JPH08255560A - Manufacture of surface conductive field emission element, the element thereby manufactured and electron source substrate, display panel and image forming device equipped with the element - Google Patents

Manufacture of surface conductive field emission element, the element thereby manufactured and electron source substrate, display panel and image forming device equipped with the element

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JPH08255560A
JPH08255560A JP5687595A JP5687595A JPH08255560A JP H08255560 A JPH08255560 A JP H08255560A JP 5687595 A JP5687595 A JP 5687595A JP 5687595 A JP5687595 A JP 5687595A JP H08255560 A JPH08255560 A JP H08255560A
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electron
emitting device
layer
surface conduction
conduction electron
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Kazuo Koyanagi
和夫 小柳
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Abstract

PURPOSE: To reduce production cost through the restraint of a rise at a processed end or a scattered substance, and provide a high quality of surface conductive electron emission element for a large screen by providing a resist layer having a specific laser transmittance on an electrode member layer, and forming an element electrode under the irradiation of a laser beam. CONSTITUTION: A film of paste containing Au or the like is printed on a substrate 1 made of the prescribed material, thereby forming the fist layer 21 as an electrode member layer. In addition, a metallic film having a transmittance equal to or above 90% in a laser wavelength band as well as high etching grade is applied to and baked on the upper surface of the layer 21, thereby forming the second layer 22. Then, a laser beam is irradiated to remove the films 21 and 22 selectively, thereby processing an element electrode to a desired shape. Thereafter, the resist layer 22 is dissolved with an organic solvent and removed. As a result, a rise at a processed end is reduced, and the scattered substances of Au-MOD dissolved under the irradiation of the laser beam are prevented from adhering to electrode surface, thereby providing a high quality of an element electrode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、表面伝導型電子放出素
子の製造方法および同方法によって製造された表面伝導
型電子放出素子および同電子放出素子を備えた電子源基
板・表示パネル・画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device, a surface conduction electron-emitting device manufactured by the same method, and an electron source substrate, a display panel and an image forming apparatus equipped with the same. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子は、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、
電解放出型(以下「FE型」と表す。)電子放出素子、
金属−絶縁層−金属型(以下「MIM型」と表す。)電
子放出素子、表面伝導型電子放出素子等がある。FE型
電子放出素子の例としては、W.P.Dyke and
W.W.Dolan,“Field emissio
n”,Advancein Electron Phy
sics,8,89(1956)またはC.A.Spi
ndt,“Physical Properties
of thin−film field emissi
on cathodes with molybden
ium”,J.Appl.Phys.,47,5248
(1976)に記載の電子放出素子などが知られてい
る。MIM型電子放出素子の例としては、C.A.Me
ad,“The tunnel−emission a
mplifier”,J.Appl.Phys.,3
2,646(1961)に記載の電子放出素子などが知
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.Ele
ctron Phys.,10(1965)に記載の電
子放出素子などがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices are known, a thermoelectron source and a cold cathode electron source. Cold cathode electron source,
Field emission (hereinafter referred to as "FE type") electron-emitting device,
Metal-insulating layer-metal type (hereinafter referred to as "MIM type") electron-emitting devices, surface conduction electron-emitting devices, and the like. As an example of the FE type electron-emitting device, W. P. Dyke and
W. W. Dolan, "Field Emissio"
n ”, Advance in Electron Phy
sics, 8, 89 (1956) or C.I. A. Spi
ndt, "Physical Properties"
of thin-film field emissi
on cathodes with mollybden
ium ", J. Appl. Phys., 47, 5248.
The electron-emitting device described in (1976) and the like are known. Examples of the MIM type electron-emitting device include C.I. A. Me
ad, "The tunnel-emission a
mplifer ", J. Appl. Phys., 3
2, 646 (1961) is known. As an example of the surface conduction electron-emitting device,
M. I. Elinson, Radio Eng. Ele
ctron Phys. , 10 (1965), and the like.

【0003】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、電子が放出す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、SnO2薄膜を用い
るもの(M.I.Elinson,Radio En
g.Electron Phys.,10(196
5)、Au薄膜によるもの(G.Dittmer,“T
hin Solid Films”,9,317(19
72))、In23−SnO2薄膜によるもの(M.H
artwell 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頁(1983))等
が報告されている。
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electrons are emitted by causing a current to flow in a small area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. This surface conduction electron-emitting device uses a SnO2 thin film (MI Elinson, Radio En).
g. Electron Phys. , 10 (196
5), using an Au thin film (G. Dittmer, “T
"Hin Solid Films", 9, 317 (19)
72)), using an In 2 O 3 —SnO 2 thin film (M.H.
artwell and C.I. G. Fonstad,
"IEEE Trans.ED Conf.", 519
(1975)), by carbon thin film (Haraki Araki
In addition, vacuum, Vol. 26, No. 1, page 22 (1983)) and the like are reported.

【0004】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、前記のM.Hartwellらの素
子構成を図13に示す。導電性薄膜(3)は、金属酸化
物等の薄膜からなり、基板(1)上にH型形状のパター
ンにスパッタで形成される。この導電性薄膜(3)に電
子放出部(4)が、後述の通電フォーミングと呼ばれる
通電処理によって形成される。図13中の間隔Laは、
0.5〜1mm、間隔Waは0.1mmに設定されてい
る。なお、電子放出部(4)の位置および形状について
は、不明であるので模式図として表した。
As a typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M. The device configuration of Hartwell et al. Is shown in FIG. The conductive thin film (3) is made of a thin film of metal oxide or the like and is formed on the substrate (1) by sputtering in an H-shaped pattern. The electron emitting portion (4) is formed on the conductive thin film (3) by an energization process called energization forming described later. The interval La in FIG. 13 is
The distance Wa is set to 0.5 to 1 mm and the distance Wa is set to 0.1 mm. The position and shape of the electron emitting portion (4) are not clear, and are therefore shown as a schematic diagram.

【0005】従来、これらの表面伝導型電子放出素子の
形成においては、電子放出を行う前に導電性薄膜(3)
に予め通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施し、電
子放出部(4)を形成するのが一般的であった。通電フ
ォーミングとは、導電性薄膜(3)の両端に直流、また
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、導電性薄膜を局所的に破壊・変形・変質さ
せ、電気的に抵抗が高い電子放出部(4)を形成するこ
とである。このように通電フォーミング処理によって得
られた表面伝導型電子放出素子は、導電性薄膜(3)に
電圧を印加し、素子に電流を流すことによって、電子放
出部(4)から電子が放出される。なお電子の放出は、
電子放出部(4)の亀裂付近から行われる。
Conventionally, in the formation of these surface conduction electron-emitting devices, a conductive thin film (3) is formed before electron emission.
It has been general that the electron-emitting portion (4) is formed by previously performing an energization process called energization forming. The energization forming is performed by applying a direct current or a very slow rising voltage, for example, about 1 V / min, to both ends of the conductive thin film (3) to locally destroy, deform, or transform the conductive thin film to generate electricity. To form an electron emitting portion (4) having a high resistance. In the surface conduction electron-emitting device thus obtained by the energization forming process, a voltage is applied to the conductive thin film (3), and a current is passed through the device, whereby electrons are emitted from the electron-emitting portion (4). . The electron emission is
It is performed from the vicinity of the crack of the electron emitting portion (4).

【0006】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純であり、さらに製造も用意であることから、大面積
にわたり多数の電子放出素子を配列形成できる利点があ
る。そこで、この特徴を生かしていろいろな応用が研究
されている。例えば、荷電ビーム源、画像形成装置等の
表示装置が挙げられる。
Since the surface conduction electron-emitting device described above has a simple structure and is easy to manufacture, it has an advantage that a large number of electron-emitting devices can be arrayed over a large area. Therefore, various applications have been studied by making use of this feature. For example, a charged beam source, a display device such as an image forming device, etc. may be mentioned.

【0007】本出願人により特開平2−56822号公
報に開示されている電子放出素子の構成を図14に示
す。同図において、1は基板、2は素子電極、3は導電
性薄膜、4は電子放出部である。この電子放出素子の製
造方法としては様々な方法があるが、例えば基板1に一
般的な真空蒸着技術やフォトリソグラフィー技術等によ
り素子電極(2)を形成する。次いで、導電性薄膜
(3)を分散塗布法等によって形成する。その後、素子
電極(2)に電圧を印加し、通電処理を施すことによっ
て電子放出部(4)を形成する。
FIG. 14 shows the structure of an electron-emitting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-56822 by the present applicant. In the figure, 1 is a substrate, 2 is a device electrode, 3 is a conductive thin film, and 4 is an electron emitting portion. There are various methods for manufacturing the electron-emitting device, and the device electrode (2) is formed on the substrate 1 by, for example, a general vacuum deposition technique or a photolithography technique. Then, a conductive thin film (3) is formed by a dispersion coating method or the like. Then, a voltage is applied to the device electrode (2) and an energization process is performed to form the electron emitting portion (4).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このような表面伝導型
電子放出素子の製造において、素子電極の形成は、一般
的な半導体の製造技術である真空成膜・フォトリソグラ
フィー・エッチング技術等を用いて行っていた。しかし
画像形成装置を作製する上で、装置の大画面化にともな
い高価な製造装置が数多く必要となり、製造コストが高
くなるという問題があった。
In manufacturing such a surface conduction electron-emitting device, the device electrode is formed by using vacuum film forming, photolithography, etching, etc. which are general semiconductor manufacturing techniques. I was going. However, in manufacturing an image forming apparatus, there has been a problem that a large number of expensive manufacturing apparatuses are required as the screen of the apparatus becomes large, and the manufacturing cost becomes high.

【0009】これを解決する技術の1つとして、レーザ
ー加工が挙げられるが、素子特性の悪化につながる加工
端部の盛り上がりや金属表面への飛散物の付着といった
問題があった。
One of the techniques to solve this problem is laser processing, but there are problems such as swelling of the processed end and adhesion of scattered particles to the metal surface, which leads to deterioration of device characteristics.

【0010】そこで本発明の目的は、上記の問題を解決
し、素子電極をレーザー加工により作製することによっ
て、製造コストが低く且つ良好な画像を与える大画面用
の表面伝導型電子放出素子の製造方法を提供することで
ある。また、その方法によって製造された表面伝導型電
子放出素子ならびに同電子放出素子を備えた電子源基板
・表示パネル・画像形成装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to manufacture a surface conduction electron-emitting device for a large screen which provides a good image with a low manufacturing cost by manufacturing a device electrode by laser processing. Is to provide a method. Another object of the present invention is to provide a surface conduction electron-emitting device manufactured by the method and an electron source substrate, a display panel, and an image forming apparatus equipped with the electron-emitting device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を完
成した。すなわち本発明は第1に、少なくとも1対の素
子電極、導電性薄膜および電子放出部を基板上に備えた
表面伝導型電子放出素子の製造方法において、(工程
1)基板上に電極部材である第1層を形成する第1工
程、(工程2)第1層と異なる材料で第2層を形成する
第2工程、(工程3)レーザーの照射により素子電極を
所望の形状に加工する第3工程、(工程4)第2層だけ
を除去する第4工程、からなる製造方法によって、前記
の1対の素子電極を形成することを特徴とする表面伝導
型電子放出素子の製造方法に関する。
The present inventor has completed the present invention as a result of various studies in order to achieve the above object. That is, the present invention is firstly, in a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device having at least a pair of device electrodes, a conductive thin film, and an electron-emitting portion on a substrate (step 1), an electrode member is provided on the substrate. First step of forming the first layer, (step 2) second step of forming the second layer with a material different from that of the first layer, (step 3) third step of processing the element electrode into a desired shape by laser irradiation The present invention relates to a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device, characterized in that the pair of device electrodes are formed by a manufacturing method consisting of a process, (process 4) a fourth process of removing only the second layer.

【0012】本発明は第2に、第2層として、照射する
レーザーの波長帯域において90%以上の透過率をもつ
レジストを用いた上記第1の発明の表面伝導型電子放出
素子の製造方法に関する。
The present invention secondly relates to a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to the first invention, wherein a resist having a transmittance of 90% or more in a wavelength band of a laser to be irradiated is used as the second layer. .

【0013】本発明は第3に、第2層として、第1層の
電極部材よりエッチングレートの高い金属膜を用いた上
記第1の発明の表面伝導型電子放出素子の製造方法に関
する。
Thirdly, the present invention relates to a method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to the first invention, wherein a metal film having an etching rate higher than that of the electrode member of the first layer is used as the second layer.

【0014】本発明は第4に、上記第1、第2または第
3の発明の方法によって製造された表面伝導型電子放出
素子に関する。
Fourthly, the present invention relates to a surface conduction electron-emitting device manufactured by the method of the first, second or third invention.

【0015】本発明は第5に、上記第4の発明の表面伝
導型電子放出素子を備えた電子源基板に関する。
The present invention fifthly relates to an electron source substrate provided with the surface conduction electron-emitting device according to the fourth invention.

【0016】本発明は第6に、上記第4の発明の表面伝
導型電子放出素子を備えた表示パネルに関する。
The present invention sixthly relates to a display panel comprising the surface conduction electron-emitting device according to the fourth invention.

【0017】本発明は第7に、上記第4の発明の表面伝
導型電子放出素子を備えた画像形成装置に関する。
The present invention seventhly relates to an image forming apparatus provided with the surface conduction electron-emitting device of the fourth invention.

【0018】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に
説明する。表面伝導型電子放出素子としては、一般的に
平面型表面伝導型電子放出素子および垂直型表面伝導型
電子放出素子の2種類が挙げられるが、本発明では平面
型表面伝導型電子放出素子において有効である。以下
「平面型表面伝導型電子放出素子」を単に「表面伝導型
電子放出素子」と表す。
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. As the surface conduction electron-emitting device, there are generally two types, that is, a flat surface conduction electron-emitting device and a vertical surface conduction electron-emitting device. In the present invention, the flat surface conduction electron-emitting device is effective. Is. Hereinafter, the “planar surface conduction electron-emitting device” is simply referred to as “surface conduction electron-emitting device”.

【0019】図1は、表面伝導型電子放出素子の基本的
な構成を示す模式的平面図および断面図である。図1に
おいて1は基板、2は素子電極、3は導電性薄膜、4は
電気放出部を示す。
FIG. 1 is a schematic plan view and a sectional view showing the basic structure of a surface conduction electron-emitting device. In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is an element electrode, 3 is a conductive thin film, and 4 is an electron-emitting portion.

【0020】基板(1)としては、石英ガラス、Na等
の不純物含有量の少ないガラス、青板ガラス、SiO2
を表面に形成したガラス基板、アルミナ等のセラミック
ス基板等が用いられる。
As the substrate (1), quartz glass, glass containing a small amount of impurities such as Na, soda lime glass, SiO 2
A glass substrate, a ceramics substrate such as alumina, or the like having a surface formed with is used.

【0021】素子電極(2)の製造方法については後で
詳述するが、本発明の製造方法にしたがって、基板上に
電極部材である第1層を形成し、その後第1層と異なる
材料で第2層を形成し、次いでレーザーの照射により素
子電極を所望の形状に加工し、最後に第2層だけを除去
して作製する。
A method for manufacturing the device electrode (2) will be described in detail later. According to the manufacturing method of the present invention, a first layer, which is an electrode member, is formed on a substrate, and then a material different from the first layer is used. A second layer is formed, then the device electrode is processed into a desired shape by laser irradiation, and finally, only the second layer is removed.

【0022】このとき1対の素子電極の間隔(L)は、
素子電極間に印加する電圧は低い方が望ましいため、再
現性良く作製するためには、数マイクロメートル〜数十
マイクロメートルが望ましい。素子電極長さ(W1)
は、電極の抵抗値や電子放出特性から数マイクロメート
ル〜数百マイクロメートルが好ましい。また素子電極
(2)の膜厚は、数百オングストローム〜数マイクロメ
ートルが好ましい。
At this time, the distance (L) between the pair of device electrodes is
Since it is desirable that the voltage applied between the device electrodes is low, it is desirable that the voltage be several micrometers to several tens of micrometers in order to manufacture with good reproducibility. Element electrode length (W1)
Is preferably several micrometers to several hundred micrometers in view of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics. Further, the film thickness of the device electrode (2) is preferably several hundred angstroms to several micrometers.

【0023】なお図1の構成に限らず、基板(1)上に
導電性薄膜(3)、素子電極(2)の順で形成した構成
にしてもよい。
The configuration is not limited to that shown in FIG. 1, and the conductive thin film (3) and the device electrode (2) may be formed in this order on the substrate (1).

【0024】次に、本発明の表面伝導型電子放出素子の
製造方法について説明する。まず素子電極の形成方法
を、工程1〜4にしたがって図2を参照しながら説明す
る。
Next, a method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device of the present invention will be described. First, a method of forming the device electrode will be described according to steps 1 to 4 with reference to FIG.

【0025】工程1:基板(1)上に、後に素子電極と
なる金属(電極部材)を第1層(21)として成膜する
(図2(a))。この金属としては、Ni、Au、M
o、W、Pt、Cu、Pd等が挙げられる。また、この
成膜方法としては、通常、真空形成法が用いられるが、
金属を含有する有機物を通常の塗布方法や印刷法を用い
て成膜し、この膜から有機成分を焼成によって取り除い
て形成する方法などを用いてもよい。
Step 1: A metal (electrode member) which will be an element electrode later is formed as a first layer (21) on the substrate (1) (FIG. 2A). The metals include Ni, Au, M
O, W, Pt, Cu, Pd, etc. are mentioned. As the film forming method, a vacuum forming method is usually used.
It is also possible to use a method in which an organic substance containing a metal is formed into a film by a usual coating method or a printing method, and the organic component is removed from this film by baking to form the film.

【0026】工程2:第1層と異なる材料で第2層(2
2)を成膜する(図2(b))。この成膜は、第1層の
成膜と同様にして行う。第2層の材料としては、後の工
程で除去しやすい材料を用いることが望ましく、中でも
レーザーを透過するレジストや、第1層の材料よりエッ
チングレートの高い金属が好ましい。
Step 2: The second layer (2
2) is formed (FIG. 2B). This film formation is performed in the same manner as the film formation of the first layer. As the material of the second layer, it is desirable to use a material that can be easily removed in a later step, and among them, a resist that transmits a laser and a metal having an etching rate higher than that of the material of the first layer are preferable.

【0027】レーザーを透過するレジストとしては、照
射するレーザーの波長領域において80%以上の透過率
をもつレジストが適当である。好ましくは90%以上の
透過率をもつレジストを用いる。
As the resist which transmits the laser, a resist having a transmittance of 80% or more in the wavelength region of the laser to be irradiated is suitable. A resist having a transmittance of 90% or more is preferably used.

【0028】エッチングレートの高い金属としては、C
r、Al、Ti等が挙げられる。ドライエッチングの場
合、第2層と第1層の組み合わせ(第2層/第1層)
は、Cr/Au、Ti/W等が挙げられる。このときの
エッチングレート比(第2層/第1層)は1.0より大
きいことが好ましく、この比が大きいほどより好まし
い。一方、ウェットエッチングの場合は、第2層と第1
層の組み合わせ(第2層/第1層)としては、Al/P
t、Cr/Au等が挙げられる。このときのエッチング
レート比(第2層/第1層)は10以上が好ましく、こ
の比が大きいほどより好ましい。
A metal having a high etching rate is C
r, Al, Ti, etc. are mentioned. In the case of dry etching, a combination of the second layer and the first layer (second layer / first layer)
Examples include Cr / Au and Ti / W. At this time, the etching rate ratio (second layer / first layer) is preferably larger than 1.0, and the larger the ratio is, the more preferable. On the other hand, in the case of wet etching, the second layer and the first layer
As a combination of layers (second layer / first layer), Al / P
t, Cr / Au and the like. At this time, the etching rate ratio (second layer / first layer) is preferably 10 or more, and the larger this ratio is, the more preferable.

【0029】工程3:基板上の膜へレーザーを照射し、
素子電極を所望の形状に加工する。このとき、レーザー
が照射された部分の膜(第1層および第2層)は選択的
に基板表面から除去される(図2(c))。
Step 3: Irradiate a laser on the film on the substrate,
The device electrode is processed into a desired shape. At this time, the film (first layer and second layer) in the portion irradiated with the laser is selectively removed from the substrate surface (FIG. 2C).

【0030】ここで、レーザーを照射する方法として
は、例えば図3に示したようにレーザー光(32)をレ
ンズ(35)により細く集束して、基板(1)とレーザ
ー光との相対的な位置関係を変えて加工する方法と、図
4に示したようにレーザー光をマスク(41)により成
型し(必要に応じて縮小して)、基板(1)の表面上で
任意の形状のレーザー光として照射する方法が適用でき
る。膜を除去するのに必要なレーザーの波長およびパワ
ー密度は、膜の材料の種類やその膜厚等により決まる
が、波長としてはおおよそ0.2〜10μm、パワー密
度としては1×10 7W/cm2以上が有効である。した
がって有効なレーザー発振器としては、Nd:YAGレ
ーザー(基本波、第2高長波、第3高長波など)および
KrF等のエキシマレーザー等が適したレーザーであ
る。具体的には、例えば、通常のQスイッチ付きNd:
YAG第2高長波(波長0.532μm)レーザーを用
いて加工する。Qスイッチ周波数1キロヘルツで平均出
力約5ワットのレーザービームを、アパーチャ(34)
及びレンズ(35)を用いて基板上の膜表面で直径約1
0μmに集束し、ステージ(36)の移動により基板を
10mm/秒で線操作すると、レーザー照射した膜の部
分のみが選択的に除去され、幅約10μmの溝が形成さ
れる。
Here, as a method of irradiating with a laser
Laser beam (32) as shown in FIG.
Finely focused by the lens (35), the substrate (1) and the laser
ー How to process by changing the relative positional relationship with light,
As shown in 4, laser light is generated by a mask (41).
On the surface of the substrate (1), mold (and shrink if necessary)
A method of irradiating laser light of any shape can be applied
It Laser wavelength and power required to remove the film
ー Density is determined by the type of film material and its film thickness
However, the wavelength is about 0.2 to 10 μm, and the power density is high.
The degree is 1 × 10 7W / cm2The above is effective. did
Therefore, an effective laser oscillator is Nd: YAG laser.
User (fundamental wave, second high-frequency wave, third high-frequency wave, etc.) and
A suitable laser is an excimer laser such as KrF.
It Specifically, for example, a normal Nd with a Q switch:
YAG second high-long wave (wavelength 0.532μm) laser
Process. Average at Q-switch frequency of 1 kHz
Aperture (34) with a laser beam of about 5 watts
And a diameter of about 1 at the film surface on the substrate using the lens (35)
Focus the substrate to 0 μm and move the stage (36) to move the substrate.
When the line is operated at 10 mm / sec, the laser-irradiated film part
Part of which is selectively removed to form a groove with a width of about 10 μm.
Be done.

【0031】Nd:YAGレーザーとしては、第2高長
波以外に基本波(波長1.06μm)、第3高長波(波
長0.353μm)、第4高長波(波長0.265μ
m)等が適用できる。
As the Nd: YAG laser, a fundamental wave (wavelength 1.06 μm), a third high wave (wavelength 0.353 μm), a fourth high wave (wavelength 0.265 μ) other than the second high wave.
m) etc. can be applied.

【0032】Nd:YAGレーザー以外のレーザーを用
いた例として、KrFエキシマレーザー(波長0.24
8μm)を用いた例を示す。発振周波数200ヘルツで
平均出力約10ワットのレーザービームを、スリットお
よびレンズを用いて、基板の膜表面で幅約10μm、長
さ約300μmに成型し、固定した基板の膜表面に50
パルス照射すると、レーザー照射した膜の部分のみが選
択的に除去され、幅約10μm、長さ約300μmの溝
が形成された。
As an example using a laser other than the Nd: YAG laser, a KrF excimer laser (wavelength 0.24) is used.
8 μm) is used. A laser beam having an oscillation frequency of 200 hertz and an average output of about 10 watts was molded into a width of about 10 μm and a length of about 300 μm on the substrate film surface by using a slit and a lens, and 50 was formed on the fixed substrate film surface.
Upon pulse irradiation, only the laser-irradiated film portion was selectively removed, and a groove having a width of about 10 μm and a length of about 300 μm was formed.

【0033】工程4:第2層の膜だけを除去する(図2
(d))。この除去方法としては、第2層の材料の種類
にもよるが、エッチング、剥離等が挙げられ、いずれに
しても第1層の膜に対して影響の少ない方法が望まし
い。
Step 4: Only the second layer film is removed (see FIG. 2).
(D)). The removal method may be etching, peeling, or the like, though it depends on the type of material for the second layer, and in any case, a method that has little effect on the film of the first layer is desirable.

【0034】次に、上記の方法により作製した素子電極
を用いた表面伝導型電子放出素子およびその製造方法に
ついて説明する。まず、上記の方法により作製した素子
電極を備えた基板(図5(a))上に、導電性薄膜
(3)を形成する(図5(b))。
Next, a surface conduction electron-emitting device using the device electrode manufactured by the above method and a manufacturing method thereof will be described. First, the conductive thin film (3) is formed on the substrate (FIG. 5A) provided with the device electrode manufactured by the above method (FIG. 5B).

【0035】導電性薄膜(3)は、良好な電子放出特性
を得るために、微粒子で構成された微粒子膜が特に好ま
しい。なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子
が集合した膜である。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。)の膜を指
している。微粒子の粒径は、数オングストローム〜数千
オングストロームが適当であり、好ましくは10オング
ストローム〜200オングストロームである。
The conductive thin film (3) is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated. The fine structure means not only a state in which fine particles are individually dispersed and arranged but also a state in which fine particles are adjacent to each other or overlap each other (including an island shape). The particle size of the fine particles is suitably several angstroms to several thousand angstroms, preferably 10 angstroms to 200 angstroms.

【0036】導電性薄膜(3)の膜厚は、素子電極
(2)へのステップカバレージ、素子電極間の抵抗値、
後述する通電フォーミングの条件等によって適宜設定さ
れるが、好ましくは数オングストローム〜数千オングス
トロームであり、さらに好ましくは10オングストロー
ム〜500オングストロームである。また導電性薄膜の
シート抵抗値は、103〜107オーム/□が適当であ
る。
The film thickness of the conductive thin film (3) depends on the step coverage to the device electrode (2), the resistance value between the device electrodes,
Although it is appropriately set depending on the conditions of energization forming described later, etc., it is preferably several angstroms to several thousand angstroms, more preferably 10 angstroms to 500 angstroms. A suitable sheet resistance value of the conductive thin film is 10 3 to 10 7 ohm / □.

【0037】導電性薄膜(3)を構成する材料は、Pd
・Pt・Ru・Ag・Au・Ti・In・Cu・Cr・
Fe・Zn・Sn・Ta・W・Pb等の金属、PdO・
SnO2・In23・PbO・Sb23等の酸化物、H
fB2・ZrB2・LaB6・CeB6・YB4・GdB4
のホウ化物、TiC・ZrC・HfC・TaC・SiC
・WC等の炭化物、TiN・ZrN・HfN等の窒化
物、Si・Ge等の半導体、カーボンなどが挙げられ
る。
The material forming the conductive thin film (3) is Pd.
・ Pt ・ Ru ・ Ag ・ Au ・ Ti ・ In ・ Cu ・ Cr ・
Metals such as Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb, PdO,
Oxides such as SnO 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2 O 3 , H
Borides of fB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB 4 , GdB 4, etc., TiC, ZrC, HfC, TaC, SiC
Examples include carbides such as WC, nitrides such as TiN / ZrN / HfN, semiconductors such as Si / Ge, and carbon.

【0038】次に、電子放出部(4)を通電フォーミン
グ等により形成する(図5(c))。電子放出部(4)
は、導電性薄膜(3)の一部に形成された高抵抗の亀裂
部分であり、亀裂内には、数オングストローム〜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(3)を構成する
物質の少なくとも一部の元素を含んでいる。また、電子
放出部(4)およびその近傍の導電性薄膜(3)は、炭
素あるいは炭素化合物を含有することもある。
Next, the electron emitting portion (4) is formed by energization forming or the like (FIG. 5C). Electron emission part (4)
Is a high-resistance crack portion formed in a part of the conductive thin film (3), and the crack may have conductive fine particles having a particle diameter of several angstroms to several hundred angstroms. The conductive fine particles contain at least a part of the elements forming the conductive thin film (3). Further, the electron emitting portion (4) and the conductive thin film (3) in the vicinity thereof may contain carbon or a carbon compound.

【0039】通電フォーミングは、素子電極(2)間に
不図示の電源から通電を行い、導電性薄膜(3)を局所
的に破壊・変形・変質させ、構造を変化させた部位を形
成させるものである。この局所的に構造変化させた部位
が電子放出部(4)である。
In the energization forming, electricity is applied between the element electrodes (2) from a power source (not shown) to locally break, deform, or alter the conductive thin film (3) to form a site having a changed structure. Is. The site where the structure is locally changed is the electron emitting portion (4).

【0040】通電フォーミングの電圧波形の例を図6に
示す。電圧波形は、特にパルス波形が好ましく、パルス
波高値が一定であり電圧パルスを連続的に印加する場合
(図6(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6(b))とがある。
FIG. 6 shows an example of the voltage waveform of energization forming. A pulse waveform is particularly preferable as the voltage waveform, and the case where the pulse peak value is constant and the voltage pulse is continuously applied (FIG. 6A) and the case where the voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value (FIG. 6A) (B))

【0041】パルス波高値が一定である電圧パルスを連
続的に印加する場合(図6(a))では、電圧波形のパ
ルス幅(T1)を1マイクロ秒〜10ミリ秒、パルス間
隔(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形態に応じて適宜選択し、適当な
真空雰囲気下、例えば10-5torr程度の真空雰囲気下
で、数秒〜数十分印加する。なお、素子電極間に印加す
る電圧波形は、三角波に限定されず、短形波等の所望の
電圧波形であってもよい。
When a voltage pulse having a constant pulse peak value is continuously applied (FIG. 6A), the pulse width (T1) of the voltage waveform is 1 microsecond to 10 milliseconds and the pulse interval (T2). Is set to 10 microseconds to 100 milliseconds, and the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of energization forming) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device, and in a suitable vacuum atmosphere, for example, about 10 −5 torr. In a vacuum atmosphere for several seconds to several tens of minutes. The voltage waveform applied between the device electrodes is not limited to a triangular wave, and may be a desired voltage waveform such as a rectangular wave.

【0042】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6(b))では、T1およびT2は上
記の場合(図6(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0.1
Vステップ程度づつ増加させ、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は、パ
ルス間隔(T2)中に、導電性薄膜(3)を局所的に破
壊・変形しない程度の電圧、例えば0.1V程度の電圧
で素子電流(If)を測定して抵抗値を求め、このとき
例えば1Mオーム以上の抵抗を示したら通電フォーミン
グ処理を終了とする。
When the voltage pulse is applied while increasing the pulse crest value (FIG. 6 (b)), T1 and T2 are the same as in the above case (FIG. 6 (a)), and the crest value of the triangular wave (energization The peak voltage during forming) is, for example, 0.1
The voltage is increased by about V steps and applied in an appropriate vacuum atmosphere. In the energization forming process in this case, during the pulse interval (T2), the element current (If) is applied at a voltage that does not locally break or deform the conductive thin film (3), for example, a voltage of about 0.1V. The resistance value is obtained by measurement, and the energization forming process is terminated when a resistance value of, for example, 1 M ohm or more is displayed.

【0043】通電フォーミング処理が終了した後、素子
に活性化処理を施すことが望ましい。活性化処理とは、
例えば10-4〜10-5torr程度の真空度で、通電フォー
ミングと同様、パルス波高値が一定の電圧パルスを繰り
返し印加して、真空中に存在する有機物質に起因する炭
素または炭素化合物を導電性薄膜の上に堆積させ、素子
電流(If)および放出電流(Ie)を著しく変化させ
る処理である。この活性化処理は、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(I
e)が飽和した時点で終了する。また印加する電圧パル
スは、動作駆動電圧で行うことが望ましい。なお、活性
化処理において炭素または炭素化合物とは、グラファイ
ト(単結晶・多結晶双方を指す。)や非晶質カーボン
(非晶質カーボンおよび非晶質カーボンと多結晶グラフ
ァイトとの混合物を指す。)である。また、これらが導
電性薄膜上に堆積してできた膜の厚さは、500オング
ストローム以下が適当であり、好ましくは300オング
ストローム以下である。
After the energization forming process is completed, it is desirable that the device is activated. What is activation processing?
For example, at a vacuum degree of about 10 −4 to 10 −5 torr, similarly to the energization forming, a voltage pulse having a constant pulse peak value is repeatedly applied to conduct carbon or a carbon compound derived from an organic substance existing in a vacuum. This is a process of depositing on a thin film of a conductive material and remarkably changing the device current (If) and the emission current (Ie). In this activation process, for example, the emission current (I) is measured while the device current (If) and the emission current (Ie) are measured.
It ends when e) is saturated. Further, it is desirable that the applied voltage pulse is an operation drive voltage. In the activation treatment, carbon or a carbon compound refers to graphite (both single crystal and polycrystalline) or amorphous carbon (amorphous carbon or a mixture of amorphous carbon and polycrystalline graphite). ). Further, the thickness of the film formed by depositing these on the conductive thin film is suitably 500 angstroms or less, and preferably 300 angstroms or less.

【0044】以上のようにして作製した電子放出素子の
動作駆動雰囲気は、通電フォーミング処理や活性化処理
における真空度よりも高い真空度の雰囲気下がよい。例
えば、約10-6torr以上の真空度であり、好ましくは超
高真空系であり、炭素または炭素化合物が導電性薄膜上
にほとんど新たに堆積しない真空度である。こうするこ
とによって、素子電流(If)および放出電流(Ie)
を安定化させることができる。
The operation driving atmosphere of the electron-emitting device manufactured as described above is preferably an atmosphere having a higher vacuum degree than the vacuum degree in the energization forming process or the activation process. For example, a vacuum degree of about 10 −6 torr or more, preferably an ultrahigh vacuum system, and a vacuum degree at which carbon or a carbon compound is hardly newly deposited on the conductive thin film. By doing so, the device current (If) and the emission current (Ie)
Can be stabilized.

【0045】また電子放出素子の動作駆動は、上記の高
い真空度の雰囲気下で80〜150℃の加熱後に行うこ
とが望ましい。
It is desirable that the electron-emitting device is driven and operated after heating at 80 to 150 ° C. in the atmosphere of high vacuum degree.

【0046】次に本発明の電子源基板について説明す
る。本発明の電子源基板は、複数の表面伝導型電子放出
素子を基板上に配列することにより形成される。表面伝
導型電子放出素子の配列の方式としては、表面伝導型電
子放出素子を並列に配置して個々の素子の両端を配線で
接続するはしご型配置(以下「はしご型配置」と表
す。)、表面伝導型電子放出素子の1対の素子電極にそ
れぞれX軸方向配線・Y軸方向配線を接続した単純マト
リクス配置(以下「マトリクス型配置」と表す。)等が
挙げられる。なお、はしご型配置の電子源基板を有する
画像形成装置には、電子放出素子からの電子飛翔を制御
する電極である制御電極(例えば図12のグリッド電極
(121))を必要とする。
Next, the electron source substrate of the present invention will be described. The electron source substrate of the present invention is formed by arranging a plurality of surface conduction electron-emitting devices on the substrate. As a method of arranging the surface-conduction type electron-emitting devices, a ladder-type arrangement (hereinafter referred to as "ladder-type arrangement") in which the surface-conduction type electron-emitting devices are arranged in parallel and both ends of each element are connected by wiring. A simple matrix arrangement (hereinafter referred to as “matrix arrangement”) in which an X-axis direction wiring and a Y-axis direction wiring are connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device can be mentioned. An image forming apparatus having a ladder-type electron source substrate requires a control electrode (for example, a grid electrode (121) in FIG. 12) which is an electrode for controlling the flight of electrons from an electron-emitting device.

【0047】以下、マトリクス型配置の電子源基板の構
成について図7を用いて説明する。マトリクス型配置の
電子源基板の構成は、基板(1)、X軸方向配線(7
1)、Y軸方向配線(72)、表面伝導型電子放出素子
(73)、結線(74)等からなる。
The structure of the electron source substrate having the matrix type arrangement will be described below with reference to FIG. The matrix-type electron source substrate is composed of the substrate (1), the X-axis direction wiring (7
1), Y-axis direction wiring (72), surface conduction electron-emitting device (73), connection (74), etc.

【0048】基板(1)は、前述のガラス基板等であ
り、用途に応じて形状が適宜設定される。
The substrate (1) is the above-mentioned glass substrate or the like, and its shape is appropriately set according to the application.

【0049】X軸方向配線(61)は、Dx1、Dx2、・
・・、Dxmで示されるm本の配線からなる。Y軸方向配
線(62)は、Dy1、Dy2、・・・、Dynで示されるn
本の配線からなる(mおよびnは共に正の正数)。ま
た、多数の表面伝導型電子放出素子(73)にほぼ均等
な電圧が供給されるように、配線の材料・膜厚・幅が適
宜設定される。これらm本のX軸方向配線(71)とn
本のY軸方向配線(72)とは不図示の層間絶縁膜によ
り電気的に分離され、マトリックス型配置の配線を構成
する。不図示の層間絶縁膜は、X軸方向配線(71)を
形成した基板(1)の全面または一部の所望の領域に形
成される。これらのX軸方向配線(71)とY軸方向配
線(72)は、それぞれ外部端子へ引き出される。また
m本のX軸方向配線(71)とn本のY軸方向配線(7
2)は、それぞれ結線(74)によって個々の表面伝導
型電子放出素子の素子電極(不図示)と電気的に接続さ
れている。このとき表面伝導型電子放出素子(73)
は、基板上(1)または不図示の層間絶縁膜上のどちら
に形成してもよい。なお、X軸方向配線(71)は、X
軸方向の各列の表面伝導型電子放出素子(73)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走査信
号発生手段(例えば図10の走査回路(102))と電
気的に接続されている。一方、Y軸方向配線(72)に
は、Y軸方向の各列の表面伝導型電子放出素子(73)
を入力信号に応じて変調するための変調信号を印加する
変調信号発生手段(例えば図10の変調信号発生器(1
07))と電気的に接続されている。各表面伝導型電子
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との差電圧として供給される。
The X-axis direction wiring (61) includes Dx1, Dx2, ...
.., It consists of m wirings indicated by Dxm. The Y-axis direction wiring (62) is represented by Dy1, Dy2, ..., Dyn.
It is composed of a book wiring (both m and n are positive positive numbers). Further, the material, the film thickness, and the width of the wiring are appropriately set so that a substantially uniform voltage is supplied to many surface conduction electron-emitting devices (73). These m wires in the X-axis direction (71) and n
It is electrically separated from the Y-axis direction wiring (72) of the book by an interlayer insulating film (not shown) to form a wiring of matrix type arrangement. The interlayer insulating film (not shown) is formed on the entire surface of the substrate (1) on which the X-axis direction wiring (71) is formed or in a desired region thereof. The X-axis direction wiring (71) and the Y-axis direction wiring (72) are respectively drawn to the external terminals. In addition, m wirings in the X-axis direction (71) and n wirings in the Y-axis direction (7)
2) is electrically connected to a device electrode (not shown) of each surface conduction electron-emitting device by a connection (74). At this time, the surface conduction electron-emitting device (73)
May be formed either on the substrate (1) or on an interlayer insulating film (not shown). In addition, the X-axis direction wiring (71) is X
Electrically connected to a scanning signal generating means (for example, a scanning circuit (102) in FIG. 10) for applying a scanning signal for scanning the surface conduction electron-emitting devices (73) in each axial row according to an input signal. Has been done. On the other hand, in the Y-axis direction wiring (72), the surface conduction electron-emitting devices (73) of each row in the Y-axis direction are provided.
Modulation signal generating means for applying a modulation signal to modulate the signal according to the input signal (for example, the modulation signal generator (1
07)). The drive voltage applied to each surface conduction electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the device.

【0050】以上の構成おいて、単純なマトリクス型配
置の配線だけで個々の素子を選択して独立に駆動でき
る。
In the above structure, individual elements can be selected and driven independently by using only a simple matrix type wiring.

【0051】次に、マトリクス型配置の電子源基板を備
えた表示パネルについて、図8および図9を用いて説明
する。図8は本発明の表示パネルの基本構成図であり、
図9は本発明の表示パネルに用いられる蛍光膜の平面図
である。
Next, a display panel equipped with a matrix-type electron source substrate will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a basic configuration diagram of the display panel of the present invention,
FIG. 9 is a plan view of a fluorescent film used in the display panel of the present invention.

【0052】図8において本発明の表示パネルは、電子
源基板(81)、電子源基板を固定するリアプレート
(82)、ガラス基板(83)の内面に蛍光膜(84)
・メタルバック(85)等を備えたフェースプレート
(86)、支持枠(87)等からなる。電子源基板(8
1)上には、表面伝導型電子放出素子(73)の一対の
素子電極と電気的に接続されたX軸方向配線(71)お
よびY軸方向配線(72)が形成されている。
In FIG. 8, the display panel of the present invention has an electron source substrate (81), a rear plate (82) for fixing the electron source substrate, and a fluorescent film (84) on the inner surface of the glass substrate (83).
A face plate (86) having a metal back (85) and the like, a support frame (87) and the like. Electron source substrate (8
The X-axis direction wiring (71) and the Y-axis direction wiring (72) electrically connected to the pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device (73) are formed on 1).

【0053】外囲器(88)は、フェースプレート(8
6)、支持枠(87)およびリアプレート(82)で構
成される。外囲器は、フリットガラス等を塗布し、大気
中または窒素中で400〜500℃で10分以上焼成し
て、封着する。リアプレートは主に電子源基板(81)
の強度を補強する目的で設けられるため、電子源基板自
体が十分な強度を持つ場合は、リアプレートを用いない
で、電子源基板に直接に支持枠を設けて外囲器を構成し
てもよい。また、フェースプレート(86)とリアプレ
ート(82)との間にスペーサーと呼ばれる耐大気圧支
持部材を設けることで、大気圧に対して十分な強度をも
つ外囲器にしてもよい。
The envelope (88) includes a face plate (8
6), a support frame (87) and a rear plate (82). The envelope is coated with frit glass or the like, baked at 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more in the air or nitrogen, and sealed. The rear plate is mainly an electron source substrate (81)
Since it is provided to reinforce the strength of the electron source substrate, if the electron source substrate itself has sufficient strength, even if the rear frame is not used and the support frame is provided directly on the electron source substrate to form the envelope. Good. Further, by providing an atmospheric pressure resistant support member called a spacer between the face plate (86) and the rear plate (82), an envelope having sufficient strength against atmospheric pressure may be provided.

【0054】図8中の蛍光膜(84)の平面図を図9に
示す。モノクロームの蛍光膜の場合は蛍光体のみからな
る場合があるが、カラーの蛍光膜の場合は黒色導電材
(91)と蛍光体(92)とで構成され、ブラックスト
ライプ(図9(a))、ブラックマトリクス(図9
(b))等の形態をとる。黒色導電材を設ける目的は、
カラー表示に必要となる3原色蛍光体の各蛍光体間の塗
り分け部を黒くして混色等を目立たなくすること、およ
び蛍光膜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。黒色導電材の材料としては、黒鉛
を主成分とする材料が通常よく用いられるが、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
限定されない。ガラス基板(83)に蛍光体を塗布する
方法は、モノクロームとカラーの区別によらず沈殿法や
印刷法が用いられる。
A plan view of the fluorescent film (84) in FIG. 8 is shown in FIG. In the case of a monochrome fluorescent film, it may consist of only a phosphor, but in the case of a color fluorescent film, it is composed of a black conductive material (91) and a phosphor (92) and has a black stripe (FIG. 9A). , Black matrix (Fig. 9
(B)) and the like. The purpose of providing the black conductive material is
The purpose of this is to make the portions of the three primary color phosphors, which are required for color display, between the respective phosphors different from each other to be black so as to make the color mixture inconspicuous, and to suppress the deterioration of the contrast due to the reflection of external light on the phosphor film. As the material of the black conductive material, a material containing graphite as a main component is usually used, but the material is not limited to this as long as it is conductive and has little light transmission and reflection. As a method of applying the phosphor to the glass substrate (83), a precipitation method or a printing method is used regardless of the distinction between monochrome and color.

【0055】図8において蛍光膜(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、照射された電子により蛍光膜が帯電す
るのを防止すること、蛍光体の内面側への発光をフェー
スプレート(86)側へ鏡面反射することにより輝度を
向上させること、電子ビーム加速電圧を印加するための
電極として用いること、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蛍光体を保護すること等であ
る。メタルバックは、蛍光膜の形成後、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)を真空蒸着等で
堆積することで作製できる。フェースプレートには、さ
らに蛍光膜の導電性を高めるため、蛍光膜の外面側に透
明電極(不図示)を設けてもよい。
In FIG. 8, a metal back (85) is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film (84). The purpose of the metal back is to prevent the fluorescent film from being charged by the irradiated electrons, and to improve the brightness by specularly reflecting the light emitted toward the inner surface of the phosphor to the face plate (86) side. It is used as an electrode for applying a beam acceleration voltage, and protects the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the envelope. After forming the fluorescent film, the metal back smoothes the inner surface of the fluorescent film (usually called filming).
Then, Al (aluminum) is deposited by vacuum vapor deposition or the like. The face plate may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film in order to further increase the conductivity of the fluorescent film.

【0056】外囲器(88)の封着を行う際、カラーの
蛍光体を用いた場合は、各色蛍光体と表面伝導型電子放
出素子とは位置的に対応させる必要があり、十分な位置
合わせを行う必要がある。
When color phosphors are used for sealing the envelope (88), it is necessary to position the phosphors of each color and the surface conduction electron-emitting device in position, which is a sufficient position. It is necessary to make adjustments.

【0057】以上のようにして形成された本発明の表示
パネルは、外囲器に設けられた排気管(不図示)を通じ
10-7torr程度の真空度にされ封止が行われる。このと
き、外囲器の封止後の真空度を維持するためにゲッター
処理を行ってもよい。このゲッター処理は、封止を行う
直前または封止後に行われ、抵抗加熱または高周波加熱
等の加熱法により外囲器内の所定の位置(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、この蒸着
膜の吸着作用によって、例えば10-5〜10-7torrの真
空度を維持することができる。
The display panel of the present invention formed as described above is sealed at a vacuum degree of about 10 -7 torr through an exhaust pipe (not shown) provided in the envelope. At this time, a getter process may be performed in order to maintain the degree of vacuum after sealing the envelope. This getter treatment is performed immediately before or after the sealing, and the getter arranged at a predetermined position (not shown) in the envelope is heated by a heating method such as resistance heating or high frequency heating to form a vapor deposition film. Is a process for forming. The getter usually has Ba as a main component, and the vacuum degree of, for example, 10 −5 to 10 −7 torr can be maintained by the adsorption action of the vapor deposition film.

【0058】次に、マトリクス型配置の電子源基板を備
えた表示パネルを用いた、NTSC方式のテレビ信号に
基づいてテレビ表示を行うための駆動回路の概略構成を
図10のブロック図を用いて説明する。これは、本発明
の画像形成装置の実施態様の1つを表すものである。駆
動回路の構成は、表示パネル(101)、走査回路(1
02)、制御回路(103)、シフトレジスタ(10
4)、ラインメモリ(105)、同期信号分離回路(1
06)、変調信号発生器(107)および直流電源(V
x,Va)からなる。
Next, referring to the block diagram of FIG. 10, a schematic structure of a drive circuit for performing television display based on an NTSC television signal using a display panel provided with a matrix type electron source substrate will be described. explain. This represents one of the embodiments of the image forming apparatus of the present invention. The structure of the drive circuit is the display panel (101), the scanning circuit (1
02), control circuit (103), shift register (10
4), line memory (105), sync signal separation circuit (1
06), a modulation signal generator (107) and a DC power supply (V
x, Va).

【0059】表示パネル(101)は、端子(Dox1、
Dox2、・・・、Doxm)、端子(Doy1、Doy2、・・
・、Doyn)および高圧端子(Hv)を介して、外部の電
気回路と接続している。このうち端子(Dox1、Dox2、
・・・、Doxm)には、表示パネル(101)内の電子
源基板に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1行(n個の素子)ずつ順次駆
動していくための走査信号が印加される。一方、端子
(Doy1、Doy2、・・・、Doyn)には、前記走査信号
により選択された1行の表面伝導型電子放出素子中の各
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(Hv)には、直流電源(Va)
から、例えば10kVの直流電圧が供給される。この直
流電圧は、表面伝導型電子放出素子から出力される電子
ビームへ、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圧である。
The display panel (101) has terminals (Dox1,
Dox2, ..., Doxm), terminals (Doy1, Doy2, ...
, Doyn) and a high voltage terminal (Hv) are connected to an external electric circuit. Of these terminals (Dox1, Dox2,
, Doxm), a group of surface-conduction type electron-emitting devices which are matrix-wired in a matrix of m rows and n columns on the electron source substrate in the display panel (101) one row at a time (n elements). A scanning signal for driving is applied. On the other hand, a modulation signal for controlling the output electron beam of each element in the surface conduction electron-emitting devices of one row selected by the scanning signal is applied to the terminals (Doy1, Doy2, ..., Doyn). To be done. The high-voltage terminal (Hv) has a direct current power supply (Va).
Is supplied with a DC voltage of, for example, 10 kV. This DC voltage is an accelerating voltage for giving enough energy to excite the phosphor to the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device.

【0060】走査回路(102)は、内部にm個のスイ
ッチング素子(S1、S2、・・・、Sm)を備えてお
り、各スイッチング素子は、直流電圧源(Vx)の出力
電圧または0V(グランドレベル)のいずれか一方を選
択し、表示パネル(101)の端子(Dox1、Dox2、・
・・、Doxm)と電気的に接続する。スイッチング素子
(S1、S2、・・・、Sm)は、制御回路(103)が
出力する制御信号Tscanに基づいて動作するが、実際に
は例えば、FETのようなスイッチング素子を組み合わ
せることにより構成することができる。なお直流電圧
(Vx)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
な一定の電圧を出力するように設定されている。
The scanning circuit (102) is provided internally with m switching elements (S1, S2, ..., Sm), and each switching element has an output voltage of a DC voltage source (Vx) or 0V ( Select one of the ground level) and connect the terminals (Dox1, Dox2, ...) of the display panel (101).
.., Doxm) electrically connected. The switching elements (S1, S2, ..., Sm) operate based on the control signal Tscan output from the control circuit (103), but are actually configured by combining switching elements such as FETs. be able to. The direct current voltage (Vx) is such that the drive voltage applied to the non-scanned device is equal to or lower than the electron emission threshold voltage based on the characteristics of the surface conduction electron-emitting device (electron emission threshold voltage). It is set to output a constant voltage.

【0061】制御回路(103)は、外部から入力され
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。次に説明する同期信号
分離回路(106)から送られる同期信号Tsyncに基づ
いて各部に対してTscan、TsftおよびTmryの各制御信
号を発生する。
The control circuit (103) has a function of matching the operation of each part so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The control signals Tscan, Tsft, and Tmry are generated for each unit based on the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit (106) described below.

【0062】同期信号分離回路(106)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あり、周波数
分離回路(フィルター回路)を用いて構成できる。同期
信号分離回路により分離された同期信号は垂直同期信号
と水平同期信号とからなるが、ここでは説明の便宜上D
ATA信号と表す。同信号はシフトレジスタ(104)
に入力される。
The sync signal separation circuit (106) is a circuit for separating the sync signal component and the luminance signal component from the NTSC system television signal input from the outside, and uses a frequency separation circuit (filter circuit). Can be configured. The sync signal separated by the sync signal separation circuit is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal.
It is referred to as an ATA signal. The signal is a shift register (104)
Is input to

【0063】シフトレジスタ(104)は、時系列的に
シリアルに入力される上記DATA信号を画像の1ライ
ンごとにシリアル/パラレル変換するためのものであ
り、前記制御回路(103)からから送られる制御信号
Tsftに基づいて動作する。すなわち、制御信号Tsftは
シフトレジスタのシフトロックであると言い換えてもよ
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個分の駆動データに相当)のデータは、
(Id1、Id2、・・・、Idn)のn個の並列信号として
シフトレジスタ(104)から出力される。
The shift register (104) is used for serial / parallel conversion of the DATA signal serially input in time series for each line of the image, and is sent from the control circuit (103). It operates based on the control signal Tsft. That is, it may be said that the control signal Tsft is a shift lock of the shift register. The data of one line of the serial / parallel converted image (corresponding to driving data for n electron-emitting devices) is
It is output from the shift register (104) as n parallel signals of (Id1, Id2, ..., Idn).

【0064】ラインメモリ(105)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(103)から送られる制御信号Tmr
yにしたがって適宜、並列信号(Id1、Id2、・・・、
Idn)の内容を記憶する。記憶された内容は、並列信号
(Id'1、Id'2、・・・、Id'n)として出力され、変
調信号発生器(107)に入力される。
The line memory (105) is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and a control signal Tmr sent from the control circuit (103).
According to y, the parallel signals (Id1, Id2, ...
Idn) contents are stored. The stored contents are output as parallel signals (Id'1, Id'2, ..., Id'n) and input to the modulation signal generator (107).

【0065】変調信号発生器(107)は、上記の画像
データの並列信号(Id'1、Id'2、・・・、Id'n)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
動変調するための信号源であり、その出力信号は端子
(Doy1、Doy2、・・・、Doyn)を通じて表示パネル
(101)内の表面伝導型電子放出素子に印加される。
The modulation signal generator (107) controls each of the surface conduction electron-emitting devices in accordance with each of the parallel signals (Id'1, Id'2, ..., Id'n) of the image data. It is a signal source for appropriate drive modulation, and its output signal is applied to the surface conduction electron-emitting device in the display panel (101) through terminals (Doy1, Doy2, ..., Doyn).

【0066】ここで本発明の表面伝導型電子放出素子
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、電子放出には明確なしきい値電圧(V
th)があり、このしきい値電圧(Vth)以上の電圧が印
加されたときだけ電子の放出が生じる。また、しきい値
(Vth)以上の電圧の印加では、表面伝導型電子放出素
子への印加電圧の変化に応じて放出電流(Ie)も変化
していく。なお、しきい値電圧(Vth)の値および放出
電流(Ie)の変化の度合いは、表面伝導型電子放出素
子の材料・構成・製造方法によって異なる場合もある。
以上の基本特性をさらに説明すると、表面伝導型電子放
出素子にパルス状の電圧(以下「電圧パルス」と表
す。)を印加する場合、しきい値(Vth)未満の電圧を
印加しても電子放出は生じないが、しきい値(Vth)以
上の電圧を印加すると電子ビームが出力される。その
際、第1には、電圧パルスの波高値(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で
きる。第2には、電圧パルスの幅(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
ることができる。
The surface conduction electron-emitting device of the present invention has the following basic characteristics with respect to the emission current (Ie). That is, a clear threshold voltage (V
th), and electron emission occurs only when a voltage equal to or higher than this threshold voltage (Vth) is applied. Further, when a voltage equal to or higher than the threshold value (Vth) is applied, the emission current (Ie) also changes according to the change in the voltage applied to the surface conduction electron-emitting device. The value of the threshold voltage (Vth) and the degree of change in the emission current (Ie) may differ depending on the material, structure, and manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device.
To further explain the above basic characteristics, when a pulsed voltage (hereinafter referred to as “voltage pulse”) is applied to the surface conduction electron-emitting device, even if a voltage less than a threshold value (Vth) is applied, the electron Although no emission occurs, an electron beam is output when a voltage higher than the threshold value (Vth) is applied. At that time, firstly, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value (Vm) of the voltage pulse. Second, it is possible to control the total amount of charges of the electron beam output by changing the width (Pw) of the voltage pulse.

【0067】入力信号に応じて表面伝導型電子放出素子
を駆動変調する方式としては、電圧変調方式、パルス変
調方式等が用いられている。電圧変調方式を実施する場
合は、変調信号発生器(107)として、一定の幅(P
w)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波高値(Vm)の変調を行う電圧変
調方式の回路を有するものが用いられる。またパルス変
調方式を実施する場合は、変調信号発生器(107)と
して、一定の波高値(Vm)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(Pw)
の変調を行うパルス変調方式の回路を有するものが用い
られる。
As a method for driving and modulating the surface conduction electron-emitting device according to an input signal, a voltage modulation method, a pulse modulation method or the like is used. When the voltage modulation method is implemented, the modulation signal generator (107) has a constant width (P
A device having a voltage modulation circuit for generating the voltage pulse of w) but appropriately modulating the crest value (Vm) of the voltage pulse according to the input data is used. In the case of implementing the pulse modulation method, the modulation signal generator (107) generates a voltage pulse having a constant peak value (Vm), but the width (Pw) of the voltage pulse is appropriately set according to the input data.
A device having a pulse modulation type circuit for performing the modulation is used.

【0068】本発明の画像形成装置は、画像信号のシリ
アル/パラレル変換およびデータの記憶が所定の速度で
行われていれば、シフトレジスタやラインメモリはデジ
タル信号式でもアナログ信号式でもどちらでも差し支え
ない。
In the image forming apparatus of the present invention, the shift register and the line memory may be either digital signal type or analog signal type as long as the serial / parallel conversion of the image signal and the data storage are performed at a predetermined speed. Absent.

【0069】デジタル信号を用いる場合は、同期信号分
離回路(106)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の出力部に
A/D変換器を備えれば可能である。電圧変調方式にお
いては、変調信号発生器(107)に、例えばD/A変
換回路を用い、必要に応じて増幅回路等をつけ加えれば
よい。またパルス変調方式においては、変調信号発生器
は、例えば高速の発信器、その発信器の出力する波数を
計算する計数器(カウンタ)およびその計数器の出力値
とラインメモリの出力値とを比較する比較器(コンパレ
ータ)を組み合わせた回路を用いて構成できる。必要に
応じて、比較器の出力するパルス幅(Pw)が変調され
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
増幅する増幅器をつけ加えてもよい。
When a digital signal is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit (106) into a digital signal, which is required if an A / D converter is provided at the output section of the sync signal separation circuit. It is possible. In the voltage modulation method, for example, a D / A conversion circuit may be used in the modulation signal generator (107), and an amplification circuit or the like may be added if necessary. In the pulse modulation method, the modulation signal generator is, for example, a high-speed oscillator, a counter (counter) that calculates the number of waves output by the oscillator, and compares the output value of the counter with the output value of the line memory. It can be configured by using a circuit in which comparators (comparators) are combined. If necessary, an amplifier may be added to amplify the modulation signal in which the pulse width (Pw) output from the comparator is modulated to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device.

【0070】アナログ信号を用いる場合は、電圧変調方
式においては、変調信号発生器(107)に、例えばオ
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つけ加えてもよい。またパル
ス変調方式においては、例えば電圧制御型発信回路(V
CO)を用いればよく、必要に応じて表面伝導型電子放
出素子の駆動電圧まで信号を増幅する増幅器をつけ加え
てもよい。
When an analog signal is used, in the voltage modulation method, an amplifier circuit using, for example, an operational amplifier may be used in the modulation signal generator (107), and a level shift circuit or the like may be added if necessary. Good. Further, in the pulse modulation method, for example, a voltage control type oscillation circuit (V
CO) may be used, and an amplifier for amplifying a signal up to the driving voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added if necessary.

【0071】以上に説明した画像形成装置の構成は、表
示等に用いられる好適な画像形成装置に必要な概略構成
であり、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述の内
容に限られるものではなく、画像形成装置の用途に応じ
て適宜選択する。また、入力信号例としてNTSC方式
を挙げたが、この方式に限るものではなく、PAL方
式、SECAM方式などの諸方式でもよい。これらの方
式よりも多数の走査線からなるTV信号、例えばMUS
E方式をはじめとする高品位TV方式であってもよい。
The configuration of the image forming apparatus described above is a schematic configuration necessary for a suitable image forming apparatus used for display or the like, and detailed parts such as materials of respective members are limited to the above contents. Instead, it is appropriately selected according to the application of the image forming apparatus. Also, although the NTSC system has been given as an example of the input signal, it is not limited to this system and various systems such as the PAL system and the SECAM system may be used. TV signals composed of a larger number of scanning lines than these methods, eg MUS
It may be a high-definition TV system such as the E system.

【0072】このようにして完成した画像形成装置によ
る画像の表示は、表示パネルの端子(Dox1、Dox2、・
・・、Doxm)および端子(Doy1、Doy2、・・・、Do
ym)を通じて各表面伝導型電子放出素子へ電圧を印加し
て電子を放出させ、このとき高圧端子(Hv)を通じて
メタルバック(85)あるいは透明電極(不図示)に高
電圧を印加し、上記の放出された電子を加速して蛍光膜
(84)に衝突させ、蛍光体を励起・発光させることに
よって行われる。
The image display by the image forming apparatus thus completed is performed by displaying terminals (Dox1, Dox2, ...
.., Doxm) and terminals (Doy1, Doy2, ..., Do)
ym), a voltage is applied to each surface conduction electron-emitting device to emit electrons, and at this time, a high voltage is applied to the metal back (85) or the transparent electrode (not shown) through the high-voltage terminal (Hv). It is performed by accelerating the emitted electrons to collide with the fluorescent film (84) to excite / emit the fluorescent substance.

【0073】次に、はしご型配置の電子源基板およびこ
の電子源基板を備えた表示パネル・画像形成装置につい
て図11および図12を用いて説明する。
Next, a ladder-type electron source substrate and a display panel / image forming apparatus equipped with this electron source substrate will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

【0074】はしご型配置の電子源基板の構成は、図1
1に示すように基板(1)、表面伝導型電子放出素子
(73)、表面伝導型電子放出素子に接続する共通配線
(111)からなる。表面伝導型電子放出素子(73)
は、基板上にX軸方向に並列に複数個配列される(以下
「素子行」と表す。)。この素子行を基板上に平行に複
数行配置し、これらの素子行の間にそれぞれ共通配線
(111)を設けてはしご型配置の電子源基板を形成す
る。このとき素子行の間の共通配線(111)は、図1
1の(a)または(b)のように設けられる。このよう
な電子源基板の各素子行の共通配線間に適宜駆動電圧を
印加することで、各素子行を独立に駆動することができ
る。すなわち、電子ビームを放出させる素子行には、し
きい値(Vth)以上の電圧を印加し、電子ビームを放出
させない素子行には、しきい値(Vth)未満の電圧を印
加すればよい。
The construction of the ladder-type electron source substrate is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, it comprises a substrate (1), a surface conduction electron-emitting device (73), and a common wiring (111) connected to the surface conduction electron-emitting device. Surface conduction electron-emitting device (73)
Are arranged in parallel in the X-axis direction on the substrate (hereinafter referred to as “element row”). A plurality of these element rows are arranged in parallel on the substrate, and a common wiring (111) is provided between these element rows to form a ladder-type electron source substrate. At this time, the common wiring (111) between the element rows is shown in FIG.
1 (a) or (b). By appropriately applying a drive voltage between the common wirings of each element row of the electron source substrate, each element row can be independently driven. That is, a voltage higher than the threshold value (Vth) may be applied to the element row that emits the electron beam, and a voltage lower than the threshold value (Vth) may be applied to the element row that does not emit the electron beam.

【0075】図12は、はしご型配置の電子源基板を備
えた本発明の表示パネルの基本構成図である。この表示
パネルと前記のマトリクス型配置の電子源基板を備えた
表示パネル(図8)との違いは、フェースプレート(8
6)と電子源基板(81)との間にグリッド電極(12
1)を備えていることである。グリッド電極(121)
には、電子が通過するための開口(122)が多数設け
られており、また外囲器外端子(G1、G2、・・・、G
n)へ接続されている。グリッド電極(121)は、表
面伝導型電子放出素子(73)から放出された電子ビー
ムを変調することができるもので、はしご型配置の素子
行と直行してストライプ状に設けられる。電子を通過さ
せるための開口(112)は、各素子に位置的に対応し
て設けられており、その形状は円形である。グリッド電
極の形状や設置位置は必ずしも図12のようなものでな
くともよい。開口(112)は、例えばメッシュ状に多
数の通過口を設けることもあり、またグリッド電極は表
面伝導型電子放出素子の周囲や近傍に適当に設けてもよ
い。一方、電子源基板(81)は、外囲器外端子(Dox
1、Dox2、・・・、Doxm)へ接続される。この外囲器
外端子(Dox1、Dox2、・・・、Doxm)、およびグリ
ッド電極(121)に接続している外囲器外端子(G
1、G2、・・・、Gn)は、不図示の制御回路と電気的
に接続され、本発明の画像形成装置を形成する。
FIG. 12 is a basic structural diagram of a display panel of the present invention provided with a ladder-type electron source substrate. The difference between this display panel and the display panel (FIG. 8) provided with the above-mentioned matrix-type electron source substrate is that the face plate (8
6) and the electron source substrate (81) between the grid electrode (12
1) is provided. Grid electrode (121)
Is provided with a large number of openings (122) through which electrons pass, and the external terminals (G1, G2, ..., G) of the envelope are also provided.
n). The grid electrode (121) is capable of modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device (73), and is provided in a stripe shape so as to be orthogonal to the ladder-shaped element rows. An opening (112) for passing electrons is provided corresponding to each element in position, and its shape is circular. The shape and installation position of the grid electrode may not necessarily be as shown in FIG. The opening (112) may be provided with a large number of passage openings, for example, in a mesh shape, and the grid electrode may be appropriately provided around or near the surface conduction electron-emitting device. On the other hand, the electron source substrate (81) is connected to the external terminal (Dox) of the envelope.
1, Dox2, ..., Doxm). The outer terminals of the enclosure (Dox1, Dox2, ..., Doxm) and the outer terminals of the enclosure (G) connected to the grid electrode (121)
, G2, ..., Gn) are electrically connected to a control circuit (not shown) to form the image forming apparatus of the present invention.

【0076】はしご型配置の電子源基板を備えた本画像
形成装置では、電子源基板の素子行を1列ずつ順次駆動
(走査)してくのと同期させて、グリッド電極列に画像
1ライン分の変調信号を同時に印加することにより、各
電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を1ライン
ずつ表示することができる。
In the present image forming apparatus having the ladder-shaped electron source substrate, one line of image is displayed on the grid electrode column in synchronism with sequentially driving (scanning) the element rows of the electron source substrate column by column. By simultaneously applying the modulation signal of 1, the irradiation of each electron beam to the phosphor can be controlled and an image can be displayed line by line.

【0077】以上、本発明の方法で製造された表面伝導
型電子放出素子および同電子放出素子を備えた電子源基
板・表示パネル・画像形成装置によれば、テレビジョン
放送の表示装置のみならず、テレビ会議システム、コン
ピューター等の表示装置に適した画像形成装置を提供す
ることができる。さらに、感光性ドラム等で構成された
光プリンターとしての画像形成装置にも適用することが
できる。
As described above, according to the surface conduction electron-emitting device manufactured by the method of the present invention and the electron source substrate, the display panel and the image forming apparatus equipped with the electron-emitting device, not only the display device for television broadcasting but also It is possible to provide an image forming apparatus suitable for a display device such as a video conference system, a computer, and the like. Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus as an optical printer including a photosensitive drum or the like.

【0078】[0078]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明する
が、本発明はこれらに限定するものではない。
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0079】実施例1 本実施例では、本発明の方法で表面伝導型電子放出素子
を作製し、この表面伝導型電子放出素子をマトリクス型
に配線して電子源基板とし、この電子源基板を用いて表
示パネルを作製し、さらにこの表示パネルを用いて画像
形成装置を作製した。
Example 1 In this example, a surface conduction electron-emitting device was manufactured by the method of the present invention, and the surface conduction electron-emitting device was wired in a matrix form to form an electron source substrate. A display panel was produced using the display panel, and an image forming apparatus was produced using the display panel.

【0080】まず、本発明の表面伝導型電子放出素子の
素子電極の製造方法を、工程1〜4にしたがって図2お
よび図3を用いて具体的に説明する。
First, the method of manufacturing the device electrode of the surface conduction electron-emitting device of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 2 and 3 in accordance with steps 1 to 4.

【0081】工程1 基板(1)上に、スクリーン印刷法により粘性率約10
万cpsのAu−MOD(有機Au化合物ペースト)を
印刷した。このとき、用いたスクリーン版には、後に素
子電極となる100μm角の抜けパターン(一辺100
μmの正方形)が行列状に配置・形成しており、これに
対応してAu−MODの約100μm角のパターンが基
板上に行列状に形成した。この基板を、通常の熱焼却炉
で580℃まで昇温速度10℃/分で加熱し、580℃
で10分間保持した後、降温速度10℃/分で室温まで
冷却した。その結果、基板上のAu−MODから有機成
分が熱分解除去され、熱処理前とほぼ同形のAu膜が得
られた。第1層として得られたAuの膜厚は約0.5μ
mであった。(図2(a)) 工程2 このAu膜上に第2層として、通常のディップ法により
レーザーの波長帯域で95%以上の透過率をもつレジス
ト(日立化成工業株式会社製RD2000N)を全面塗
布し、80℃で15分間焼成した。(図2(b)) 工程3 図3に示した構成と同様のQスイッチ付きNd:YAG
第2高長波レーザー装置を用い、上記の工程1および2
で形成したパターンのほぼ中央にレーザー照射しなが
ら、ステージ(36)を移動させて加工した。このと
き、レーザーのQスイッチ周波数は1キロヘルツ、平均
出力は5ワットとし、アパーチャおよび集光レンズによ
り基板の膜表面でのレーザービーム径を約10μmと
し、ステージ(131)の送り速度は10mm/秒とし
た。その結果、レーザーの照射した部分だけ、Au膜お
よびレジスト膜が同時に除去された。(図2(c)) 工程4 レジストだけを有機溶媒で溶解し、除去した(図2
(d))。その結果、1対の素子電極の間隔(L)が約
10μm、素子電極の長さ(W1)が約100μmのA
uからなる素子電極が形成された。
Step 1 On the substrate (1), a viscosity of about 10 was obtained by screen printing.
10,000 cps Au-MOD (organic Au compound paste) was printed. At this time, the screen plate used at this time had a 100 μm square void pattern (100
(μm squares) are arranged and formed in a matrix, and correspondingly, a pattern of about 100 μm square of Au-MOD is formed in a matrix on the substrate. This substrate is heated to 580 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in an ordinary thermal incinerator and then heated to 580 ° C.
After holding for 10 minutes at room temperature, it was cooled to room temperature at a temperature decreasing rate of 10 ° C./minute. As a result, organic components were thermally decomposed and removed from the Au-MOD on the substrate, and an Au film having substantially the same shape as that before the heat treatment was obtained. The film thickness of Au obtained as the first layer is about 0.5 μ.
It was m. (FIG. 2 (a)) Step 2 As a second layer, a resist (RD2000N manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) having a transmittance of 95% or more in the laser wavelength band is applied as a second layer on the Au film. And baked at 80 ° C. for 15 minutes. (FIG. 2B) Step 3 Nd: YAG with Q switch similar to the configuration shown in FIG.
Using the second high long wave laser device, the above steps 1 and 2
The stage (36) was moved and processed while irradiating the laser to the substantially center of the pattern formed in (3). At this time, the Q switch frequency of the laser was 1 kHz, the average output was 5 watts, the laser beam diameter on the film surface of the substrate was about 10 μm by the aperture and the condenser lens, and the feed rate of the stage (131) was 10 mm / sec. And As a result, the Au film and the resist film were simultaneously removed only in the portion irradiated with the laser. (FIG. 2C) Step 4 Only the resist was dissolved in an organic solvent and removed (FIG. 2C).
(D)). As a result, the distance (L) between the pair of device electrodes was about 10 μm, and the length (W1) of the device electrodes was about 100 μm.
A device electrode made of u was formed.

【0082】以上の方法により、レジストを成膜せずに
レーザー照射したものに比べ、加工端の盛り上がりが減
少し、またレーザーの照射中に、溶解したAu−MOD
の飛散物が素子電極表面に付着することも防ぐことがで
きた。
By the above method, the swelling of the processed edge is reduced as compared with the case where the laser irradiation is performed without forming the resist film, and the dissolved Au-MOD is generated during the laser irradiation.
It was also possible to prevent the scattered substances of (3) from adhering to the surface of the device electrode.

【0083】次に、上記の方法により作製した素子電極
を用いた表面伝導型電子放出素子および電子源基板の製
造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device and an electron source substrate using the device electrode manufactured by the above method will be described.

【0084】上記の方法により作製した素子電極を備え
た基板上に、図7に示すようにX軸方向配線(71)、
絶縁膜(不図示)およびY軸方向配線(72)を通常の
真空成膜、フォトリソグラフィーおよびエッチング法に
より作成した。
As shown in FIG. 7, X-axis direction wiring (71),
An insulating film (not shown) and a Y-axis direction wiring (72) were formed by ordinary vacuum film formation, photolithography and etching.

【0085】次いで、この素子電極を備えた基板(図5
(a))上に、次のようにして導電性薄膜(3)を形成
した(図5(b))。パラジウム換算で約1重量%の酢
酸パラジウム−ビス−ジ−プロピルアミン錯体の酢酸ブ
チル溶液を、上記の素子電極を備えた基板に適量滴下し
た後、速やかに1000rpmで回転させ、塗布した。
その後、大気中で300℃で10分間の熱処理を行っ
た。この塗布および熱処理を3回繰り返し行った後、通
常のフォトリソエッチング法によりパターニングして、
PdOからなる導電性薄膜(3)を形成した。
Then, the substrate provided with this device electrode (see FIG.
A conductive thin film (3) was formed on (a)) as follows (FIG. 5 (b)). A suitable amount of about 1% by weight of palladium acetate-bis-di-propylamine complex in butyl acetate solution was added dropwise to the substrate provided with the above-mentioned element electrode, and then rapidly rotated at 1000 rpm for application.
Then, heat treatment was performed at 300 ° C. for 10 minutes in the atmosphere. After repeating this coating and heat treatment three times, patterning is performed by a normal photolithographic etching method,
A conductive thin film (3) made of PdO was formed.

【0086】続いて、フォーミング処理と呼ばれる通電
処理を行った。このとき、図6(a)に示すような電圧
を素子電極間に真空雰囲気下で印加し、パルス幅(T
1)が1ミリ秒、パルス間隔(T2)が10ミリ秒の短形
波で波高値15Vで行った。この通電処理により導電性
薄膜(3)を局所的に破壊・変形・変質させ、電子放出
部(4)を形成した(図5(c))。
Subsequently, an energization process called forming process was performed. At this time, a voltage as shown in FIG. 6A is applied between the element electrodes in a vacuum atmosphere, and the pulse width (T
1) was 1 ms and the pulse interval (T2) was 10 ms, and the wave was performed at a peak value of 15V. By this energization treatment, the conductive thin film (3) was locally destroyed / deformed / altered to form the electron emitting portion (4) (FIG. 5 (c)).

【0087】以上のようにして作製した表面伝導型電子
放出素子を備えた電子源基板(図7)を用いて、前述し
たようにフェースプレート(86)と支持枠(87)と
リアプレートとで外囲器(88)を形成し、封止を行っ
て表示パネルを作製し(図8)、さらにNTSC方式の
テレビ信号に基づいてテレビジョン表示を行うための図
10に示すような駆動回路を有する画像形成装置を作製
した。
Using the electron source substrate (FIG. 7) equipped with the surface conduction electron-emitting device manufactured as described above, the face plate (86), the support frame (87) and the rear plate are combined as described above. An envelope (88) is formed, sealing is performed to manufacture a display panel (FIG. 8), and a drive circuit as shown in FIG. 10 for performing television display based on an NTSC television signal is provided. An image forming apparatus having the above was manufactured.

【0088】本実施例の表面伝導型電子放出素子、電子
源基板、表示パネルおよび画像形成装置はそれぞれ、素
子電極を従来の製造方法である真空成膜、フォトリソグ
ラフィー、エッチングの各製造技術を用いて作製したも
のと同様の電子放出特性および画像表示特性を示した。
これは、素子電極の加工端部の盛り上がりが減少し、且
つ素子電極の表面に加工時の金属の飛散物が付着してい
ないことによる。また、レーザー加工法で素子電極を作
製したことにより、大画面化に伴う真空成膜装置、フォ
トリソグラフィー装置、エッチング装置等の大型化や装
置数の増大によるコスト増がなく、製造方法も簡略化し
た。
In the surface conduction electron-emitting device, the electron source substrate, the display panel and the image forming apparatus of this embodiment, the device electrodes are manufactured by vacuum film forming, photolithography and etching, which are conventional manufacturing methods. Electron emission characteristics and image display characteristics similar to those produced by
This is because swelling of the processed end of the device electrode is reduced, and metal scatter during processing is not attached to the surface of the device electrode. In addition, since the element electrodes are produced by the laser processing method, the vacuum film forming apparatus, the photolithography apparatus, the etching apparatus, etc. do not increase in size due to the increase in screen size and the cost does not increase due to the increase in the number of apparatuses, and the manufacturing method is simplified. did.

【0089】実施例2 本実施例では、本発明の方法で表面伝導型電子放出素子
を作製し、この表面伝導型電子放出素子をはしご型に配
線して電子源基板とし、この電子源基板を用いて表示パ
ネルを作製し、さらにこの表示パネルを用いて画像形成
装置を作製した。
Example 2 In this example, a surface conduction electron-emitting device was manufactured by the method of the present invention, and this surface conduction electron-emitting device was wired in a ladder pattern to form an electron source substrate. A display panel was produced using the display panel, and an image forming apparatus was produced using the display panel.

【0090】まず、本発明の表面伝導型電子放出素子の
素子電極の製造方法を、工程1〜4にしたがって図2お
よび図3を用いて具体的に説明する。
First, the method for manufacturing the device electrode of the surface conduction electron-emitting device of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 2 and 3 in accordance with steps 1 to 4.

【0091】工程1 基板(1)上に、スクリーン印刷法により粘性率約5万
cpsのPt−MOD(有機Pt化合物ペースト)を印
刷した。このとき、用いたスクリーン版には、後に素子
電極となる100μm角の抜けパターンが行列状に配置
・形成しており、これに対応してPt−MODの約10
0μm角のパターンが基板上に行列状に形成した。この
基板を、通常の熱焼却炉で650℃まで昇温速度10℃
/分で加熱し、650℃で10分間保持した後、降温速
度の10℃/分で室温まで冷却した。その結果、基板上
に第1層として厚さが約0.4μmの金属Pt膜が形成
した(図2(a))。
Step 1 Pt-MOD (organic Pt compound paste) having a viscosity of about 50,000 cps was printed on the substrate (1) by a screen printing method. At this time, on the screen plate used, 100 μm square void patterns, which will be the device electrodes later, were arranged and formed in a matrix, and correspondingly, about 10 Pt-MOD patterns were formed.
A 0 μm square pattern was formed in a matrix on the substrate. This substrate is heated up to 650 ° C in a normal thermal incinerator at a heating rate of 10 ° C.
After heating at 650 ° C./min and holding at 650 ° C. for 10 minutes, it was cooled to room temperature at a temperature decreasing rate of 10 ° C./min. As a result, a metal Pt film having a thickness of about 0.4 μm was formed as the first layer on the substrate (FIG. 2A).

【0092】工程2 このPt膜上に、Crのレジネートパウダーをテルピネ
オールに溶解し、粘性率を約5万cpsとしたもの(C
r−MOD)を、工程1と同様にして通常のスクリーン
印刷法を用いて印刷した。これを通常の熱処理炉で、6
50℃まで昇温速度10℃/分で加熱し、650℃で1
0分間保持した後、降温速度10℃/分で室温まで冷却
した。その結果、Pt膜上に第2層として厚さが約0.
4μmの金属Cr膜が形成した(図2(b))。
Step 2 On this Pt film, Cr resinate powder was dissolved in terpineol to have a viscosity of about 50,000 cps (C
r-MOD) was printed using the usual screen printing method as in Step 1. In a normal heat treatment furnace,
Heat up to 50 ° C at a heating rate of 10 ° C / min, and at 650 ° C for 1
After holding for 0 minutes, the temperature was decreased to room temperature at a temperature decreasing rate of 10 ° C./minute. As a result, the Pt film has a thickness of about 0.
A metal Cr film having a thickness of 4 μm was formed (FIG. 2B).

【0093】工程3 図3に示した構成と同様のQスイッチ付きNd:YAG
第2高長波レーザー装置を用い、上記の工程1および2
で形成したPtおよびCrのパターンのほぼ中央にレー
ザー照射しながら、ステージ(131)を移動させて加
工した。このとき、レーザーのQスイッチ周波数は3キ
ロヘルツ、平均出力は7.5ワットとし、アパーチャお
よび集光レンズにより基板の膜表面でのレーザービーム
径を約8μmとし、ステージ(131)の送り速度は2
0mm/秒とした。その結果、レーザーの照射した部分
だけ、Pt膜およびCr膜が同時に除去された(図2
(c))。
Step 3 Nd: YAG with Q switch having the same structure as that shown in FIG.
Using the second high long wave laser device, the above steps 1 and 2
The stage (131) was moved and processed, while irradiating the laser to almost the center of the Pt and Cr patterns formed in (1). At this time, the Q switch frequency of the laser was 3 kilohertz, the average output was 7.5 watts, the laser beam diameter on the film surface of the substrate was about 8 μm by the aperture and the condenser lens, and the feed rate of the stage (131) was 2 μm.
It was set to 0 mm / sec. As a result, the Pt film and the Cr film were simultaneously removed only in the portion irradiated with the laser (FIG. 2).
(C)).

【0094】工程4 CF4+O2でドライエッチングを行い、Crだけを除去
した(図2(d))。これは、PtとCrとのエッチン
グレートの違いによる。ドライエッチングの結果、1対
の素子電極の間隔(L)が約8μm、素子電極の長さ
(W1)が約100μmのPtからなる素子電極が形成
された。
Step 4 Dry etching was performed with CF 4 + O 2 to remove only Cr (FIG. 2 (d)). This is due to the difference in etching rate between Pt and Cr. As a result of dry etching, an element electrode made of Pt having a distance (L) between the pair of element electrodes of about 8 μm and a length (W1) of the element electrode of about 100 μm was formed.

【0095】以上の方法により、Cr膜を成膜せずにレ
ーザー照射したものに比べ、加工端の盛り上がりが減少
し、またレーザーの照射中に、溶解したPt−MODの
飛散物が素子電極表面に付着することも防ぐことができ
た。
By the above method, the swelling of the processing edge is reduced as compared with the laser irradiation without forming the Cr film, and the dissolved Pt-MOD scattered matter is generated on the device electrode surface during the laser irradiation. It was also possible to prevent it from adhering to.

【0096】次に、上記の方法により作製した素子電極
を用いた表面伝導型電子放出素子および電子源基板の製
造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device and an electron source substrate using the device electrode manufactured by the above method will be described.

【0097】上記の方法により作製した素子電極を備え
た基板上に、図11に示すように共通配線(111)を
通常の真空成膜、フォトリソグラフィーおよびエッチン
グ法により作成した。
As shown in FIG. 11, a common wiring (111) was formed on the substrate having the device electrodes prepared by the above method by the usual vacuum film formation, photolithography and etching.

【0098】次いで、この素子電極を備えた基板(図5
(a))上に、次のようにして導電性薄膜(3)を形成
した(図5(b))。パラジウム換算で約1重量%の酢
酸パラジウム−ビス−ジ−プロピルアミン錯体の酢酸ブ
チル溶液を、上記の素子電極を備えた基板に適量滴下し
た後、速やかに1000rpmで回転させ、塗布した。
その後、大気中で300℃で10分間の熱処理を行っ
た。この塗布および熱処理を3回繰り返し行った後、通
常のフォトリソエッチング法によりパターニングして、
PdOからなる導電性薄膜(3)を形成した。
Then, the substrate provided with this device electrode (see FIG.
A conductive thin film (3) was formed on (a)) as follows (FIG. 5 (b)). A suitable amount of about 1% by weight of palladium acetate-bis-di-propylamine complex in butyl acetate solution was added dropwise to the substrate provided with the above-mentioned element electrode, and then rapidly rotated at 1000 rpm for application.
Then, heat treatment was performed at 300 ° C. for 10 minutes in the atmosphere. After repeating this coating and heat treatment three times, patterning is performed by a normal photolithographic etching method,
A conductive thin film (3) made of PdO was formed.

【0099】続いて、フォーミング処理と呼ばれる通電
処理を行った。このとき、図6(a)に示すような電圧
を素子電極間に真空雰囲気下で印加し、パルス幅(T
1)が1ミリ秒、パルス間隔(T2)が10ミリ秒の短形
波で波高値15Vで行った。この通電処理により導電性
薄膜(3)を局所的に破壊・変形・変質させ、電子放出
部(4)を形成した(図5(c))。
Subsequently, energization processing called forming processing was performed. At this time, a voltage as shown in FIG. 6A is applied between the element electrodes in a vacuum atmosphere, and the pulse width (T
1) was 1 ms and the pulse interval (T2) was 10 ms, and the wave was performed at a peak value of 15V. By this energization treatment, the conductive thin film (3) was locally destroyed / deformed / altered to form the electron emitting portion (4) (FIG. 5 (c)).

【0100】以上のようにして作製した表面伝導型電子
放出素子を備えた電子源基板(図11)を用いて、前述
したようにフェースプレート(86)とグリッド電極
(121)、支持枠(87)、リアプレート(82)と
で外囲器(88)を形成し、封止を行って表示パネルを
作製し(図12)、さらにNTSC方式のテレビ信号に
基づいてテレビジョン表示を行うための図10に示すよ
うな駆動回路を有する画像形成装置を作製した。
Using the electron source substrate (FIG. 11) provided with the surface conduction electron-emitting device manufactured as described above, the face plate (86), the grid electrode (121), and the support frame (87) as described above. ), The envelope (88) is formed with the rear plate (82), and sealing is performed to manufacture a display panel (FIG. 12). Further, a television display is performed based on a television signal of the NTSC system. An image forming apparatus having a driving circuit as shown in FIG. 10 was produced.

【0101】本実施例の表面伝導型電子放出素子、電子
源基板、表示パネルおよび画像形成装置はそれぞれ、素
子電極を従来の製造方法である真空成膜、フォトリソグ
ラフィー、エッチングの各製造技術を用いて作製したも
のと同様の電子放出特性および画像表示特性を示した。
これは、素子電極の加工端部の盛り上がりが減少し、且
つ素子電極の表面に加工時の金属の飛散物が付着してい
ないことによる。また、レーザー加工法で素子電極を作
製したことにより、大画面化に伴う真空成膜装置、フォ
トリソグラフィー装置、マスクアライナー、エッチング
装置等の大型化や装置数の増大によるコスト増がなく、
製造方法も簡略化した。
In the surface conduction electron-emitting device, the electron source substrate, the display panel and the image forming apparatus of this embodiment, the device electrodes are manufactured by the conventional manufacturing methods such as vacuum film forming, photolithography and etching. Electron emission characteristics and image display characteristics similar to those produced by
This is because swelling of the processed end of the device electrode is reduced, and metal scatter during processing is not attached to the surface of the device electrode. In addition, since the element electrodes are produced by the laser processing method, there is no increase in cost due to an increase in the size of the vacuum film forming apparatus, the photolithography apparatus, the mask aligner, the etching apparatus, and the like, which accompanies a larger screen,
The manufacturing method is also simplified.

【0102】[0102]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、レーザー照射時に、第2層が緩衝するために素
子電極となる第1層の加工端部の盛り上がりが少なくな
り、また第2層が第1層の表面を保護するために素子電
極となる第1層の表面に金属の飛散物が付着しない。そ
の結果、良好な画像を与える表面伝導型電子放出素子を
得ることができる。また、レーザー加工法を用いて成形
するため、素子電極を簡単に且つ精度よく所望の形状に
成形でき、大画面用の多数の表面伝導型電子放出素子を
低コストで製造できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, since the second layer buffers at the time of laser irradiation, swelling of the processed end of the first layer, which becomes the device electrode, is reduced, and Since the two layers protect the surface of the first layer, metal scatters do not adhere to the surface of the first layer, which becomes the device electrode. As a result, it is possible to obtain a surface conduction electron-emitting device that gives a good image. Further, since the laser processing method is used for molding, the device electrodes can be easily and accurately molded into a desired shape, and a large number of surface conduction electron-emitting devices for a large screen can be manufactured at low cost.

【0103】以上のような方法によって製造された表面
伝導型電子放出素子および同電子放出素子を備えた電子
源基板・表示パネル・画像形成装置は、大画面において
も画像領域の全面にわたって均一で良好な画像を与える
ことができ、さらにこれらは低コストで製造できる。
The surface conduction electron-emitting device manufactured by the above method and the electron source substrate / display panel / image forming apparatus equipped with the same electron-emitting device are uniform and good over the entire image area even on a large screen. Images can be provided, and they can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)本発明の方法によって製造される表面伝
導型電子放出素子の基本的な構成を示す模式的平面図で
ある。 (b)図1(a)のA−A線断面図である。
FIG. 1 (a) is a schematic plan view showing the basic structure of a surface conduction electron-emitting device manufactured by the method of the present invention. (B) It is the sectional view on the AA line of FIG.

【図2】本発明の素子電極の製造方法を示した説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory view showing a method for manufacturing an element electrode of the present invention.

【図3】本発明の製造方法に用いるレーザー加工装置の
1例を示した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a laser processing apparatus used in the manufacturing method of the present invention.

【図4】本発明の製造方法に用いるレーザー加工装置の
1例を示した説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing an example of a laser processing apparatus used in the manufacturing method of the present invention.

【図5】本発明の表面伝導型電子放出素子の製造方法の
1例を示した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing an example of a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図6】本発明の製造方法における通電フォーミングの
電圧波形の1例を示した説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a voltage waveform of energization forming in the manufacturing method of the present invention.

【図7】本発明のマトリクス型配置の電子源基板の概略
構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a matrix type electron source substrate of the present invention.

【図8】マトリクス型配置の電子源基板を備えた本発明
の表示パネルの基本構成を示した説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a display panel of the present invention including an electron source substrate arranged in a matrix.

【図9】本発明の表示パネルに用いられる蛍光膜の平面
図である。
FIG. 9 is a plan view of a fluorescent film used in the display panel of the present invention.

【図10】NTSC方式のテレビ信号に基づいてテレビ
表示を行うための本発明の画像形成装置の駆動回路の概
略構成を示したブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a drive circuit of the image forming apparatus of the present invention for performing television display based on an NTSC television signal.

【図11】本発明のはしご型配置の電子源基板の概略構
成図である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a ladder-type electron source substrate of the present invention.

【図12】はしご型配置の電子源基板を備えた本発明の
表示パネルの基本構成を示した説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the basic configuration of a display panel of the present invention including a ladder-type electron source substrate.

【図13】従来の表面伝導型電子放出素子を示した説明
図(平面図)である。
FIG. 13 is an explanatory view (plan view) showing a conventional surface conduction electron-emitting device.

【図14】従来の表面伝導型電子放出素子を示した説明
図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 素子電極 3 導電性薄膜 4 電子放出部 21 第1層 22 第2層 31 レーザー発振機 32 レーザー光 33 ミラー 34 アパーチャ 35 レンズ 36 ステージ 41 マスク 71 X軸方向配線 72 Y軸方向配線 73 表面伝導型電子放出素子 74 結線 81 電子源基板 82 リアプレート 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 87 支持枠 88 外囲器 91 黒色導電材 92 蛍光体 101 表示パネル 102 走査回路 103 制御回路 104 シフトレジスタ 105 ラインメモリ 106 同期信号分離回路 107 変調信号発生器 111 共通配線 121 グリッド電極 122 開口 1 Substrate 2 Element Electrode 3 Conductive Thin Film 4 Electron Emitting Part 21 First Layer 22 Second Layer 31 Laser Oscillator 32 Laser Light 33 Mirror 34 Aperture 35 Lens 36 Stage 41 Mask 71 X-axis Direction Wiring 72 Y-axis Direction Wiring 73 Surface Conduction type electron-emitting device 74 Connection 81 Electron source substrate 82 Rear plate 83 Glass substrate 84 Fluorescent film 85 Metal back 86 Face plate 87 Support frame 88 Envelope 91 Black conductive material 92 Fluorescent substance 101 Display panel 102 Scanning circuit 103 Control circuit 104 Shift register 105 Line memory 106 Synchronous signal separation circuit 107 Modulation signal generator 111 Common wiring 121 Grid electrode 122 Opening

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1対の素子電極、導電性薄膜
および電子放出部を基板上に備えた表面伝導型電子放出
素子の製造方法において、(工程1)基板上に電極部材
である第1層を形成する第1工程、(工程2)第1層と
異なる材料で第2層を形成する第2工程、(工程3)レ
ーザーの照射により素子電極を所望の形状に加工する第
3工程、(工程4)第2層だけを除去する第4工程、か
らなる製造方法によって、前記の1対の素子電極を形成
することを特徴とする表面伝導型電子放出素子の製造方
法。
1. A method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device, comprising at least a pair of device electrodes, a conductive thin film and an electron-emitting portion on a substrate, wherein (Step 1) a first layer as an electrode member on the substrate. Forming the first electrode, (step 2) a second step of forming a second layer of a material different from the first layer, (step 3) a third step of processing the element electrode into a desired shape by laser irradiation, ( Process 4) A method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device, characterized in that the pair of device electrodes are formed by a manufacturing process comprising a fourth process of removing only the second layer.
【請求項2】 第2層として、照射するレーザーの波長
帯域において90%以上の透過率をもつレジストを用い
た請求項1記載の表面伝導型電子放出素子の製造方法。
2. The method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to claim 1, wherein a resist having a transmittance of 90% or more in a wavelength band of a laser to be irradiated is used as the second layer.
【請求項3】 第2層として、第1層の電極部材よりエ
ッチングレートの高い金属膜を用いた請求項1記載の表
面伝導型電子放出素子の製造方法。
3. The method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to claim 1, wherein a metal film having an etching rate higher than that of the electrode member of the first layer is used as the second layer.
【請求項4】 請求項1、2又は3に記載の方法によっ
て製造された表面伝導型電子放出素子。
4. A surface conduction electron-emitting device manufactured by the method according to claim 1.
【請求項5】 請求項4記載の表面伝導型電子放出素子
を備えた電子源基板。
5. An electron source substrate provided with the surface conduction electron-emitting device according to claim 4.
【請求項6】 請求項4記載の表面伝導型電子放出素子
を備えた表示パネル。
6. A display panel comprising the surface conduction electron-emitting device according to claim 4.
【請求項7】 請求項4記載の表面伝導型電子放出素子
を備えた画像形成装置。
7. An image forming apparatus comprising the surface conduction electron-emitting device according to claim 4.
JP5687595A 1995-03-16 1995-03-16 Surface conduction electron-emitting device, electron source, and method of manufacturing image forming apparatus Expired - Fee Related JP3188602B2 (en)

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