JPH10283917A - Manufacture of electron emitting element, election emitting element, electron source base plate, picture image forming device, and droplet imparting device - Google Patents

Manufacture of electron emitting element, election emitting element, electron source base plate, picture image forming device, and droplet imparting device

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JPH10283917A
JPH10283917A JP10401597A JP10401597A JPH10283917A JP H10283917 A JPH10283917 A JP H10283917A JP 10401597 A JP10401597 A JP 10401597A JP 10401597 A JP10401597 A JP 10401597A JP H10283917 A JPH10283917 A JP H10283917A
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JP
Japan
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electron
droplets
emitting device
manufacturing
droplet
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Withdrawn
Application number
JP10401597A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsutoshi Hasegawa
光利 長谷川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize inexpensiveness, form an element electrode, having uniform large area film thickness, and obtain a uniform surface element with good yield by nearly concurrently imparting plural deoplets, including a material for forming an element electrode on a base plate, so that the mating and adjoining droplets can be overlapped with each other. SOLUTION: An insulated base plate 1 is washed and dried, and then droplets 7 of a solution, including a material for forming element electrodes 2 and 3, are imparted in order by using the No.4, 5, 6, and 7 nozzles of droplet imparting device 8. Then, the droplets are heat-treated at a temperature of 300 deg.-600 deg.C to vaporize a solvent to form the element electrodes 2 and 3. A row directional wiring, connected to one side of the element electrodes, an insulating film, and a line directional wiring, connected to another side electron electrode, are formed in order; to form a conductive thin film. Pattern forming for the element electrodes 2 and 3 can be omitted by applying voltage between the element electrodes 2 and 3, and electrification-treating the conductive thin film to form an electron emitting part. Also, the film thickness in the electron electrodes 2 and 3 can be uniform by concurrently imparting the droplets.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子、電
子源基板、画像形成装置、これらの製造方法およびこれ
に使用できる液滴付与装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electron-emitting device, an electron source substrate, an image forming apparatus, a method of manufacturing the same, and a droplet applying apparatus usable for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より電子放出素子には大別して熱電
子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた2種類のもの
が知られている。冷陰極電子放出素子には電界放出型
(以下、「FE型」という。)、金属/絶縁層/金属型
(以下、「MIM型」という。)や表面伝導型電子放出
素子等がある。FE型の例としてはW.P.Dyke
&W.W.Doran “Field Emissio
n”,Advancein Electron Phy
sics,8,89(1956)あるいはC.A.Sp
indt“Physical Properties
of thin−film field emissi
on cathodes with molybden
iumcones”,J.Appl.Phys.,4
7,5248(1976)等に開示されたものが知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices using a thermionic electron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device have been known. The cold cathode electron emitting device includes a field emission type (hereinafter, referred to as “FE type”), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter, referred to as “MIM type”), a surface conduction type electron emitting device, and the like. As an example of the FE type, W. P. Dyke
& W. W. Doran "Field Emissio
n ", Advanced Electron Phy
sics, 8, 89 (1956) or C.I. A. Sp
indt “Physical Properties
of thin-film field emissi
on cathodes with mollybden
iumcones ", J. Appl. Phys., 4
7, 5248 (1976) and the like are known.

【0003】MIM型ではC.A.Mead,“Ope
ration of Tunnel−Emission
Devices”,J.Appl.Phys.,3
2,646(1961)等に開示されたものが知られて
いる。表面伝導型電子放出素子型の例としては、M.
I.Elinson,Radio Eng.Elect
ron Pys.,10,1290(1965)等に開
示されたものがある。
In the MIM type, C.I. A. Mead, “Ope
ratio of Tunnel-Emission
Devices ", J. Appl. Phys., 3
2, 646 (1961) and the like are known. As an example of the surface conduction electron-emitting device type, see,
I. Elinson, Radio Eng. Elect
ron Pys. , 10, 1290 (1965).

【0004】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことによ
り、電子放出が生ずる。この表面伝導型電子放出素子と
しては、前記エリンソン等によるSnO2 薄膜を用いた
もの、Au薄膜によるもの[G.Dittmer:Th
in Solid Films,9,317(197
2)]、In23 /SnO2 薄膜によるもの[M.H
artwell andC.G.Fonstad:IE
EE Trans.ED Conf.,519(197
5).]、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。
In a surface conduction electron-emitting device, electron emission occurs when a current flows through a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using an SnO 2 thin film by Elinson et al. And a device using an Au thin film [G. Dittmer: Th
in Solid Films, 9, 317 (197)
2)], an In 2 O 3 / SnO 2 thin film [M. H
artwell and C.I. G. FIG. Fonstad: IE
EE Trans. ED Conf. , 519 (197)
5). ], And those using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)] and the like have been reported.

【0005】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のM.ハートウエルの素子構成を図17
に模式的に示す。同図において1は基板である。4は導
電性薄膜で、H型形状のパターンにスパッタで形成され
た金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォーミング
と呼ばれる通電処理により電子放出部5が形成される。
尚、図中の素子電極間隔Lは0.5〜1mm、W′は
0.1mmで設定されている。なお、電子放出部5の位
置および形状は、不確定なため模式的に表わしてある。
As a typical example of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M.E. Figure 17 shows the device configuration of Hartwell.
Is shown schematically in FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a substrate. Reference numeral 4 denotes a conductive thin film, which is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and the electron emission portion 5 is formed by an energization process called energization forming described later.
In the drawing, the element electrode interval L is set to 0.5 to 1 mm, and W 'is set to 0.1 mm. Note that the position and shape of the electron-emitting portion 5 are schematically shown because they are uncertain.

【0006】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜4に、予め通
電フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部
5を形成するのが一般的である。通電フォーミングとは
導電性薄膜4両端に直流電圧あるいは非常にゆっくりと
した昇電圧例えば1V/分程度を印加通電し、導電性薄
膜を局所的に破壊、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5を形成することであ
る。尚、電子放出部5は導電性薄膜4の一部発生した亀
裂付近から電子放出を行う。前記通電フォーミング処理
をした表面伝導型電子放出素子は、上述導電性薄膜4に
電圧を印加し、素子に電流を流すことにより上述の電子
放出部5より電子を放出せしめるものである。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, before the electron emission, an electron-emitting portion 5 is generally formed on the conductive thin film 4 in advance by an energization process called energization forming. The energization forming is to apply a direct current voltage or a very slowly increasing voltage, for example, about 1 V / min, to both ends of the conductive thin film 4 and to energize the conductive thin film 4 to locally destroy, deform or deteriorate the conductive thin film, and to provide an electrically high resistance. This is to form the electron-emitting portion 5 in the state. The electron emitting portion 5 emits electrons from the vicinity of a crack generated partially in the conductive thin film 4. In the surface conduction type electron-emitting device subjected to the energization forming process, a voltage is applied to the conductive thin film 4 and a current is caused to flow through the device to cause the electron-emitting portion 5 to emit electrons.

【0007】上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純
で製造も容易であることから、大面積にわたって多数の
素子を配列形成できる利点がある。そこでこの特徴を生
かせるような色々な応用が研究されている。例えば、荷
電ビーム源、画像表示装置等の表示装置があげられる。
The above-mentioned surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be arranged and formed over a large area since the structure is simple and the production is easy. Therefore, various applications that make use of this feature are being studied. For example, a display device such as a charged beam source and an image display device can be used.

【0008】図18は、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示す。同図におい
て1は基板、2および3は素子電極、4は導電性薄膜、
5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技術により素子電
極2、3を形成する。次いで導電性薄膜4は分散塗布法
によって形成する。その後、素子電極2、3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5を形成す
る。
FIG. 18 shows the structure of an electron-emitting device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-56822. In the figure, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film,
Reference numeral 5 denotes an electron emitting portion. There are various methods for manufacturing the electron-emitting device. For example, the device electrodes 2 and 3 are formed on the substrate 1 by a general vacuum deposition technique or a photolithography technique. Next, the conductive thin film 4 is formed by a dispersion coating method. After that, a voltage is applied to the device electrodes 2 and 3 to perform an energization process, thereby forming the electron emission portions 5.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の表面伝導型電子放出素子を製造する技術の
方法は、半導体プロセスを主とする方法によるため、工
程数が多く、現行の技術では大面積に電子放出素子を形
成することが困難であって、特殊かつ高価な製造装置を
必要とし、生産コストが高いといった欠点がある。
However, the method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device having the above-described structure is based on a semiconductor process, so that the number of steps is large. It is difficult to form an electron-emitting device on a large area, a special and expensive manufacturing apparatus is required, and the production cost is high.

【0010】そこで本出願人らは(特願平7−3220
20号)で表面伝導型電子放出素子およびそれを有する
電子源基板、画像形成装置、およびそれらの製造方法と
して、金属含有溶液を液滴の状態で基板上に付与して素
子電極を形成することを検討している。その結果、以下
の問題点を見いだした。なお、この方法においては、素
子電極をインクジェット法で形成する場合、数個の液滴
を重ね合せ、所望の形態に形成する。
Therefore, the present applicants (Japanese Patent Application No. 7-3220).
No. 20), as a surface conduction electron-emitting device, an electron source substrate having the same, an image forming apparatus, and a method for manufacturing the same, forming a device electrode by applying a metal-containing solution in the form of droplets onto the substrate Are considering. As a result, the following problems were found. In this method, when the element electrode is formed by an ink-jet method, several droplets are overlapped to form a desired shape.

【0011】1つのノズルを用いて順次1ドットづつ、
液滴の状態で基板上に付与して素子電極を形成した場
合、最初に付与したドットに、次に形成したドットは引
っ張られ膜厚が薄くなり、膜厚の均一な素子電極を形成
しにくい。そして、膜厚が均一でないと、素子電極が所
望の形態で得られないため、フォーミング処理の際、導
電性薄膜に均一に電流が流れず、亀裂が一様に形成され
ない。また素子電極間距離において、場所によって大き
な差異が発生するため、導電性膜の抵抗がばらつき、電
子放出素子にも均一に電流が流れず素子特性のばらつき
が大きくなる場合がある。したがって、この製造方法を
用いた表面伝導型電子放出素子を用いたディスプレイで
は、製造歩留まりが低い場合がある。
Using one nozzle, one dot at a time,
When an element electrode is formed by applying it on a substrate in the form of a droplet, the first applied dot is pulled and the next formed dot is thinned, making it difficult to form an element electrode with a uniform thickness. . If the film thickness is not uniform, the device electrode cannot be obtained in a desired form. Therefore, during the forming process, current does not flow uniformly in the conductive thin film, and cracks are not formed uniformly. In addition, since the distance between the device electrodes varies greatly depending on the location, the resistance of the conductive film varies, and current may not uniformly flow through the electron-emitting device, resulting in large variations in device characteristics. Therefore, a display using a surface conduction electron-emitting device using this manufacturing method may have a low manufacturing yield.

【0012】そこで本発明の目的は、このような液滴付
与により素子電極を形成する際の問題点を解消すること
により、低コストで且つ容易に大面積に膜厚の一様な素
子電極を形成することを可能とし、もって、均一な表面
伝導型電子放出素子およびそれを有する電子源基板、画
像形成装置、およびそれらの製造方法を提供することに
ある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-cost and easy-to-use element electrode having a uniform film thickness over a large area by eliminating the problems in forming the element electrode by applying such droplets. An object of the present invention is to provide a uniform surface conduction electron-emitting device, an electron source substrate having the same, an image forming apparatus, and a method of manufacturing the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべくな
された本発明の電子放出素子の製造方法は、上述した課
題を解決するために鋭意検討を行って成されたものであ
る。すなわち本発明では、基板上に素子電極を形成する
材料を含む液滴を、隣接するもの同士が重なるように複
数付与して、素子電極対を形成し、この素子電極対の間
に電子放出部を有する導電性薄膜を形成する電子放出素
子の製造方法において、前記隣接するもの同士が重なる
複数液滴は、ほぼ同時に付与することを特徴とする。ま
たさらに、前記隣接するもの同士が重なる複数液滴は、
付与された1つの液滴が形成するドットパターンの直径
よりも小さいピッチで複数ノズルを配列したノズル列を
有する液滴付与装置によって、同時に付与することを特
徴とする。本発明の電子放出素子は、この方法により製
造することを特徴とする。
The method of manufacturing an electron-emitting device according to the present invention, which has been accomplished to achieve the above object, has been made by intensive studies to solve the above-mentioned problems. That is, in the present invention, a plurality of droplets containing a material for forming an element electrode are provided on a substrate so that adjacent droplets overlap each other to form an element electrode pair, and an electron emission portion is provided between the element electrode pair. In the method of manufacturing an electron-emitting device for forming a conductive thin film having the above, the plurality of droplets in which adjacent ones overlap are applied almost simultaneously. Still further, the plurality of droplets in which the adjacent ones overlap each other,
The droplets are simultaneously applied by a droplet applying apparatus having a nozzle array in which a plurality of nozzles are arranged at a pitch smaller than the diameter of a dot pattern formed by one applied droplet. The electron-emitting device of the present invention is manufactured by this method.

【0014】従来、該複数の液滴を時間的に離散した状
態で付与したため、ある液滴に着目した場合、該液滴に
隣接する該液滴より時間的に前に基板上に、付与された
液滴が、乾燥し、準固体状のドットパターンを形成する
ために、該着目した液滴が、準固体状の液滴に吸い込ま
れ、そのドットパターンが変形し所望のパターンが形成
できない場合があるが、本発明では複数の液滴をほぼ同
時に、吐出し、基板上に、該複数の液滴による複数の隣
接するドットパターンを重ねあわせるように、塗布する
ことで、所望のパターンを形成するようにしているた
め、ある液滴に着目した場合、該液滴に隣接する該液滴
より時間的に前に基板上に、付与された液滴が、液体状
のドットパターンを形成しているために、該着目した液
滴によるドットパターンは変形せず、所望のパターンと
して形成することができる。また、所望のパターンの素
子電極を形成できるので、一対の素子電極間の距離も制
御でき、したがって、表面伝導型電子放出素子の製造工
程においても、より均一な通電フォーミング、活性化工
程を行うことができる。また、このため、素子電極間の
導電性膜における抵抗ばらつきが抑制され、複数の電子
放出素子を配置した電子源あるいは、該電子源を用いた
画像形成装置においても、より均一な電子放出特性およ
び画像表示特性を有するものが提供できる。
Conventionally, since the plurality of droplets are applied in a time-discrete state, when attention is paid to a certain droplet, the plurality of droplets are applied to the substrate before the droplet adjacent to the droplet in time. In order to form a quasi-solid dot pattern by drying the dried droplet, the droplet of interest is sucked into the quasi-solid droplet, and the dot pattern is deformed and a desired pattern cannot be formed. However, in the present invention, a desired pattern is formed by ejecting a plurality of droplets almost simultaneously, and coating the substrate such that a plurality of adjacent dot patterns formed by the plurality of droplets are overlapped. Therefore, when attention is paid to a certain droplet, the applied droplet forms a liquid dot pattern on the substrate temporally before the droplet adjacent to the droplet. The dot pattern by the focused droplet Emissions are not deformed and can be formed as a desired pattern. In addition, since a device electrode having a desired pattern can be formed, the distance between the pair of device electrodes can be controlled. Therefore, in the process of manufacturing the surface conduction electron-emitting device, a more uniform energization forming and activation process can be performed. Can be. Further, for this reason, resistance variation in the conductive film between the element electrodes is suppressed, and even in an electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged or an image forming apparatus using the electron source, more uniform electron emission characteristics and Those having image display characteristics can be provided.

【0015】前記液滴の付与はインクジェット方式によ
り行うのが望ましく、さらには、前記インクジェット方
式は、熱エネルギーによって、液滴を形成するための溶
液内に気泡を形成させてその溶液を液滴として吐出する
方式が好ましい。
It is desirable that the application of the droplets is performed by an ink jet method. Further, in the ink jet method, bubbles are formed in a solution for forming droplets by thermal energy, and the solution is converted into droplets. The ejection method is preferred.

【0016】前記素子電極対を形成するための液滴付与
は、前記液滴付与装置による付与位置を前記配列に垂直
な方向に移動させがら前記同時付与を繰り返すことによ
って行うことができ、その際に、前記移動のピッチを制
御することにより、前記素子電極対における電極間の間
隔および電極の幅を制御する。また、前記素子電極対に
おける各電極の長さを、前記ノズル列におけるノズル数
または駆動ノズル数を制御することによって制御する。
前記素子電極対の膜厚は、前記液滴の量および/または
単位面積あたりの付与数によって制御することができ
る。
The droplet application for forming the element electrode pair can be performed by repeating the simultaneous application while moving the application position by the liquid droplet applying device in a direction perpendicular to the arrangement. In addition, the pitch between the electrodes and the width of the electrodes in the element electrode pair are controlled by controlling the pitch of the movement. Further, the length of each electrode in the element electrode pair is controlled by controlling the number of nozzles or the number of driving nozzles in the nozzle row.
The film thickness of the element electrode pair can be controlled by the amount of the droplet and / or the number of droplets applied per unit area.

【0017】また本発明の電子源基板あるいはその製造
方法においては、絶縁基板上に行列状に配置した複数の
電子放出素子、該電子放出素子間の配線、および該電子
放出素子への電圧印加用の端子を形成して電子源基板の
製造する際に、電子放出素子は、上述の電子放出素子の
製造方法によって形成することを特徴とする。さらに前
記配線は、列方向配線の層および行方向配線の層ならび
にこれら層間の絶縁層を形成することによって形成し、
前記列方向配線によって各素子電極対の一方の電極を列
毎に接続し、前記行方向配線によって各素子電極対の他
方の電極を行毎に接続することを特徴とするまた、本発
明の画像形成装置あるいはその製造方法においては、電
子源としての電子放出素子と、この電子放出素子への電
圧印加手段と、前記電子放出素子から放出される電子を
受けて発光する発光体と、外部信号に基いて前記電子放
出素子へ印加する電圧を制御する駆動回路とを設ける際
に、電子放出素子を、上述の電子放出素子の製造方法を
用いて形成することを特徴とする。
Further, in the electron source substrate or the method of manufacturing the same according to the present invention, a plurality of electron-emitting devices arranged in a matrix on an insulating substrate, wiring between the electron-emitting devices, and voltage application to the electron-emitting devices. When manufacturing the electron source substrate by forming the above terminal, the electron-emitting device is formed by the above-described method for manufacturing an electron-emitting device. Further, the wiring is formed by forming a column wiring layer and a row wiring layer and an insulating layer between these layers,
One electrode of each element electrode pair is connected for each column by the column direction wiring, and the other electrode of each element electrode pair is connected for each row by the row direction wiring. In the forming apparatus or the method of manufacturing the same, an electron-emitting device as an electron source, a voltage applying means to the electron-emitting device, a luminous body that emits light by receiving electrons emitted from the electron-emitting device, and an external signal When providing a drive circuit for controlling a voltage applied to the electron-emitting device based on the above, the electron-emitting device is formed by using the above-described method for manufacturing an electron-emitting device.

【0018】さらに、本発明の液滴付与装置は、基板上
に、導電パターンを形成するための材料を含む液滴を、
隣接するもの同士が重なるように複数付与して導電パタ
ーンを形成するための液滴付与装置であって、付与され
た1つの液滴が形成するドットパターンの直径よりも小
さいピッチで複数ノズルを配列したノズル列を有し、そ
の複数ノズルから同時に前記液滴を吐出可能であること
を特徴とする。
Further, the droplet applying apparatus of the present invention further comprises the step of forming a droplet containing a material for forming a conductive pattern on a substrate.
A droplet applying device for forming a conductive pattern by applying a plurality of adjacent droplets so as to overlap each other, wherein a plurality of nozzles are arranged at a pitch smaller than the diameter of a dot pattern formed by one applied droplet. A plurality of nozzles, and the droplets can be simultaneously discharged from the plurality of nozzles.

【0019】なお、素子電極対の間に電子放出部を有す
る導電性薄膜を形成するには、例えば、素子電極対の間
に導電性薄膜を形成した後、導電性薄膜に通電処理を行
って電子放出部を形成すれば良い。また、より具体的に
は、上述の電子源基板を有するリアプレートと、蛍光膜
を有するフェースプレートとを相互に対向するように支
持枠を介して接合させ、電子源基板上の電子放出素子に
対して、上述の通電処理を施して電子放出部を形成する
ことにより、表示パネルとすることができる。そして、
この表示パネルに、駆動回路を接続することにより、画
像形成装置を製造することができる。
In order to form a conductive thin film having an electron emitting portion between a pair of device electrodes, for example, a conductive thin film is formed between a pair of device electrodes, and then the conductive thin film is subjected to an energizing process. What is necessary is just to form an electron emission part. More specifically, the rear plate having the above-mentioned electron source substrate and the face plate having the fluorescent film are bonded to each other via a support frame so as to face each other, and are attached to the electron-emitting devices on the electron source substrate. On the other hand, a display panel can be obtained by forming the electron-emitting portion by performing the above-described energization treatment. And
An image forming apparatus can be manufactured by connecting a drive circuit to this display panel.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用される好まし
い形態である表面伝導型電子放出素子を例に挙げ図面を
参照しながら本発明を説明する。図9は、本発明の一実
施形態に係る平面型の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そのA−A′断面図で
ある。図9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。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、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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, taking a surface conduction electron-emitting device as a preferred embodiment to which the present invention is applied as an example. FIG. 9 is a schematic plan view showing a basic configuration of a plane type surface conduction electron-emitting device according to an embodiment of the present invention, and a sectional view taken along line AA ′. In FIG. 9, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron emitting portion. As the substrate 1,
Quartz glass, glass with a reduced impurity content such as Na, blue plate glass, a glass substrate on which SiO 2 is deposited by a sputtering method or the like, a ceramic substrate such as alumina, or the like can be used.

【0021】対向する素子電極2,3の材料としては、
一般的な導電材料が用いられ、例えばNi、Cr、A
u、Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、Pd等の金属
あるいは合金、Pd、As、Ag、Au、RuO2 、P
d−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、In23 −SnO2 等の透明導電
体、ポリシリコン等の半導体導体材料等から選択するこ
とができる。
The materials of the opposing element electrodes 2 and 3 are as follows.
A general conductive material is used, for example, Ni, Cr, A
metals or alloys such as u, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd, Pd, As, Ag, Au, RuO 2 , P
It can be selected from a printed conductor composed of a metal such as d-Ag or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 , a semiconductor conductor material such as polysilicon, or the like.

【0022】素子電極2、3間の間隔Lは好ましくは数
百Åないし百μmである。また素子電極2、3間に印加
する電圧は低い方が望ましく、再現良く作成することが
要求されるため、より好ましい素子電極間隔Lは数μm
ないし数十μmである。素子電極2、3の長さW2は電
極の抵抗値および電子放出特性から、数μmないし数百
μmであり、また素子電極2、3の膜厚dは、数百Åな
いし数μmが好ましい。さらに好ましくは素子電極の形
状、間隔は導電性薄膜4の膜厚分布によって適宜設定さ
れる。
The distance L between the device electrodes 2 and 3 is preferably several hundreds of .mu.m to one hundred .mu.m. Further, it is desirable that the voltage applied between the device electrodes 2 and 3 is low, and it is required that the device be prepared with good reproducibility.
Or several tens of μm. The length W2 of the device electrodes 2 and 3 is several μm to several hundred μm in view of the resistance value and the electron emission characteristics of the electrodes, and the film thickness d of the device electrodes 2 and 3 is preferably several hundred μm to several μm. More preferably, the shape and interval of the device electrode are appropriately set according to the film thickness distribution of the conductive thin film 4.

【0023】電子放出部を含む部位である導電性薄膜4
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く、その膜厚は、素子電極2、
3および後述する通電フォーミング条件等によって適宜
設定されるが、好ましくは数Åないし数千Åで、特に好
ましくは10Åないし500Åある。そのシート抵抗値
は、103〜107Ω/□である。
The conductive thin film 4 which is a portion including an electron emitting portion
Is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics.
It is set as appropriate according to 3 and the energizing forming conditions to be described later, but is preferably several to several thousand degrees, and particularly preferably 10 to 500 degrees. The sheet resistance value is 103 to 107Ω / □.

【0024】導電性薄膜4を構成する材料としては、P
d、Pt、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、C
r、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等の金属、Pd
O、SnO2 、In23 、PbO、Sb23 等の酸
化物、HfB2 、ZrB2 、LaB6 、CeB6 、YB
4 、GdB4 等の硼化物、TiC、ZrC、HfC、T
aC、SiC、WC等の炭化物、TiN、ZrN、Hf
N等の窒化物、Si、Ge等の半導体、カーボン等があ
げられる。
The material constituting the conductive thin film 4 is P
d, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, C
metals such as r, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb, Pd
Oxide such as O, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB
4, GdB boride such as 4, TiC, ZrC, HfC, T
carbides such as aC, SiC, WC, TiN, ZrN, Hf
Examples include nitrides such as N, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【0025】ここで述べる微粒子膜とは複数の微粒子が
集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々
に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、
あるいは重なり合った状態(島状も含む)の膜を指して
おり、微粒子の粒径は、数Åから数千Åであり、好まし
くは10Åから200Åである。
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated. The fine structure thereof is not limited to a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged, but the fine particles are adjacent to each other.
Alternatively, it refers to a film in an overlapped state (including an island shape), and the particle diameter of the fine particles is several to several thousand, preferably 10 to 200.

【0026】図1、2は本発明の一実施例に係る製造方
法、図3はその製造方法により作製される表面伝導型電
子放出素子の一例を示す図である。図1、2および3に
おいて、1は基板、2、3は素子電極、4は導電性薄
膜、5は電子放出部、6は絶縁膜、7は液滴、8は液滴
付与装置である。
FIGS. 1 and 2 show a manufacturing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows an example of a surface conduction electron-emitting device manufactured by the manufacturing method. 1, 2 and 3, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, 5 is an electron emitting portion, 6 is an insulating film, 7 is a droplet, and 8 is a droplet applying device.

【0027】液滴付与装置8としては、任意の液滴を形
成できる装置であればどのような装置でもかまわない
が、特に十数ngから数十ng程度の範囲で制御が可能
で、且つ数十ng程度以上の微少量の液滴が容易に形成
できるインクジェット方式の装置がよい。また、液滴の
材料としては、液滴が形成できる状態であればどのよう
な状態のものでもかまわないが、水、溶剤等に前述の金
属等を分散、溶解した、溶液、有機金属溶液等がある。
As the droplet applying device 8, any device can be used as long as it can form an arbitrary droplet. In particular, the device can be controlled in the range of about several tens to several tens of ng. An ink jet type apparatus which can easily form a small amount of droplets of about 10 ng or more is preferable. The material of the droplets may be in any state as long as the droplets can be formed, but the above-mentioned metals and the like are dispersed and dissolved in water, a solvent, and the like, a solution, an organic metal solution, and the like. There is.

【0028】まず始めに絶縁性基板1を有機溶剤等で充
分洗浄し乾燥させた後、基板1に液滴付与装置8の4、
5、6、7番ノズルを用いて素子電極2、3を形成する
材料を含有した溶液の液滴7を順次付与し(図2
(a))、その後、300℃から600℃の温度で加熱
処理し溶媒を蒸発させて素子電極2、3を形成する(図
2(b))。
First, the insulating substrate 1 is sufficiently washed with an organic solvent or the like and dried.
Droplets 7 of a solution containing a material for forming the element electrodes 2 and 3 are sequentially applied using nozzles 5, 6, and 7 (FIG. 2).
(A)) Then, heat treatment is performed at a temperature of 300 ° C. to 600 ° C. to evaporate the solvent, thereby forming device electrodes 2 and 3 (FIG. 2B).

【0029】次に素子電極の一方と接続された列方向配
線10(図2(c))、絶縁膜6(図2(d))、およ
びもう一方の素子電極と接続する行方向配線11(図2
(e))、を順次形成する。さらに真空蒸着技術および
フォトリソグラフィー技術を用いて導電性薄膜4を形成
する。(図2(f))。
Next, the column direction wiring 10 (FIG. 2C) connected to one of the device electrodes, the insulating film 6 (FIG. 2D), and the row direction wiring 11 (FIG. 2D) connected to the other device electrode. FIG.
(E)) are sequentially formed. Further, the conductive thin film 4 is formed using a vacuum deposition technique and a photolithography technique. (FIG. 2 (f)).

【0030】次に、電子放出部5を形成するが(図2
(g))、電子放出部5は導電性薄膜4の一部に形成さ
れた高抵抗の亀裂であり、通電フォーミング等により形
成される。また、亀裂内には数Åないし数百Å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4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5およびその近傍の導電
性薄膜4は、炭素あるいは炭素化合物を有することもあ
る。
Next, an electron emitting portion 5 is formed (FIG. 2).
(G)) The electron emitting portion 5 is a high-resistance crack formed in a part of the conductive thin film 4 and is formed by energization forming or the like. In addition, conductive particles having a particle size of several to several hundreds of mm may be present in the crack. The conductive fine particles contain at least some of the elements constituting the conductive thin film 4. Further, the electron-emitting portion 5 and the conductive thin film 4 in the vicinity thereof may include carbon or a carbon compound.

【0031】通電フォーミングは素子電極2、3間に不
図示の電源より通電を行い、導電性薄膜4を局所的に破
壊、変形もしくは変質せしめ、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
位を電子放出部5と呼ぶ(図2(g))。通電フォーミ
ングの電圧波形の例を図10に示す。電圧波形は、パル
ス波形が好ましく、パルス波高値が一定の電圧パルスを
連続的に印加する場合(図10(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10
(b))について説明する。
In the energization forming, an electric current is applied between the element electrodes 2 and 3 from a power supply (not shown) to locally destroy, deform or alter the conductive thin film 4, thereby forming a portion having a changed structure. The site where the structure is locally changed is referred to as an electron emitting portion 5 (FIG. 2G). FIG. 10 shows an example of the voltage waveform of the energization forming. The voltage waveform is preferably a pulse waveform. A voltage pulse having a constant pulse peak value is continuously applied (FIG. 10A), and a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value (FIG. 10).
(B)) will be described.

【0032】図10(a)におけるT1およびT2は電
圧波形のパルス幅とパルス間隔であり、T1を1μ秒〜
10m秒、T2を10μ秒〜100m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
度、例えば10-5Torr程度の真空雰囲気下で、数秒
から数十分間電圧を印加する。なお、素子電極間に印加
する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。
In FIG. 10A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, and T1 is 1 μsec.
10 msec, T2 is 10 μsec to 100 msec, 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 an appropriate degree of vacuum, for example, 10 −5 Torr A voltage is applied for several seconds to several tens of minutes in a vacuum atmosphere of a degree. Note that the waveform applied between the element electrodes is not limited to a triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave can be adopted.

【0033】図10(b)におけるT1およびT2は、
図10(a)と同様であり、三角波の波高値(通電フォ
ーミング時のピーク電圧)は、例えば0.1Vステップ
程度づつ増加させ、適当な真空雰囲気下で印加する。
T1 and T2 in FIG.
As in FIG. 10A, the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of energization forming) is increased, for example, in steps of about 0.1 V and applied under an appropriate vacuum atmosphere.

【0034】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4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
電流を測定して抵抗値を求め、その抵抗値が例えば1M
Ω以上の抵抗を示した時に通電フォーミングを終了す
る。
In this case, the energization forming process is performed by measuring the element current at a voltage that does not locally destroy or deform the conductive thin film 4 during the pulse interval T2, for example, a voltage of about 0.1 V, and measuring the resistance value. And the resistance value is, for example, 1M
When a resistance of Ω or more is indicated, the energization forming is terminated.

【0035】次に通電フォーミングを終了した素子に活
性化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。活性化工程
とは、例えば、10-4〜10-5Torr程度の真空度
で、通電フォーミングと同様、パルス波高値が一定の電
圧パルスを繰り返し印加する処理のことであり、真空中
に存在する有機物質に起因する炭素あるいは炭素化合物
を導電性薄膜上に堆積させ、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。活性化工程は素
子電流Ifおよび放出電流Ieを測定しながら、例えば
放出電流Ieが飽和した時点で終了する。また印加する
電圧パルスは動作駆動電圧(完成した電子放出素子を動
作させるときの電圧)で行うことが好ましい。
Next, it is desirable to apply a process called an activation process to the element after the energization forming. The activation process is, for example, a process of repeatedly applying a voltage pulse having a constant pulse peak value at a degree of vacuum of about 10 −4 to 10 −5 Torr, similarly to the energization forming, and exists in a vacuum. This is a process in which carbon or a carbon compound derived from an organic substance is deposited on a conductive thin film, and the device current If and the emission current Ie are remarkably changed. The activation step ends while measuring the device current If and the emission current Ie, for example, when the emission current Ie is saturated. Further, it is preferable that the applied voltage pulse be performed at an operation drive voltage (voltage at which the completed electron-emitting device is operated).

【0036】なお、ここで、炭素あるいは炭素化合物と
はグラファイト(単、多結晶双方を指す)、非晶質カー
ボン(非晶質カーボンと多結晶グラファイトの混合物を
指す)であり、その膜厚は500Å以下が好ましく、よ
り好ましくは300Å以下である。
Here, the carbon or carbon compound is graphite (indicating both single and polycrystalline) and amorphous carbon (indicating a mixture of amorphous carbon and polycrystalline graphite). It is preferably at most 500 °, more preferably at most 300 °.

【0037】こうして作成した電子放出素子をフォーミ
ング工程および活性化処理工程における真空度よりも高
い真空度の雰囲気下において動作駆動させるのが良い。
またさらに高い真空度の雰囲気下で、80℃〜150℃
の加熱後動作駆動させることが望ましい。フォーミング
工程および活性化処理工程における真空度よりも高い真
空度とは、例えば約10-6Torr以上の真空度であ
り、より好ましくは超高真空系であり、新たに炭素ある
いは炭素化合物が導電性薄膜上にほとんど堆積しない真
空度である。こうすることによって素子電流If、放出
電流Ieを安定化させることが可能になる。
The electron-emitting device thus produced is preferably operated and driven in an atmosphere having a degree of vacuum higher than the degree of vacuum in the forming step and the activation processing step.
80 ° C. to 150 ° C. in an atmosphere with a higher degree of vacuum
It is desirable to drive operation after heating. The degree of vacuum higher than the degree of vacuum in the forming step and the activation processing step is, for example, a degree of vacuum of about 10 −6 Torr or more, more preferably an ultra-high vacuum system, in which carbon or a carbon compound becomes electrically conductive. This is a degree of vacuum that hardly deposits on the thin film. This makes it possible to stabilize the element current If and the emission current Ie.

【0038】次に本発明の画像形成装置の製造方法につ
いて述べる。画像形成装置に用いられる電子源基板は複
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
には表面伝導型電子放出素子を並列に配置し、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
配置電子源基板と呼ぶ)や、表面伝導型電子放出素子の
一対の素子電極にそれぞれX方向配線、Y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電子
源基板と呼ぶ)が挙げられる。なお、はしご型配置電子
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
子の飛翔を制御する電極である制御電極(グリッド電
極)を必要とする。図8は、図7の表面伝導型電子放出
素子を用いたマトリクス型配置電子源基板の一例を示す
平面図およびそのC−C′断面図である。11がX方向
配線、10がY方向配線である。
Next, a method for manufacturing the image forming apparatus of the present invention will be described. An electron source substrate used in an image forming apparatus is formed by arranging a plurality of surface conduction electron-emitting devices on a substrate. In the method of arranging the surface conduction electron-emitting devices, the surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel, and both ends of the individual devices are connected by wiring in a ladder-type arrangement (hereinafter referred to as a ladder-type arrangement electron source substrate), A simple matrix arrangement (hereinafter, referred to as a matrix-type arrangement electron source substrate) in which an X-direction wiring and a Y-direction wiring are connected to a pair of device electrodes of a surface conduction electron-emitting device, respectively, may be mentioned. Note that an image forming apparatus having a ladder-type arranged electron source substrate requires a control electrode (grid electrode) that is an electrode for controlling the flight of electrons from the electron-emitting devices. FIG. 8 is a plan view showing an example of a matrix-type arrangement electron source substrate using the surface conduction electron-emitting device of FIG. 7 and a cross-sectional view taken along the line CC '. 11 is an X-direction wiring, and 10 is a Y-direction wiring.

【0039】以下、本発明の電子源の構成について、図
11を用いて説明する。図11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。7
4は表面伝導型電子放出素子、75は結線である。電子
源基板71として用いる基板は前述したガラス基板等で
あり、用途に応じて形状が適宜設定される。m本のX方
向配線72は、Dx1、Dx2、…Dxmからなり、Y
方向配線73は、Dy1、Dy2、…Dynのn本の配
線よりなる。これらの配線は、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、また、多数の表面伝導型電子放出素子にほ
ぼ均等な電圧が供給されるように配線の材料、膜厚、配
線幅が適宜設計される。これらm本のX方向配線72と
n本のY方向配線73との間は不図示の層間絶縁層によ
り電気的に分離されてマトリクス配線を構成する(m、
nは共に正の整数)。
Hereinafter, the configuration of the electron source of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 11, reference numeral 71 denotes an electron source substrate, 72 denotes an X-direction wiring, and 73 denotes a Y-direction wiring. 7
4 is a surface conduction electron-emitting device, and 75 is a connection. The substrate used as the electron source substrate 71 is the above-described glass substrate or the like, and the shape is appropriately set according to the application. The m X-direction wirings 72 are composed of Dx1, Dx2,.
The direction wiring 73 is composed of n wirings Dy1, Dy2,... Dyn. These wirings can be made of a conductive metal or the like formed by using a vacuum evaporation method, a printing method, a sputtering method, or the like.Also, a substantially uniform voltage is supplied to many surface conduction electron-emitting devices. The material, film thickness, and wiring width of the wiring are appropriately designed so as to be as follows. A matrix wiring is formed by electrically separating the m X-directional wirings 72 and the n Y-directional wirings 73 by an interlayer insulating layer (not shown).
n is a positive integer).

【0040】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、製法等が設定される。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
る。さらに表面伝導型放出素子74がm本のX方向配線
72およびn本のY方向配線73と結線75によって電
気的に接続されている。表面伝導型電子放出素子74は
基板あるいは不図示の層間絶縁層上のどちらに形成して
もよい。
The interlayer insulating layer (not shown) is made of SiO 2 or the like formed by using a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. For example, it is formed in a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 71 on which the X-directional wiring 72 is formed, and particularly has a film thickness, a material, and a thickness that can withstand a potential difference at an intersection of the X-directional wiring 72 and the Y-directional wiring 73. The manufacturing method and the like are set. The X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 73 are led out as external terminals. Further, the surface conduction electron-emitting device 74 is electrically connected to the m X-directional wirings 72 and the n Y-directional wirings 73 by a connection 75. The surface conduction electron-emitting device 74 may be formed on either the substrate or an interlayer insulating layer (not shown).

【0041】また、詳しくは後述するが、X方向配線7
2には、X方向に配列する表面伝導型放出素子74の行
を入力信号に応じて走査するための不図示の走査信号印
加手段と電気的に接続されている。一方、Y方向配線7
3にはY方向に配列する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変調信号を印加する
ための不図示の変調信号発生手段と電気的に接続されて
いる。さらに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の
差電圧として供給されるものである。上記構成におい
て、単純なマトリクス配線だけで個別の素子を選択して
独立に駆動することが可能になる。
As will be described in detail later, the X-direction wiring 7
2 is electrically connected to scanning signal applying means (not shown) for scanning the rows of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the X direction in accordance with an input signal. On the other hand, the Y-direction wiring 7
3 is electrically connected to a modulation signal generating means (not shown) for applying a modulation signal for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the Y direction according to an input signal. Further, the drive voltage applied to each surface conduction electron-emitting device is supplied as a difference voltage between a scanning signal and a modulation signal applied to the device. In the above configuration, individual elements can be selected and driven independently only by simple matrix wiring.

【0042】次に以上のようにして作成した単純マトリ
クス配置の電子源を用いた画像形成装置について、図1
2、図13及び図14を用いて説明する。図12は画像
形成装置の表示パネルの基本構成図であり、図13は、
図12の画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図であ
る。図14はNTSC法のテレビ信号に応じて表示を行
うための駆動回路のブロック図を示し、その駆動回路を
含む画像形成装置を表わす。図12において81は表面
伝導型電子放出素子を複数配した電子源基板、91は電
子源基板81を固定したリアプレート、96はガラス基
板93の内面に蛍光膜94とメタルバック95等が形成
されたフェースプレートである。92は支持枠であり、
これに対してリアプレート91およびフェースプレート
96をフリットガラス等を塗布し、大気中あるいは窒素
中で400〜500度で10分以上焼成することで封着
して外囲器98を構成する。5は図1における電子放出
部に相当する。82、83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。
Next, an image forming apparatus using an electron source having a simple matrix arrangement prepared as described above will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a basic configuration diagram of a display panel of the image forming apparatus, and FIG.
FIG. 13 is a schematic diagram of a fluorescent film used in the image forming apparatus of FIG. FIG. 14 is a block diagram of a driving circuit for performing display according to a television signal of the NTSC method, and shows an image forming apparatus including the driving circuit. In FIG. 12, reference numeral 81 denotes an electron source substrate on which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged; 91, a rear plate to which the electron source substrate 81 is fixed; 96, a fluorescent film 94 and a metal back 95 formed on the inner surface of a glass substrate 93; Face plate. 92 is a support frame,
On the other hand, the rear plate 91 and the face plate 96 are coated with frit glass or the like, and fired at 400 to 500 degrees in air or nitrogen at 400 to 500 degrees for 10 minutes or more to seal the envelope 98. Reference numeral 5 corresponds to the electron-emitting portion in FIG. Reference numerals 82 and 83 denote an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device.

【0043】外囲器98は、上述の如くフェースプレー
ト96、支持枠92、リアプレート91で構成される。
リアプレート91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81自体で十分な
強度を持つ場合は別体のリアプレート91は不要であ
り、電子源基板81に直接支持枠92を封着し、フェー
スプレート96、支持枠92および電子源基板81にて
外囲器98を構成しても良い。またさらには、フェース
プレート96、リアプレート91間に、スペーサーとよ
ばれる耐大気圧支持部材を設置することで大気圧に対し
て十分な強度をもつ外囲器98を構成することもでき
る。
The envelope 98 includes the face plate 96, the support frame 92, and the rear plate 91 as described above.
Since the rear plate 91 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the electron source substrate 81, if the electron source substrate 81 itself has sufficient strength, the separate rear plate 91 is unnecessary, and The support frame 92 may be directly sealed, and the envelope 98 may be constituted by the face plate 96, the support frame 92 and the electron source substrate 81. Further, by installing an anti-atmospheric pressure support member called a spacer between the face plate 96 and the rear plate 91, an envelope 98 having sufficient strength against atmospheric pressure can be formed.

【0044】図13中、102は蛍光体である。蛍光膜
94(図12)はモノクロームの場合は蛍光体102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
蛍光体の配列によってブラックストライプあるいはブラ
ックマトリクスなどと呼ばれる黒色導電材101と蛍光
体102とで構成される。ブラックストライプ、ブラッ
クマトリクスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要
となる三原色蛍光体の各蛍光体102間の塗り分け部を
黒くすることで混色等を目立たなくすることと、蛍光膜
94における外光反射によるコントラストの低下を抑制
することである。ブラックストライプの材料としては、
通常良く用いられている黒鉛を主成分とする材料だけで
なく、光の透過及び反射が少ない材料であればこれに限
るものではない。ガラス基板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、印刷法等が用い
られる。
In FIG. 13, reference numeral 102 denotes a phosphor. The phosphor film 94 (FIG. 12) can be composed of only the phosphor 102 in the case of monochrome. In the case of a color fluorescent film, it is composed of a black conductive material 101 called a black stripe or a black matrix and a fluorescent material 102 depending on the arrangement of the fluorescent materials. The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the mixed portions inconspicuous by making the painted portions between the phosphors 102 of the necessary three primary color phosphors black in the case of color display, The purpose is to suppress a decrease in contrast due to light reflection. As a material of black stripe,
The material is not limited to a material mainly containing graphite, which is often used, as long as the material has little light transmission and reflection. As a method of applying a phosphor on a glass substrate, a precipitation method, a printing method, or the like is used regardless of monochrome or color.

【0045】また蛍光膜94(図12)の内面側には通
常メタルバック95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96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。フェースプレート96には、更に蛍光膜
94の導電性を高めるため蛍光膜94の外面側に透明電
極(不図示)を設けてもよい。前述の封着を行う際、カ
ラーの場合は各色蛍光体と表面伝導型電子放出素子とを
対応させなくてはならず十分な位置合わせを行う必要が
ある。
A metal back 95 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 94 (FIG. 12). The purpose of providing the metal back is to improve the luminance by reflecting the light toward the inner surface side of the light emitted from the phosphor toward the face plate 96 in a specular manner, to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, The purpose is to protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the envelope.
The metal back can be manufactured by performing a smoothing process (usually called “filming”) on the inner surface of the fluorescent film after manufacturing the fluorescent film, and then depositing Al using vacuum evaporation or the like. The face plate 96 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 94 to further enhance the conductivity of the fluorescent film 94. When the above-mentioned sealing is performed, in the case of color, the phosphors of each color and the surface conduction electron-emitting devices must correspond to each other, and it is necessary to perform sufficient alignment.

【0046】外囲器98は不図示の排気管を通じ、10
-7Torr程度の真空度にされ、封止が行われる。また
外囲器98の封止後の真空度を維持するためにゲッター
処理を行う場合もある。これは、外囲器98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
を用いた加熱法により、外囲器98内の所定の位置(不
図示)に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成す
る処理である。ゲッターは通常Ba等が主成分であり、
該蒸着膜の吸着作用により、たとえば1×10-5ないし
1×10-7Torrの真空度を維持するものである。な
お、表面伝導型電子放出素子のフォーミング以降の工程
は適宜設定される。
The envelope 98 passes through an exhaust pipe (not shown),
The degree of vacuum is set to about -7 Torr, and sealing is performed. In some cases, getter processing is performed to maintain the degree of vacuum of the envelope 98 after sealing. This is because the getter disposed at a predetermined position (not shown) in the envelope 98 is heated by a heating method using resistance heating or high-frequency heating immediately before or after the envelope 98 is sealed. This is a process for forming a deposited film. The getter is usually composed mainly of Ba or the like,
The degree of vacuum of, for example, 1 × 10 −5 to 1 × 10 −7 Torr is maintained by the adsorption action of the deposited film. Steps after forming the surface conduction electron-emitting device are appropriately set.

【0047】次に、単純マトリクス配置型基板を有する
電子源を用いて構成した画像形成装置に、NTSC法の
テレビ信号に基づきテレビジョン表示を行うための駆動
回路の概略構成を図14のブロック図を用いて説明す
る。図14において、111は画像表示パネル、112
は走査回路、113は制御回路、114はシフトレジス
タである。115はラインメモリ、116は同期信号分
離回路、117は変調信号発生器、VxおよびVaは直
流電圧源である。
Next, a schematic configuration of a drive circuit for performing a television display based on an NTSC television signal in an image forming apparatus configured using an electron source having a simple matrix arrangement type substrate is shown in a block diagram of FIG. This will be described with reference to FIG. In FIG. 14, reference numeral 111 denotes an image display panel;
Denotes a scanning circuit, 113 denotes a control circuit, and 114 denotes a shift register. 115 is a line memory, 116 is a synchronization signal separation circuit, 117 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【0048】以下、各部の機能を説明する。まず表示パ
ネル111は、端子Dox1ないしDoxmおよび端子
Doy1ないし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な
いしDoxmには表示パネル111内に設けられている
電子源、すなわち、m行n列の行列状にマトリクス配線
された表面伝導型電子放出素子群を一行(n素子)ずつ
順次駆動してゆくための走査信号が印加される。一方、
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10K
[V]の直流電圧が供給されるが、これは表面伝導型電
子放出素子から放出される電子ビームに蛍光体を励起す
るのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧であ
る。
The function of each section will be described below. First, the display panel 111 is connected to an external electric circuit via terminals Dox1 to Doxm, terminals Doy1 to Doyn, and a high voltage terminal Hv. Of these terminals, the terminals Dox1 to Doxm sequentially drive electron sources provided in the display panel 111, that is, a group of surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of m rows and n columns in a row (n elements). A scanning signal for performing the scanning is applied. on the other hand,
To the terminals Doy1 to Doyn, a modulation signal for controlling an output electron beam of each element of one row of surface conduction electron-emitting devices selected by the scanning signal is applied. The high voltage terminal Hv is connected to the DC voltage source Va by, for example, 10K.
A DC voltage of [V] is supplied, which is an accelerating voltage for applying sufficient energy to the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device to excite the phosphor.

【0049】次に走査回路112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(図中、S1な
いしSmで模式的に示している)を備えたものである。
各スイッチング素子は、直流電圧源Vxの出力電圧もし
くは0[V](グランドレベル)のいずれか一方を選択
し、それを表示パネル111の端子Dox1ないしDo
xmと電気的に接続するものである。S1ないしSmの
各スイッチング素子は制御回路113が出力する制御信
号Tscanに基づいて動作するものであり、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可能である。なお、直流電圧
源Vxは、前記表面伝導型電子放出素子の特性(電子放
出しきい値電圧)に基づき走査されていない素子に印加
される駆動電圧が電子放出しきい値電圧以下となるよう
な一定電圧を出力するよう設定されている。
Next, the scanning circuit 112 will be described. This circuit includes m switching elements (schematically indicated by S1 to Sm in the figure).
Each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 [V] (ground level) and outputs it to the terminals Dox1 to Dox of the display panel 111.
xm. Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 113, and can be actually configured by combining switching elements such as FETs. It should be noted that the DC voltage source Vx is such that the drive voltage applied to an element that is not scanned based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting device is equal to or lower than the electron emission threshold voltage. It is set to output a constant voltage.

【0050】制御回路113は、外部より入力する画像
信号に基づいて適切な表示が行われるように各部の動作
を整合させる働きをもつものである。次に説明する同期
信号分離回路116より送られる同期信号Tsyncに
基づいて各部に対してTscan、TsftおよびTm
ryの各制御信号を発生する。
The control circuit 113 has a function of coordinating the operation of each unit so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. Based on the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit 116 described below, Tscan, Tsft, and Tm
ry control signals are generated.

【0051】同期信号分離回路116は外部から入力さ
れるNTSC法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(フ
ィルター)回路を用いれば構成できるものである。同期
信号分離回路116により分離された同期信号は良く知
られるように垂直同期信号と水平同期信号よりなるが、
ここでは説明の便宜上Tsync信号として図示した。
一方、前記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成
分を便宜上DATA信号と表わすが同信号はシフトレジ
スタ114に入力される。
The synchronizing signal separating circuit 116 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and can be formed by using a frequency separating (filter) circuit. is there. As is well known, the synchronization signal separated by the synchronization signal separation circuit 116 includes a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal.
Here, it is illustrated as a Tsync signal for convenience of explanation.
On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience, and the signal is input to the shift register 114.

【0052】シフトレジスタ114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、制御回路
113より送られる制御信号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1
14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(表面伝
導型電子放出素子のn素子分の駆動データに相当する)
のデータは、Id1ないしIdnのn個の並列信号とし
て前記シフトレジスタ114より出力される。
The shift register 114 performs serial / parallel conversion of the DATA signal input serially in time series for each line of an image, and operates based on a control signal Tsft sent from the control circuit 113. (Ie, the control signal Tsft is
It can also be said that there are 14 shift clocks. ).
One line of serial / parallel converted image (equivalent to drive data for n elements of surface conduction electron-emitting device)
Are output from the shift register 114 as n parallel signals Id1 to Idn.

【0053】ラインメモリ115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113より送られる制御信号Tmryに従
って適宜Id1ないしIdnの内容を記憶する。記憶さ
れた内容はId1ないしIdnとして出力され変調信号
発生器117に入力される。
The line memory 115 is a storage device for storing data of one line of an image for a required time only, and stores the contents of Id1 to Idn as appropriate according to a control signal Tmry sent from the control circuit 113. The stored contents are output as Id1 to Idn and input to the modulation signal generator 117.

【0054】変調信号発生器117は、前記画像データ
Id1ないしIdn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ないしDoynを通じて表
示パネル111内の表面伝導型電子放出素子に印加され
る。
The modulation signal generator 117 is a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of the image data Id1 to Idn.
The output signal is applied to the surface conduction electron-emitting devices in the display panel 111 through the terminals Doy1 to Doyn.

【0055】本発明に関わる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。また電子放出しきい値以上の電圧に対しては素子へ
の印加電圧の変化に応じて放出電流も変化してゆく。な
お、電子放出素子の材料や構成、製造方法を変えること
により電子放出しきい値Vthの値や印加電圧に対する
放出電流の変化の度合が変わる場合もあるが、いずれに
しても以下のようなことがいえる。
The surface conduction electron-emitting device according to the present invention has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, electron emission has a clear threshold voltage Vth,
Electron emission occurs only when a voltage equal to or higher than Vth is applied. For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold, the emission current also changes in accordance with the change in the voltage applied to the device. In some cases, the value of the electron emission threshold value Vth or the degree of change of the emission current with respect to the applied voltage may be changed by changing the material, configuration, or manufacturing method of the electron emission element. Can be said.

【0056】このことから、本素子にパルス状の電圧を
印加する場合、例えば電子放出閾値以下の電圧を印加し
ても電子放出は生じないが、電子放出閾値以上の電圧を
印加する場合には電子ビームが出力される。その際、第
一にはパルスの波高値Vmを変化させることにより出力
電子ビームの強度を制御することが可能である。第二に
は、パルスの幅Pwを変化させることにより出力される
電子ビームの電荷の総量を制御することが可能である。
したがって、入力信号に応じて、表面伝導型電子放出素
子を変調する方式としては、電圧変調方式およびパルス
幅変調方式等があげられ、電圧変調方式を実施するには
変調信号発生器117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。
From this, when a pulse-like voltage is applied to the present element, for example, when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, no electron emission occurs, but when a voltage higher than the electron emission threshold is applied, An electron beam is output. At that time, first, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value Vm of the pulse. Second, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the pulse width Pw.
Therefore, as a method of modulating the surface conduction electron-emitting device in accordance with an input signal, a voltage modulation method, a pulse width modulation method, and the like can be cited. A voltage modulation circuit that generates a voltage pulse having a length and appropriately modulates the peak value of the pulse according to input data is used.

【0057】またパルス幅変調方式を実施するには、変
調信号発生器117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も
のである。
In order to implement the pulse width modulation method, the modulation signal generator 117 generates a voltage pulse having a constant peak value, and modulates the width of the voltage pulse appropriately according to input data. A circuit of a width modulation system is used.

【0058】以上に説明した一連の動作により本発明の
画像表示装置は表示パネル111を用いてテレビジョン
の表示を行うことができる。なお、上記説明中特に記載
しなかったがシフトレジスタ114やラインメモリ11
5はデジタル信号式のものでもアナログ信号式のもので
も差し支えなく、要は画像信号のシリアル/パラレル変
換や記憶が所定の速度で行われれば良い。
By the series of operations described above, the image display device of the present invention can display a television using the display panel 111. Although not particularly described in the above description, the shift register 114 and the line memory 11
Reference numeral 5 may be a digital signal type or an analog signal type. In short, serial / parallel conversion and storage of image signals may be performed at a predetermined speed.

【0059】デジタル信号式を用いる場合には同期信号
分離回路116の出力信号DATAをデジタル信号化す
る必要があるが、これは回路116の出力部にA/D変
換器を備えれば可能である。また、これと関連してライ
ンメモリ115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117に用いられる回路が
若干異なったものとなる。
When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the synchronizing signal separating circuit 116 into a digital signal. This can be achieved by providing an A / D converter at the output of the circuit 116. . In connection with this, the circuit used for the modulation signal generator 117 is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 115 is a digital signal or an analog signal.

【0060】まず、デジタル信号の場合について述べ
る。電圧変調方式において変調信号発生器117には、
例えばよく知られるD/A変換回路を用い、必要に応じ
て増幅回路などを付け加えればよい。またパルス幅変調
方式の場合、変調信号発生器117は、例えば高速の発
振器および発振器の出力する波数を計数する計数器(カ
ウンタ)および計数器の出力値と前記メモリの出力値を
比較する比較器(コンパレータ)を組み合せた回路を用
いることにより構成できる。必要に応じて比較器の出力
するパルス幅変調された変調信号を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け
加えてもよい。
First, the case of a digital signal will be described. In the voltage modulation method, the modulation signal generator 117 includes:
For example, a well-known D / A conversion circuit may be used, and an amplification circuit or the like may be added as needed. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 117 includes, for example, a high-speed oscillator, a counter that counts the number of waves output from the oscillator, and a comparator that compares the output value of the counter with the output value of the memory. It can be configured by using a circuit in which a (comparator) is combined. If necessary, an amplifier for amplifying the voltage of the pulse width modulated signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added.

【0061】次にアナログ信号の場合について述べる。
電圧変調方式においては変調信号発生器117には、例
えばよく知られるオペアンプなど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などを付け
加えてもよい。またパルス幅変調方式の場合には、例え
ばよく知られる電圧制御型発振回路(VCO)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
圧まで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。
Next, the case of an analog signal will be described.
In the voltage modulation method, for example, an amplification circuit using a well-known operational amplifier or the like may be used as the modulation signal generator 117, and a level shift circuit or the like may be added as necessary. In the case of the pulse width modulation system, for example, a well-known voltage-controlled oscillation circuit (VCO) may be used. If necessary, an amplifier for amplifying the voltage up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added. Is also good.

【0062】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、各表面伝導型電子放出素子に、容器外
端子Dox1ないしDoxm、Doy1ないしDoyn
を通じて、電圧を印加することにより電子放出させ、高
圧端子Hvを通じて、メタルバック95、あるいは透明
電極(不図示)に高圧を印加し、電子ビームを加速し、
蛍光膜94に衝突させ、励起・発光させることで画像を
表示することができる。
In the image display device of the present invention which can have such a configuration, the external terminals Dox1 to Doxm, Doy1 to Doyn are connected to the surface conduction electron-emitting devices.
Through a high voltage terminal Hv to apply a high voltage to the metal back 95 or a transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam,
An image can be displayed by colliding with the fluorescent film 94 to excite and emit light.

【0063】以上述べた構成は、表示等に用いられる好
適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成であ
り、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述内容に限
られるものではなく、画像形成装置の用途に適するよう
適宜選択する。また、入力信号例として、NTSC方式
をあげたが、これに限るものでなく、PAL、SECA
M方式などの諸方式でもよく、これよりも、多数の走査
線からなるTV信号(例えば、MUSE法をはじめとす
る高品位TV)方式でもよい。
The structure described above is a schematic structure necessary for manufacturing a suitable image forming apparatus used for display and the like. For example, detailed portions such as materials of each member are not limited to the above-described contents. Is appropriately selected so as to be suitable for the use of the image forming apparatus. Also, the NTSC system has been described as an example of the input signal, but the present invention is not limited to this, and PAL, SECA
Various methods such as the M method may be used, and a TV signal (for example, a high-definition TV such as the MUSE method) including a large number of scanning lines may be used.

【0064】次に、はしご型配置の電子源および画像形
成装置について図15および図16を用いて説明する。
図15は、はしご型配置の電子源の一例を示す模式図で
ある。図15において、101は電子源基板、102は
表面伝導型電子放出素子、103(Dx1〜Dx10)
は、表面伝導型電子放出素子102に接続する共通配線
である。表面伝導型電子放出素子102は、基板101
上に、X方向に並列に複数個配されている(これを素子
行と呼ぶ)。この素子行を複数個配置したものが、はし
ご型電子源基板である。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させる
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、電子放出しきい値以上の電圧を、電子ビームを
放出させない素子行には、電子放出しきい値以下の電圧
を印加すればよい。また、各素子行間の共通配線Dx2
〜Dx9を、Dx2とDx3、Dx4とDx5のように
互いに隣接する配線同士を一本に接続して、同一配線と
するようにしても良い。
Next, the ladder-type arrangement of the electron source and the image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of an electron source having a ladder-type arrangement. In FIG. 15, 101 is an electron source substrate, 102 is a surface conduction electron-emitting device, and 103 (Dx1 to Dx10).
Is a common wiring connected to the surface conduction electron-emitting device 102. The surface conduction electron-emitting device 102 includes a substrate 101
Above, a plurality are arranged in parallel in the X direction (this is called an element row). A ladder-type electron source substrate has a plurality of such element rows. By appropriately applying a drive voltage between the common lines of each element row, each element row can be driven independently. That is, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold may be applied to an element row that emits an electron beam, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold may be applied to an element row that does not emit an electron beam. Also, the common wiring Dx2 between each element row
As for Dx9, adjacent wirings such as Dx2 and Dx3 and Dx4 and Dx5 may be connected together to form the same wiring.

【0065】図16は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置の構造を示す図である。136はグリッド
電極、132は電子が通過するための孔、133(Do
x1、Dox2…Doxm)は容器外端子である。13
4(G1、G2、…Gn)は、グリッド電極136と接
続された容器外端子、135は前述のように各素子行間
の共通配線を同一配線とした電子源基板である。図16
においては、図12、図13と同一の符号は同一の部材
を示す。前述の単純マトリクス配置の画像形成装置(図
12)との違いは、電子源基板91とフェースプレート
96の間にグリッド電極136を備えているか否かであ
る。
FIG. 16 is a diagram showing the structure of an image forming apparatus provided with a ladder-type electron source. 136 is a grid electrode, 132 is a hole for passing electrons, 133 (Do
x1, Dox2... Doxm) are terminals outside the container. 13
Reference numerals 4 (G1, G2,..., Gn) denote external terminals connected to the grid electrode 136, and 135 denotes an electron source substrate in which the common wiring between the element rows is the same as described above. FIG.
, The same reference numerals as those in FIGS. 12 and 13 indicate the same members. The difference from the above-described image forming apparatus having the simple matrix arrangement (FIG. 12) is whether or not the grid electrode 136 is provided between the electron source substrate 91 and the face plate 96.

【0066】グリッド電極136は、表面伝導型放出素
子から放出された電子ビームを変調するためのものであ
り、はしご型配置の素子行と直交して設けられたストラ
イプ状の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に
対応して1個ずつ円形の開口132が設けられている。
グリッドの形状や設置位置は図16に示したものに限定
されるものではない。例えば、開口としてメッシュ状に
多数の通過口を設けることもできる。
The grid electrode 136 modulates the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device, and passes the electron beam to a stripe-shaped electrode provided orthogonally to the ladder-shaped device row. For this purpose, one circular opening 132 is provided for each element.
The shape and installation position of the grid are not limited to those shown in FIG. For example, a large number of passage openings may be provided in a mesh shape as openings.

【0067】容器外端子133およびグリッド容器外端
子134は、不図示の制御回路と電気的に接続されてい
る。本例の画像形成装置では、素子行を1列ずつ順次駆
動(走査)していくのと同期し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。これにより、
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。
The terminal 133 outside the container and the terminal 134 outside the grid container are electrically connected to a control circuit (not shown). In the image forming apparatus of the present embodiment, a modulation signal for one line of an image is simultaneously applied to the grid electrode columns in synchronization with sequentially driving (scanning) the element rows one by one. This allows
By controlling the irradiation of each electron beam to the phosphor, an image can be displayed line by line.

【0068】[0068]

【実施例1】次の〜の手順で、マトリクス状の配線
および素子電極を前述したような方法で基板上に形成
し、そしてその基板を用いて多数の表面伝導型電子放出
素子を有する電子源基板を作製した。図1は本実施例に
よって作製した素子電極の製造方法の平面図ならびにそ
のA−A′断面図およびB−B′断面図、図2は図1の
素子電極を用いた電子源基板の製造方法を示す図であ
る。図3(a)は本実施例によって作製した電子源基板
の平面図、図3(b)は図3(a)のA−A′断面図で
ある。
[Embodiment 1] An electron source having a large number of surface conduction electron-emitting devices using the substrate by forming a matrix-like wiring and device electrodes on the substrate by the above-described method by the following procedures (1) to (4). A substrate was prepared. FIG. 1 is a plan view and a sectional view taken along the lines AA 'and BB' of a method for manufacturing an element electrode manufactured according to this embodiment. FIG. 2 is a method for manufacturing an electron source substrate using the element electrode shown in FIG. FIG. FIG. 3A is a plan view of an electron source substrate manufactured according to the present embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3A.

【0069】 絶縁基板1として石英基板を用い、こ
れを有機溶剤等により充分に洗浄後、120℃で乾燥さ
せた。該基板1上に有機白金含有溶液(酢酸白金・モノ
エタノールアミン錯体0.4wt%、イソプロピルアル
コール20%、水80%)を、液滴付与装置8として圧
電素子を用いたインクジェット噴射装置を用いて、ま
ず、そのノズル番号4、5、6、7のノズルから同時に
1滴ずつ付与し素子電極2となる液膜を形成し、続い
て、この素子電極2から120μmずらした位置にノズ
ル番号4、5、6、7のノズルから同時に1滴ずつ付与
し素子電極3となる液膜を形成した(図1)。これを1
mmピッチでX方向、Y方向に同様にして多数形成した
後、350℃で10分間の加熱処理を行って、Ptから
なる、ギャップ間隔L1=20μm,電極の幅W1=3
10μm、その厚さd=300Åである一対の素子電極
2、3を1mm間隔で形成した(図2(b))。液滴付
与装置8のノズル間ピッチD1は70μmで1ノズルか
らの1つの液滴量は60ngに制御し、基板に着弾した
時のドット径D2は100μmだった。
A quartz substrate was used as the insulating substrate 1, which was sufficiently washed with an organic solvent or the like, and then dried at 120 ° C. An organic platinum-containing solution (platinum acetate / monoethanolamine complex 0.4 wt%, isopropyl alcohol 20%, water 80%) is applied onto the substrate 1 by using an ink jet ejecting device using a piezoelectric element as the droplet applying device 8. First, a droplet is simultaneously applied one by one from the nozzles of nozzle numbers 4, 5, 6, and 7 to form a liquid film serving as the element electrode 2. Then, the nozzle numbers 4 and 5 are displaced from the element electrode 2 by 120 μm. Droplets were simultaneously applied one by one from nozzles Nos. 5, 6, and 7 to form a liquid film serving as an element electrode 3 (FIG. 1). This one
After forming a large number in the X and Y directions in the same manner at a mm pitch, a heat treatment is performed at 350 ° C. for 10 minutes to form a Pt gap gap L1 = 20 μm and an electrode width W1 = 3.
A pair of device electrodes 2 and 3 having a thickness of 10 μm and a thickness d = 300 ° were formed at an interval of 1 mm (FIG. 2B). The inter-nozzle pitch D1 of the droplet applying device 8 was 70 μm, the amount of one droplet from one nozzle was controlled to 60 ng, and the dot diameter D2 when landing on the substrate was 100 μm.

【0070】 さらに該基板1上に真空成膜技術およ
びフォトリソグラフィ技術を用いてNiからなるX方向
配線10を形成した(図2(c))。このとき、配線の
幅を300μm、厚さを500Åとした。さらに真空成
膜技術とフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術
を用いて絶縁膜6をX方向配線10と、X方向配線10
に接続する素子電極2上に形成した(図2(d))。絶
縁膜6の厚さは5000Åとした。そして、真空成膜技
術およびフォトリソグラフィ技術を用いてAuからな
る、他方の素子電極3と接続されるY方向配線11を形
成した(図2(e))。配線の幅は200μm、厚さは
5000Åとした。
Further, an X-directional wiring 10 made of Ni was formed on the substrate 1 by using a vacuum film forming technique and a photolithography technique (FIG. 2C). At this time, the width of the wiring was 300 μm and the thickness was 500 °. Further, the insulating film 6 is formed on the X-direction wiring 10 and the X-direction wiring 10 by using a vacuum film forming technique, a photolithography technique, and an etching technique.
(FIG. 2D). The thickness of the insulating film 6 was 5000 °. Then, a Y-direction wiring 11 made of Au and connected to the other device electrode 3 was formed by using a vacuum film forming technique and a photolithography technique (FIG. 2E). The width of the wiring was 200 μm and the thickness was 5000 °.

【0071】 次に該基板1上に真空成膜技術および
フォトリソグラフィ技術を用いて素子電極2、3にまた
がるように膜厚100Åの酸化パラジウム(PdO)微
粒子からなる微粒子膜を形成し導電性薄膜4とした(図
2(f))。
Next, a fine particle film made of 100 μm-thick palladium oxide (PdO) fine particles is formed on the substrate 1 by vacuum film forming technology and photolithography technology so as to extend over the device electrodes 2 and 3. 4 (FIG. 2 (f)).

【0072】 さらに電極対2、3の間に電圧を印加
し、導電性薄膜4を通電処理(通電フォーミング)する
ことにより、電子放出部5を形成した(図2(g))。
Further, a voltage was applied between the electrode pairs 2 and 3, and the conductive thin film 4 was subjected to an energization process (energization forming), thereby forming the electron emission portions 5 (FIG. 2G).

【0073】こうして作製された電子源基板を用いて、
図12に示すようにフェースプレート96、支持枠9
2、リアプレート91とで外枠器98を形成し、封止を
行って表示パネルを形成し、さらには図14に示すよう
なNTSC方式のテレビ信号に基づきテレビジョン表示
を行うための駆動回路を接続して画像形成装置を作製し
た。
Using the electron source substrate thus manufactured,
As shown in FIG. 12, the face plate 96, the support frame 9
2. A driving circuit for forming an outer frame 98 with the rear plate 91, sealing and forming a display panel, and further performing a television display based on an NTSC television signal as shown in FIG. Was connected to produce an image forming apparatus.

【0074】本実施例の製造方法により以上の如く作製
した電子放出素子はなんら問題のない良好な特性をしめ
したばかりか、液滴を付与し、素子電極2、3を形成す
ることにより素子電極2、3のパターン形成を省略でき
た。また、全ての素子電極2、3において、液滴付与の
際、個々のノズルから同時に液滴付与を行ったので、素
子電極2、3内の膜厚は均一に形成できた。そのため、
フォーミング処理の際、導電性薄膜に均一に電流が流
れ、亀裂が一様に形成された。また電子放出素子にも均
一に電流が流れ、素子特性のばらつきが少なく、良好な
画像形成装置を得ることができ。
The electron-emitting device manufactured as described above according to the manufacturing method of this embodiment not only exhibited good characteristics without any problem, but also provided droplets and formed the device electrodes 2 and 3 to form the device electrode 2. 3 was able to be omitted. In addition, since droplets were simultaneously applied from individual nozzles to all the element electrodes 2 and 3 when applying the liquid droplets, the film thickness in the element electrodes 2 and 3 could be formed uniformly. for that reason,
During the forming process, current flowed uniformly in the conductive thin film, and cracks were formed uniformly. In addition, a uniform current flows through the electron-emitting device, and there is little variation in device characteristics, and a good image forming apparatus can be obtained.

【0075】[0075]

【実施例2】実施例1と同様の方法で、ギャップ間隔L
1=20μm、電極の幅W1=310μm、厚さd=5
00Åである素子電極2、3であって、素子間ピッチが
500μmの表面伝導型電子放出素子がはしご状に形成
され、配線された電子源基板(図15)を形成した。次
にこれを用いてフェースプレート96、支持枠92、リ
アプレート91とで外枠器98を形成し、封止を行って
表示パネルを形成した。さらにこれを用いて図14に示
すようなNTSC方式のテレビ信号に基づきテレビジョ
ン表示を行うための駆動回路を有する画像形成装置を作
製した。その結果、実施例1と同様の良好な画像形成装
置を得ることができた。
Embodiment 2 In the same manner as in Embodiment 1, the gap interval L
1 = 20 μm, electrode width W1 = 310 μm, thickness d = 5
A surface conduction electron-emitting device having device electrodes 2 and 3 having a pitch of 500 μm and having a pitch between the devices of 500 μm was formed in a ladder shape, and a wired electron source substrate (FIG. 15) was formed. Next, an outer frame device 98 was formed using the face plate 96, the support frame 92, and the rear plate 91, and sealing was performed to form a display panel. Further, using this, an image forming apparatus having a drive circuit for performing television display based on an NTSC television signal as shown in FIG. 14 was manufactured. As a result, a good image forming apparatus similar to that of Example 1 was obtained.

【0076】[0076]

【実施例3】本実施例を図4(a)と図5を用いて説明
する。実施例1と同様に液滴付与装置8として圧電素子
を用いたインクジェット噴射装置を用い、その4、5、
6、7番ノズルから同時に液滴を460μmピッチで付
与した(図5(a))。次に最初の位置からX方向に1
15μmずらして、同様に4、5、6、7番ノズルから
液滴を付与した(図5(b))。さらに、上記付与した
それぞれのパターン上に、Y方向にノズルピッチの半ピ
ッチ分にあたる35μmずらして4、5、6番ノズルか
ら液滴を同時に付与した(図5(c)、(d))。他の
点については実施例1と同様にして表面伝導型電子放出
素子を作製して電子源基板を得た。得られた電子源基板
を用いて、実施例1と同様の方法でフェースプレート9
6、支持枠92、リアプレート91とで外枠器98を形
成し、封止を行って表示パネルとし、さらには図14に
示すようなNTSC方式のテレビ信号に基づきテレビジ
ョン表示を行うための駆動回路を接続して画像形成装置
を作製した。その結果、図4(a)に示すように、実施
例1のドットとドットの間にさらに1ドットずつ付与し
ていることから、素子電極2、3の膜厚分布が実施例1
より平坦であるため、同様の良好な画像形成装置を得る
ことができた。
Embodiment 3 This embodiment will be described with reference to FIGS. As in the first embodiment, an ink jet ejecting apparatus using a piezoelectric element is used as the droplet applying apparatus 8,
Droplets were simultaneously applied from Nos. 6 and 7 nozzles at a pitch of 460 μm (FIG. 5A). Next, 1 from the first position in the X direction
Drops were similarly applied from No. 4, 5, 6, and 7 nozzles with a shift of 15 μm (FIG. 5B). Further, droplets were simultaneously applied from the fourth, fifth, and sixth nozzles on each of the applied patterns with a shift of 35 μm corresponding to a half pitch of the nozzle pitch in the Y direction (FIGS. 5C and 5D). In other respects, a surface conduction electron-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 to obtain an electron source substrate. Using the obtained electron source substrate, the face plate 9 is formed in the same manner as in the first embodiment.
6, the outer frame 98 is formed by the support frame 92 and the rear plate 91, sealed to form a display panel, and further for television display based on NTSC television signals as shown in FIG. A drive circuit was connected to produce an image forming apparatus. As a result, as shown in FIG. 4A, one dot is further provided between the dots of Example 1 so that the film thickness distribution of the element electrodes 2 and 3 is reduced.
Because of the flatness, a similar good image forming apparatus could be obtained.

【0077】[0077]

【実施例4】本実施例は素子電極が図4(b)で示すよ
うな形状であること以外は実施例1と同様にして表面伝
導型電子放出素子を作製して電子源基板を得た。得られ
た電子源基板を用いて、実施例1と同様の方法でフェー
スプレート96、支持枠92、リアプレート91とで外
枠器98を形成し、封止を行って表示パネルとし、さら
には図14に示すようなNTSC方式のテレビ信号に基
づきテレビジョン表示を行うための駆動回路を接続して
画像形成装置を作製した。その結果、実施例1と同様の
良好な画像形成装置を得ることができた。
Embodiment 4 In this embodiment, a surface conduction electron-emitting device was produced in the same manner as in Embodiment 1 except that the device electrode had a shape as shown in FIG. . Using the obtained electron source substrate, an outer frame device 98 is formed by a face plate 96, a support frame 92, and a rear plate 91 in the same manner as in Example 1, and sealed to form a display panel. An image forming apparatus was manufactured by connecting a driving circuit for performing television display based on an NTSC television signal as shown in FIG. As a result, a good image forming apparatus similar to that of Example 1 was obtained.

【0078】すなわち、本発明の製造方法によれば所望
のノズルを用いて所望の液滴数を所望のピッチで付与す
ることにより、所望の膜厚およびギャップ幅の一対の素
子電極が得られることがわかった。
That is, according to the manufacturing method of the present invention, a desired number of droplets is applied at a desired pitch using a desired nozzle, whereby a pair of device electrodes having a desired film thickness and gap width can be obtained. I understood.

【0079】[0079]

【実施例5】本実施例を図4(c)と図6を用いて説明
する。液滴付与装置8として熱的エネルギーの付与によ
り気泡を発生させ液滴を吐出させる方式のインクジェッ
ト噴射装置を2台用い、その5、6、7、8、9、1
0、11番ノズルと5、6、7、8番ノズルを用いてギ
ャップ幅20μmで長さがそれぞれ270μmと165
μmのパターンを460μmピッチで付与した(図6
(a))。この時、ノズルのピッチは35μmで、付与
した液滴の1ドットの径は60μmだった。1つの液滴
量は30ngだった。次に10μmピッチと20μmピ
ッチで順次、同様にノズルから液滴を付与し、図4
(c)の形状の長さ270μmで幅100μmの素子電
極と、長さ165μmで幅180μmの素子電極を形成
した(図6(b))。他の点においては実施例1と同様
にして表面伝導型電子放出素子を作製して電子源基板を
得た。得られた電子源基板を用いて、実施例1と同様の
方法でフェースプレート96、支持枠92、リアプレー
ト91とで外枠器98を形成し、封止を行って表示パネ
ルとし、さらには図14に示すようなNTSC方式のテ
レビ信号に基づきテレビジョン表示を行うための駆動回
路を接続して画像形成装置を作製した。その結果、実施
例1と同様の良好な画像形成装置を得ることができた。
Embodiment 5 This embodiment will be described with reference to FIGS. As the droplet applying device 8, two inkjet ejecting devices of a type that generates bubbles by applying thermal energy and ejects droplets are used, and their 5, 6, 7, 8, 9, 9, and 1 are used.
Nozzles Nos. 0 and 11 and Nos. 5, 6, 7, and 8 were used, and the gap width was 20 μm and the length was 270 μm and 165, respectively
μm pattern was applied at a pitch of 460 μm (FIG. 6).
(A)). At this time, the nozzle pitch was 35 μm, and the diameter of one dot of the applied droplet was 60 μm. The amount of one droplet was 30 ng. Next, droplets were similarly applied sequentially from the nozzle at a pitch of 10 μm and a pitch of 20 μm.
An element electrode having a length of 270 μm and a width of 100 μm and an element electrode having a length of 165 μm and a width of 180 μm were formed (FIG. 6B). In other respects, a surface conduction electron-emitting device was produced in the same manner as in Example 1 to obtain an electron source substrate. Using the obtained electron source substrate, an outer frame device 98 is formed by a face plate 96, a support frame 92, and a rear plate 91 in the same manner as in Example 1, and sealed to form a display panel. An image forming apparatus was manufactured by connecting a driving circuit for performing television display based on an NTSC television signal as shown in FIG. As a result, a good image forming apparatus similar to that of Example 1 was obtained.

【0080】本実施例では、以上のような素子電極を形
成するのに2つの液滴付与装置を使い画像形成装置を作
製したことにより、スループットが向上した。すなわ
ち、本発明の製造方法によれば所望の数のノズルを用い
て所望の液滴量および数を所望のピッチで付与すること
により、所望のパターンの素子電極が得られることがわ
かった。
In this embodiment, the throughput was improved by manufacturing an image forming apparatus by using two droplet applying apparatuses to form the above-described device electrodes. That is, according to the manufacturing method of the present invention, it has been found that a desired pattern of device electrodes can be obtained by applying a desired droplet amount and a desired number at a desired pitch using a desired number of nozzles.

【0081】[0081]

【実施例6】液滴付与装置8として熱的エネルギーの付
与により気泡を発生させ液滴を吐出させる方式のインク
ジェット噴射装置を用いた以外は実施例1と同様にして
図7に示すような素子電極2、3を形成し、順次、配線
を形成して図8に示すようなマトリクス状に配線された
基板を作製した。次に、該基板上に有機パラジウム含有
溶液を上記液滴付与装置8の一つのノズルを用いて液滴
を付与した後、300℃で10分間の加熱処理を行っ
て、酸化パラジウム(PdO)微粒子からなる微粒子膜
を形成し導電性薄膜4を形成した。他は実施例1と同様
にして表面伝導型電子放出素子を作製して電子源基板を
得た。得られた電子源基板を用いて、実施例1と同様の
方法でフェースプレート96、支持枠92、リアプレー
ト91とで外枠器98を形成し、封止を行って表示パネ
ルとし、さらには図14に示すようなNTSC方式のテ
レビ信号に基づきテレビジョン表示を行うための駆動回
路を接続して画像形成装置を作製した。その結果、実施
例1と同様の良好な画像形成装置を得ることができた。
Embodiment 6 An element such as that shown in FIG. 7 is used in the same manner as in Embodiment 1 except that an ink jet ejecting apparatus of a type in which bubbles are generated by applying thermal energy to eject droplets is used as a droplet applying apparatus 8. The electrodes 2 and 3 were formed, and wiring was sequentially formed to manufacture a substrate wired in a matrix as shown in FIG. Next, after applying a droplet of the organic palladium-containing solution onto the substrate by using one nozzle of the droplet applying device 8, a heat treatment is performed at 300 ° C. for 10 minutes, and palladium oxide (PdO) fine particles are applied. And a conductive thin film 4 was formed. Otherwise, a surface conduction electron-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 to obtain an electron source substrate. Using the obtained electron source substrate, an outer frame device 98 is formed by a face plate 96, a support frame 92, and a rear plate 91 in the same manner as in Example 1, and sealed to form a display panel. An image forming apparatus was manufactured by connecting a driving circuit for performing television display based on an NTSC television signal as shown in FIG. As a result, a good image forming apparatus similar to that of Example 1 was obtained.

【0082】本実施例では、以上のような素子電極およ
び素子を形成するのにフォトリソグラフィ技術を使わな
い製造方法で画像形成装置を作製したことにより、薄膜
プロセスに比べコストが低く、また製造歩留まりが向上
した。
In this embodiment, since the image forming apparatus is manufactured by a manufacturing method that does not use the photolithography technique for forming the above-described element electrodes and elements, the cost is lower than the thin film process, and the manufacturing yield is lower. Improved.

【0083】[0083]

【実施例7】本実施例では、マトリクス状に配線された
基板(図8)をスリーン印刷法で形成した以外は実施例
6と同様に表面伝導型電子放出素子を作製して電子源基
板を得た。得られた電子源基板を用いて、実施例1と同
様の方法でフェースプレート96、支持枠92、リアプ
レート91とで外枠器98を形成し、封止を行って表示
パネルとし、さらには図14に示すようなNTSC方式
のテレビ信号に基づきテレビジョン表示を行うための駆
動回路を接続して画像形成装置を作製した。その結果、
実施例1と同様の良好な画像形成装置を得ることができ
た。
Embodiment 7 In this embodiment, a surface conduction electron-emitting device is manufactured in the same manner as in Embodiment 6, except that a substrate (FIG. 8) wired in a matrix is formed by a screen printing method. Obtained. Using the obtained electron source substrate, an outer frame device 98 is formed by a face plate 96, a support frame 92, and a rear plate 91 in the same manner as in Example 1, and sealed to form a display panel. An image forming apparatus was manufactured by connecting a driving circuit for performing television display based on an NTSC television signal as shown in FIG. as a result,
The same good image forming apparatus as in Example 1 was obtained.

【0084】本実施例では、以上のような素子電極、配
線および素子を形成するのにフォトリソグラフィ技術を
使わない製造方法で画像形成装置を作製したことによ
り、薄膜プロセスに比べコストが低く、また製造歩留ま
りが大変向上した。
In this embodiment, the image forming apparatus is manufactured by a manufacturing method that does not use the photolithography technique for forming the above-described device electrodes, wirings, and devices. The production yield has been greatly improved.

【0085】[0085]

【実施例8】本実施例の電子源基板は、素子電極形成用
の材料溶液として酢酸Niを水に0.4wt%含有させ
た溶液を用いた以外は実施例6と同様に作製した。得ら
れた電子源基板を用いて、実施例1と同様の方法でフェ
ースプレート96、支持枠92、リアプレート91とで
外枠器98を形成し、封止を行って表示パネルとし、さ
らには図14に示すようなNTSC方式のテレビ信号に
基づきテレビジョン表示を行うための駆動回路を接続し
て画像形成装置を作製した。その結果、材料溶液中の含
有成分の違いにもかかわらず、実施例6と同様の良好な
画像形成装置を得ることができた。
Embodiment 8 The electron source substrate of this embodiment was manufactured in the same manner as in Embodiment 6, except that a solution containing 0.4 wt% of Ni acetate in water was used as a material solution for forming element electrodes. Using the obtained electron source substrate, an outer frame device 98 is formed by a face plate 96, a support frame 92, and a rear plate 91 in the same manner as in Example 1, and sealed to form a display panel. An image forming apparatus was manufactured by connecting a driving circuit for performing television display based on an NTSC television signal as shown in FIG. As a result, an excellent image forming apparatus similar to that of Example 6 could be obtained despite the difference in the components contained in the material solution.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
形成する素子電極の膜厚を均一にすることができる。こ
のため、素子電極間に形成される導電性薄膜をフォーミ
ング処理する際、導電性薄膜に均一に電流が流れ、亀裂
が一様に形成される。また電子放出素子にも均一に電流
が流れ、その結果として複数個の素子を容易に均一に歩
留まりよく形成することができる。
As described above, according to the present invention,
The thickness of the element electrode to be formed can be made uniform. For this reason, when the conductive thin film formed between the device electrodes is subjected to the forming process, a current flows uniformly in the conductive thin film, and cracks are formed uniformly. In addition, a current uniformly flows through the electron-emitting device, and as a result, a plurality of devices can be formed easily and uniformly with a high yield.

【0087】また、インクジェット方式により液滴を付
与する場合は、数ng程度から数μg程度の範囲で制御
された数十ng程度以上の微小量の液滴を付与すること
ができる。
In the case of applying droplets by the ink jet method, a small amount of droplets of about several tens ng or more controlled in a range of about several ng to about several μg can be applied.

【0088】さらに素子電極をフォトリソグラフィ技術
を用いないで形成するため、製造コストを低減できると
いう効果がある。
Further, since the device electrodes are formed without using the photolithography technique, there is an effect that the manufacturing cost can be reduced.

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

【図1】 本発明に係わる素子電極の製造方法を示す平
面図および断面図である。
1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an element electrode according to the present invention.

【図2】 本発明に係わる表面伝導型電子放出素子の製
造方法を示す平面図および断面図である。
2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to the present invention.

【図3】 本発明の製造方法により作製される表面伝導
型電子放出素子の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a surface conduction electron-emitting device manufactured by the manufacturing method of the present invention.

【図4】 本発明の製造方法により作製される素子電極
の3つの例を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing three examples of an element electrode manufactured by the manufacturing method of the present invention.

【図5】 本発明の一実施例に係わる素子電極の製造方
法を示す平面図および断面図である。
5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an element electrode according to one embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の他の実施例に係わる素子電極の製造
方法を示す平面図および断面図である。
6A and 6B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing an element electrode according to another embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の製造方法により作製される表面伝導
型電子放出素子の他の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing another example of the surface conduction electron-emitting device manufactured by the manufacturing method of the present invention.

【図8】 本発明のマトリクス型配置の電子源基板の一
例を示す平面図および断面図である。
8A and 8B are a plan view and a cross-sectional view illustrating an example of an electron source substrate having a matrix arrangement according to the present invention.

【図9】 本発明の一実施例に係わる平面型表面伝導型
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。
9A and 9B are a schematic plan view and a cross-sectional view, respectively, showing a basic configuration of a flat surface conduction electron-emitting device according to one embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の表面伝導型電子放出素子の製造に
際して採用できる通電フォーミング処理における電圧波
形の一例を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic view showing an example of a voltage waveform in an energization forming process that can be employed in manufacturing the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図11】 本発明が適用できる単純マトリクス配置の
電子源を表わす模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an electron source having a simple matrix arrangement to which the present invention can be applied.

【図12】 本発明が適用できる単純マトリクス配置の
電子源を用いた画像形成装置の概略構成図である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using an electron source having a simple matrix arrangement to which the present invention can be applied.

【図13】 図12の装置に適用できる蛍光膜のパター
ン図である。
FIG. 13 is a pattern diagram of a fluorescent film applicable to the apparatus of FIG.

【図14】 本発明が適用できる画像形成装置にNTS
C法のテレビ信号に応じて表示を行うための駆動回路の
一例を示すブロック図である。
FIG. 14 shows an image forming apparatus to which the present invention can be applied;
It is a block diagram which shows an example of the drive circuit for performing a display according to the television signal of the C method.

【図15】 本発明が適用できる梯子型配置の電子源基
板を表わす模式図である。
FIG. 15 is a schematic view illustrating an electron source substrate having a ladder-type arrangement to which the present invention can be applied.

【図16】 本発明が適用できる梯子型配置の電子源を
用いた画像形成装置の概略構成図である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using a ladder-type electron source to which the present invention can be applied.

【図17】 従来の電子放出素子を示す模式的平面図で
ある。
FIG. 17 is a schematic plan view showing a conventional electron-emitting device.

【図18】 従来の他の電子放出素子を示す模式的斜視
図である。
FIG. 18 is a schematic perspective view showing another conventional electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板、2,3:素子電極、4:導電性薄膜、5:電
子放出部、7:液滴、8:液滴付与装置、10,72,
82:X方向配線(列方向配線)、11,73,83:
Y方向配線(行方向配線)、71,81:電子源基板、
74:表面伝導型電子放出素子、75:結線、91:リ
アプレート、92:支持枠、93:ガラス基板、94:
蛍光膜、95:メタルバック、96:フェースプレー
ト、97:高圧端子、98:外囲器、101:黒色部
材、102:蛍光体、111:表示パネル、112:走
査回路、113:制御回路、114:シフトレジスタ、
115:ラインメモリ、116:同期信号分離回路、1
17:変調信号発生器、Vx,Va:直流電圧源、10
1,135:電子源基板、102,131:電子放出素
子、103(Dx1〜Dx10):前記電子放出素子を
配線するための共通配線、132:電子が通過するため
開孔、133:(Dox1,Dox2,…Doxm):
容器外端子、134(G1,G2,…,Gn):グリッ
ド電極136と接続された容器外端子、136:グリッ
ド電極。
1: substrate, 2, 3: element electrode, 4: conductive thin film, 5: electron emitting portion, 7: droplet, 8: droplet applying device, 10, 72,
82: X direction wiring (column direction wiring), 11, 73, 83:
Y direction wiring (row direction wiring), 71, 81: electron source substrate,
74: surface conduction electron-emitting device, 75: connection, 91: rear plate, 92: support frame, 93: glass substrate, 94:
Fluorescent film, 95: metal back, 96: face plate, 97: high voltage terminal, 98: envelope, 101: black member, 102: phosphor, 111: display panel, 112: scanning circuit, 113: control circuit, 114 : Shift register,
115: line memory, 116: synchronization signal separation circuit, 1
17: modulation signal generator, Vx, Va: DC voltage source, 10
1, 135: electron source substrate, 102, 131: electron-emitting device, 103 (Dx1 to Dx10): common wiring for wiring the electron-emitting device, 132: opening for passing electrons, 133: (Dox1, Dox2,... Doxm):
Outer container terminal, 134 (G1, G2,..., Gn): Outer container terminal connected to grid electrode 136, 136: Grid electrode.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に素子電極を形成する材料を含む
液滴を、隣接するもの同士が重なるように複数付与し
て、素子電極対を形成し、この素子電極対の間に電子放
出部を有する導電性薄膜を形成する電子放出素子の製造
方法において、前記隣接するもの同士が重なる複数液滴
は、ほぼ同時に付与することを特徴とする電子放出素子
の製造方法。
A plurality of droplets containing a material for forming an element electrode are provided on a substrate so that adjacent droplets overlap each other to form an element electrode pair, and an electron emission portion is provided between the element electrode pair. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the plurality of droplets in which adjacent ones overlap are applied almost simultaneously.
【請求項2】 前記隣接するもの同士が重なる複数液滴
は、付与された1つの液滴が形成するドットパターンの
直径よりも小さいピッチで複数ノズルを配列したノズル
列を有する液滴付与装置によって、同時に付与すること
を特徴とする請求項1記載の電子放出素子の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the plurality of adjacent droplets are overlapped by a droplet applying apparatus having a nozzle array in which a plurality of nozzles are arranged at a pitch smaller than a diameter of a dot pattern formed by one applied droplet. 2. The method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the electron-emitting devices are provided simultaneously.
【請求項3】 前記液滴付与装置による付与位置を前記
配列に垂直な方向に移動させがら前記同時付与を繰り返
すことによって、前記素子電極対を形成するための液滴
付与を行い、その際に、前記移動のピッチを制御するこ
とにより、前記素子電極対における電極間の間隔および
電極の幅を制御することを特徴とする請求項2記載の電
子放出素子の製造方法。
3. The method of applying a droplet for forming the element electrode pair by repeating the simultaneous application while moving the application position by the liquid droplet applying device in a direction perpendicular to the array. 3. The method according to claim 2, wherein a pitch between the electrodes and a width of the electrodes in the device electrode pair are controlled by controlling a pitch of the movement.
【請求項4】 前記素子電極対における各電極の長さ
を、前記ノズル列におけるノズル数または駆動ノズル数
を制御することによって制御することを特徴とする請求
項2または3に記載の電子放出素子の製造方法。
4. The electron-emitting device according to claim 2, wherein the length of each electrode in the device electrode pair is controlled by controlling the number of nozzles or the number of driving nozzles in the nozzle row. Manufacturing method.
【請求項5】 前記素子電極対の膜厚を、前記液滴の量
および/または単位面積あたりの付与数によって制御す
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電
子放出素子の製造方法。
5. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the film thickness of the device electrode pair is controlled by the amount of the droplet and / or the number of droplets applied per unit area. Manufacturing method.
【請求項6】 前記素子電極中の各電極は、前記隣接す
るもの同士が重なる複数液滴の1列を同時に1回付与す
ることによって形成されることを特徴とする請求項1〜
5のいずれかに記載の電子放出素子の製造方法。
6. The device according to claim 1, wherein each of the device electrodes is formed by simultaneously applying one row of a plurality of droplets in which the adjacent ones overlap each other once.
5. The method for manufacturing an electron-emitting device according to any one of the above items 5.
【請求項7】 前記素子電極中の各電極は、前記隣接す
るもの同士が重なる複数液滴の1列を同時に付与するこ
とを複数回繰り返すことにより形成し、各回の付与は、
所定の距離だけ列方向および/またはそれに垂直な方向
に各回ごとに付与位置をずらしながら行い、列方向にず
らして付与するときは必要に応じて、ずらした方向の先
端または後端の液滴の付与を行うか否かを制御すること
を特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電子放出
素子の製造方法。
7. Each electrode in the element electrode is formed by repeating a plurality of times of simultaneously applying one row of a plurality of droplets in which the adjacent ones overlap with each other.
The application position is shifted by a predetermined distance in the column direction and / or in a direction perpendicular to the column direction each time, and when the application is performed in the column direction, if necessary, the droplets at the leading or trailing end in the shifted direction may be removed. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein whether or not to perform the application is controlled.
【請求項8】 前記液滴の付与はインクジェット方式に
より行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記
載の電子放出素子の製造方法。
8. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the application of the droplet is performed by an ink-jet method.
【請求項9】 前記インクジェット方式は、熱エネルギ
ーによって、液滴を形成するための溶液内に気泡を形成
させてその溶液を液滴として吐出する方式であることを
特徴とする請求項8記載の電子放出素子の製造方法。
9. The ink-jet method according to claim 8, wherein bubbles are formed in a solution for forming droplets by thermal energy, and the solution is discharged as droplets. A method for manufacturing an electron-emitting device.
【請求項10】 絶縁基板上に行列状に配置した複数の
電子放出素子、該電子放出素子間の配線、および該電子
放出素子への電圧印加用の端子を形成する電子源基板の
製造方法において、前記電子放出素子は、請求項1〜9
のいずれかの製造方法によって形成することを特徴とす
る電子源基板の製造方法。
10. A method for manufacturing an electron source substrate, comprising forming a plurality of electron-emitting devices arranged in a matrix on an insulating substrate, wiring between the electron-emitting devices, and a terminal for applying a voltage to the electron-emitting devices. 10. The electron-emitting device according to claim 1,
A method for manufacturing an electron source substrate, characterized by being formed by any one of the above manufacturing methods.
【請求項11】 前記配線は、列方向配線の層および行
方向配線の層ならびにこれら層間の絶縁層を形成するこ
とによって形成し、前記列方向配線によって各素子電極
対の一方の電極を列毎に接続し、前記行方向配線によっ
て各素子電極対の他方の電極を行毎に接続することを特
徴とする請求項10記載の電子源基板の製造方法。
11. The wiring is formed by forming a layer of a column wiring and a layer of a row wiring and an insulating layer between these layers, and the column wiring connects one electrode of each element electrode pair for each column. 11. The method for manufacturing an electron source substrate according to claim 10, wherein the other electrode of each element electrode pair is connected for each row by the row direction wiring.
【請求項12】 電子源としての電子放出素子と、この
電子放出素子への電圧印加手段と、前記電子放出素子か
ら放出される電子を受けて発光する発光体と、外部信号
に基いて前記電子放出素子へ印加する電圧を制御する駆
動回路とを設ける画像形成装置の製造方法において、前
記電子放出素子を、請求項1〜10のいずれかの製造方
法により形成することを特徴とする画像形成装置。
12. An electron-emitting device as an electron source, voltage applying means for the electron-emitting device, a luminous body that receives and emits electrons emitted from the electron-emitting device, and an electron emitter based on an external signal. 11. A method for manufacturing an image forming apparatus, comprising: a driving circuit for controlling a voltage applied to an emission element; wherein the electron emission element is formed by the manufacturing method according to claim 1. .
【請求項13】 請求項1〜10のいずれかの方法によ
り製造されることを特徴とする電子放出素子。
13. An electron-emitting device manufactured by the method according to claim 1. Description:
【請求項14】 請求項11の方法により製造されるこ
とを特徴とする電子源基板。
14. An electron source substrate manufactured by the method according to claim 11.
【請求項15】 請求項12の方法により製造されるこ
とを特徴とする画像形成装置。
15. An image forming apparatus manufactured by the method according to claim 12.
【請求項16】 基板上に、導電パターンを形成するた
めの材料を含む液滴を、隣接するもの同士が重なるよう
に複数付与して導電パターンを形成するための液滴付与
装置であって、付与された1つの液滴が形成するドット
パターンの直径よりも小さいピッチで複数ノズルを配列
したノズル列を有し、その複数ノズルから同時に前記液
滴を吐出可能であることを特徴とする液滴付与装置。
16. A droplet applying apparatus for forming a conductive pattern by applying a plurality of droplets containing a material for forming a conductive pattern on a substrate so that adjacent droplets overlap each other. A droplet having a nozzle row in which a plurality of nozzles are arranged at a pitch smaller than the diameter of a dot pattern formed by one applied droplet, wherein the droplets can be simultaneously discharged from the plurality of nozzles. Applicator.
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