JPH08236017A - 電子源用基板の製造方法及び該電子源用基板を用いた画像形成装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子放出素子の電極の形状のバラツキを少な
くして、均一な特性の素子を製造する。 【解決手段】 一対の対向する電極を有する電子放出素
子を基板上に複数個配して構成される電子源用基板の電
極を印刷法で製造するに際し、深さ４μｍ〜１５μｍの
電極パターン形状の凹部が形成された凹版の凹部にイン
キを充填させた後、凹版にブランケットを押しあててブ
ランケットに凹部内のインキを受理させ、次いでブラン
ケット上に受理されたインキを基板に接触させて、基板
上に転移させることにより、電極パターンを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オフセット印刷法
を用いた電子源用基板の製造方法及び画像形成装置の製
造方法に関し、大面積化を達成しうる画像形成装置の製
造方法にかかわるものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大きく重いブラウン管に代わる画
像形成装置として、薄型の平板状画像形成装置が注目さ
れている。平板状画像形成装置としては液晶表示装置が
盛んに研究開発されているが、液晶表示装置には画像が
暗い、視野角が狭いといった課題が依然として残ってい
る。液晶表示装置に代わるものとして自発光型のディス
プレイ、即ちプラズマディスプレイ、蛍光表示管、電子
放出素子を用いたディスプレイなどがある。自発光のデ
ィスプレイは液晶表示装置に比べ明るい画像が得られる
とともに視野角も広い。一方、最近では３０インチ以上
の画面表示部を有するブラウン管も登場しつつあり、さ
らなる大画面化が望まれている。しかしながらブラウン
管は大画面化の際には画面と共に本体のスペースをも大
きくとることから必ずしも適しているとは言い難い。一
方、自発光型の平板状ディスプレイは、大画面と比較的
コンパクトな本体が得られることから最も着目されてい
る。本出願人は自発光型の平板状画像形成装置の中でも
電子放出素子を用いた画像形成装置、特に簡単な構造で
電子の放出が得られるＭ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎらによっ
て発表された（Ｒａｄｉｏ，Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ．Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０，（１９６５））表面
伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置に着目してい
る。

【０００３】表面伝導型電子放出素子においては、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。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．Ｄｉｔｔｍｅ
ｒ：Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，９，３１７
（１９７２）］、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの
［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａ
ｄ：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頁（１９８３）］等
が報告されている。

【０００４】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のＭ．ハートウェルの素子構成を図９に
模式的に示す。同図において１００１は基板である。１
００４は導電性薄膜で、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１００
５が形成される。尚、図中の素子電極間隔Ｌは０．５〜
１［ｍｍ］、Ｗ’は０．１［ｍｍ］で設定されている。

【０００５】また本出願人は先に米国特許５，０６６，
８８３において一対の素子電極間に電子を放出せしめる
微粒子を分散配置させた表面伝導型電子放出素子を提案
した。この電子放出素子は上記従来の表面伝導型電子放
出素子に対し、電子放出位置を精密に制御できる。この
表面伝導型電子放出素子の典型的な素子構成を図３に示
す。本図において３１は絶縁性基板、３２，３３は電気
的接続を得るための素子電極、３４は分散配置された微
粒子導電材からなる導電薄膜である。３５は、導電薄膜
３４中に形成された電子放出部である。この表面伝導型
電子放出素子において前記一対の素子電極の間隔は０．
０１μｍ〜１００μｍ、導電薄膜３４の電子放出部のシ
ート抵抗は１×１０^-3Ω／□〜１×１０^-9Ω／□が適当
である。また素子電極は微粒子導電材からなる薄膜と電
気的な接続を保つためにその膜厚を２００ｎｍ以下に薄
く形成するのが望ましい。また多数の素子を配列した場
合、素子電極間の幅、素子電極の長さを均一に作製する
ことが、電子放出特性を均一化するために重要なことで
ある。

【０００６】図４には図３に示した電子放出素子の製造
プロセスが示してある。

【０００７】本発明者らはこの表面伝導型電子放出素子
を多数、基板上に配置させた画像形成装置の大面積化に
ついて検討を行っている。電子放出素子及び配線を基板
上に配置させた電子源基板を作成する方法は様々な方法
が考えられ、その一つとして素子電極、配線等全てフォ
トリソグラフィ法で作成する方法がある。しかしなが
ら、フォトリソグラフィ法による方法を多用する場合で
は、大型の画像形成装置を作成する場合に大型露光装置
などの大型製造装置が必要となる。またハンドリングも
難しくなり、特性の優れた素子を多数均一に基板上に作
成するのは容易ではなかった。

【０００８】一方、スクリーン印刷、オフセット印刷な
どの印刷技術を用いて回路基板を作成する方法が考えら
れる。印刷法は大面積のパターンを形成するのに適して
おり、コスト的にも有利である。オフセット印刷技術を
回路基板に応用した例としては特開平４−２９０２９５
号公報に開示されたものがある。当該公報に開示された
基板は、印刷時のパターン伸縮を原因とする電極ピッチ
寸法のバラツキによる接合不良をなくすために、回路部
品に接続される複数の接合電極の角度を変化させたもの
である。そして当該特開平４−２９０２９５号公報には
電極パターンをオフセット印刷により形成することが記
載されている。

【０００９】しかしながら単純にオフセット印刷法を用
いて多数の表面伝導型電子放出素子を基板上に配置させ
た電子源基板を作成する場合は、基板上に配置される各
表面伝導型電子放出素子の電子放出特性にバラツキが生
じてしまう。そしてこの電子源基板を用いて画像形成装
置を構成した場合には、画質に悪影響を及ぼす。この理
由の一つには、素子電極を基板上に多数形成する際に基
板中央部と周辺部では素子電極の形状にバラツキが生じ
てしまうということが挙げられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した技
術的課題を解決した電子源用基板の製造方法及び画像形
成装置の製造方法を提供することを目的とする。本発明
の別の目的は、オフセット印刷法を用いて、電子放出素
子を構成する電極のバラツキをないか若しくは極めて少
なくし、特性の安定した複数の電子放出素子を基板上に
配すことのできる電子源用基板の製造方法を提供するこ
とにある。本発明の更に別の目的は、安定した表示画像
が得られる画像形成装置の製造方法を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の電子源用基板の製造方法は、下述する構成のもので
ある。

【００１２】即ち、本発明の電子源用基板の製造方法
は、一対の対向する電極を有する電子放出素子を基板上
に複数個配して構成される電子源用基板の製造方法にお
いて、深さが４μｍ〜１５μｍの範囲にある凹部が前記
電極のパターン形状に対応して形成された凹版を用意す
る工程、前記凹部にインキを充填させる工程、前記凹版
にブランケットを押しあて、該ブランケットに前記凹部
内のインキを受理させる工程、及び前記ブランケット上
に受理されたインキを前記基板に接触させて、該基板上
に転移させることにより、前記電極パターンを形成する
工程、を具備することを特徴とするものである。

【００１３】本発明は、画像形成装置の製造方法を包含
する。

【００１４】本発明の画像形成装置の製造方法は、一対
の対向する電極を有する電子放出素子を基板上に複数個
配して構成される電子源用基板と、蛍光材料を配した表
面基板と、を対向配置し、前記電子放出素子より放出さ
れる電子を前記蛍光材料に照射して画像を形成する画像
形成装置の製造方法において、深さが４μｍ〜１５μｍ
の範囲にある凹部が前記電極のパターン形状に対応して
形成された凹版を用意する工程、前記凹部にインキを充
填させる工程、前記凹版にブランケットを押しあて、該
ブランケットに前記凹部内のインキを受理させる工程、
及び前記ブランケット上に受理されたインキを前記基板
に接触させて、該基板上に転移させることにより、前記
電極パターンを形成する工程、を経て前記電子源用基板
を得ることを特徴とするものである。

【００１５】本発明によれば、上記の目的が達成され
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の電子源用基板の製造方法
及び画像形成装置の製造方法は、上述したとおりの構成
である。本発明においては、凹版の凹部の深さを４μｍ
から１５μｍの範囲に規定しており、浅い凹部を有する
凹版を用いることによって、ブランケット表面の凹部へ
の侵入が機械的に制御され、版圧を微妙に調整しなくと
も印刷パターンの変形を抑制することができる。即ち、
基板の中央部、周辺部での素子電極形状のバラツキを減
じることができ、素子電極長さ、素子間の幅（ｇａｐ）
及び厚みの均一性に優れた電子放出素子を基板上に複数
配置させることができる。これにより本発明によれば、
電子放出素子の特性がそろった良好な電子源基板、及び
該電子源基板を用いた画像形成装置を作製することがで
きる。

【００１７】また、本発明においては、浅い凹部を有す
る凹版を用いることによって、凹版の凹部からブランケ
ットに受理されるインキの割合（以下インキ量受理率と
表現する）を１００％に近付けることが可能になり、残
留インキによる繰り返し印刷不安定性が抑制される。

【００１８】本発明においては、凹版の凹部の深さは、
一般的には４μｍから１５μｍとされ、好ましくは４μ
ｍ〜１２μｍ、より好ましくは７μｍ〜９μｍの範囲と
されるのが良い。

【００１９】本発明において用いるインキは導電性のも
のである。インキペーストは高粘度のものは好ましくな
く、高粘度にすることによって凹版からのインキの脱離
がしにくくなるため、ブランケットへのインキの転移が
良好ではなくなる。また低粘度のインキを用いた場合に
は、薄インキの流動性が増加していくために必ずしも素
子電極のパターンが均一なものとならない。

【００２０】本発明において用いるインキは、粘度が１
０００ｃｐｓ〜１００００ｃｐｓ、好ましくは１０００
ｃｐｓ〜５０００ｃｐｓのものとするのが望ましい。こ
れらの範囲のインキを用いることで厚みが２００ｎｍ以
下と薄く、しかも膜厚分布が極めて小さい電極パターン
を形成することができる。これらインキペーストは主に
白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）のレジネートペーストインキ
が良く、その金属含有率が７％〜１５％のものが良好で
ある。

【００２１】また印圧は特に制限はないものの、好まし
くは５０μｍ〜２００μｍのブランケット押し込みの範
囲が、多数の電子放出素子、それらを含む電子源基板、
画像形成装置を繰り返し形成する場合には好適である。

【００２２】ブランケット材には表面にシリコンゴムが
露出したものが、特にガラス基板などのインキ非吸収性
基板の転写性に優れている。

【００２３】本発明の電子源用基板の製造方法を用いて
画像形成装置を製造するには、概要、以下のようにす
る。

【００２４】（ｉ）基板上に対向する素子電極群をマト
リクス状に形成する。（ｉｉ）素子電極に接続されるマ
トリクス配線を形成する。（ｉｉｉ）対向する素子電極
間に、電子放出部を構成する導電性薄膜を形成して電子
源用基板を得る。（ｉｖ）透明基板に蛍光材料を配して
表面基板を得る。（ｖ）電子源用基板と、表面基板と、
を対向配置して組み立て、真空容器を構成させる。（ｖ
ｉ）容器内部を真空にした後、通電フォーミング処理、
ゲッタ処理を施し、画像形成装置を得る。その後、例え
ばこのマトリクス状に配線が形成されている表示パネル
に図８に示すような駆動回路を接続することによってＴ
Ｖ画像を表示させることができる。

【００２５】以下に図８の説明をする。

【００２６】図８において、９０１はマトリクス状に配
線が形成されている表示パネル、９０２は走査回路、９
０３は制御回路、９０４はシフトレジスタである。９０
５はラインメモリ、９０６は同期信号分離回路、９０７
は変調信号発生器、ＶｘおよびＶａは直流電圧源であ
る。

【００２７】表示パネル９０１は、端子Ｄｏｘ１乃至Ｄ
ｏｘｍ、端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎ、及び高圧端子Ｈｖ
を介して外部の電気回路と接続している。端子Ｄｏｘ１
乃至Ｄｏｘｍには、表示パネル内に設けられている電子
源、即ち、ｍ行ｎ列の行列状にマトリクス配線された表
面伝導型電子放出素子群を一行（ｎ素子）ずつ順次駆動
する為の走査信号が印加される。

【００２８】端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎには、前記走査
信号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の
各素子の出力電子ビームを制御する為の変調信号が印加
される。高圧端子Ｈｖには、直流電圧源Ｖａより、例え
ば１０ｋ［Ｖ］の直流電圧が供給されるが、これは表面
伝導型電子放出素子から放出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為の加速電
圧である。

【００２９】走査回路９０２について説明する。同回路
は、内部にｍ個のスイッチング素子を備えたもので（図
中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）ある。各ス
イッチング素子は、直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは
０［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、
表示パネル９０１の端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍと電気
的に接続される。Ｓ１乃至Ｓｍの各スイッチング素子
は、制御回路９０３が出力する制御信号Ｔｓｃａｎに基
づいて動作するものであり、例えばＦＥＴのようなスイ
ッチング素子を組み合わせることにより構成することが
できる。

【００３０】直流電圧源Ｖｘは、本例の場合には表面伝
導型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
よう設定されている。

【００３１】制御回路９０３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なわれるように、各部の
動作を整合させる機能を有する。制御回路９０３は、同
期信号分離回路９０６より送られる同期信号Ｔｓｙｎｃ
に基づいて、各部に対してＴｓｃａｎおよびＴｓｆｔお
よびＴｍｒｙの各制御信号を発生する。

【００３２】同期信号分離回路９０６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為の回路で、一般的な周波数分
離（フィルター）回路等を用いて構成できる。同期信号
分離回路９０６により分離された同期信号は、垂直同期
信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜上
Ｔｓｙｎｃ信号として図示した。前記テレビ信号から分
離された画像の輝度信号成分は便宜上ＤＡＴＡ信号と表
した。該ＤＡＴＡ信号はシフトレジスタ９０４に入力さ
れる。

【００３３】シフトレジスタ９０４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
御回路９０３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて
動作する（即ち、制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジスタ
９０４のシフトクロックであるということもできる）。
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）のデータは、Ｉｄ
１乃至Ｉｄｎのｎ個の並列信号として前記シフトレジス
タ９０４より出力される。

【００３４】ラインメモリ９０５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為の記憶装置であ
り、制御回路９０３より送られる制御信号Ｔｍｒｙに従
って適宜Ｉｄ１乃至Ｉｄｎの内容を記憶する。記憶され
た内容は、Ｉ’ｄ１乃至Ｉ’ｄｎとして出力され、変調
信号発生器９０７に入力される。

【００３５】変調信号発生器９０７は、画像データＩ’
ｄ１乃至Ｉ’ｄｎの各々に応じて表面伝導型電子放出素
子の各々を適切に駆動変調する為の信号源であり、その
出力信号は、端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎを通じて表示パ
ネル９０１内の表面伝導型電子放出素子に印加される。

【００３６】本発明で用いられ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。即ち、
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時のみ電子放出が生じる。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する。このことから、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
閾値以下の電圧を印加しても電子放出は生じないが、電
子放出閾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、パルスの波高値Ｖｍを変化させる
事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。また、パルスの幅Ｐｗを変化させることにより出
力される電子ビームの電荷の総量を制御する事が可能で
ある。

【００３７】従って、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
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器９０７として、一定長さの電圧パル
スを発生し、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こと
ができる。

【００３８】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器９０７として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、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
ことができる。

【００３９】シフトレジスタ９０４やラインメモリ９０
５は、デジタル信号式のものをも、アナログ信号式のも
のをも採用できる。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なわれれば良いからである。

【００４０】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路９０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化
する必要があるが、これには９０６の出力部にＡ／Ｄ変
換器を設ければ良い。これに関連してラインメモリ９０
５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９０７に用いられる回路が若干異なった
ものとなる。即ち、デジタル信号を用いた電圧変調方式
の場合、変調信号発生器９０７には、例えばＤ／Ａ変換
回路を用い、必要に応じて増幅回路などを付加する。パ
ルス幅変調方式の場合、変調信号発生器９０７には、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）及び計数器の出力値と前記メモリ
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表面伝導型電子放出素子の駆
動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加すること
もできる。

【００４１】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器９０７には、例えばオペアンプなど
を用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフ
ト回路などを付加することもできる。パルス幅変調方式
の場合には、例えば、電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を
採用でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動
電圧まで電圧増幅するための増幅器を付加することもで
きる。

【００４２】このような構成をとり得る本例の画像表示
装置においては、各電子放出素子に、容器外端子Ｄｏｘ
１乃至Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎを介して電圧を
印加することにより、電子放出が生ずる。高圧端子Ｈｖ
を介してメタルバック８５、あるいは透明電極（不図
示）に高圧を印加し、電子ビームを加速する。加速され
た電子は、蛍光膜８４に衝突し、発光が生じて画像が形
成される。

【００４３】以下、具体的に実施例を示して本発明を説
明する。

【００４４】

【実施例】

実施例１及び比較例１ 図１，２を用いてオフセット印刷法により素子電極を形
成した例を説明する。本例では、凹部深さが異なる数種
類の凹版を用意して比較した。はじめにオフセット印刷
により電子放出素子の素子電極を形成する方法について
述べる。図２は印刷工程を示す模式的断面図である。本
図において２１はインキ供給装置、２２は真鍮板にクロ
ムメッキを施した金属凹版、２９は金属凹版の表面に形
成された印刷パターンに相当する凹部である。２５はレ
ジネートプラチナペーストからなるインキであり、金属
凹版２２上に供給される。２６はスエーデン鋼からなる
ドクターブレードであり、金属凹板２２上を押圧摺動し
てインキを凹部に供給する。２３は青板ガラスからなる
４０ｃｍ×４０ｃｍ角の基板である。２７はシリコーン
ラバーを表面に配置したブランケットであり、金属凹版
２２、及び基板２３上を押圧回転摺動する。

【００４５】金属凹版２２上にインキ２５を配置した。
ドクターブレード２６を金属凹版２２表面に対して６０
°の角度で２ミリメートル押し付けながら摺動させるこ
とにより、インキ２５を凹部２９に充填した。

【００４６】次に、ブランケット２７を金属凹版２２上
に押圧回転摺動させた。これによりインキ２５をブラン
ケット２７に受理させる。

【００４７】次いで、ブランケット２７をガラス基板２
３上を押圧回転摺動させることにより、インキをガラス
基板２３上に転移させ、素子電極パターン３４を形成し
た。

【００４８】本例においてはインキ２５に粘度７０００
ｃｐｓに調整されたレジネートプラチナペースト（金属
重量含有率７％）を用い、全て印圧５０μｍ、版圧５０
μｍで行った。尚、インキの粘度は、コーン径２．０ｃ
ｍ、コーン角５°のコーンプレート治具を用いて測定し
た。金属凹版の表面に形成された印刷パターンに相当す
る凹部１０９はその凹部１０９の深さがそれぞれ４，
７，９，１２，１５，２０μｍの６種類の凹版２１を用
いて行った。凹版に形成されている素子電極パターン
は、本例においては２０μｍのギャップを隔てた一方の
電極が５００μｍ×１５０μｍ、他方が３５０μｍ×２
００μｍの長方形状の一対の電極群が多数マトリクス状
に配置されたものを使用した。

【００４９】インキのガラス基板への転写が終了した
後、ガラス基板をオーブンで８０℃１０分間乾燥した
後、ベルト炉にて５８０℃ピークホールド１０分間で焼
成した。これにより凹版の凹部深さが２０μｍ以外のも
のは少なくとも使用可能な素子電極を形成することがで
きた。結果を表１に示す。

【００５０】

【表１】 ◎：非常に良好 版圧；５０μｍ ○：良好 印圧；５０μｍ △：使用可能 ×：使用不可 実施例２ 実施例１と同様に素子電極を作成した。実施例１で用い
たプラチナレジネートペースト（７０００ｃｐｓ、金属
重量含有率７％）に変えて、その粘度を１０００ｃｐ
ｓ，５０００ｃｐｓのプラチナレジネートペーストで行
った。凹版の凹部がそれぞれ４，７，９，１２μｍのも
のを用いて素子電極を形成した。１０００ｃｐｓ，５０
００ｃｐｓの双方のインキについても同様な結果であっ
た。結果を表２に示す。

【００５１】

【表２】 ◎：非常に良好 版圧；５０μｍ ○：良好 印圧；５０μｍ △：使用可能 実施例３ 実施例１と同様に素子電極を作成した。実施例１で用い
たプラチナレジネートペースト（７０００ｃｐｓ、金属
重量含有率７％）に変えて、その金属含有率が５％、１
０％、１５％のプラチナレジネートペーストを用いた。
凹版には凹部深さが７μｍ、９μｍのものを用いた。結
果を表３に示す。凹版の凹部が７μｍ、９μｍのもので
は差がみられなかった。

【００５２】

【表３】 凹版凹部深さ；７μｍ、９μｍ ◎：非常に良好 版圧；５０μｍ ○：良好 印圧；５０μｍ 以上、素子電極をプラチナレジネートペーストを用いて
形成したが、プラチナをＡｕ，Ｐｄ，Ａｇに変えても同
様な結果を得ることができる。また印圧を５０μｍから
２００μｍに変えても同様な結果を得ることができる。

【００５３】実施例４ 以上のようにして形成した素子電極に導電薄膜を形成
し、配線を形成することによって電子源用基板を作成す
ることができる。更に蛍光体を配したフェースプレート
を電子源用基板に対向配置させた後、真空容器を形成さ
せることによって画像形成装置を形成することができ
る。以下、これについて、図５を用いて説明する。

【００５４】上記実施例１〜３で作成した一対の素子電
極３２，３３が多数配置された４０ｃｍ角の電子源用基
板を準備した（図５（ａ））、その基板上にまず第一の
配線（下配線）を形成する。導電性ペーストに銀ペース
トを用い、スクリーン印刷法により印刷、焼成を行い、
幅１００μｍ、厚み１２μｍの下層配線５１を形成した
（図５（ｂ））。

【００５５】次に下層配線と直交する方向に層間絶縁膜
をスクリーン印刷法により形成する。ペースト材料は酸
化鉛を主成分としてガラスバインダー及び樹脂を混合し
た厚膜ペーストである。この厚膜ペーストをスクリーン
印刷法により印刷、焼成を２回繰り返し行いストライプ
状に層間絶縁膜５２を形成した（図５（ｃ））、次に層
間絶縁膜上に第二の配線（上配線）を形成した。下配線
と同様な方法により幅１００μｍ、厚さ１２μｍの上配
線５３をスクリーン印刷法により形成し、層間絶縁膜を
介しストライプ状の下配線とストライプ状の上配線が直
交したマトリクス配線が形成された（図５（ｄ））。

【００５６】次に電子放出部を形成した。まず素子電極
３２，３３、配線５１，５２が形成された基板上に有機
パラジウム（ＣＣＰ４２３０奥野製薬工業（株））を塗
布後、３００℃、１０分間の加熱処理を行い、Ｐｄから
なる導電薄膜５４を形成した。導電薄膜はＰｄを主元素
とする微粒子から構成され、その膜厚は１０ｎｍであっ
た。ここでの微粒子膜は複数の微粒子が集合した膜であ
り、微粒子が個々に分散配置された状態のものばかりで
なく、微粒子が互いに隣接、あるいは重なりあった状態
（島状も含む）の膜を指し、その粒径は前記状態で認識
可能な微粒子についての径をいう。このパラジウム膜を
フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることに
より電子源用基板が得られた（図５（ｅ））。

【００５７】次に電子源用基板を用いて画像形成装置を
作成した例を図７を用いて説明する。

【００５８】マトリクス配線７２，７３が設けられた電
子源用基板７１をリアプレート８１上に固定した後、ブ
ラックストライプ（不図示）、蛍光体８４、メタルバッ
ク８５が配置されたガラス基板８３（表面基板 フェー
スプレート８６）と電子源用基板７１とを支持枠８２を
介して対向配置し、フリットガラスを用いて封着した。

【００５９】以上のようにして得られた真空容器８８内
のガスを排気管（不図示）を通じて排気し、十分な真空
度に達した後、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄ
ｙｍを介して表面伝導型電子放出素子を構成する素子電
極間に電圧を印加した。これにより、導電薄膜に通電処
理（フォーミング処理）がなされ電子放出部が形成され
た。

【００６０】フォーミング処理における電圧波形を図６
に示す。図６中Ｔ１及びＴ２は電圧波形のパルス幅とパ
ルス間隔であり、本例ではＴ１を１ミリ秒、Ｔ２を１０
ミリ秒とし、三角波の最高値は１４Ｖとした。フォーミ
ング処理を１×１０^-6ｔｏｒｒ程度の真空度で行なった
後、不図示の排気管をガスバーナーで焼き切り、容器８
８（外囲器）の封止を行った。次いで封止後の容器８８
内の真空度を維持するためにゲッター処理を行った。以
上のようにして得られた表示パネルにＴＶ画像を表示さ
せるために図８に示した駆動回路を接続させ、画像表示
装置とした。この画像表示装置は、多数の素子電極が均
一に形成されているため、安定な表示画像が長期に亘っ
て得られた。

【００６１】

【発明の効果】本発明においては、凹版の凹部の深さを
４μｍから１５μｍの範囲に規定しており、浅い凹部を
有する凹版を用いることによって、ブランケット表面の
凹部への侵入が機械的に制御され、版圧を微妙に調整し
なくとも印刷パターンの変形を抑制することができる。
即ち、基板の中央部、周辺部での素子電極形状のバラツ
キを減じることができ、素子電極長さ、素子間の幅（ｇ
ａｐ）及び厚みの均一性に優れた電子放出素子を基板上
に複数配置させることができる。これにより本発明によ
れば、電子放出素子の特性がそろった良好な電子源基
板、及び該電子源基板を用いた画像形成装置を作製する
ことができる。

【００６２】また、本発明においては、浅い凹部を有す
る凹版を用いることによって、凹版の凹部からブランケ
ットに受理されるインキの割合（インキ量受理率）を１
００％に近付けることが可能になり、残留インキによる
繰り返し印刷不安定性が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる凹版の模式図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明における素子電極形成
を説明するための各工程を示す模式図である。

【図３】本発明に適用可能な表面伝導型電子放出素子の
模式図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は図３の電子放出素子の製造工
程を示す模式図である。

【図５】（ａ）〜（ｅ）はマトリクス状に配線された電
子源基板の作成工程を示す模式図である。

【図６】フォーミングの電圧波形を示す模式図である。

【図７】本発明を用いて製造される画像形成装置の模式
図である。

【図８】駆動回路の１例を示す模式図である。

【図９】従来の表面伝導型電子放出素子を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

２１ インキ供給装置 ２２ 金属凹版 ２３ 基板 ２５ インキ ２６ ドクターブレード ２７ ブランケット ２９ 凹部

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の対向する電極を有する電子放出素
   子を基板上に複数個配して構成される電子源用基板の製
   造方法において、深さが４μｍ〜１５μｍの範囲にある
   凹部が前記電極のパターン形状に対応して形成された凹
   版を用意する工程、前記凹部にインキを充填させる工
   程、前記凹版にブランケットを押しあて、該ブランケッ
   トに前記凹部内のインキを受理させる工程、及び前記ブ
   ランケット上に受理されたインキを前記基板に接触させ
   て、該基板上に転移させることにより、前記電極パター
   ンを形成する工程、を具備することを特徴とする電子源
   用基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記凹部の深さが４μｍ〜１２μｍの範
   囲にある請求項１に記載の電子源用基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記凹部の深さが４μｍ〜９μｍの範囲
   にある請求項１に記載の電子源用基板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記凹部の深さが７μｍ〜９μｍの範囲
   にある請求項１に記載の電子源用基板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記インキの粘度が１０００ｃｐｓ〜１
   ００００ｃｐｓの範囲にある請求項１に記載の電子源用
   基板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記インキの粘度が１０００ｃｐｓ〜５
   ０００ｃｐｓの範囲にある請求項５に記載の電子源用基
   板の製造方法。
7. 【請求項７】 前記インキが有機金属化合物を含む請求
   項１に記載の電子源用基板の製造方法。
8. 【請求項８】 前記有機金属化合物の濃度が７〜１５重
   量％の範囲にある請求項７に記載の電子源用基板の製造
   方法。
9. 【請求項９】 前記有機金属化合物中に含まれる金属が
   Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇの中から選択される請求項７に
   記載の電子源用基板の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記ブランケットの押し込みによる印
    圧が５０〜２００μｍの範囲にある請求項１に記載の電
    子源用基板の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記ブランケットがシリコーンゴムを
    含む請求項１に記載の電子源用基板の製造方法。
12. 【請求項１２】 一対の対向する電極を有する電子放出
    素子を基板上に複数個配して構成される電子源用基板
    と、蛍光材料を配した表面基板と、を対向配置し、前記
    電子放出素子より放出される電子を前記蛍光材料に照射
    して画像を形成する画像形成装置の製造方法において、
    深さが４μｍ〜１５μｍの範囲にある凹部が前記電極の
    パターン形状に対応して形成された凹版を用意する工
    程、前記凹部にインキを充填させる工程、前記凹版にブ
    ランケットを押しあて、該ブランケットに前記凹部内の
    インキを受理させる工程、及び前記ブランケット上に受
    理されたインキを前記基板に接触させて、該基板上に転
    移させることにより、前記電極パターンを形成する工
    程、を経て前記電子源用基板を得ることを特徴とする画
    像形成装置の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記凹部の深さが４μｍ〜１２μｍの
    範囲にある請求項１２に記載の画像形成装置の製造方
    法。
14. 【請求項１４】 前記凹部の深さが４μｍ〜９μｍの範
    囲にある請求項１２に記載の画像形成装置の製造方法。
15. 【請求項１５】 前記凹部の深さが７μｍ〜９μｍの範
    囲にある請求項１２に記載の画像形成装置の製造方法。
16. 【請求項１６】 前記インキの粘度が１０００ｃｐｓ〜
    １００００ｃｐｓの範囲にある請求項１２に記載の画像
    形成装置の製造方法。
17. 【請求項１７】 前記インキの粘度が１０００ｃｐｓ〜
    ５０００ｃｐｓの範囲にある請求項１６に記載の画像形
    成装置の製造方法。
18. 【請求項１８】 前記インキが有機金属化合物を含む請
    求項１２に記載の画像形成装置の製造方法。
19. 【請求項１９】 前記有機金属化合物の濃度が７〜１５
    重量％の範囲にある請求項１８に記載の画像形成装置の
    製造方法。
20. 【請求項２０】 前記有機金属化合物中に含まれる金属
    がＰｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇの中から選択される請求項１
    ８に記載の画像形成装置の製造方法。
21. 【請求項２１】 前記ブランケットの押し込みによる印
    圧が５０〜２００μｍの範囲にある請求項１２に記載の
    画像形成装置の製造方法。
22. 【請求項２２】 前記ブランケットがシリコーンゴムを
    含む請求項１２に記載の画像形成装置の製造方法。