JPH09223457A - 電子源基板、その製造方法、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に電子放出素子と、前記電子放出素子
を選択駆動する第１及び第２の配線とを形成した電子源
基板の前記配線をスクリーン印刷法によって形成する際
に、スクリーン版の目詰まり、印刷かすれ、ペーストの
ダレ等に起因して発生する配線の断線を防止する。 【解決手段】 配線の印刷を一の配線につき複数回行な
うと共に、前記複数回の印刷のうちの少なくとも一回は
残り回の印刷と印刷条件を違えて印刷する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自発光型の各種デ
ィスプレイとして有用な画像形成装置用等に用いる電子
源基板、その製造方法、及びこの電子源基板を組み込ん
だ画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子放出素子としては、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、電界放出型（以下、ＦＥと記す）、金属／絶縁層
／金属型（以下、ＭＩＭと記す）や表面伝導型電子放出
素子等がある。

【０００３】ＦＥ型の例としては、W.P.Dyke & W.W.Dol
an, “Field emission”, Advancein Electron Physici
s, 8, 89 (1956)或いはC.A.Spindt, “Physical Proper
ties of thin-film field emission cathodes with mol
ybdenium ”, J.Appl.Phys., 47, 5248 (1976) 等が知
られている。

【０００４】ＭＩＭ型の例としては、C.A.Mead, “The
tunnel-emission amplifier, J. Appl. Phys., 32, 646
(1961) が知られている。

【０００５】表面伝導型電子放出素子の例としては、M.
I.Elinson, Radio Eng. Electron Phys., 10, (1965)]
等がある。

【０００６】表面伝導型電子放出素子は基板上に形成さ
れた小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことによ
り、電子放出が生ずる現象を利用するものである。この
表面伝導型電子放出素子としては、前記Elinson 等によ
るＳｎＯ₂ 薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［G.
Dittmer:“Thin Solid Films", 9, 317 (1972)]、Ｉｎ₂
Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの［M.Hartwell and C.G.
Fonstad: “IEEE Trans. ED Conf.”,519 (1975)]、カ
ーボン薄膜によるもの［荒木久他：真空、第２６巻、第
１号、２２ページ（１９８３）］等が報告されている。

【０００７】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として、前述のM.Hartwellの素子構成を図１
４に示す。同図において２０１は、基板である。２０４
は導伝性薄膜で、スパッタリングで形成されたＨ型形状
の金属酸化物薄膜等からなり、後述するフォーミングと
呼ばれる通電処理により電子放出部２０５が形成され
る。なお、図中の素子電極間隔Ｌは、０．５〜１．０ｍ
ｍ、Ｗ’は、０．１ｍｍで設定されている。又、電子放
出部２０５の位置及び形状については、不明であるので
模式図として表わした。

【０００８】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導伝性薄膜２０４を予め
フォーミングと呼ばれる通電処理することによって、電
子放出部２０５を形成するのが一般的であった。すなわ
ち、通電フォーミングとは、前記導伝性薄膜２０４の両
端に直流電圧、或いは非常にゆっくりとした昇電圧、例
えば１Ｖ／分程度を印加通電し、導電性薄膜を局所的に
破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態
にした電子放出部２０５を形成することである。なお電
子放出部２０５は導伝性薄膜２０４の一部に亀裂が発生
し、その亀裂付近から電子放出が行われる。前記通電フ
オーミング処理をした表面伝導型電子放出素子は、上記
導電性薄膜２０４に電圧を印加し、素子に電流を流すこ
とにより上記電子放出部２０５より電子を放出せしめる
ものである。

【０００９】上述の表面伝導型電子放出素子は構造が単
純で製造も容易であることから、大面積にわったて多数
素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を
生かした荷電ビーム源、表示装置等の応用研究がなされ
ている。多数の表面伝導型放出素子を形成した例として
は、後述する様に梯型配置と呼ぶ並列に表面伝導型電子
放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線（共通配線
とも呼ぶ）でそれぞれ結線した行を多数配列した電子源
があげられる（例えば、特開昭６４−０３１３３２、特
開平１−２８３７４９、２−２５７５５２等）。また、
特に表示装置等の画像形成装置においては、近年、液品
を用いた平板型表示装置がＣＲＴに替わって普及してき
たが、自発光型でないためバックライトを持たねばなら
ない等の問題点があり、自発光型の表示装置の開発が望
まれてきた。自発光型表示装置としては表面伝導型電子
放出素子を多数配置した電子源と、電子源より放出され
た電子によって、可視光を発光せしめる蛍光体とを組み
合わせた表示装置である画像形成装置があげられる（例
えば、ＵＳＰ５０６６８８３）。

【００１０】上記画像形成装置に用いる電子源基板の製
造方法としては、従来スクリーン印刷法や、フォトリソ
グラフィー法が用いられていた（特開平６ー１２９９
７）。

【００１１】スクリーン印刷法は簡単に大量生産する方
法として好ましいものであるが、印刷時のスクリーン版
の目ずまり、基板上のゴミ、印刷かすれ等によって、配
線導体層が断線したり、スクリーン印刷時に印刷ペース
トのいわゆるダレが発生したりする問題が知られてい
た。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、その目的とするところ膜厚スクリー
ン印刷法を用いた表面伝導型電子放出素子により構成さ
れる単純マトリクス配置の電子源基板に好適で、上記問
題を解決した電子源基板、その製造方法、及びこれを組
み込んだ画像形成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は電子放出素子と、前記電子放出素子を選択
駆動する第１及び第２の導体層とを少なくとも基板上に
形成してなる電子源基板の前記導体層を印刷法によって
形成する電子源基板の製造方法において、前記導体層の
印刷を一の導体層につき複数回行なうと共に、前記複数
回の印刷のうちの少なくとも一回は残り回の印刷と印刷
条件を違えて印刷することを特徴とする電子源基板の製
造方法を提案するもので、印刷条件の違いが、導体層の
印刷方向に沿って基板とスクリーン版との相対的な位置
関係を異ならせたものであること、印刷条件の違いが、
前回に用いる厚膜印刷用ペーストの粘度が次回に用いる
厚膜印刷用ペーストの粘度よりも大きいものであるこ
と、印刷条件の違いが、前回に用いるスクリーン版の開
口率が次回に用いるスクリーン版の開口率よりも小さい
ものであること、電子放出素子が電子放出部形成用薄膜
に通電処理を施すことによって電子放出部を形成したも
のであることを含む。

【００１４】また本発明は、上記のいずれかに記載の製
造方法によって製造した電子源基板である。

【００１５】また更に本発明は、上記の電子源基板と、
電子の照射によってに可視光を発する蛍光体とを互いに
対向して配設してなる画像形成装置である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１７】図１、及び図２は電子源基板の製造工程の
一例を示すもので、図１は平面図、図２は断面図であ
る。

【００１８】図１及び２中、３１は基板、３２、３３は
素子電極、３４は導電性薄膜である。まず基板３１上に
素子電極３２、３３を形成する（ａ）。

【００１９】次いで、電極３２の縁部に重ねて第１の導
体層３６を印刷法で形成すると共に、印刷法で部分電極
３９を形成する（ｂ）。

【００２０】更に、層間絶縁層３８を形成する（ｃ）。

【００２１】その後、層間絶縁層３８の上に第２の導体
層３７を形成する（ｄ）。

【００２２】最後に、導電性薄膜３４を形成し、更に後
述する通電処理によって電子放出部３５を形成する
（ｅ）。

【００２３】上記第１の導体層３６は信号線、又はＹ方
向配線とも表現され、又第２の導体層３７は走査線、又
はＸ方向配線とも表現されるもので、これら第１、第２
の導体層３６、３７によってマトリクス配線が構成され
る。

【００２４】本発明においては、上記導体層３６、３７
の形成にスクリーン印刷法を用いるもので、これらの形
成にあたりスクリーン印刷法を各導体層につき印刷条件
を変えて複数回行なうものである。

【００２５】その方式として、 印刷条件の違いが、導体層の印刷方向に沿って基板
とスクリーン版との相対的な位置関係を異ならせる、 印刷条件の違いが、前回に用いる厚膜印刷用ペース
トの粘度が次回に用いる厚膜印刷用ペーストの粘度より
も大きいものにする、 印刷条件の違いが、前回に用いるスクリーン版の開
口率が次回に用いるスクリーン版の開口率よりも小さい
ものにする、 の３方式をそれぞれ単独、若しくはこれらを組み合わせ
て実行することにより、単純に２回の印刷を実行するよ
りも、信頼性の高い高品質な導体層を歩留まりよく形成
できる。

【００２６】の基板とスクリーン版の位置関係を異な
らせる方式を、図３を用いて説明する。

【００２７】第１回のスクリーン印刷で印刷された導体
層には欠陥部Ｘがある（ａ）。また、スクリーン版にも
欠陥部Ｙがある（ｂ）。そこで、スクリーン版、又は基
板のいずれかを印刷方向に沿って所定距離移動させて再
印刷することにより、前記欠陥Ｘが修正された導体層を
得るものである（ｃ）。実際上は、基板を移動させる方
法が容易である。印刷回数は２回とすることが好まし
い。

【００２８】移動させる距離は スクリーン版のオープ
ニングの２〜３倍（例えば、ＳＴ３２５の場合、１００
〜１５０μｍ）とすることが好ましい。

【００２９】の印刷用のペーストの粘度を変える方式
においては、前回の印刷のペーストの粘度を基準にして
次回の印刷の粘度を８０〜９０％にすることが好まし
い。

【００３０】のスクリーン版の開口率を違える方式に
おいては、前回の開口率を基準として次回の開口率をそ
の１２０〜１５０％とすることが好ましい。

【００３１】本発明の表面伝導型電子放出素子の基本的
な構成には大別して、平面型及び垂直型の２つがある。

【００３２】まず、平面型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。

【００３３】図６は、本発明の平面型表面伝導型電子放
出素子の構成を示す模式図であり、図６（ａ）は平面
図、図６（ｂ）は断面図である。

【００３４】図６において１は基板、２と３は素子電
極、４は導電性薄膜、５は電子放出部である。

【００３５】基板１としては、石英ガラス、Ｎａ等の不
純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、スパッタ
法等によりＳｉＯ₂を堆積させたガラス基板及びアルミ
ナ等のセラミックス基板等を用いることができる。

【００３６】対向する素子電極２、３の材料としては、
一般的な導電材料を用いることができ、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａ
ｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属
あるいはそれらの合金；Ｐｄ，Ａｓ，Ａｇ，Ａｕ，Ｒｕ
Ｏ₂，Ｐｄ−Ａｇ等の金属あるいは金属酸化物とガラス
等から構成される印刷導体；Ｉｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂等の透
明導電体及びポリシリコン等の半導体材料等から選択す
ることができる。

【００３７】素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ、導電性
薄膜４の形状等は、応用される形態等を考慮して設計さ
れる。素子電極間隔Ｌは、好ましくは数千Åから数百μ
ｍの範囲であり、より好ましくは素子電極間に印加する
電圧等を考慮して１μｍから１００μｍの範囲である。

【００３８】素子電極長さＷは、電極の抵抗値、電子放
出特性を考慮して、数μｍから数百μｍの範囲である。
素子電極２、３の膜厚ｄは、１００Åから１μｍの範囲
である。

【００３９】尚、図６に示した構成だけでなく、基板１
上に、導電性薄膜４、対向する素子電極２、３の順に積
層した構成とすることもできる。

【００４０】導電性薄膜４に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を用いるのが好
ましい。その膜厚は素子電極２、３へのステップカパレ
ージ、素子電極２、３間の抵抗値及び後述するフォーミ
ング条件等を考慮して適宜設定されるが、通常は数Åか
ら数千Åの範囲とするのが好ましく、より好ましくは１
０Åより５００Åの範囲とする。その抵抗値は、Ｒｓが
１×１０²から１×１０⁷Ωの値である。なおＲｓは、厚
さがｔ、幅がｗで長さがＩの薄膜の抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ
（Ｉ／ｗ）とおいたときに現れる値で、薄膜材料の抵抗
率をρとするとＲｓ＝ρ／ｔで表される。本願明細書に
おいて、フォーミング処理について通電処理を例に挙げ
て説明するが、フォーミング処理はこれに限られるもの
ではなく、膜に亀裂を生じさせて高抵抗状態を形成する
方法であればいかなる方法でも良い。

【００４１】導電性薄膜４を構成する材料はＰｄ，Ｐ
ｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆ
ｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属；ＰｄＯ，Ｓ
ｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＰｂＯ，Ｓｂ₂Ｏ₃等の酸化物；Ｈｆ
Ｂ₂，ＺｒＢ₂，ＬａＢ₆，ＣｅＢ₆，ＹＢ₄，ＧｄＢ₄等の
硼化物；ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，Ｗ
Ｃ等の炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ等の窒化物、Ｓ
ｉ，Ｇｅ等の半導体、カ一ボン等の中から適宜選択され
る。

【００４２】ここで述ベる微粒子膜とは複数の微粒子が
集合した膜であり、その微細構造は、微粒子が個々に分
散配置した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるいは
重なり合った状態（いくつかの微粒子が集合し、全体と
して島状構造を形成している場合も含む）をとってい
る。微粒子の粒径は、数Åから１μｍの範囲、好ましく
は１０Åから２００Åの範囲である。

【００４３】電子放出部５は、導電性薄膜４の一部に形
成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性薄膜４の
膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォーミング等の手
法等に依存したものとなる。電子放出部５の内部には、
１０００Å以下の粒径の導電性微粒子が含まれる場合も
ある。この導電性微粒子は、導電性薄膜４を構成する材
料の元素の一部、あるいは全ての元素を含有するものと
なる。電子放出部５及びその近傍の導電性薄膜４には、
炭素あるいは炭素化合物が含まれる場合もある。

【００４４】次に、垂直型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。

【００４５】図７は、本発明の表面伝導型電子放出素子
のうちの垂直型表面伝導型電子放出素子の一例を示す模
式図である。

【００４６】図７においては、図６に示した部位と同じ
部位には図６に付した符号と同一の符号を付している。
２１は段差形成部である。基板１、素子電極２及び３、
導電性薄膜４、電子放出部５は、前述した平面型表面伝
導型電子放出素子の場合と同様の材料で構成することが
できる。段差形成部２１は、真空蒸着法、印刷法、スパ
ッタ法等で形成されたＳｉＯ₂等の絶縁性材料で構成す
ることができる。段差形成部２１の膜厚は、先に述べた
平面型表面伝導型電子放出素子の素子電極間隔Ｌに対応
し、数百Åから数十μｍの範囲とすることができる。こ
の膜厚は、段差形成部の製法及び素子電極間に印加する
電圧を考慮して設定されるが、数百Åから数μｍの範囲
が好ましい。

【００４７】導電性薄膜４は、素子電極２及び３と段差
形成部２１作製後に、その素子電極２、３の上に積層さ
れる。電子放出部５は、図６においては、段差形成部２
１に形成されているが、作製条件、フォーミング条件等
に依存し、形状、位置ともこれに限られるものでない。

【００４８】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては様々な方法があるが、そのー例を図８に模式的
に示す。

【００４９】以下、図７及び図８を参照しながら製造方
法の一例について説明する。図８においても、図７に示
した部位と同じ部位には図７に付した符号と同一の符号
を付している。

【００５０】１）基板１を洗剤、純水および有機溶剤
（イソプロピルアルコール等）等を用いて十分に洗浄
し、真空蒸着法、スパッタ法等により素子電極材料（例
えばＰｔ）を堆積後、例えばフォトリソグラフィー技術
を用いて基板１上に素子電極２、３を形成する（図８
（ａ））。

【００５１】２）素子電極２、３を設けた基板１に、有
機金属溶液を塗布して、有機金属薄膜を形成する。有機
金属溶液には、前述の導電性膜４の材料の金属を主元素
とする有機金属化合物の溶液を用いることができる。有
機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング
等によりパターニングし、導電性薄膜４を形成する（図
８（ｂ））。ここでは有機金属溶液の塗布法を挙げて説
明したが、導電性薄膜４の形成法はこれに限られるもの
でなく、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、
分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等を用いる
こともできる。

【００５２】３）つづいて、フォーミング処理を施す。
このフォーミング処理方法の一例として通電処理による
方法を説明する。素子電極２、３間に、不図示の電源を
用いて通電を行うと、導電性薄膜４の部位に、構造の変
化した電子放出部５が形成される（図８（ｃ））。通電
フォーミングによれば導電性薄膜４に局所的に破壊、変
形もしくは変質等の構造変化した部位が形成される。そ
の部位が電子放出部５となる。通電フォーミングの電圧
波形の例を図９に示す。

【００５３】電圧波形は、パルス波形が好ましい。これ
には、パルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印
加する図９（ａ）に示した手法と、パルス波高値を増加
させながら電圧パルスを印加する図９（ｂ）に示した手
法がある。

【００５４】図９（ａ）におけるＴ1及びＴ2は電圧波形
のパルス幅とパルス間隔である。通常Ｔ1は１μｓ〜１
０ｍｓ、Ｔ2は、１０μｓ〜１００ｍｓの範囲で設定さ
れる。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
択される。このような条件のもと、例えば、数秒から数
十分間電圧を印加する。パルス波形は三角波に限定され
るものではなく、矩形波など所望の波形を採用すること
ができる。

【００５５】図９（ｂ）におけるＴ1及びＴ2は、図９
（ａ）に示したものと同様とすることができる。三角波
の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、例え
ば０．１Ｖステップ程度ずつ増加させることができる。

【００５６】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔Ｔ2中に、導電性薄膜４を局所的に破壊、変形しない
程度の電圧を印加し、電流を測定して検知することがで
きる。例えば０．１Ｖ程度の電圧印加により流れる素子
電流を測定し、抵抗値を求めて、１ＭΩ以上の抵抗を示
した時、通電フォーミングを終了させる。

【００５７】４）フォーミングを終えた素子には活性化
処理を施すのが好ましい。活性化処理を施すことによ
り、素子電流Ｉf、放出電流Ｉeが著しく変化する。

【００５８】活性化処理は、例えば有機物質のガスを含
有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パルス
の印加を繰り返すことで行うことができる。この雰囲気
は、例えば油拡散ポンプや口ータリーポンプなどを用い
て真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機
ガスを利用して形成することができる他、イオンポンプ
などにより一旦十分に排気した真空中に適当な有機物質
のガスを導入することによっても得られる。このときの
好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空
容器の形状や、有機物質の種類などにより異なるため場
合に応じ適宜設定される。適当な有機物質としては、ア
ルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香
族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン
類、アミン類、フェノール、カルボン酸、スルホン酸等
の有機酸類等を挙げることができ、具体的には、メタ
ン、エタン、プロパンなどＣ_nＨ_2n+2で表される飽和炭
化水素、エチレン、プロピレンなどＣ_nＨ_2n等の組成式
で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタ
ノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアルデ
ヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、
工チルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸
等が使用できる。この処理により雰囲気中に存在する有
機物質から炭素あるいは炭素化合物が素子上に堆積し、
素子電流Ｉfおよび放出電流Ｉeが著しく変化する。

【００５９】活性化工程の終了判定は、素子電流Ｉfと
放出電流Ｉeを測定しながら行う。なおパルス幅、パル
ス間隔、パルス波高値などは適宜設定される。

【００６０】炭素あるいは炭素化合物とは、ＨＯＰＧ
（Highly Oriented Pyrolytic Graphite）、ＰＧ（Pyro
lytic Graphite）、ＧＣ（Glassy Carbon）などのグラ
ファイト（ＨＯＰＧはほぼ完全な結晶構造をもつグラフ
ァイト、ＰＧは結晶粒が２００Å程度で結晶構造がやや
乱れたグラファイト、ＧＣは結晶粒が２０Å程度で結晶
構造の乱れがさらに大きくなったものを指す）、非晶質
カーボン（アモルファスカーボン及びアモルファスカー
ボンと前記グラファイトの微結晶の混合物を含むカーボ
ン）などであり、その膜厚は５００Å以下にするのが好
ましく、３００Å以下であればより好ましい。

【００６１】５）活性化工程を経て得られた電子放出素
子は、安定化処理を行うことが好ましい。この処理は真
空容器内の有機物質の分圧が、１×１０^-8Ｔｏｒｒ以
下、望ましくは１×１０^-10Ｔｏｒｒ以下で行なうのが
良い。真空容器内の圧力は、１０^-6.5〜１０^-7Ｔｏｒｒ
が好ましく、特に１×１０^-8Ｔｏｒｒ以下が好ましい。

【００６２】真空容器を排気する真空排気装置は、装置
から発生するオイルが素子の特性に影響を与えないよう
に、オイルを使用しないものを用いるのが好ましい。具
体的にはソープションポンプ、イオンポンプ等の真空排
気装置を挙げることができる。さらに真空容器内を排気
するときには、真空容器全体を加熱して真空容器内壁や
電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやすくす
るのが好ましい。このときの加熱した状態での真空排気
条件は、８０〜２００℃で５時間以上が望ましいが、特
にこの条件に限るものではなく、真空容器の大きさや形
状、電子放出素子の構成などの諸条件により変わり得
る。なお、上記有機物質の分圧測定は質量分析装置によ
り質量数が１０〜２００の炭素と水素を主成分とする有
機分子の分圧を測定し、それらの分圧を積算することに
より求める。

【００６３】安定化工程を経た後の、駆動時の雰囲気
は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な
特性を維持することができる。

【００６４】このような真空雰囲気を採用することによ
り、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制でき、
結果として素子電流Ｉfおよび放出電流Ｉeが安定する。

【００６５】電子放出素子の配列については種々のもの
が採用できる。

【００６６】一例として、並列に配置した多数の電子放
出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を多数
個配し（行方向と呼ぶ）、この配線と直交する方向（列
方向と呼ぶ）でその電子放出素子の上方に配した制御電
極（グリッドとも呼ぶ）により、電子放出素子からの電
子を制御駆動するはしご状配置のものがある。これとは
別に、電子放出素子をＸ方向及びＹ方向に行列状に複数
個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極の
一方を、Ｘ方向の配線に共通に接続し、同じ列に配され
た複数の電子放出素子の電極の他方を、Ｙ方向の配線に
共通に接続するものが挙げられる。このようなものは所
謂単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス配置
について以下に詳述する。

【００６７】本発明の電子放出素子を複数個マトリクス
状に配して得られる電子源基板について、図１０を用い
て説明する。図１０において、７１は電子源基板、７２
はＸ方向配線、７３はＹ方向配線である。７４は表面伝
導型電子放出素子、７５は結線である。尚、表面伝導型
電子放出素子７４は、前述した平面型あるいは垂直型の
どちらであってもよい。

【００６８】ｍ本のＸ方向配線７２は、Ｄx１、Ｄx２、
・・・、Ｄxｍからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッ
タ法等を用いて形成された導電性金属等で構成すること
ができる。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設計される。
Ｙ方向配線７３は、Ｄy１、Ｄy２、・・・、Ｄyｎのｎ
本の配線よりなり、Ｘ方向配線７２と同様に形成され
る。これらｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配７３
との間には、不図示の層間絶縁層が設けられており、両
者を電気的に分離している（ｍ、ｎは共に正の整数）。

【００６９】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法，印刷
法，スパッタ法等を用いて形成されたＳｉＯ₂等で構成
される。例えば、Ｘ方向配線７２を形成した基板７１の
全面或は一部に所望の形状で形成され、特にＸ方向配線
７２とＹ方向配線７３の交差部の電位差に耐え得るよう
に膜厚、材料、製法が設定される。Ｘ方向配線７２とＹ
方向配線７３は、それぞれ外部端子として引き出されて
いる。

【００７０】表面伝導型放出素子７４を構成する一対の
電極（不図示）は、ｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方
向配線７３と導電性金属等からなる結線７５によって電
気的に接続されている。

【００７１】配線７２と配線７３を構成する材料、結線
７５を構成する材料及び一対の素子電極を構成する材料
は、その構成元素の一部あるいは全部が同一であって
も、またそれぞれ異なってもよい。これら材料は、例え
ば前述の素子電極の材料より適宜選択される。素子電極
を構成する材料と配線材料が同一である場合には、素子
電極に接続した配線は素子電極ということもできる。

【００７２】Ｘ方向配線７２には、Ｘ方向に配列した表
面伝導型放出素子７４の行を選択するための走査信号を
印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。一
方、Ｙ方向配線７３にはＹ方向に配列した表面伝導型放
出素子７４の各列を入力信号に応じて、変調するための
不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子放出素
子に印加される駆動電圧は、その素子に印加される走査
信号と変調信号の差電圧として供給される。

【００７３】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて個別の素子を選択し、独立に駆動可能とする
ことができる。

【００７４】このような単純マトリクス配置の電子源を
用いて構成した画像形成装置について、図１１、図１２
及び図１３を用いて説明する。図１１は画像形成装置の
表示パネルの１例を示す模式図であり、図１２は、図１
１の画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図である。
図１３はＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行な
うための駆動回路の一例を示すブロック図である。

【００７５】図１１において７１は電子放出素子を複数
配した電子源基板、８１は電子源基板７１を固定したリ
アプレート、８６はガラス基板８３の内面に蛍光膜１２
０４とメタルバック１２０５等が形成されたフェースプ
レートである。８２は支持枠であり、その支持枠８２に
は、リアプレート８１、フェースプレート８６がフリッ
トガラス等を用いて接続されている。８８は外囲器であ
り、例えば大気中あるいは窒素中で４００〜５００度の
温度範囲で１０分以上焼成され、封着される。

【００７６】７４は、図７における電子放出部に相当す
る。７２、７３は、表面伝導型電子放出素子の一対の素
子電極と接続されたＸ方向配線及びＹ方向配線である。

【００７７】外囲器８８は、上述の如く、フェースープ
レート８６、支持枠８２、リアプレート８１で構成され
る。リアプレート８１は主に電子源基板７１の強度を補
強する目的で設けられるため、電子源基板７１自体で十
分な強度を持つ場合は別体のリアプレート８１は不要と
することができる。即ち、基板７１に直接支持枠８２を
封着し、フェースプレート８６、支持枠８２及び基板７
１で外囲器８８を構成しても良い。一方、フェースープ
レート８６、リアプレート８１間に、スペーサー（耐大
気圧支持部材）とよばれる不図示の支持体を設置するこ
とにより、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器８８
を構成することもできる。

【００７８】図１２は、蛍光膜を示す模式図である。蛍
光膜８４はモノクロームの場合は蛍光体のみから構成す
ることができる。カラーの蛍光膜の場合は蛍光体の配列
によりブラックストライプあるいはブラックマトリクス
などと呼ばれる黒色部材９１と蛍光体９２とから構成す
ることができる。ブラックストライプ、ブラックマトリ
クスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要となる三
原色蛍光体の各蛍光体９２間の塗り分け部を黒くするこ
とで混色等を目立たなくすることと、外光反射によるコ
ントラストの低下を抑制することにある。ブラックスト
ライプの材料としては、通常用いられている黒鉛を主成
分とする材料の他、光の透過及び反射が少ない材料であ
れば、これを用いることができる。

【００７９】ガラス基板８３に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈澱法、印刷法等
が採用できる。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。メタルバックを設ける目的は、
蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート８
６側へ鏡面反射させ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作
用させること、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、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化
処理（通常、「フィルミング」と呼ばれる。）を行い、
その後Ａｌを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製
できる。

【００８０】フェースプレート８６には、更に蛍光膜８
４の導電性を高めるため、蛍光膜８４の外面側（ガラス
基板８３側）に透明電極（不図示）を設けてもよい。

【００８１】前述の封着を行う際には、カラーの場合は
各色蛍光体と電子放出素子とを対応させる必要があり、
十分な位置合わせが不可欠となる。

【００８２】図１１に示した画像形成装置は、例えば以
下のようにして製造される。

【００８３】外囲器８８は、前述の安定化工程と同様
に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、ソープションポ
ンプなどのオイルを使用しない排気装置により不図示の
排気管を通じて排気し、１×１０^-7Ｔｏｒｒ程度の真空
度の有機物質の十分少ない雰囲気にした後、封止され
る。外囲器８８の封止後の真空度を維持するために、ゲ
ッター処理を行なうこともできる。これは、外囲器８８
の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは
高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器８８内の所定
の位置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着
膜を形成する処理である。ゲッターは通常Ｂａ等が主成
分であり、その蒸着膜の吸着作用により、たとえば１×
１０^-5ないしは１×１０^-7Ｔｏｒｒの真空度を維持する
ものである。

【００８４】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行うための駆動回路の構成
例について、図１３を用いて説明する。図１３におい
て、１０１は画像表示表示パネル、１０２は走査回路、
１０３は制御回路、１０４はシフトレジスタである。１
０５はラインメモリ、１０６は同期信号分離回路、１０
７は変調信号発生器、ＶxおよびＶaは直流電圧源であ
る。

【００８５】表示パネル１０１は、端子Ｄox１ないしＤ
oxｍ、端子Ｄoy１ないし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ないし
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）ずつ順次駆動するた
めの走査信号が印加される。

【００８６】端子Ｄoy１ないし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ための変調信号が印加
される。高圧端子Ｈvには、直流電圧源Ｖaより、例えば
１０ｋＶ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ための加速電圧で
ある。

【００８７】走査回路１０２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
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〜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１
０３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。

【００８８】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（電子放出閾値電圧）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
閾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。

【００８９】制御回路１０３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１０３は、同期
信号分離回路１０６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Ｔmryの各制
御信号を発生する。

【００９０】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、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１０６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。そのＤＡＴＡ信号はシフトレジスタ１０４に入力さ
れる。

【００９１】シフトレジスタ１０４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１０３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１０
４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、Ｉd１な
いしＩdｎのｎ個の並列信号として前記シフトレジスタ
１０４より出力される。

【００９２】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より送られる制御信号Ｔmryに従っ
て適宜Ｉd１〜Ｉdｎの内容を記憶する。記憶された内容
は、Ｉ'd１〜Ｉ'dｎとして出力され、変調信号発生器１
０７に入力される。

【００９３】変調信号発生器１０７は、画像データＩ'd
１〜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ための信号源であり、その出力
信号は、端子Ｄoy１〜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。

【００９４】本発明の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
明確な閾値電圧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。電子放出閾値以上の電圧に
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、例えば電子放出闘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を変化させることにより、出力電子ビー
ムの強度を制御することが可能である。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ことが可能である。

【００９５】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１０７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。

【００９６】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１０７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。

【００９７】シフトレジスタ１０４やラインメモリ１０
５は、デジタル信号式のものもアナログ信号式のものも
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。

【００９８】デジタル信号式を用いる場合には、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、これには同期信号分離回路１０６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１０５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１０７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１０７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１０７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。

【００９９】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１０７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。

【０１００】このような構成をとり得る本発明の画像表
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１２０５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。

【０１０１】ここで述ベた画像形成装置の構成は１例で
あり、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能で
ある。入力信号については、ＮＴＳＣ方式を挙げたが入
力信号はこれに限られるものではなく、ＰＡＬ、ＳＥＣ
ＡＭ方式などのほか、それよりも多数の走査線からなる
ＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方式をはじめとする高品位
ＴＶ）方式をも採用できる。

【０１０２】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【０１０３】（実施例１） 請求項１、及び２に対応す
る実施例 第ｌの実施例を、図ｌ、図２、及び図３を参照して説明
する。図ｌは電子源基板の製造工程を示す平面図、図２
は同側面図、図３はスクリーン版を移動させて印刷する
場合の概念図である。

【０１０４】本実施例は、層間絶縁層のパターンが、素
子電極３３と第２の導体層３７（走査線）との接続部分
に存在しない形式のもので、且つ第２の導体層３７と素
子電極３３との接続性を向上させる為に第１の導体層を
印刷する際に部分電極３９を形成したもので、本発明に
おける最も複雑な構造の電子源の製造方法である。

【０１０５】又、本実施例では第１の導体層３６に印刷
を２回実施し、第２の導体層は１回印刷を行なった。

【０１０６】このことにより、断線がない高品質な導体
層を歩留りよく形成できた。さらに、スクリーン版の乳
剤の厚さを適宜調整する事により、導体層の膜厚を従来
に比ベて厚く形成できる為、導体層の電気抵抗が低減で
きる（１回の印刷で単に乳剤のみを厚くして膜厚を大き
くしようとすると、ペーストのダレによってパターンの
幅が増加する弊害が発生する場合がある）。

【０１０７】まず、洗浄されたソーダライムガラス基板
３１に素子電極３２、３３をスクリーン印刷法で形成し
た（図１（ａ））。厚膜ペースト材料は、ＭＯＤペース
トで、金属成分はＡｕであった。印刷後、７０℃で１０
分間乾燥し、次に本焼成した。焼成温度は５８０℃で、
ピーク保持時間は８分間であった。印刷、焼成後の膜厚
は０．３μｍであった。

【０１０８】次に、本発明の特徴である第１の導体層３
６（信号側配線）を形成する。膜の形成方法は、スクリ
ーン印刷法を用い、ペースト材料としては、ノリタケ製
Ａｇ含有厚膜ペーストＮＰ−４０３５Ｃを使用した。

【０１０９】まず、１回目の印刷を実施した。印刷後、
ｌｌ０℃、２０分間の乾燥を行ない、１回目の第１導体
層３６ａを形成した（図１（ｂ））、（図２（ｂ））。
次いで、２回目の印刷を実施した（図１（ｃ））。この
印刷を行なう際、スクリーン版をパターンの長手方向に
１５０μｍシフトさせた。これにより、例えば図３
（ａ）記載のような版の目詰まりによる断線欠陥がある
場合においても欠陥を埋めて印刷する事が可能となる
（図３（ｃ））。２回目の印刷後、再度乾燥し、焼成し
た。焼成ピーク温度は４８０℃、ピーク保持時間は８分
間であった。これにより、２回目の第１導体層３６ｂを
形成した。２回の印刷、焼成後の全膜厚は１３μｍであ
った。

【０１１０】次に、層間絶縁層３８を形成した（図１
（ｃ））、（図２（ｃ））。本実施例では導体層と同様
に、厚膜スクリーン印刷法を用いた。ペースト材料はＰ
ｂＯを主成分としたガラスバインダーを混合したぺース
トである（ノリタケ（株）製、商品名 ＮＰ７７３０
Ａ）。焼成温度は４８０℃、ピーク保持時開は８分間で
あった。焼成後の膜厚は３０μｍであった。又、第１、
第２の導体層間の絶縁の完全性を確保するため、２回の
印刷、焼成を行なった。上記厚膜印刷法によって形成さ
れるペースト膜は通常ポーラスな膜である。従って１回
の印刷、焼成後、再度印刷を行い、１回目の膜に発生し
た孔を埋めるようにして２回日の膜を印刷、焼成するこ
とにより、絶縁性が確保される事になる。

【０１１１】その後、第２の導体層３７（走査側配線）
を形成した（図１（ｄ））、（図２（ｄ））。第１の導
体層と同様に、形成方法は厚膜スクリーン印刷法を用
い、ペースト材料として、ノリタケカンパニーのＮＰ一
４０３５Ｃを使用した。焼成温度は４５０℃、ピーク保
持時間は８分間であった。印刷、焼成後の膜厚は１３μ
ｍであった。第２の導体層３７は、第１の導体層３６と
比ベて導体層の幅が広い為、２回印刷を実施しなくて
も、断線等の欠陥は比較的少ない。もちろん、印刷を２
回実施する事で、歩留まりが更に向上することはいうま
でもない。

【０１１２】以上で、マトリクス配線の部分が完成す
る。もちろん、ペースト材料、印刷方法等はここに記し
たものに限るものではない。

【０１１３】配線の完成後、電子放出部を形成する（図
１（ｅ））。まず、上記印刷方法で形成された、素子電
極３２、３３の上層に有機パラジウム（ＣＣＰ４２３
０、奥野製薬工業（株）製）をスピンナーにより回転塗
布後、３００℃でｌ０分間の加熟処理を行いＰｄからな
る電子放出部形成用薄膜３４を形成した。このようにし
て形成された電子放出部形成用薄膜３４は、Ｐｄを主元
素とする微粒子から構成され、その膜厚は１０ｎｍ、シ
ート抵抗値は５ｘｌ０⁴Ω／ロであった。なお、ここで
述ベる微粒子膜としては複数の微粒子が集合した膜であ
り、その微細構造としては微粒子が個々に分散配置した
状態のみならず、微粒子が互いに隣接、或は、重なりあ
った状態（島状も含む）の膜をもさし、その粒径とは、
前記状態で粒子形状が認識可能な微粒子についての径を
いう。

【０１１４】このパラジウムの薄膜３４をフオトリソグ
ラフイー法をもちいて、パターニングする事によりフオ
ーミング前までの素子の製造工程が完了する。

【０１１５】フォーミング方法は、以下の条件とした
（図９参照）。図９中、ＴｌおよびＴ２は電圧波形のパ
ルス幅とパルス間隔であり、本実施例ではＴｌを１ミリ
秒、Ｔ２を１０ミリ秒とし、三角波の波高値（フォーミ
ング時のピーク電圧）は１４Ｖとし、フオーミング処理
は約１ｘｌ０^ー6Ｔｏｒｒの真空雰囲気下で６０秒間実施
した。このようにして作製された電子放出部３５は、パ
ラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状
態となり、その微粒子の平均粒径は３ｎｍであった。

【０１１６】次に、すべての表面伝導型電子放出素子の
フオーミングが終了後、１ｘｌ０^ー6Ｔｏｒｒの真空度で
排気管（不図示）をガスバーナーで熱して溶着する外囲
器の封止処理を行なった。

【０１１７】最後に、封止後の真空度を維持するため
に、ゲッター処理を行なった。この処理は、封止の直前
に高周波加熱等の加熱法により、画像形成装置内の所定
の位置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着
膜を形成する処理である。ゲッターはＢａ等を主成分と
する公知のものであった。

【０１１８】以上のようにして完成した本発明の画像形
成装置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｘ
１ないしＤｘｍ、ＤｙｌないしＤｙｎを通じて、走査信
号および変調信号を信号発生手段（不図示）により、そ
れぞれ印加することにより、電子放出させ、高圧端子Ｈ
ｖを通じて、メタルバツク膜に数ｋＶの高圧を印加し、
電子ビームを加速して蛍光膜に衝突、励起、発光させる
事で画像を表示できた。

【０１１９】（実施例２） 請求項１、及び４に対応す
る実施例 第２の実施例を図４、５を参照しつつ説明する。基本的
には、製造工程は実施例１と同様であるが、２回印刷の
際の手法が異なる。又、本実施例では第２の導体層も印
刷を２回実行した。第２の実施例では、１回目の印刷に
用いるぺーストと、２回目の印刷に用いるペ−ストの粘
度に差を設け、版の目詰まり等により発生する断線欠陥
をなくし、歩留まりを向上させるものである。

【０１２０】まず、基板４１上に素子電極４２、４３を
形成し（図４（ａ））、（図５（ａ））、次に、第１の
導体層４６を２回の印刷によって形成した。即ち、第１
回の印刷によって導体層４６ａを形成した（図４
（ｂ））、（図５（ｂ））。本実施例では、ペーストに
ノリタケ製Ａｇベースト、ＮＰー４０２８Ａを用いた。
粘度は４００Ｐａ．ｓであった。乾燥は１１０℃で２０
分間実施した。焼成温度は５５０℃、ピーク保持時開は
８分間であった。

【０１２１】さらに、２回目の印刷を実施して導体層４
６ｂを形成した（図４（ｃ））、（図５（ｂ））。この
際に用いたペーストは実施例１で用いた、ノリタケ製の
ＮＰ一４０３５Ｃで、その粘度は３６０Ｐａ．ｓであ
る。本実施例の特徴は、それぞれのぺーストの粘度の違
いであるが、さらに、ここではぺ一ストの特性も変更し
ている。具体的には、ＮＰ―４０２８ＡはＮＰ−４０３
５Ｃよりもチクソトロピーが高い。即ち、チクソトロピ
ーの高いＮＰ一４０２８Ａは形状保持性がよく、ガラス
基板等に印刷するのに適している。又、ＮＰ―４０３５
ＣはＮＰ−４０２８Ａよりもチクソトロピーが小さく、
層の表面がなめらかになるという特性を有している。

【０１２２】次いで、層間絶縁層４８を実施例１と同様
にして形成した（図４（ｄ））、（図５（ｃ））。

【０１２３】その後、４７ａ、４７ｂの２層からなる第
２の導体層４７を第１の導体層層と同様にして形成した
（図４（ｅ、ｆ））、（図５（ｅ））。これ以降の工程
は実施例１と同様にして画像形成装置を製造した。

【０１２４】（実施例３） 請求項１、及び３に対応す
る実施例 第３の実施例を、説明する。作製工程は実施例２と同様
である。

【０１２５】スクリーンメッシュは細かさを示す数値
で、数値の大きい程、メッシユは細かくなる。ＳＴ、Ｓ
Ｘという文宇列はスクリーンメッシュを構成する線材の
材質を示すもので、ＳＴは普通のステンレス線材（ＳＵ
Ｓ３０４）であり、ＳＸはＳＵＳ３０４に加工を施し、
「延び」に強くした材質である。

【０１２６】本実施例では、第１回目の印刷にＳＴ５０
０ＣＡＬ版を使用し、第２回目の印刷にＳＸ３６０版を
使用した。又、ペーストはいずれもＮＰー４０３５Ｃを
使用した。

【０１２７】第１回目の印刷で、ペーストの「出」をあ
る程度制限して（開口率）パターンを形成した。さら
に、第２回日の印刷ではぺーストの「出」の良い（開口
率）ＳＸ３６０版を使用して、第１回目の印刷で発生す
る断線欠陥を埋めた。具体的な印刷、乾燥、焼成は、他
の実施例と同様にして行なった。

【０１２８】本実施例の付帯効果としては、本明細書に
記載した「ペーストのダレ」を版のメッシユを利用して
制御し、パターンを形成できた。

【０１２９】

【発明の効果】本発明の電子源基板の製造方法によれ
ば、 印刷時におけるスクリーン版の目詰まり、印刷かすれ
等により生じる配線導体層の断線を確実に防止する。 スクリーン印刷時に生じるぺーストのダレを考慮し
て、このダレをできる限り抑制し、高品質なパターンを
形成する。 更に、本発明による画像形成装置によれば、従来から
のスクリーン印刷法と比ベて、より精細なパターンの形
成が可能となる為、さらなる高解像度の実現が可能な画
像形成装置の製造を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）〜（ｅ）は本発明の電子源基板の製造
方法の一例を示す平面工程図である。

【図２】 （ａ）〜（ｄ）は本発明の電子源基板の製造
方法の一例を示す側面工程図である。

【図３】 （ａ）〜（ｃ）は本発明の電子源基板の製造
方法を説明するための平面図である。

【図４】 （ａ）〜（ｆ）は本発明の電子源基板の製造
方法の他の例を示す平面工程図である。

【図５】 （ａ）〜（ｅ）は本発明の電子源基板の製造
方法の他の例を示す側面工程図である。

【図６】 本発明の電子源基板に用いる平面型表面伝導
型電子放出素子の構成の一例を示す（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。

【図７】 本発明の電子源基板に用いる垂直型表面伝導
型電子放出素子の構成の一例を示す側面図である。

【図８】 （ａ）〜（ｃ）は本発明の電子源基板に用い
る表面型表面伝導型電子放出素子の製造工程図である。

【図９】 （ａ）、（ｂ）は本発明の電子源基板に用い
る電子放出素子のフォーミング処理における電圧波形例
を示すグラフである。

【図１０】 本発明のマトリクス配置型の電子源基板の
構成の一例を示す平面図である。

【図１１】 本発明の画像形成装置の構成を示す一部切
り欠き斜視図である。

【図１２】 （ａ）、（ｂ）は本発明の画像形成装置に
用いる蛍光膜の構成例を示す平面図である。

【図１３】 画像形成装置をＮＴＳＣ方式のテレビ信号
で駆動する回路の一例を示すブロック図である。

【図１４】 従来の表面伝導型電子放出素子の一例を示
す模式的平面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２、３ 素子電極 ４ 導電性薄膜 ５ 電子放出部 ２１ 段差形成部 ３１ 基板 ３２、３３、４２、４３ 素子電極 ３４ 導電性薄膜 ３５ 電子放出部 ３６、４６ 第１の導体層 ３７、４７ 第２の導体層 ３８、４８ 層間絶縁層 ３９ 部分電極 ７１ 電子源基板 ７２ Ｘ方向配線 ７３ Ｙ方向配線 ７４ 表面伝導型電子放出素子 ７５ 結線 ８１ リアプレート ８２ 支持枠 ８３ ガラス基板 ８４ 蛍光膜 ８５ メタルバック ８６ フェースプレート ８８ 外囲器 ９１ 黒色部材 ９２ 蛍光体 ｌ０ｌ 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 Ｖｘ、Ｖａ 直流電圧源

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子放出素子と、前記電子放出素子を選
   択駆動する第１及び第２の導体層とを少なくとも基板上
   に形成してなる電子源基板の前記導体層を印刷法によっ
   て形成する電子源基板の製造方法において、前記導体層
   の印刷を一の導体層につき複数回行なうと共に、前記複
   数回の印刷のうちの少なくとも一回は残り回の印刷と印
   刷条件を違えて印刷することを特徴とする電子源基板の
   製造方法。
2. 【請求項２】 印刷条件の違いが、導体層の印刷方向に
   沿って基板とスクリーン版との相対的な位置関係を異な
   らせたものである請求項１に記載の電子源基板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 印刷条件の違いが、前回に用いるスクリ
   ーン版の開口率が次回に用いるスクリーン版の開口率よ
   りも小さいものである請求項１に記載の電子源基板の製
   造方法。
4. 【請求項４】 印刷条件の違いが、前回に用いる厚膜印
   刷用ペーストの粘度が次回に用いる厚膜印刷用ペースト
   の粘度よりも大きいものである請求項１に記載の電子源
   基板の製造方法。
5. 【請求項５】 電子放出素子が電子放出部形成用薄膜に
   通電処理を施すことによって電子放出部を形成したもの
   である請求項１乃至４のいずれかに記載の電子源基板の
   製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の製造
   方法によって製造した電子源基板。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の電子源基板と、電子の
   照射によってに可視光を発する蛍光体とを互いに対向し
   て配設してなる画像形成装置。