
する必要があるが、これは同期信号分離回路１９６の出
力部にＡ／Ｄ変換器を備えれば容易に可能であることは
いうまでもない。また、これと関連してラインメモリ１
９５の出力信号がデジタル信号かアナログ信号かによ
り、変調信号発生器１９７に用いられる回路が若干異な
ったものとなるのはいうまでもない。すなわち、デジタ
ル信号の場合には、電圧変調方式の場合、変調信号発生
器１９７には、例えばよく知られるＤ／Ａ変換回路を用
い、必要に応じて増幅回路等を付け加えればよい。また
パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器１９７は、例
えば高速の発振器および発振器の出力する波数を計数す
る計数器（カウンタ）および計数器の出力値と前記ライ
ンメモリ１９５の出力値を比較する比較器（コンパレー
タ）を組み合せた回路を用いれば当業者であれば容易に
構成できる。必要に応じて、比較器の出力するパルス幅
変調された変調信号を電子放出素子の駆動電圧にまで電
圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。

【０１１３】一方、アナログ信号の場合には、電圧変調
方式の場合、変調信号発生器１９７には、例えばよく知
られるオペアンプ等を用いた増幅回路を用いればよく、
必要に応じてレベルシフト回路等を付け加えてもよい。
また、パルス幅変調方式の場合には、例えばよく知られ
た電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を用いればよく、必要
に応じて電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するた
めの増幅器を付け加えてもよい。

【０１１４】以上のように完成した画像表示装置におい
て、電子源８０の各電子放出素子８７に、端子Ｄｘ１な
いしＤｘｍ、Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じ、電圧を印加す
ることにより、電子を放出させ、高圧端子Ｈ_vを通じ、
メタルバック８５あるいは透明電極（不図示）に高圧を
印加し、電子ビームを加速し、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ことができる。
また、図１に示したような配線構造を有する電子源８０
を用いることにより、電子放出素子８７への配線の信頼
性が高いものとなり、良好な画像表示が行える。また、
配線および電子放出素子８７の密度を高密度化できるの
で、単位面積あたりの画素数を増やし、高解像度を有す
る画像形成装置が達成される。

【０１１５】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、画像形成装置の用途に適するよう
に適宜選択する。また、入力信号例として、ＮＴＳＣ方
式を挙げたが、これに限るものでなく、ＰＡＬ、ＳＥＣ
ＡＭ方式等の諸方式でもよく、また、これよりも、多数
の走査線からなるＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方式をは
じめとする高品位ＴＶ）方式でもよい。

【０１１６】（第２実施例）図１４は、本発明の電子源
の第２実施例の要部斜視図である。本実施例でも、第１
実施例と同様に第１の配線層２０６と第２の配線層２０
８との絶縁構造を第１の層間絶縁層２０７ａと第２の層
間絶縁層２０７ｂとで構成しているが、両者の配置が第
１実施例と異なっている。すなわち、第２の層間絶縁層
２０７ｂの幅を、第２の配線層２０８の幅よりも大きく
し、第１の層間絶縁層２０７ａを、第２の層間絶縁層２
０７ｂと第１の配線層２０６との交差部に形成してい
る。これにより、第１の配線層２０６と第２の配線層２
０８との交差部での絶縁構造の厚みが、他の部分での厚
みよりも厚くなっている。その他の構成については第１
実施例と同様でよいので、その説明は省略する。

【０１１７】次に、本実施例の電子源の製造工程につい
て説明する。

【０１１８】まず、図１５に示すように、ソーダライム
ガラスからなる基板２０１を十分に洗浄した後、この基
板２０１上に素子電極２０２、２０３を形成する。本実
施例では、素子電極２０２、２０３の形成方法として、
厚膜印刷法を用いた。使用したペーストはＭＯＤペース
トで、金属成分はＰｔである。印刷の方法はスクリーン
印刷法である。印刷の後、７０℃で１０分間乾燥し、次
に本焼成を実施する。焼成温度は５５０℃で、ピーク保
持時間は約８分である。印刷、焼成後の素子電極２０
２、２０３の膜厚は、０．２５マイクロメートル以下で
あった。またこのとき、外部回路との接続用電極（不図
示）を同時に形成し、工程を１工程短縮した。

【０１１９】次いで、図１６に示すように、一方の素子
電極２０３上を通る第１の配線層２０６を、第１実施例
と同様にして形成し、第１の配線層２０６と一方の素子
電極２０３との電気的接続を得た。

【０１２０】第１の配線層２０６を形成したら、図１７
に示すように、他方の素子電極上を通り第１の配線層２
０６に交差する第２の層間絶縁層２０７ｂを形成する。
さらに、図１８に示すように、第１の配線層２０６と第
２の層間絶縁層１０７ｂとの交差部での、第２の層間絶
縁層２０７ｂの上に、第１の層間絶縁層２０７ａを形成
する。第１の層間絶縁層２０７ａおよび第２の層間絶縁
層２０７ｂの形成方法としては、第１実施例と同様に、
厚膜スクリーン印刷法を用いた。ペーストは、ＰｂＯを
主成分としてガラスバインダーおよび樹脂を混合したペ
ーストを用いた。焼成温度は５５０℃、ピーク保持時間
は約１５分である。印刷、焼成後の第１の層間絶縁層２
０７ａと第２の層間絶縁層２０７ｂとの交差部での厚み
は、３０マイクロメートル以下であった。なお、第２の
層間絶縁層２０７ｂの形成後、または第１の層間絶縁層
２０７ａの形成後に、第２の層間絶縁層２０７ｂに、他
方の素子電極２０２と、次工程で形成する第２の配線層
２０８との電気的接続のためのコンタクトホール（不図
示）を形成しておく。また、第２の配線層２０８の形成
時の位置ずれを考慮し、第１の層間絶縁層１０７ａの幅
および第２の層間絶縁層２０７ｂの幅を、第２の配線層
２０８の幅よりも大きくすることが好ましい。

【０１２１】そして、図１９に示すように、第１の層間
絶縁層２０７ａおよび第２の層間絶縁層２０７ｂの上
に、第２の層間絶縁層２０７ｂに沿って第２の配線層２
０８を形成する。第１の層間絶縁層２０７ａには、前述
したようにコンタクトホールが形成されているので、第
２の配線層２０８の形成により、他方の素子電極２０２
は第２の配線層２０８と電気的に接続される。第２の配
線層２０８の形成方法としては、第１の配線層２０６の
形成方法と同様の方法が適用できる。

【０１２２】以上で、マトリックス配線の部分が完成す
る。もちろん、ペースト材料、印刷方法等は、上述した
ものに限るものではない。

【０１２３】最後に、図１４に示したように、対の素子
電極２０２、２０３をつないで、電子放出部形成用の導
電性薄膜２０４を形成し、この導電性薄膜２０４に通電
フォーミング処理を施して電子放出部を形成し、電子源
が完成する。

【０１２４】以上説明したように、第１の配線層２０６
と第２の配線層２０８との間に、第２の配線層２０８に
沿った第２の層間絶縁層２０７ｂと、第２の層間絶縁層
２０７ｂと第１の配線層２０６との交差部に位置する第
１の層間絶縁層２０７ａとを形成することで、第１の配
線層２０６と第２の配線層２０８との交差部では絶縁構
造の厚みが厚くなり、第１の配線層２０６と第２の配線
層２０８との絶縁性が確保される。その結果、第１の配
線層２０６および第２の配線層２０８の配線の信頼性が
向上したものとなる。また、第１の層間絶縁層２０７ａ
は第１の配線層２０６と第２の配線層２０８との絶縁性
を確保するために必要な部分にのみ形成されるので、配
線層の材料が最小限ですみ、結果的に製造コストを低減
することができる。さらに、第１の層間絶縁層２０７ａ
の幅および第２の層間絶縁層２０７ｂの幅を、第２の配
線層２０８の幅よりも大きくすれば、第２の配線層２０
８の位置合わせが容易になり、製造時間の短縮、歩留り
の向上が図られる。

【０１２５】本実施例では、第２の層間絶縁層２０７ｂ
上に第１の層間絶縁層２０７ａを形成した例を示した
が、第１実施例と同様に、第１の層間絶縁層２０７ａ上
に第２の層間絶縁層２０７ｂを形成してもよい。

【０１２６】また、上述した各実施例では、他方の素子
電極２、２０２と第２の配線層８、２０８との電気的接
続を行うために、第２の層間絶縁層７ｂ、２０７ｂにコ
ンタクトホールを形成した例を示したが、他方の素子電
極２、２０２と第２の配線層８、２０８との電気的接続
を行わせるための構成はこれに限るものではない。例え
ば、第２の層間絶縁層７ｂ、２０７ｂを他方の素子電極
２、２０２上で分断させたパターンとすることでも行え
るし、第２の配線層８、２０８を、他方の素子電極２、
２０２に直接接触するような突出したパターンを有する
ものとしても行える。

【０１２７】さらに、以上説明した各実施例から明らか
なように、本発明に係わる電子源は基本的には電子放出
素子として冷陰極型の電子放出素子を用いており、その
中でも特に、表面伝導型の電子放出素子を用いている。
冷陰極型の電子放出素子は、例えばフォトリソグラフィ
ー、エッチングのような製造技術を用いれば基板上に精
密に位置決めして形成できるため、微小な間隔で多数個
を配列することが可能である。しかも、従来からＣＲＴ
等で用いられてきた熱陰極と比較すると、陰極自身や周
辺部が比較的低温な状態で駆動できるため、より微細な
配列ピッチの電子源を容易に実現できる。

【０１２８】このような冷陰極型の電子放出素子として
は、ＭＩＭ型、ＦＥ型、表面伝導型等があるが、その中
でもとりわけ好ましいのは表面伝導型の電子放出素子で
ある。すなわち、ＭＩＭ型の電子放出素子は絶縁層や上
部電極の厚さを比較的精密に制御する必要があり、ま
た、ＦＥ型の電子放出素子は針状の電子放出部の先端形
状を精密に制御する必要がある。そのため、これらの素
子は比較的製造コストが高くなったり、製造プロセス上
の制限から大面積のものを作製するのが困難となる場合
があった。これに対して、表面伝導型の電子放出素子は
構造が単純で構造が簡単であり、大面積のものを容易に
作製できる。近年、特に大面積で安価な表示装置が求め
られる状況においては、とりわけ好適な冷陰極型の電子
放出素子であるといえる。

【０１２９】また、本発明の電子源は、例えば、電子顕
微鏡のように、放出電子の被照射部材が、画像形成部材
以外の部材である場合についても適用でき、被照射部材
を特定しない電子線発生装置としての形態も取り得る。

【０１３０】さらに、上述した各実施例では、画像形成
装置として画像を表示する画像表示装置を例に挙げて説
明したが、本発明の思想によれば、例えば、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も用いることもでき
る。この場合、画像形成部材としては、上述の実施例で
用いた蛍光体のような、直接発光する物質に限るもので
はなく、電子の帯電による潜像画像が形成されるような
部材を用いることもできる。

【０１３１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおり構成され
ているので、以下に記載する効果を奏する。

【０１３２】本発明の電子源およびその製造方法は、行
列状に配置された電子放出素子に駆動電圧を印加するた
めの複数の行方向配線と複数の列方向配線との絶縁構造
を、両者の交差部において、その厚みが厚くなるように
形成することにより、大面積の電子源においても両者の
絶縁性を確保し、配線の信頼性を向上させることができ
る。このように、絶縁構造の厚みを部分的に厚くするこ
とは、絶縁構造を複数の絶縁層で構成すれば容易に行う
ことができる。

【０１３３】また、各配線や絶縁層を厚膜印刷法により
形成することで、フォトリソグラフィ工程を必要とせず
に各配線や絶縁層の形成を行えるので、各配線や絶縁層
の形成工程を短縮化することができる。

【０１３４】さらに、絶縁構造を複数の絶縁層で構成し
た場合、絶縁層を、各行方向配線毎に各行方向配線に沿
って形成された第１の絶縁層と、各列方向配線毎に各列
方向配線に沿って形成された第２の絶縁層とで構成する
ことにより、各行方向配線と各列方向配線との位置ずれ
に対する許容度を大きくすることができる。その結果、
両者の位置合わせも容易となり、製造時間の短縮や歩留
りの向上が達成できる。しかも、各絶縁層の幅を、配線
の幅と同程度に小さくすることができるので、高密度配
線が可能となり、電子放出素子を高密度に配置すること
ができるようになる。

【０１３５】一方、上記第２の絶縁層を、各列方向配線
毎に各列方向配線に沿って形成するのではなく、各第１
の絶縁層と各行方向配線との交差部に形成した場合に
は、第２の絶縁層の幅を、列方向配線の幅よりも大きく
することで、列方向配線の位置ずれに対する許容度を大
きくすることができる。

【０１３６】特に、本発明の電子源に用いられる電子放
出素子として表面伝導型の電子放出素子を用いること
で、構造が簡単で製造が単純であり、大面積のものも容
易に作製できる。

【０１３７】本発明の画像形成装置は、上述した配線構
造を有する本発明の電子源を用いているので、配線の信
頼性が向上し、その結果、電子放出素子からの電子放出
による画像の形成を良好に行うことができる。特に、絶
縁構造が、各行方向配線毎に各行方向配線に沿って形成
された第１の絶縁層と、各列方向配線毎に各列方向配線
に沿って形成された第２の絶縁層とで構成されたもので
は、上述のように電子放出素子を高密度で配置できるの
で、高解像度の画像形成装置を得ることができる。

【０１３８】また、画像形成部材として、電子放出素子
から放出される電子が衝突することにより発光する蛍光
体を含む蛍光膜を用いることで、画像表示装置に適用す
ることできる。

【０１３９】そして、本発明の画像形成装置の製造方法
は、電子源を上述した本発明の電子源の製造方法により
製造することにより、配線の信頼性の高い画像形成装置
を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子源の第１実施例の要部斜視図であ
る。

【図２】図１に示した電子源の製造工程を説明するため
の図であり、素子電極を形成した状態を示す。

【図３】図１に示した電子源の製造工程を説明するため
の図であり、第１の配線層を形成した状態を示す。

【図４】図１に示した電子源の製造工程を説明するため
の図であり、層間絶縁層を形成した状態を示す。

【図５】図１に示した電子源の製造工程を説明するため
の図であり、第２の配線層を形成した状態を示す。

【図６】本発明に好適な基本的な表面伝導型電子放出素
子の構成を示す図で、同図（ａ）はその平面図、同図
（ｂ）はその断面図である。

【図７】図６に示した表面伝導型電子放出素子の製造工
程の一例を説明するための図である。

【図８】表面伝導型電子放出素子に電子放出部を形成す
る際に行われる通電フォーミング時に与えられる電圧波
形の例を示す図である。

【図９】図６に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１０】図９に示した測定評価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
の典型的な例を示すグラフである。

【図１１】図１に示した電子源を用いた画像形成装置の
表示パネルの一例の基本構成図である。

【図１２】図１１に示した表示パネルの蛍光膜の、蛍光
体の配置例を示す図である。

【図１３】図１に示した電子源を用いた画像形成装置に
よりＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行う例の
駆動回路のブロック図である。

【図１４】本発明の電子源の第２実施例の要部斜視図で
ある。

【図１５】図１４に示した電子源の製造工程を説明する
ための図であり、素子電極を形成した状態を示す。

【図１６】図１４に示した電子源の製造工程を説明する
ための図であり、第１の配線層を形成した状態を示す。

【図１７】図１４に示した電子源の製造工程を説明する
ための図であり、第１の層間絶縁層を形成した状態を示
す。

【図１８】図１４に示した電子源の製造工程を説明する
ための図であり、第２の層間絶縁層を形成した状態を示
す。

【図１９】図１４に示した電子源の製造工程を説明する
ための図であり、第２の配線層を形成した状態を示す。

【図２０】従来の表面伝導型電子放出素子の典型的な素
子構成を示す図である。

【符号の説明】

１、１０１、２０１基板２、３、１０２、１０３、２０２、２０３素子電極４、１０４導電性薄膜６、２０６第１の配線層７ａ、２０７ａ第１の層間絶縁層７ｂ、２０７ｂ第２の層間絶縁層８、２０８第２の配線層９、８７、２０９電子放出素子８０電子源８１リアプレート８２フェースプレート８３ガラス基板８４蛍光膜８４ａ蛍光体８４ｂ黒色導電材８５メタルバック８６支持枠８７ｙ配線８８ｘ配線９０外囲器１０５電子放出部１５０、１５２電流計１５１電源１５３高圧電源１５４アノード電極１５５真空装置１５６排気ポンプ１９１表示パネル１９２走査回路１９３制御回路１９４シフトレジスタ１９５ラインメモリ１９６同期信号分離回路１９７変調信号発生回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子放出部と一対の素子電極とを有し前
記素子電極間に駆動電圧を印加することにより前記電子
放出部より電子を放出する電子放出素子が、基板上に行
列状に復数個配置された電子源において、前記基板に、前記素子電極間に駆動電圧を印加するため
の配線として、行方向に並んだ前記電子放出素子の素子
電極のうち一方の素子電極と電気的に接続される複数の
行方向配線と、前記各行方向配線上を通り前記各行方向
配線と交差し、列方向に並んだ前記電子放出素子の素子
電極のうち他方の素子電極に電気的に接続される複数の
列方向配線とが、絶縁構造を介して形成され、前記絶縁構造の前記各行方向配線と前記各列方向配線と
の交差部での厚みが、前記絶縁構造の他の部分での厚み
よりも厚くなっていることを特徴とする電子源。
【請求項２】前記各行方向配線および各列方向配線
が、厚膜印刷法により形成される請求項１に記載の電子
源。
【請求項３】前記交差部では、前記絶縁構造が複数層
の絶縁層で構成されている請求項１または２に記載の電
子源。
【請求項４】前記複数の絶縁層が、厚膜印刷法により
形成される請求項３に記載の電子源。
【請求項５】前記複数の絶縁層が、前記各行方向配線
毎に前記各行方向配線に沿って形成された第１の絶縁層
と、前記各列方向配線毎に前記各列方向配線に沿って形
成された第２の絶縁層とで構成されている請求項３また
は４に記載の電子源。
【請求項６】前記各行方向配線毎に前記各列方向配線
に沿って形成された第２の絶縁層にかえて、前記各第１
の絶縁層と前記各行方向配線との交差部にそれぞれ形成
された第２の絶縁層とした請求項５に記載の電子源。
【請求項７】前記各第２の絶縁層の幅は、前記各列方
向配線の幅よりも大きい請求項６に記載の電子源。
【請求項８】前記電子放出素子は、対向する対の素子
電極と、前記対の素子電極間をつなぎ一部が電気的に高
抵抗な状態となった導電性薄膜とで構成される、表面伝
導型の電子放出素子である請求項１ないし７のいずれか
１項に記載の電子源。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれか１項に記載
の電子源を備えた画像形成装置であって、前記電子源の電子放出素子から放出された電子が衝突す
ることにより画像が形成される画像形成部材が支持枠を
介して前記電子源に対向配置され、前記電子源と前記支
持枠と前記画像形成部材とを含む外囲器の内部が真空雰
囲気とされていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】前記画像形成部材は、前記電子放出素
子から放出された電子が衝突することにより発光する蛍
光体を含む蛍光膜である請求項９に記載の画像形成装
置。
【請求項１１】基板上に、電子放出素子を構成する対
の素子電極を行列状に複数対配置し、前記素子電極間に
電圧を印加して前記電子放出素子の電子放出部より電子
を放出させるための配線を形成する電子源の製造方法に
おいて、前記配線を形成する工程が、行方向に並んだ前記対の素
子電極のうち一方の素子電極に電気的に接続される複数
の行方向配線を形成する工程と、少なくとも前記各行方向配線上の所定の部位に絶縁構造
を形成する工程と、列方向に並んだ前記対の素子電極のうち他方の素子電極
に電気的に接続される複数の列方向配線を、前記絶縁構
造を間において前記行方向配線と交差して形成する工程
とを含み、前記絶縁構造を形成する際、前記各行方向配線と前記各
列方向配線との交差部での厚みを、他の部位よりも厚く
なるように形成することを特徴とする電子源の製造方
法。
【請求項１２】前記各行方向配線および各列方向配線
を、厚膜印刷法により形成する請求項１１に記載の電子
源の製造方法。
【請求項１３】前記交差部では複数層の絶縁層を形成
することにより、前記交差部での前記絶縁構造の厚みを
厚くする請求項１１または１２に記載の電子源。
【請求項１４】前記複数の絶縁層を、厚膜印刷法によ
り形成する請求項１３に記載の電子源。
【請求項１５】請求項１１ないし１４のいずれか１項
に記載の電子源の製造方法により電子源を製造し、前記
電子源に支持枠を介して、前記電子源の電子放出素子か
ら放出された電子が衝突することにより画像が形成され
る画像形成部材を対向配置して外囲器を構成した後、前
記外囲器の内部を排気することを特徴とする画像形成装
置の製造方法。
【請求項１６】前記画像形成部材を、前記電子放出素
子から放出された電子が衝突することにより発光する蛍
光体を含む蛍光膜で構成する請求項１５に記載の画像形
成装置の製造方法。