JPH10289649A

JPH10289649A - 電子放出素子並びにその製造方法、該素子を用いた電子源、表示パネルおよび画像形成装置

Info

Publication number: JPH10289649A
Application number: JP11176497A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kamishiro; 和浩神代
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-04-15
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】電子放出素子の導電性膜と基板または段差形
成部との間に、より強力な結合力を付与させることによ
り、素子製造工程中の加熱工程での温度分布による電子
放出特性の不均一性を緩和すること。【解決手段】基板上の対向する電極間に導電性膜を具
備し、この導電性膜内に電子放出部を具備する電子放出
素子であって、前記導電性膜が、金属元素と、Ｂ、Ｓ
ｉ、Ｐ、Ａｓ、ＳｅおよびＴｅからなる群から選ばれる
少なくとも１種類の非金属元素を含んでいることを特徴
とする電子放出素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面伝導型電子放
出素子並びにその製造方法、該素子を具備する電子源、
表示パネルおよび画像形成装置に関する。さらに詳しく
は、特定の金属および非金属元素を含む導電性膜を具備
する表面伝導型電子放出素子並びにその製造方法、該素
子を具備する電子源、表示パネルおよび画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子放出素子としては大別し
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。

【０００３】ＦＥ型の例としてはＷ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆
Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ、“Ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏ
ｎ”、ＡｄｖａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈ
ｙｓｉｃｓ、８、８９（１９５６）あるいはＣ．Ａ．Ｓ
ｐｉｎｄｔ、“ＰＨＹＳＩＣＡＬＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆｔｈｉｎ−ｆｉｌｍｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓ
ｉｏｎｃａｔｈｏｄｅｓｗｉｔｈｍｏｌｙｂｄｅ
ｎｉｕｍｃｏｎｅｓ”、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，
４７，５２４８（１９７６）等に開示されたものが知ら
れている。ＭＩＭ型の例としてはＣ．Ａ．Ｍｅａｄ、”
ＯｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＴｕｎｎｅｌ−Ｅｍｉｓｓ
ｉｏｎＤｅｖｉｃｅｓ”、Ｊ．Ａｐｐｌｙ．Ｐｈｙ
ｓ．、３２、６４６（１９６１）等に開示されたものが
知られている。

【０００４】表面伝導型電子放出素子の例としては、
Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ、ＲａｄｉｏＥｎｇ．Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎＰｈｙｓ．、１０、１２９０（１９６５）等
に開示されたものがある。

【０００５】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことに
より、電子放出が生ずる現象を利用するものである。こ
の表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等
によるＳｎＯ₂ 薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの
［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉ
ｌｍｓ”、９、３１７（１９７２）］、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／Ｓ
ｎＯ₂ 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌａｎｄ
Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．
ＥＤＣｏｎｆ．”、５１９（１９７５）］、カーボン
薄膜によるもの［荒木久他：真空、第２６巻、第１
号、２２頁（１９８３）］等が報告されている。

【０００６】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として、Ｍ．ハートウェルの素子構成を図１４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
膜で、この膜は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。

【０００７】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膜４を予め通電フ
ォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部５を
形成するのが一般的であった。即ち、通電フォーミング
とは前記導電性膜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とは、導電性膜４の一
部に亀裂が発生しその亀裂付近から電子放出が行われる
部分である。前記通電フォーミング処理をした表面伝導
型電子放出素子は、上述導電性膜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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】電子放出素子について
は、電子放出素子を適用した画像形成装置が明るい表示
画像を安定して提供できるよう更に安定な電子放出特性
及び電子放出の効率向上が要望されている。ここでの効
率は、表面伝導型電子放出素子の一対の素子電極に電圧
を印加した際に、両電極間を流れる電流（以下、「素子
電流」という。）と真空中に放出される電流（以下、
「電子放出電流という。）との比で評価されるものであ
り、素子電流が小さく、放出電流が大きい電子放出素子
が望まれている。安定的に制御し得る電子放出特性と効
率の向上がなされれば、例えば蛍光体を画像形成部材と
する画像形成装置においては、低電流で明るい高品位な
画像形成装置、例えばフラットテレビが実現できる。ま
た、低電流化にともない、画像形成装置を構成する駆動
回路等のローコスト化も図れる。

【０００９】しかしながら、上述のＭ．ハートウエルの
電子放出素子にあっては、安定な電子放出特性及び電子
放出効率について、必ずしも満足のゆくものが得られて
おらず、これを用いて高輝度で動作安定性に優れた画像
形成装置を提供するのは極めて難しいというのが実状で
ある。

【００１０】従来、電子放出素子の導電性膜を構成する
金属元素としては、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｐｂ等を用いてきたが、このような金属元素の
みからなる導電性膜では、基板や段差形成部（垂直型表
面伝導型電子放出素子の場合）との間の結合力が小さい
ために、電子放出部の寿命に係わる耐久性や製造工程中
の加熱工程での温度分布によって生じる電子放出特性の
不均一性の改善が望まれていた。

【００１１】本発明は、電子放出素子の導電性膜と、基
板または段差形成部との間に、より強力な結合力を付与
させることにより、例えば素子製造工程中の加熱工程で
の温度分布による電子放出特性の不均一性を緩和するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題は、本
発明により解決することができる。すなわち本発明は、
基板上の対向する電極間に導電性膜を具備し、この導電
性膜内に電子放出部を具備する電子放出素子であって、
前記導電性膜が、金属元素と、Ｂ、Ｓｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓ
ｅおよびＴｅからなる群から選ばれる少なくとも１種類
の非金属元素を含んでいることを特徴とする電子放出素
子に関する。また本発明は、電子放出素子の製造方法、
電子源、表示パネルおよび画像形成装置をも含むもので
ある。

【００１３】すなわち本発明の電子放出素子の製造方法
は、基板上の対向する電極間に導電性膜形成用溶液の液
滴を付与する工程と、この液滴を加熱焼成して導電性膜
を形成する工程と、この導電性膜内に電子放出部を形成
する工程とを含む電子放出素子の製造方法であって、前
記導電性膜形成用溶液として、金属元素と、Ｂ、Ｓｉ、
Ｐ、Ａｓ、ＳｅおよびＴｅからなる群から選ばれる少な
くとも１種類の非金属元素を含んでいる溶液を使用する
ことを特徴とする。

【００１４】本発明の電子源は、電子放出素子と、この
素子への電圧印加手段とを具備する電子源であって、前
記素子が本発明の素子であることを特徴とする。また、
本発明の表示パネルは、電子放出素子およびこの素子へ
の電圧印加手段とを具備する電子源と、前記素子から放
出される電子を受けて発光する蛍光膜とを具備する表示
パネルであって、前記素子が本発明の素子であることを
特徴とする。

【００１５】さらに本発明の画像形成装置は、電子放出
素子およびこの素子への電圧印加手段とを具備する電子
源と、前記素子から放出される電子を受けて発光する蛍
光膜と、外部信号を用いて前記素子へ印加する電圧を制
御する駆動回路とを具備する画像形成装置であって、前
記素子が本発明の素子であることを特徴とする。

【００１６】導電性膜と基板等との間に従来よりも強力
な結合力が生じるのは、添加された非金属元素の酸化物
が、導電性膜と基板または段差形成部との間の結着剤的
な機能を果たしているためだと推定されている。しかし
ながら出願人は、本発明がこの機能に拘束されることを
意図するものではない。

【００１７】導電性膜に含まれる金属元素としては、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂが挙げら
れる。これらの金属元素をそれぞれ単独または２種類以
上導電性膜に含ませることができ、これらを合金の状態
で導電性膜に含ませることもできる。さらに、導電性膜
に含まれる非金属元素としては、Ｂ、Ｓｉ、Ｐ、Ａｓ、
Ｓｅ、Ｔｅが挙げられる。これらの非金属元素をそれぞ
れ単独または２種類以上導電性膜に含ませることができ
る。

【００１８】導電性膜を形成する溶液中（導電性膜形成
用溶液）に含まれる金属化合物としては、焼成可能な錯
体または塩であれば特に制約されないが、水溶液中で安
定なアミン錯体などを用いることができる。また、同じ
く溶液中に含まれる非金属化合物としては、金属化合物
と同様に特に制約はないが、焼成後の導電性膜中に取り
込まれるためには金属化合物中の配位子となるような化
合物を用いることができる。上記溶液は、水を主な溶媒
とすることができる。

【００１９】加熱焼成によって得られる導電性膜中の非
金属元素含有量は、全金属含有量を１００ｍｏｌ％とし
た場合、１〜５０ｍｏｌ％の範囲が適当である。

【００２０】添加された非金属元素の酸化物を、導電性
薄膜と基板または段差形成部との間の結着剤とする単純
なモデルを想定すると、少なくとも基板との間の結着剤
として作用するためにはｌｍｏｌ％以上（導電性薄膜の
膜厚から算出）非金属元素が必要となる。また、非金属
元素の添加量が多いほど基板または段差形成部との間の
結合力は大きくなるが、好ましい添加量としては５０ｍ
ｏｌ％以下である。

【００２１】前記溶液中の金属濃度範囲は、用いる金属
元素の種類や金属塩の種類によって最適な範囲が多少異
なるが、重量で０．０１％以上、５％以下の範囲が適当
である。

【００２２】金属濃度が低すぎる場合、電極間に所望の
量の金属を付与するために多量の前記溶液の液滴の付与
が必要になり、その結果液滴付与に要する時間が長くな
るのみならず、電極間に無用に大きな液溜りを生じてし
まい所望の位置のみに金属を付与する目的が達成できな
くなる。

【００２３】逆に前記溶液の金属濃度が高すぎると、電
極間に付与された液滴が後の工程で乾燥あるいは焼成さ
れる際に著しく不均一化する場合があり、その結果とし
て導電性膜が不均一になり電子放出素子の特性を悪化さ
せる。

【００２４】前記溶液に水溶性ポリマーを添加すること
によって、電極間に付与された液滴の凝集を防ぐことが
できる。その水溶性ポリマーとして、例えば、ポリビニ
ルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル
アミド、ポリビニルピロリドンなどが用いられる。これ
らを２種類以上添加することもできる。その水溶性ポリ
マーの添加量は、０．０１〜０．５重量％の範囲が適当
である。

【００２５】さらに、前記溶液にアルコールを添加する
ことによって、水溶性ポリマーの添加によって高くなっ
た溶液粘度を低下させることができ、取扱いが容易にな
る。そのアルコールとして、例えば、メタノール、エタ
ノール、１−プロパノール、２−プロパノール、２−ブ
タノールなどが用いられる。これらを２種類以上添加す
ることもできる。その低級アルコールの添加量は、５〜
３５重量％とすることができる。

【００２６】３５重量％以上では電極間に付与された液
滴が後の工程で乾燥あるいは焼成される際に不均一化
し、その結果として導電性膜が不均一になり電子放出素
子の特性を悪化させる。また、５重量％以下では低級ア
ルコール添加の効果は見られない。

【００２７】上記溶液を電極間に付与する手段は、液滴
を形成し付与することが可能ならば任意の方法でよい
が、特に微小な液滴を効率良く適度な精度で発生付与で
き、制御性も良好なインクジェット方式が便利である。
インクジェット方式にはピエゾ素子等のメカニカルな衝
撃、すなわち圧電体に電圧を印加した時の変形力、によ
り液滴を発生付与する方式（以下、ピエゾジェット方式
と記載する）や、微小ヒータ等で液を加熱し発生させた
バブルにより液滴を発生付与するバブルジェット方式
（以下ＢＪ方式と記載する）があるが、いずれの方式で
も十ナノグラム程度から数十マイクログラム程度までの
微小液滴を再現性良く発生し電極間に付与することがで
きる。この方式で使用されるインクジェットのヘッドの
例を図２および図３に示す。図２、３において、２１は
ヘッド本体、２２はヒーターまたはピエゾ素子、２３は
インク流路、２４はノズル、２５はインク供給管、２６
はインク溜めをそれぞれ示す。図２は単発ヘッド、図３
は単発ヘッドを並列に配置し、導電性膜形成用溶液の吐
出および基板等への溶液の付着に要する時間を短縮しよ
うとするものであり、ノズル数は特に限定されるもので
はない。上記手段で電極間に付与された上記溶液は、乾
燥、焼成工程を経て導電性膜となることにより、電極間
に電子放出のための薄膜が形成される。

【００２８】乾燥工程は通常用いられる自然乾燥、送風
乾燥、熱乾燥等を用いればよい。焼成工程は通常用いら
れる加熱手段を用いれば良い。乾燥工程と焼成工程とは
必ずしも区別された別工程として行う必要はなく、連続
して同時に行ってもかまわない。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明を適用しうる好ましい態様
は表面伝導型電子放出素子であり、この表面伝導型電子
放出素子の基本的な構成には大別して、平面型及び垂直
型の２つの構成が上げられる。平面型表面伝導型電子放
出素子について説明する。図１は本発明の表面伝導型電
子放出素子の構成を示す模式図であり、図１（ａ）は平
面図、図１（ｂ）は断面図である。図１において、１は
基板、２、３は素子電極、４は導電性膜、５は電子放出
部をそれぞれ示す。基板１としては、石英ガラス、Ｎａ
等の不純物含有量を減少したガラス、青板ガラス、青板
ガラスにスパッタ法等により形成したＳｉＯ₂ を積層し
たガラス基板及びアルミナ等のセラミックス及びＳｉ基
板等を用いることができる。

【００３０】対向する素子電極２、３の材料としては、
一般的な導体材料を用いることができる。これは例えば
Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃ
ｕ、Ｐｄ等の金属或はこれらの合金、およびＰｄ、Ａ
ｇ、Ａｕ、ＲｕＯ₂ 、Ｐｄ−Ａｇ等の金属、合金或は金
属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、Ｉｎ₂ Ｏ
₃−ＳｎＯ₂ 等の透明導電体およびポリシリコン等の半
導体材料等より適宜選択することができる。

【００３１】素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ、電極の
厚さｄ、導電性膜４の形状等は、応用される形態等を考
慮して設計される。素子電極間隔Ｌは、好ましくは、数
千Åから数百μｍの範囲とすることができ、より好まし
くは、素子電極間に印加する電圧等を考慮して数μｍか
ら数十μｍの範囲とすることができる。

【００３２】素子電極長さＷは、電極の抵抗値、電子放
出特性を考慮して、数μｍから数百μｍの範囲とするこ
とができる。素子電極２、３の膜厚ｄは、数百Åから数
μｍの範囲とすることができる。尚、図１に示した構成
だけでなく、基板１上に、導電性膜４、対向する素子電
極２、３の順に積層した構成とすることもできる。

【００３３】導電性膜４には、良好な電子放出特性を得
るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いるのが好
ましく、その膜厚は、素子電極２、３へのステップカバ
レージ、素子電極２、３間の抵抗値及び後述する通電フ
ォーミング条件等を考慮して、適宜設定されるが、通常
は数Åから数千Åの範囲とすることが好ましく、より好
ましくは１０〜５００Åの範囲とするのが良い。その抵
抗値は、Ｒ_S が１０²から１０⁷ Ωの値である。なおＲ_S
は、厚さがｔ、幅がｗで長さがｌの薄膜の長さ方向に
測定した抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒ_S （ｌ／ｗ）とおいたときに
現れる量であり、抵抗率をρとするとＲｓ＝（ρ／ｔ）
となる。

【００３４】本明細書において、フォーミング処理につ
いては、通電処理を例に挙げて説明するが、フォーミン
グ処理はこれに限られるものではなく、膜に亀裂を生じ
させて高抵抗状態を形成する処理を包含するものであ
る。

【００３５】導電性膜４は、ＰｄＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉｎ₂
Ｏ₃ 、ＰｂＯ、Ｓｂ₂ Ｏ₃ 等の金属酸化物、ＨｆＢ₂ 、
ＺｒＢ₂ 、ＬａＢ₆ 、ＣｅＢ₆ 、ＹＢ₄ 、ＧｄＢ₄ 等の
金属硼素化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、Ｓｉ
Ｃ、ＷＣ等の金属炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の
金属窒化物を含むこともできる。

【００３６】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、その微細構造は、微粒子がここに
分散配置した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるい
は重なり合った状態（いくつかの微粒子が集合し、全体
として島状構造を形成している場合も含む）をとってい
る。微粒子の粒径は、数Åから数千Åの範囲、好ましく
は１０〜２００Åの範囲である。なお、本明細書では頻
繁に「微粒子」という言葉を用いるので、その意味につ
いて説明する。

【００３７】小さな粒子を「微粒子」と呼び、これより
も小さなものを「超微粒子」と呼ぶ。「超微粒子」より
もさらに小さく原子の数が数百個程度以下のものを「ク
ラスター」と呼ぶことは広く行われている。しかしなが
ら、それぞれの境は厳密なものではなく、どの様な性質
に注目して分類するかにより変化する。また「微粒子」
と「超微粒子」を一括して「微粒子」と呼ぶ場合もあ
り、本明細書中での記述はこれに沿ったものである。

【００３８】「実験物理学講座１４表面・微粒子」
（木下是雄編、共立出版１９８６年９月１日発行）
では次のように記述されている。「本稿で微粒子と言う
ときにはその直径がだいたい２〜３μｍ程度から１０ｎ
ｍ程度までとし、特に超微粒子と言うときは粒径が１０
ｎｍ程度から２〜３ｎｍ程度までを意味することにす
る。両者を一括して単に微粒子と書くこともあってけっ
して厳密なものではなく、だいたいの目安である。粒子
を構成する原子の数が２個から数十〜数百個程度の場合
はクラスターと呼ぶ」（１９５ページ２２〜２６行目）
付言すると、新技術開発事業団の“林・超微粒子プロジ
ェクト”での「超微粒子」の定義は、粒径の下限はさら
に小さく、次のようなものであった。「創造科学技術推
進制度の“超微粒子プロジェクト”（１９８１〜１９８
６）では、粒子の大きさ（径）がおよそ１〜１００ｎｍ
の範囲のものを“超微粒子”（ｕｌｔｒａｆｉｎｅ
ｐａｒｔｉｃｌｅ）と呼ぶことにした。すると１個の超
微粒子はおよそ１００〜１０⁸ 個くらいの原子の集合体
という事になる。原子の尺度でみれば超微粒子は大〜巨
大粒子である。」（「超微粒子−創造科学技術−」林主
税、上田良二、田崎明編；三田出版１９８８年２
ページ１〜４行目）「超微粒子よりさらに小さいもの、
すなわち原子が数個〜数百個で構成される１個の粒子
は、ふつうクラスターと呼ばれる」（同書２ページ１２
〜１３行目）上記のような一般的な呼び方をふまえて、
本明細書において「微粒子」とは多数の原子・分子の集
合体で、粒径の下限は数Å〜１０Å程度、上限は数ミク
ロン程度のものを指すこととする。

【００３９】電子放出部５は、導電性膜４の一部に形成
された高抵抗の亀裂により構成され、導電性膜４の膜
厚、膜質、材料及び後述する通電フォーミング等の手法
等に依存したものとなる。電子放出部５の内部には、数
Åから数百Åの範囲の粒径の導電性微粒子が依存する場
合もある。この導電性微粒子は、導電性膜４を構成する
材料の元素の一部、あるいは全ての元素を含有するもの
となる。電子放出部５及びその近傍の導電性膜４には、
炭素及び炭素化合物を有することもできる。

【００４０】以下、図１及び図４を参照しながら製造方
法の一例について説明する。図４においても、図１に示
した部位と同じ部位には図１に付した符号と同一の符号
を付している。

【００４１】１）基板１を洗剤、純水および有機溶剤等
を用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等によ
り素子電極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフィー
技術を用いて基板１上に素子電極２、３を形成する〔図
４（ａ）〕。

【００４２】２）素子電極２、３を設けた基板１に、イ
ンクジェット方式により導電性膜形成用溶液の液滴を付
与して〔図４（ｂ）〕、この液滴を乾燥・焼成して導電
性膜４を形成する〔図４（ｃ）〕。本発明では上述のよ
うに、金属・非金属元素を含んだ導電性膜形成用溶液を
使用する。ここでは、金属・非金属元素を含んだ導電性
膜形成用溶液の塗布法を挙げて説明したが、導電性膜４
の形成法はこれに限られるものではなく、真空蒸着法、
スパッタ法、化学的気相堆積法、ディッピング法、スピ
ンナー法等を用いることもできる。

【００４３】３）つづいて、フォーミング工程を施す。
このフォーミング工程の方法の一例として通電処理によ
る方法を説明する。素子電極２、３間に不図示の電源を
用いて、通電を行うと、導電性膜４の部位に、構造の変
化した電子放出部５が形成される〔図４（ｄ）〕。通電
フォーミングによれば導電性膜４を局所的に破壊、変形
もしくは変質等の構造の変化した部位が形成される。該
部位が電子放出部５を構成する。通電フォーミングの電
圧波形の例を図５に示す。

【００４４】電圧波形は、パルス波形が好ましい。これ
にはパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加
する図５（ａ）に示した手法とパルス波高値を増加させ
ながら電圧パルスを印加する図５（ｂ）に示した手法が
ある。

【００４５】図５（ａ）におけるＴ１及びＴ２は電圧波
形のパルス幅とパルス間隔である。通常Ｔ１は１μ秒〜
１０ｍ秒、Ｔ２は、１０μ秒〜１００ｍ秒の範囲で設定
される。三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク
電圧）は、表面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜
選択される。このような条件のもと、例えば、数秒から
数十分間電圧を印加する。パルス波形は三角波に限定さ
れるものではなく、矩形波など所望の波形を採用するこ
とができる。

【００４６】図５（ｂ）におけるＴ１及びＴ２は、図５
（ａ）に示したのと同様とすることができる。三角波の
波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、例えば
０．１Ｖステップ程度ずつ、増加させることができる。

【００４７】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔Ｔ２中に、導電性膜４を局所的に破壊、変形しない程
度の電圧を印加し、電流を測定して検知することができ
る。例えば０．１Ｖ程度の電圧印加により流れる素子電
流を測定し、抵抗値を求めて、１Ｍオーム以上の抵抗を
示した時、通電フォーミングを終了させる。

【００４８】４）フォーミングを終えた素子には活性化
工程と呼ばれる処理を施すのが好ましい。活性化工程と
は、この工程により、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、
著しく変化する工程である。

【００４９】活性化工程は、例えば、有機物質のガスを
含有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パル
スの印加を繰り返すことで行うことができる。この雰囲
気は例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用い
て真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機
ガスを利用して形成することができる他、イオンポンプ
などにより一旦十分に排気した真空中に、適当な有機物
質のガスを導入することによっても得られる。このとき
の好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真
空容器の形状や、有機物質の種類などにより異なるた
め、場合に応じ適宜設定される。適当な有機物質として
は、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素
類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、
ケトン類、アミン類、フェノール、カルボン、スルホン
酸等の有機酸類等を挙げることができ、具体的には、メ
タン、エタン、プロパンなどＣ_n Ｈ_2n+2で表される飽和
炭化水素、エチレン、プロピレンなどＣ_n Ｈ_2n等の組成
式で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メ
タノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミ
ン、エチルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオ
ン酸等が使用できる。この処理により、雰囲気中に存在
する有機物質から、炭素あるいは炭素化合物が素子上に
堆積し、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、著しく変化す
るようになる。

【００５０】活性化工程の終了判定は素子電流Ｉｆと放
出電流Ｉｅを測定しながら、適宜行う。なお、パルス
幅、パルス間隔、パルス波高値などは適宜設定される。

【００５１】炭素及び炭素化合物とは、グラファイト
（いわゆる高配向性熱分解炭素ＨＯＰＧ、熱分解炭素Ｐ
Ｇ、無定形炭素ＧＣを包含する、ＨＯＰＧはほぼ完全な
グラファイトの結晶構造、ＰＧは結晶粒が２００Å程度
で結晶構造がやや乱れたもの、ＧＣは結晶粒が２０Å程
度になり結晶構造の乱れがさらに大きくなったものを指
す）、非晶質カーボン（アモルファスカーボン及び、ア
モルファスカーボンと前記グラファイトの微結晶の混合
物を指す）であり、その膜厚は５００Å以下の範囲とす
るのが好ましく、３００Å以下の範囲とするのがより好
ましい。

【００５２】５）このような工程を経て得られた電子放
出素子は、安定化工程を行うことが好ましい。この工程
は、真空容器内の有機物質を排気する工程である。真空
容器を排気する真空排気装置は、装置から発生するオイ
ルが素子の特性に影響を与えないように、オイルを使用
しないものを用いるのが好ましい。具体的には、ソープ
ションポンプ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げる
ことが出来る。

【００５３】前記活性化の工程で、排気装置として油拡
散ポンプやロータリーポンプを用い、これから発生する
オイル成分に由来する有機ガスを用いた場合は、この成
分の分圧を極力低く抑える必要がある。真空容器内の有
機成分の分圧は、上記の炭素及び炭素化合物がほぼ新た
に堆積しない分圧で１×１０^-8Ｔｏｒｒ以下が好まし
く、さらには１×１０^-10 Ｔｏｒｒ以下が特に好まし
い。さらに真空容器内を排気するときには、真空容器全
体を加熱して、真空容器内壁や、電子放出素子に吸着し
た有機物質分子を排気しやすくするのが好ましい。この
ときの加熱条件は８０〜２５０℃、好ましくは１５０℃
以上で、できるだけ長時間行うのが望ましいが、特にこ
の条件に限るものではなく、真空容器の大きさや形状、
電子放出素子の構成などの諸条件により適宜選ばれる条
件により行う。真空容器内の圧力は極力低くすることが
必要で、１〜３×１０^-7Ｔｏｒｒ以下が好ましく、さら
に１×１０^-8Ｔｏｒｒ以下が特に好ましい。

【００５４】安定化工程を行った後の、駆動時の雰囲気
は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な
特性を維持することが出来る。このような真空雰囲気を
採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の
堆積を抑制でき、結果として素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉ
ｅが、安定する。

【００５５】上述した工程を経て得られた本発明を適用
可能な電子放出素子の基本特性について図６、図７を参
照しながら説明する。図６は、真空処理装置の一例を示
す模式図であり、この真空処理装置は測定評価装置とし
ての機能をも兼ね備えている。図６においても、図１に
示した部位と同じ部位には図１に付した符号と同一の符
号を付している。図６において、６５は真空容器であ
り、６６は排気ポンプである。真空容器６５内には電子
放出素子が配されている。即ち、１は電子放出素子を構
成する基体であり、２及び３は素子電極、４は導電性
膜、５は電子放出部である。６１は、電子放出素子に素
子電圧Ｖｆを印加するための電源、６０は素子電極２・
３間の導電性膜４を流れる素子電流Ｉｆを測定するため
の電流計、６４は素子の電子放出部より放出される放出
電流Ｉｅを捕捉するためのアノード電極である。６３は
アノード電極６４に電圧を印加するための高圧電源、６
２は素子の電子放出部５より放出される放出電流Ｉｅを
測定するための電流計である。一例として、アノード電
極の電圧を１ｋＶ〜１０ｋＶの範囲とし、アノード電極
と電子放出素子との距離Ｈを２ｍｍ〜８ｍｍの範囲とし
て測定を行うことができる。

【００５６】真空容器６５内には、不図示の真空計等の
真空雰囲気下での測定に必要な機器が設けられていて、
所望の真空雰囲気中での測定評価を行えるようになって
いる。排気ポンプ６６は、ターボポンプ、ロータリーポ
ンプからなる通常の高真空装置系と更に、イオンポンプ
等からなる超高真空装置系とにより構成されている。こ
こに示した電子源基板を配した真空処理装置の全体は、
不図示のヒーターにより加熱できる。従って、この真空
処理装置を用いると、前述の通電フォーミング以降の工
程も行うことができる。

【００５７】図７は図６に示した真空処理装置を用いて
測定された放出電流Ｉｅ、素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆ
の関係を模式的に示した図である。図７においては、放
出電流Ｉｅが素子電流Ｉｆに比べて著しく小さいので、
任意単位で示している。尚、縦、横軸ともリニアスケー
ルである。

【００５８】図７からも明らかなように、本発明を適用
可能な表面伝導型電子放出素子は、放出電流Ｉｅに関し
て対する三つの特徴的特性を有する。即ち、（ｉ）本素
子はある電圧（しきい値電圧と呼ぶ、図７中のＶｔｈ）
以上の素子電圧を印加すると急激に放出電流Ｉｅが増加
し、一方しきい値電圧Ｖｔｈ以下では放出電流Ｉｅがほ
とんど検出されない。つまり、放出電流Ｉｅに対する明
確なしきい値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。（ｉｉ）放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆに単調増加依存す
るため、放出電流Ｉｅは素子電圧Ｖｆで制御できる。（ｉｉｉ）アノード電極６４に捕捉される放出電荷は、
素子電圧Ｖｆを印加する時間に依存する。すなわち、ア
ノード電極６４に捕捉される電荷量は、素子電圧Ｖｆを
印加する時間により制御できる。

【００５９】以上の説明により理解されるように、本発
明を適用可能な表面伝導型電子放出素子は、入力信号に
応じて、電子放出特性を容易に制御できることになる。
この性質を利用すると複数の電子放出素子を配して構成
した電子源、画像形成装置等、多方面への応用が可能と
なる。

【００６０】図７においては、素子電流Ｉｆが素子電圧
Ｖｆに対して単調増加する（以下、「ＭＩ特性」とい
う。）例を実線に示した。素子電流Ｉｆが素子電圧Ｖｆ
に対して電圧制御型負性抵抗特性（以下、「ＶＣＮＲ特
性」という。）を示す場合もある（不図示）。また、こ
れら特性は、前述の工程を制御することで制御できる。
本発明の電子放出素子の応用例について以下に述べる。
本発明の表面伝導型電子放出素子の複数個を基板上に配
列し、例えば電子源あるいは、画像形成装置が構成でき
る。

【００６１】電子放出素子の配列については、種々のも
のが採用できる。一例として、並列に配置した多数の電
子放出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を
多数個配し（行方向と呼ぶ）、この配線と直行する方向
（列方向と呼ぶ）で、該電子放出素子の上方に配した制
御電極（グリッドとも呼ぶ）により、電子放出素子から
の電子を制御駆動するはしご状配置のものがある。これ
とは別に、電子放出素子をＸ方向及びＹ方向に行列状に
複数配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極
の一方を、Ｘ方向の配線に共通に接続し、同じ列に配さ
れた複数の電子放出素子の電極の他方を、Ｙ方向の配線
に共通に接続するものが挙げられる。このようなものは
所謂単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス配
置について以下に詳述する。

【００６２】本発明の表面伝導型電子放出素子について
は、前述したとおり（ｉ）ないし（ｉｉｉ）の特性があ
る。即ち、表面伝導型電子放出素子からの放出電子は、
しきい値電圧以上では、対向する素子電極間に印加する
パルス状電圧の波高値と巾で制御できる。一方、しきい
値電圧以下では、殆ど放出されない。この特性によれ
ば、多数の電子放出素子を配置した場合においても、個
々の素子に、パルス状電圧を適宜印加すれば、入力信号
に応じて、表面伝導型電子放出素子を選択して電子放出
量を制御できる。

【００６３】以下この原理に基づき、本発明を適用可能
な電子放出素子を複数配して得られる電子源基板につい
て、図８を用いて説明する。図８において、８１は電子
源基板、８２はＸ方向配線、８３はＹ方向配線である。
８４は表面伝導型電子放出素子、８５は結線である。
尚、表面伝導型電子放出素子８４は、平面型あるいは垂
直型のどちらであってもよい。

【００６４】ｍ本のＸ方向配線８２はＤＸ１、ＤＸ２、
・・・ＤＸｍからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法等を用いて形成された導電性金属等で構成することが
できる。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設定される。Ｙ
方向配線８３はＤＹ１、ＤＹ２、・・・ＤＹｎのｎ本の
配線よりなり、Ｘ方向配線８２と同様に形成される。こ
れらｍ本のＸ方向配線８２とｎ本のＹ方向配線８３との
間には、不図示の層間絶縁層が設けられており、両者を
電気的に分離している（ｍ、ｎは、共に正の整数）。

【００６５】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８２を形成した基板８１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８２とＹ方向配線８３の交差部の電位差に耐え得るよ
うに、膜厚、材料、製法が適宜設定される。Ｘ方向配線
８２とＹ方向配線８３は、それぞれ外部端子として引き
出されている。

【００６６】表面伝導型放出素子８４を構成する一対の
電極（不図示）は、ｍ本のＸ方向配線８２とｎ本のＹ方
向配線８３と、導電性金属等からなる結線８５によって
電気的に接続されている。配線８２と配線８３を構成す
る材料、結線８５を構成する材料、結線８５を構成する
材料、及び一対の素子電極を構成する材料はその構成元
素の一部あるいは全部が同一であっても、またそれぞれ
異なってもよい。これら材料は、例えば前述の素子電極
の材料より適宜選択される。素子電極を構成する材料と
配線材料が同一である場合には、素子電極に接続した配
線は素子電極ということもできる。

【００６７】Ｘ方向配線８２には、Ｘ方向に配列した表
面伝導型放出素子８４の行を選択するための走査信号を
印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。一
方、Ｙ方向配線８３には、Ｙ方向に配列した表面伝導型
放出素子８４の各列を入力信号に応じて、変調するため
の不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子放出
素子に印加される駆動電圧は、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。上記構成
においては、単純なマトリクス配線を用いて、個別の素
子を選択し、独立に駆動可能とすることができる。

【００６８】このような単純マトリクス配置の電子源を
用いて構成した画像形成装置について、図９と図１０及
び図１１を用いて説明する。図９は、画像形成装置の表
示パネルの一例を示す模式図であり、図１０は、図９の
画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図である。図１
１はＮＴＳＣ方式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。

【００６９】図９において、８１は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は支持枠であり該支持枠９２には、リアプレ
ート９１、フェースプレート９６がフリットガラス等を
用いて接続されている。９８は外囲器であり、例えば大
気中あるいは、窒素中で、４００〜５００度の温度範囲
で１０分以上焼成することで、封着して構成される。

【００７０】８４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。

【００７１】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は主に基板８１の強度を補強する目的
で設けられるため、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は不要とすることができ
る。即ち、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及び基板８１で外囲器９８
を構成しても良い。一方、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不図示の支持
体を設置することにより、大気圧に対して十分な強度を
もつ外囲器９８の構成することもできる。

【００７２】図１０は、蛍光膜を示す模式図である。蛍
光膜９４は、モノクロームの場合は蛍光体のみから構成
することができる。カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の
配列によりブラックストライプあるいはブラックマトリ
クスなどと呼ばれる黒色導電材１０１と蛍光体１０２と
から構成することができる。ブラックストライプ、ブラ
ックマトリクスを設ける目的は、カラー表示の場合、必
要となる三原色蛍光体の各蛍光体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
制することにある。ブラックストライプの材料として
は、通常用いられている黒鉛を主成分とする材料の他、
導電性があり、光の透過及び反射が少ない材料を用いる
ことができる。

【００７３】ガラス基板１０３に蛍光体を塗布する方法
はモノクローム、カラーによらず、沈殿法、印刷法等が
採用できる。蛍光膜９４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
へ鏡面反射することにより輝度を向上させること、電子
ビーム加速電圧を印加するための電極として作用させる
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
Ａ１を真空蒸着等で堆積することで作製できる。

【００７４】フェースプレート９６には、更に蛍光膜９
４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に
は、カラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応
させる必要があり、十分な位置合わせが不可欠となる。
図９に示した画像形成装置は、例えば以下のようにして
製造される。

【００７５】外囲器９８は、前述の安定化工程と同様
に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、ソープションポ
ンプなどのオイルを使用しない排気装置により不図示の
排気管を通じて排気し、１０^-7Ｔｏｒｒ程度の真空度の
有機物質の十分少ない雰囲気にした後、封止が成され
る。外囲器９８の封止後の真空度を維持するために、ゲ
ッター処理をおこなうこともできる。これは、外囲器９
８の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるい
は高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器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ないしは１×１０^-7Ｔｏｒｒの真空度を維持する
ものである。ここで、表面伝導型電子放出素子のフォー
ミング処理以降の工程は、適宜設定できる。

【００７６】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行う為の駆動回路の構成例
について、図１１を用いて説明する。図１１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。

【００７７】表示パネル１１１は、端子Ｄｏｘ１ないし
Ｄｏｘｍ、端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎ、及び高圧端子
Ｈｖを介して外部の電気回路と接続している。端子Ｄｏ
ｘ１ないしＤｏｘｍには、表示パネル内に設けられてい
る電子源、即ち、Ｍ行Ｎ列の行列状にマトリクス配線さ
れた表面伝導型電子放出素子群を一行（Ｎ素子）ずつ順
次駆動する為の走査信号が印加される。

【００７８】端子Ｄｙ１ないしＤｙｎには、前記走査信
号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各
素子の出力電子ビームを制御する為の変調信号が印加さ
れる。高圧端子Ｈｖには、直流電圧源Ｖａより、例えば
１０Ｋ［Ｖ］の直流電圧が供給されるが、これは表面伝
導型電子放出素子から放出される電子ビームに蛍光体を
励起するのに十分なエネルギーを付与する為の加速電圧
である。

【００７９】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を備えたもので（図
中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）ある。各ス
イッチング素子は、直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは
０［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、
表示パネル１１１の端子Ｄｘ１ないしＤｘｍと電気的に
接続される。Ｓ１ないしＳｍの各スイッチング素子は、
制御回路１０３が出力する制御信号Ｔｓｃａｎに基づい
て動作するものであり、例えばＦＥＴのようなスイッチ
ング素子を組み合わせる事により構成する事ができる。

【００８０】直流電圧源Ｖｘは、本例の場合には表面伝
導型電子放出素子の特性（電子放出しきい値電圧）に基
づき、走査されていない素子に印加される駆動電圧が電
子放出しきい値電圧以下となるような一定電圧を出力す
るよう設定されている。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機能を有する。制御回路１１３
は、同期信号分離回路１１６より送られる同期信号Ｔｓ
ｙｎｃに基づいて、各部に対してＴｓｃａｎおよびＴｓ
ｆｔおよびＴｍｒｙの各制御信号を発生する。

【００８１】同期信号分離回路１１６は、外部から入力
されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から、同期信号成分と
輝度信号成分とを分離する為の回路で、一般的な周波数
分離（フィルター）回路等を用いて構成できる。同期信
号分離回路１１６により分離された同期信号は、垂直同
期信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜
上、Ｔｓｙｎｃ信号として図示した。前記テレビ信号か
ら分離された画像の輝度信号成分を便宜上ＤＡＴＡ信号
と表した。該ＤＡＴＡ信号はシフトレジスタ１１４に入
力される。

【００８２】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、前記制
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１１４のシフトクロックであると言うこともでき
る）。シリアル／パラレル変換された画像１ライン分
（電子放出素子Ｎ素子分の駆動データに相当）のデータ
は、Ｉｄ１ないしＩｄｎのＮ個の並列信号として前記シ
フトレジスタ１１４より出力される。

【００８３】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為の記憶装置であ
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、Ｉｄ’１ないしＩｄ’ｎとして出力され、
変調信号発生器１１７に入力される。

【００８４】変調信号発生器１１７は、前記画像データ
Ｉｄ’１ないしＩｄ’ｎの各々に応じて、表面電動型電
子放出素子の各々を適切に駆動変調する為の信号源であ
り、その出力信号は、端子Ｄｏｙ１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。

【００８５】前述したように、本発明を適用可能な電子
放出素子は放出電流Ｉｅに対して以下の基本特性を有し
ている。即ち、電子放出には明確なしきい値電圧Ｖｔｈ
があり、Ｖｔｈ以上の電圧を印加された時のみ電子放出
が生じる。電子放出しきい値以上の電圧に対しては、素
子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化する。こ
のことから、本素子にパルス状の電圧を印加する場合、
例えば電子放出しきい値以下の電圧を印加しても電子放
出は生じないが、電子放出しきい値の電圧を印加する場
合には電子ビームが出力される。その際、パルスの波高
値Ｖｍを変化させることにより出力電子ビームの強度を
制御する事が可能である。また、パルスの幅Ｐｗを変化
させる事により出力される電子ビームの電荷の総量を制
御する事が可能である。

【００８６】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器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こと
ができる。

【００８７】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器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
ことができる。シフトレジスタ１１４やラインメモリ１
１５は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式のも
のでも採用できる。画像信号のシリアル／パラレル変換
や記憶が所定の速度で行われれば良いからである。

【００８８】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１１６の出力部にＡ／Ｄ変換
器を設ければ良い。これに関連してラインメモリ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。即ち、デジタル信号を用いた電圧変調方式の
場合、変調信号発生器１１７には、例えばＤ／Ａ変換回
路を用い、必要に応じて増幅回路などを付加する。パル
ス幅変調方式の場合、変調信号発生器１１７には、例え
ば、高速の発振器および発振器の出力する波数を計数す
る計数器（カウンタ）及び計数器の出力値と前記メモリ
の出力値を比較する比較器（コンパレータ）を組み合せ
た回路を用いる。必要に応じて、比較器の出力するパル
ス幅変調された変調信号を表面電動型電子放出素子の駆
動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加すること
もできる。

【００８９】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器１１７には、例えばオペアンプなど
を用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフ
ト回路などを付加することもできる。パルス幅変調方式
の場合には、例えば、電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を
採用でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動
電圧まで電圧増幅するための増幅器を付加することもで
きる。

【００９０】このような構成をとり得る本発明を適用可
能な画像表示装置においては、各電子放出素子に、容器
外端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ、Ｄｏｙ１ないしＤｏｙ
ｎを介して電圧を印加することにより、電子放出が生ず
る。高圧端子Ｈｖを介して、メタルバック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
速する。加速された電子は、蛍光膜９４に衝突し、発光
が生じて画像が形成される。

【００９１】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の技
術思想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号に
ついては、ＮＴＳＣ方式をあげたが、入力信号はこれに
限られるものではなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式などの
他、これよりも、多数の走査線からなるＴＶ信号（例え
ば、ＭＵＳＥ方式をはじめとする高品位ＴＶ）方式をも
採用できる。

【００９２】次に、はしご型配置の電子源及び画像形成
装置について図１２、図１３を用いて説明する。図１２
は、はしご型配置の電子源の一例を示す模式図である。
図１２において、１２０は電子源基板、１２１は電子放
出素子である。１２２、Ｄｘ１〜Ｄｘ１０は、電子放出
素子１２１を接続するための共通配線である。電子放出
素子１２１は、基板１２０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）。この素子行が複
数個配されて、電子源を構成している。各素子行の共通
配線間に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。即ち、電子ビームを放出させ
たい素子行には、電子放出しきい値以上の電圧を、電子
ビームを放出しない素子行には、電子放出しきい値以下
の電圧を印加する。各素子行間の共通配線Ｄｘ２〜Ｄｘ
９は、例えばＤｘ２、Ｄｘ３を同一配線とすることもで
きる。

【００９３】図１３は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置におけるパネル構造の一例を示す模式図で
ある。１３０はグリッド電極、１３１は電子が通過する
ための空孔、１３２はＤｏｘ１、Ｄｏｘ２．．．Ｄｏｘ
ｍよりなる容器外端子である。１３３はグリッド電極１
３０と接続されたＧ１、Ｇ２．．．Ｇｎからなる容器外
端子、１３４は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１３においては、図９、１２に示
した部位と同じ部位には、これらの図に付したのと同一
の符号を付している。ここに示した画像形成装置と図９
に示した単純マトリクス配置の画像形成装置との大きな
違いは、電子源基板１２０とフェースプレート９６の間
にグリッド電極１３０を備えているか否かである。

【００９４】図１３においては、基板１２０とフェース
プレート９６の間には、グリッド電極１３０が設けられ
ている。グリッド電極１３０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１３１が設けられている。グリ
ッドの形状や設置位置は図１３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、グリッドを表面伝導型放
出素子の周囲や近傍に設けることもできる。

【００９５】容器外端子１３２およびグリッド容器外端
子１３３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。

【００９６】発明の画像形成装置は、テレビジョン放送
の表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等の
表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成された光プ
リンターとしての画像形成装置等としても用いることも
できる。

【００９７】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明するが、
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【００９８】実施例１〜４および比較例１石英ガラス基板上に、表１のように調製した溶液（金属
重量濃度３％）の液滴をスピンコート（８００ｒｐｍ、
３０秒、１Ｈ−ＤＳ、ＭＩＫＡＳＡ社製）により付与
し、この液滴を８０℃で２分間熱風乾燥させ、さらに３
５０℃で１５分間加熱焼成することによって導電性膜を
形成した。なお、導電性膜は焼成後２％Ｈ₂ ／９８％Ｎ
₂ 大気圧ガス中で還元処理を施した。

【００９９】ＥＳＣＡ７５０、島津製作所社製を用い
て、Ｘ線励起光電子分光法（ＸＰＳスペクトル）によ
り、得られた導電性膜と基板との化学的な結合の有無を
評価した。代表的な例として、Ｐｄを含む溶液にＳｉ化
合物を添加した溶液から得られた導電性膜（Ｓｉ／Ｐ
ｄ）のＸＰＳスペクトルを図１５に示した。この図よ
り、Ｓｉ添加によってＰｄの金属状態を示すピークが高
結合エネルギー側にブロードニングを起こしており、金
属Ｐｄ中に酸化状態となっている成分が存在しているこ
とがわかる。これに伴いＳｉのピーク位置も通常のＳｉ
Ｏ₂ の状態より低結合エネルギー側にあり還元状態にあ
ることがわかった（不図示）。つまり、金属Ｐｄと、基
板に用いられている石英の主成分と同じ構成分子である
ＳｉＯ₂ との間に電子の授受が起こっていることを示し
ており、化学的な結合の存在を示唆している。上記（Ｓ
ｉ／Ｐｄ）以外の非金属化合物および金属化合物の組み
合わせの導電性膜についても同様なスペクトルが観測さ
れた。

【０１００】

【表１】

【０１０１】実施例５電子放出素子として図１に示すタイプの電子放出素子を
作成した。図１（ａ）は本素子の平面図を、図１（ｂ）
は断面図を示している。また、図１（ａ）、（ｂ）中の
記号１は基板、２および３は素子に電圧を印加するため
の一対の素子電極、４は導電性膜、５は電子放出部を示
す。なお、図中のＬは素子電極２と素子電極３の素子電
極間隔、Ｗは素子電極長さを示している。

【０１０２】図４（ａ）〜（ｄ）を用いて、本実施例の
電子放出素子の作成方法を述べる。基板１として石英ガ
ラス基板を用い、これを有機溶剤により充分に洗浄後、
基板面上にＮｉを真空蒸着法により堆積後、フォトリソ
グラフィー技術を用いて素子電極２、３を形成した〔図
４（ａ）〕。素子電極間隔Ｌは３μｍとし、素子電極長
さｗを５００μｍ、その厚さｄを１０００Åとした。

【０１０３】ポリビニルアルコールを重量濃度０．０５
％、２−プロパノールを重量濃度１８％溶解した水溶液
に、テトラモノエタノールアミンーパラジウム酢酸〔Ｐ
ｄ（ＮＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＯＨ）₄ （ＣＨ₃ ＣＯＯ）₂ 〕
を、パラジウム重量濃度約０．３７５％となるように溶
解した。次にこの溶液全体を１００重量％としてこの溶
液に、酢酸パラジウム（Ｐｄ（ＣＨ₃ ＣＯＯ）₂ ）に４
倍当量の３−アミノプロピルトリエトキシシラン〔ＮＨ
₂ （ＣＨ₂ ）₃ Ｓｉ（ＯＣＨ₂ ＣＨ₃ ）₃ 〕を添加した
２−プロパノール溶液（パラジウム重量濃度１．７５％
溶液）を、約７重量％添加して導電性膜形成用溶液を得
た。

【０１０４】この溶液の液滴をＢＪ方式のインクジェッ
ト装置（ＢＣ−０１、キヤノン社製の部品を使用）によ
って電極２、３を形成した石英ガラス基板の上に電極
２、３にまたがるように付与し〔図４（ｂ）〕、８０℃
で２分間熱風乾燥させた。次に３５０℃で１２分間加熱
焼成して導電性膜４を形成した〔図４（ｃ）〕。

【０１０５】次に、真空容器中で素子電極２および３の
間に電圧を印加し、導電性膜４を通電処理（フォーミン
グ処理）することにより、電子放出部５を作成した（図
４（ｄ））。フォーミング処理の電圧波形を図５に示
す。

【０１０６】本実施例では電圧波形のパルス幅Ｔ１を１
ｍ秒、パルス間隔Ｔ２を１０ｍ秒とし、三角波の波高値
（フォーミング時のピーク電圧）は５Ｖとし、フォーミ
ング処理は約１×１０^-6Ｔｏｒｒの真空雰囲気下で６０
秒間行った。このように作成された電子放出部５は、パ
ラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状
態となり、その微粒子の平均粒径は５０Åであった。

【０１０７】以上のようにして作成された素子につい
て、その電子放出特性を図５の構成の測定評価装置によ
り測定した。本電子放出素子及びアノード電極５４は真
空装置内に設置されており、その真空装置には不図示の
排気ポンプ及び真空計等の真空装置に必要な機器が具備
されており、所望の真空下で本素子の測定評価を行える
ようになっている。なお本実施例では、アノード電極と
電子放出素子間の距離を４ｍｍ、アノード電極の電位を
１ｋＶ）電子放出特性測定時の真空装置内の真空度を１
×１０^-6Ｔｏｒｒとした。

【０１０８】以上のような測定評価装置を用いて、本電
子放出素子の電極２及び３の間に素子電圧を印加し、そ
の時に流れる素子電流Ｉｆ及び放出電流Ｉｅを測定した
ところ、図６に示したような電流−電圧特性が得られ
た。本素子では、素子電圧７Ｖ程度から急激に放出電流
Ｉｅが増加し、素子電圧１２Ｖでは素子電流Ｉｆが０．
８ｍＡ、放出電流Ｉｅが０．４μＡとなった。電子放出
効率Ｉｅ／Ｉｆは０．０５％となった。

【０１０９】以上説明した実施例中、電子放出部を形成
する際に、素子の電極間に三角波パルスを印加してフォ
ーミング処理を行っているが、素子の電極間に印加する
波形は三角波に限定することはなく、矩形波など所望の
波形を用いても良く、その波高値及びパルス幅・パルス
間隔等についても上述の値に限ることなく、電子放出部
が良好に形成されれば所望の値を選択することが出来
る。

【０１１０】実施例６実施例５と同様の方法で得られたＮｉからなる素子電極
が形成された石英ガラス基板上に、実施例５と同様の方
法で得られた金属・非金属化合物混合溶液の液滴をＢＪ
方式のインクジェット装置により、電極２、３にまたが
るように付与し、８０℃で２分間熱風乾燥させ、３５０
℃で１５分間加熱焼成することによって導電性膜を形成
した。さらに、実施例５と同様なフォーミング処理によ
って電子放出部となる亀裂を形成した。その後、実施例
５と同様な処理を行うことによって電子放出が見られる
ことを確認した。

【０１１１】アノード電極６４の替わりに、前述した蛍
光膜とメタルバックを有するフェースプレートを真空装
置内に配置した。こうして電子放出部からの電子放出を
試みたところ、蛍光膜の一部が発光し、素子電流Ｉｆに
応じて発光の強さが変化した。こうして本素子が発光表
示素子（パネル）として機能することがわかった。

【０１１２】実施例７多数の素子電極とマトリクス状配線とを形成した基板
（図８参照）の各対向電極に対してそれぞれ実施例５と
同様にして金属・非金属化合物混合溶液をＢＪ方式のイ
ンクジェット装置により付与し、焼成したのち、フォー
ミング処理を行って電子放出部を形成し、電子源基板と
した。

【０１１３】この電子源基板にリアプレート９１、支持
枠９２、フェースプレート９６を接続し真空封止して図
９の概念図に従う画像形成装置を作成した。端子Ｄｏｘ
ｌないしＤｏｘ１６と端子ＤｏｙｌないしＤｏｙ１６を
通じて各素子に時分割で所定電圧を印加し、端子Ｈｖを
通じてメタルバックに高電圧をに印加することによっ
て、任意のマトリクス画像パターンを表示することがで
きた。Ｓｉを添加せずに上記の工程と全く同一の工程で
形成した画像形成装置に比べて、画像パターンの輝度の
均一性が向上していることを目視で確認した。

【０１１４】比較例２ポリビニルアルコールを重量濃度０．０５％、２−プロ
パノールを重量濃度２５％溶解した水溶液に、テトラモ
ノエタノールアミン−パラジウム酢酸をパラジウム重量
濃度０．５％となるように溶解し、導電性膜形成用溶液
を得た。この溶液の液滴を用いた以外は実施例５と同様
に電子放出特性を評価した。その結果、素子電圧１２Ｖ
では素子電流Ｉｆが０．８ｍＡ、放出電流Ｉｅが０．４
μＡとなり、電子放出効率が０．０５％であった。これ
は実施例５の電子放出効率と同様な値であった。さら
に、上記素子を用いて画像形成装置を作製したところ、
画像パターンに輝度むらが生ずることが確認された。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、導電性膜が金属お
よび非金属元素を含むことによって、導電性膜と基板ま
たは段差形成部との間に化学的な結合が生じるため、素
子製造工程中の加熱工程での温度分布などによる電子放
出特性の不均一性が緩和されて電子放出効率が向上す
る。また、このような導電性膜を具備した素子を用いた
画像形成装置の画像パターンの輝度むら（不均一性）を
抑制することができる。また、本発明に用いる導電性膜
形成用溶液は水溶液であるため、電子放出素子の製造時
に万一の火災等の事故が起こりがたく、安全である。

【０１１６】さらに、本発明の電子放出素子の製造方法
では、前記溶液の液滴をインクジェット方式で付与する
ため、所定の位置に必要なだけ液滴を付与でき、付与さ
れた液滴がにじむことがないため、材料コストと作業コ
ストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用可能な表面伝導型電子放出素子
の構成を示す模式的平面図及び断面図である。

【図２】本発明に適用可能な導電性膜形成用溶液吐出
ヘッドの構成の一例を示す模式図である。

【図３】本発明に適用可能な並列型導電性膜形成用溶
液吐出ヘッドの構成の一例を示す模式図である。

【図４】本発明の表面伝導型電子放出素子の製造方法
の一例を示す模式図である。

【図５】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の処理における電圧波
形の一例を示す模式図である。

【図６】測定評価機能を備えた真空処理装置の一例を
示す模式図である。

【図７】本発明の表面伝導型電子放出素子についての
放出電流Ｉｅ、素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆの関係の一
例を示すグラフである。

【図８】単純マトリクス配置した本発明の電子源の一
例を示す模式図である。

【図９】単純マトリクス配置した本発明の画像形成装
置の表示パネルの一例を示す模式図である。

【図１０】蛍光膜の一例を示す模式図である。

【図１１】画像形成装置にＮＴＳＣ方式のテレビ信号
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。

【図１２】梯子配置した本発明の電子源の一例を示す
模式図である。

【図１３】梯子配置した本発明の画像形成装置の表示
パネルの一例を示す模式図である。

【図１４】ハートウェルの表面伝導型電子放出素子の
一例を示す模式図である。

【図１５】石英ガラス基板上のＳｉ添加Ｐｄ微粒子膜
のＸＰＳスペクトル図である。

【符号の説明】

１：基板、２、３：素子電極、４：導電性膜、５：電子
放出部、２１：ノズル本体、２２：ヒーターまたはピエ
ゾ素子、２３：インク流路、２５：インク供給管、２
６：インク溜め、６０：素子電極２、３間の導電性膜４
を流れる素子電流Ｉｆを測定するための電流計、６１：
電子放出素子に素子電圧Ｖｆを印加するための電源、６
２：電子放出部５より放出される放出電流Ｉｅを測定す
るための電流計、６３：アノード電極６４に電圧を印加
するための高圧電源、６４：素子の電子放出部より放出
される放出電流Ｉｅを捕捉するためのアノード電極、６
５：真空装置、６６：排気ポンプ、８１：電子源基板、
８２：Ｘ方向配線、８３：Ｙ方向配線、８４：表面伝導
型電子放出素子、８５：結線、９１：リアプレート、９
２：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：黒色導電材、１０２：蛍光
体、１０３：ガラス基板、１１１：表示パネル、１１
２：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、１１７：変調信号発生器、ＶｘおよびＶａ：直流電
圧源、１２０：電子源基板、１２１：電子放出素子、１
２２：Ｄｘ１〜Ｄｘ１０は、前記電子放出素子を配線す
るための共通配線、１３０：グリッド電極、１３１：電
子が通過するための空孔、１３２：Ｄｏｘ１、Ｄｏｘ
２．．．Ｄｏｘｍよりなる容器外端子、１３３：グリッ
ド電極１３０と接続されたＧ１、Ｇ２。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上の対向する電極間に導電性膜を具
備し、この導電性膜内に電子放出部を具備する電子放出
素子であって、前記導電性膜が、金属元素と、Ｂ、Ｓ
ｉ、Ｐ、Ａｓ、ＳｅおよびＴｅからなる群から選ばれる
少なくとも１種類の非金属元素を含んでいることを特徴
とする電子放出素子。
【請求項２】前記金属元素が、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚ
ｎ、Ｓｎ、Ｔａ、ＷおよびＰｂからなる群から選ばれる
少なくとも１種類の金属元素であることを特徴とする請
求項１に記載の電子放出素子。
【請求項３】前記導電性膜中の非金属元素含有量が、
前記金属の含有量１００ｍｏｌ％に対して、１〜５０ｍ
ｏｌ％であることを特徴とする請求項１または２に記載
の電子放出素子。
【請求項４】前記電子放出素子は表面伝導型電子放出
素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
つに記載の電子放出素子。
【請求項５】基板上の対向する電極間に導電性膜形成
用溶液の液滴を付与する工程と、この液滴を加熱焼成し
て導電性膜を形成する工程と、この導電性膜内に電子放
出部を形成する工程とを含む電子放出素子の製造方法で
あって、前記導電性膜形成用溶液として、金属元素と、
Ｂ、Ｓｉ、Ｐ、Ａｓ、ＳｅおよびＴｅからなる群から選
ばれる少なくとも１種類の非金属元素を含んでいる溶液
を使用することを特徴とする電子放出素子の製造方法。
【請求項６】前記金属を０．０１〜５重量％含む水溶
液を使用して前記導電性膜を形成することを特徴とする
請求項５に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項７】前記水溶液がさらに水溶性ポリマーを含
んでいることを特徴とする請求項６に記載の電子放出素
子の製造方法。
【請求項８】前記水溶性ポリマーが、ポリビニルアル
コール、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミ
ド、ポリビニルピロリドンからなる群から選ばれる少な
くとも１種類のポリマーであることを特徴とする請求項
７に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項９】前記水溶液中の前記水溶性ポリマーの濃
度が、０．０１〜０．５重量％であることを特徴とする
請求項７または８に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１０】前記水溶液がさらに１価のアルコール
を含んでいることを特徴とする請求項６〜９のいずれか
１つに記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１１】前記１価のアルコールが、メタノー
ル、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノー
ル、２−ブタノールからなる群から選ばれる少なくとも
１種類のアルコールであることを特徴とする請求項１０
に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１２】前記水溶液中の前記１価のアルコール
の濃度が、５〜３５重量％であることを特徴とする請求
項１０または１１に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１３】前記液滴の付与手段がインクジェット
方式であることを特徴とする請求項５〜１２のいずれか
１つに記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１４】前記インクジェット方式がバブルジェ
ット方式であることを特徴とする請求項１３に記載の電
子放出素子の製造方法。
【請求項１５】前記インクジェット方式がピエゾジェ
ット方式であることを特徴とする請求項１３に記載の電
子放出素子の製造方法。
【請求項１６】前記電子放出素子は表面伝導型電子放
出素子であることを特徴とする請求項５〜１５のいずれ
か１つに記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１７】電子放出素子と、この素子への電圧印
加手段とを具備する電子源であって、前記素子が請求項
５〜１６のいずれか１つに記載の製造方法に従い製造さ
れたことを特徴とする電子源。
【請求項１８】前記電子放出素子は表面伝導型電子放
出素子であることを特徴とする請求項１７に記載の電子
源。
【請求項１９】電子放出素子およびこの素子への電圧
印加手段とを具備する電子源と、前記素子から放出され
る電子を受けて発光する蛍光膜とを具備する表示パネル
であって、前記素子が請求項５〜１６のいずれか１つに
記載の製造方法に従い製造されたことを特徴とする表示
パネル。
【請求項２０】前記電子放出素子は表面伝導型電子放
出素子であることを特徴とする請求項１９に記載の表示
パネル。
【請求項２１】電子放出素子およびこの素子への電圧
印加手段とを具備する電子源と、前記素子から放出され
る電子を受けて発光する蛍光膜と、外部信号を用いて前
記素子へ印加する電圧を制御する駆動回路とを具備する
画像形成装置であって、前記素子が請求項５〜１６のい
ずれか１つに記載の製造方法に従い製造されたことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２２】前記電子放出素子は表面伝導型電子放
出素子であることを特徴とする請求項２１に記載の画像
形成装置。