JPH1055745A - Electron emission element and electron source provided therewith, and image forming device - Google Patents

Electron emission element and electron source provided therewith, and image forming device

Info

Publication number
JPH1055745A
JPH1055745A JP22457796A JP22457796A JPH1055745A JP H1055745 A JPH1055745 A JP H1055745A JP 22457796 A JP22457796 A JP 22457796A JP 22457796 A JP22457796 A JP 22457796A JP H1055745 A JPH1055745 A JP H1055745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron
electrode
electrodes
emitting
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22457796A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3323750B2 (en
Inventor
Miki Tamura
美樹 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP22457796A priority Critical patent/JP3323750B2/en
Publication of JPH1055745A publication Critical patent/JPH1055745A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3323750B2 publication Critical patent/JP3323750B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an electron emission part to be configured three- dimensionally and increase an electron emission area and an emission current without an element area by laminating an element electrode via each insulation layer on the element electrode and forming a pair of the electrodes. SOLUTION: Element electrodes 2 and 3 and element electrodes 7 and 8 laminated on the element electrodes 2 and 3 via each insulation layer 6 form a pair of electrodes. Electron emission parts 5a to 5c are formed respectively between the element electrodes 2 and 3, between the element electrodes 2 and 7, and between the element electrodes 3 and 8. When a driving method for simultaneous electron emission from the electron emission parts 5a to 5c is employed, the element electrodes 2 and 7 and the element electrodes 3 and 8 are connected and driven respectively to common wires. When it is applied to a color display, electron emission parts with their different luminescence efficiency of three colors of R, G, and B are employed. Thus, an electron emission area is increased without increasing the element area by forming the electron emission part three-dimensionally.

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、該
電子放出素子を多数個配置してなる電子源、該電子源を
用いて構成した表示装置や露光装置等の画像形成装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron-emitting device, an electron source having a large number of such electron-emitting devices, and an image forming apparatus such as a display device or an exposure device using the electron source.

【0002】[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の2種類が知ら
れている。冷陰極電子放出素子には電界放出型(以下、
「FE型」と称す。)、金属/絶縁層/金属型(以下、
「MIM型」と称す。)や表面伝導型電子放出素子等が
有る。
2. Description of the Related Art Heretofore, two types of electron-emitting devices, a thermionic electron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device, are known. Field emission devices (hereinafter, referred to as cold cathode electron emission devices)
It is called "FE type". ), Metal / insulating layer / metal type (hereinafter, referred to as
It is called "MIM type". ) And surface conduction electron-emitting devices.

【0003】FE型の例としては、W.P.Dyke
and W.W.Dolan,“Field Emis
sion”,Advance in Electron
Physics,8,89(1956)あるいはC.
A.Spindt,“Physical Proper
ties of thin−filmfield em
ission cathodes withmolyb
denum cones”,J.Appl.Phy
s.,47,5248(1976)等に開示されたもの
が知られている。
[0003] As an example of the FE type, W. P. Dyke
and W. W. Dolan, "Field Emis
zone ", Advance in Electron
Physics, 8, 89 (1956) or C.I.
A. Spindt, "Physical Proper
ties of thin-filmfield em
issue cathodes withmollyb
denum cones ", J. Appl. Phys.
s. , 47, 5248 (1976).

【0004】MIM型の例としては、C.A.Mea
d,“Operation ofTunnel−Emi
ssion Devices”,J.Appl.Phy
s.,32,646(1961)等に開示されたものが
知られている。
As an example of the MIM type, C.I. A. Mea
d, “Operation of Tunnel-Emi
session Devices ", J. Appl. Phys.
s. , 32, 646 (1961).

【0005】表面伝導型電子放出素子の例としては、
M.I.Elinson,RadioEng.Elec
tron Phys.,10,1290(1965)等
に開示されたものがある。
As an example of the surface conduction electron-emitting device,
M. I. Elinson, RadioEng. Elec
Tron Phys. , 10, 1290 (1965).

【0006】表面伝導型電子放出素子は、絶縁性基体上
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SnO薄膜を用いたもの、Au薄膜によ
るもの[G.Dittmer:“ThinSolid
Films”,9,317(1972)]、In
/SnO薄膜によるもの[M.Hartwell a
nd C.G.Fonstad:“IEEE Tran
s.ED Conf.”,519(1975)]、カー
ボン薄膜によるもの[荒木久 他:真空、第26巻、第
1号、22頁(1983)]等が報告されている。
[0006] The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electrons are emitted by passing a current through a small-area thin film formed on an insulating substrate in parallel with the film surface. Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using a SnO 2 thin film by Elinson et al., And a device using an Au thin film [G. Dittmer: "ThinSolid
Films ", 9,317 (1972)] , In 2 O 3
/ SnO 2 thin film [M. Hartwell a
nd C.I. G. FIG. Fonstad: “IEEE Tran
s. ED Conf. , 519 (1975)], and those based on carbon thin films [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)] and the like have been reported.

【0007】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として、前述のM.ハートウェルの素子構成を図1
5に模式的に示す。同図において1は基体である。4は
導電性膜で、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、図中の間隔L’は、0.5〜1mm、W’は、
0.1mmで設定されている。
As a typical example of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M.P. Figure 1 shows the device configuration of Hartwell
FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a base. Reference numeral 4 denotes a conductive 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. The interval L ′ in the figure is 0.5 to 1 mm, and W ′ is
It is set at 0.1 mm.

【0008】表面伝導型電子放出素子としては、上記の
構成とは別に、本出願人は、例えば特開平7−2352
55号公報に開示されているように、電子放出部を含む
導電性膜を、これに通電するための素子電極とは別の適
当な材質により形成した構成のものを報告している。こ
の中で、導電性膜の形成手法の好ましい例として、有機
金属化合物を塗布・乾燥後加熱焼成して有機成分を熱分
解し、除去し、金属若しくは金属酸化物とする手法が開
示されている。
As a surface conduction electron-emitting device, apart from the above-mentioned structure, the present applicant has disclosed, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-2352.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-55, there is a report of a configuration in which a conductive film including an electron emitting portion is formed of an appropriate material different from an element electrode for supplying a current to the conductive film. Among them, as a preferred example of a method for forming a conductive film, a method is disclosed in which an organic metal compound is applied, dried, heated and baked to thermally decompose and remove an organic component, thereby forming a metal or metal oxide. .

【0009】上記素子の構成の一例を図16に模式的に
示す。図16(a)は平面図、図16(b)は断面図で
ある。図中の2,3は、導電性膜4とは別に形成された
一対の素子電極である。
FIG. 16 schematically shows an example of the structure of the above element. FIG. 16A is a plan view, and FIG. 16B is a cross-sectional view. Reference numerals 2 and 3 in the drawing denote a pair of device electrodes formed separately from the conductive film 4.

【0010】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の両端(素子電極を有する場合に
は、両素子電極2,3間)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4を局所的に破壊、変形もしくは変質させ
て構造を変化させ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部
5を形成する処理である。尚、電子放出部5では導電性
膜4の一部に亀裂が発生しており、その亀裂付近から電
子放出が行われる。かかる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、上述の導電性膜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。
Heretofore, in these surface conduction electron-emitting devices, it has been general that the electron-emitting portion 5 is formed on the conductive film 4 in advance by an energization process called energization forming before electron emission. That is, the energization forming means that a DC voltage or a very slowly increasing voltage (for example, about 1 V / min) is applied to both ends of the conductive film 4 (between the two element electrodes 2 and 3 in the case of having the element electrodes). This is a process in which the current is applied and the conductive film 4 is locally destroyed, deformed or deteriorated to change the structure, thereby forming the electron-emitting portion 5 in an electrically high-resistance state. Note that a crack is generated in a part of the conductive film 4 in the electron emitting portion 5, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. The surface conduction type electron-emitting device that has been subjected to the energization forming process is configured to apply a voltage to the above-described conductive film 4 and cause a current to flow through the device, thereby causing the above-described electron-emitting portion 5 to emit electrons.

【0011】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純で製造も容易であるという特徴を有することから、
大面積に亙って多数素子を配列形成できる利点がある。
そこで、この特徴を活かすための種々の応用が研究され
ている。例えば、荷電ビーム源、表示装置等の画像形成
装置への利用が挙げられる。
The above-described surface conduction electron-emitting device has a feature that its structure is simple and its manufacture is easy.
There is an advantage that a large number of elements can be arranged and formed over a large area.
Therefore, various applications for utilizing this feature are being studied. For example, it can be used for an image forming apparatus such as a charged beam source and a display device.

【0012】従来、多数の表面伝導型電子放出素子を配
列形成した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子
を配列し、個々の表面伝導型電子放出素子の両端を配線
(共通配線とも呼ぶ)にて夫々結線した行を多数行配列
(梯子型配置とも呼ぶ)した電子源が挙げられる(例え
ば、特開昭64−31332号公報、特開平1−283
749号公報、同2−257552号公報)。
Conventionally, as an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and arranged, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel, and both ends of each surface conduction electron-emitting device are interconnected (also referred to as common interconnection). ) Are arranged in a large number of rows (also referred to as a ladder type arrangement) (for example, JP-A-64-31332, JP-A-1-283).
749, and 2-257552).

【0013】また、特に表示装置においては、液晶を用
いた表示装置と同様の平板型表示装置とすることが可能
で、しかもバックライトが不要な自発光型の表示装置と
して、表面伝導型電子放出素子を多数配置した電子源
と、この電子源からの電子線の照射により可視光を発光
する蛍光体とを組み合わせた表示装置が提案されている
(アメリカ特許第5066883号明細書)。
In particular, in the case of a display device, a flat panel display device similar to a display device using liquid crystal can be used, and a self-luminous display device that does not require a backlight is used as a surface conduction type electron emission device. There has been proposed a display device in which an electron source in which a number of elements are arranged and a phosphor that emits visible light when irradiated with an electron beam from the electron source are combined (US Pat. No. 5,066,883).

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述の電子源、画像形
成装置等に用いられる電子放出素子については、明るく
鮮明な画像を提供できるよう、電子放出電流が大きく、
また電子放出効率が高いことが望ましい。ここで電子放
出電流(Ie)とは、例えば前述の表面伝導型電子放出
素子であれば、導電性膜の両端に電圧を印加した際に真
空中に放出される電流のことを指し、導電性膜に流れる
素子電流(If)に対する電子放出電流(Ie)の比を
電子放出効率という。
The electron-emitting devices used in the above-mentioned electron sources and image forming apparatuses have a large electron emission current so as to provide a bright and clear image.
It is desirable that the electron emission efficiency is high. Here, the electron emission current (Ie) refers to, for example, in the case of the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, a current emitted into a vacuum when a voltage is applied to both ends of the conductive film. The ratio of the electron emission current (Ie) to the device current (If) flowing through the film is called electron emission efficiency.

【0015】しかしながら、従来の表面伝導型電子放出
素子においては、必ずしも満足できる電子放出特性が得
られているとは限らず、より大きな電子放出電流を得る
ための手段、及びより高い電子放出効率を得るための手
段の開発が望まれてきた。また、従来の表面伝導型電子
放出素子においては、電子放出部より放出された電子の
一部が導電性膜の高電位側に捕捉され、アノード電極ま
で到達できず、電子放出電流及び電子放出効率が低下す
る原因の一つとなっていた。また、放出された電子の軌
道がずれて蛍光体の正しい位置に当たらず、輝度の低下
や混色を招くこともあった。
However, in the conventional surface conduction electron-emitting device, satisfactory electron emission characteristics are not always obtained, and a means for obtaining a larger electron emission current and a higher electron emission efficiency are required. It has been desired to develop a means to obtain it. Further, in the conventional surface conduction electron-emitting device, a part of the electrons emitted from the electron-emitting portion are trapped on the high potential side of the conductive film and cannot reach the anode electrode, and the electron emission current and the electron emission efficiency Was one of the causes of the decline. Also, the trajectory of the emitted electrons is displaced and does not hit the correct position of the phosphor, which may cause a decrease in luminance or color mixing.

【0016】本発明の目的は、電子放出電流及び電子放
出効率の向上を図ると共に、放出電子の軌道を修正する
ことが可能な電子放出素子を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、かかる電子放出素子を複数用い
て、明るく鮮明な表示画像を実現し得る画像形成装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electron-emitting device capable of improving the electron emission current and the electron emission efficiency and correcting the trajectory of the emitted electrons. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can realize a bright and clear display image by using a plurality of such electron-emitting devices.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成は、以下の通りである。
The structure of the present invention to achieve the above object is as follows.

【0018】即ち、本発明の第一は、基体上に対向して
形成された第1の電極と第2の電極、及び第1の電極と
第2の電極上に各々絶縁層を介して積層された第3の電
極と第4の電極とを有し、第1の電極と第2の電極の
間、第1の電極と第3の電極の間、第2の電極と第4の
電極の間に夫々電子放出部が形成されていることを特徴
とする電子放出素子にある。
That is, a first aspect of the present invention is that a first electrode and a second electrode formed on a base are opposed to each other, and a first electrode and a second electrode are laminated on each other with an insulating layer interposed therebetween. Having a third electrode and a fourth electrode, between the first electrode and the second electrode, between the first electrode and the third electrode, and between the second electrode and the fourth electrode. An electron-emitting device is characterized in that an electron-emitting portion is formed between them.

【0019】上記本発明第一の電子放出素子は、更にそ
の特徴として、「前記第1の電極と第4の電極、及び前
記第2の電極と第3の電極には、夫々同じ電位が与えら
れる」こと、「前記第1〜第4の電極には、夫々独立し
た電位が与えられる」こと、をも含むものである。
The first electron-emitting device of the present invention further has a feature that "the first electrode and the fourth electrode, and the second electrode and the third electrode are supplied with the same potential, respectively. And "the first to fourth electrodes are each given an independent potential".

【0020】また、本発明の第二は、基体上に対向して
形成された第1の電極と第2の電極、及び第1の電極と
第2の電極上に各々絶縁層を介して積層された第3の電
極と第4の電極とを有し、第1の電極と第2の電極の
間、及び第1の電極と第3の電極の間に電子放出部が形
成されており、第2の電極と第4の電極の間は絶縁され
ていることを特徴とする電子放出素子にある。
A second aspect of the present invention is that a first electrode and a second electrode formed on a substrate are opposed to each other, and a first electrode and a second electrode are laminated on each other with an insulating layer interposed therebetween. A third electrode and a fourth electrode, wherein an electron emission portion is formed between the first electrode and the second electrode, and between the first electrode and the third electrode, An electron-emitting device is characterized in that the second electrode and the fourth electrode are insulated from each other.

【0021】上記本発明第二の電子放出素子は、更にそ
の特徴として、「前記第4の電極は、前記第1〜第3の
電極とは独立した電位が与えられる電界補正電極であ
る」こと、「前記第4の電極には、前記第1〜第3の電
極に与えられる電位よりも高い電位が与えられる」こ
と、「前記第2の電極と第3の電極には、同じ電位が与
えられる」こと、「前記第2の電極と第3の電極には、
前記第1の電極に与えられる電位よりも高い電位が与え
られる」こと、をも含むものである。
The second electron-emitting device according to the second aspect of the present invention is further characterized in that the fourth electrode is an electric field correction electrode to which a potential independent of the first to third electrodes is applied. "The fourth electrode is given a higher potential than the potentials given to the first to third electrodes", and "The second electrode and the third electrode are given the same potential. "The second electrode and the third electrode include:
A higher potential than the potential applied to the first electrode is applied. "

【0022】また、本発明の第三は、基体上に、複数の
電子放出素子が配列された電子源において、前記電子放
出素子が、上記本発明第一若しくは本発明第二の電子放
出素子であることを特徴とする電子源にある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged on a substrate, wherein the electron-emitting device is the electron-emitting device according to the first or second invention. An electron source characterized by the following.

【0023】上記本発明第三の電子源は、更にその特徴
として、「前記複数の電子放出素子が、マトリクス状に
配線されている」こと、「前記複数の電子放出素子が、
梯子状に配線されている」こと、をも含むものである。
The third electron source of the present invention further has the following features: "the plurality of electron-emitting devices are wired in a matrix";
It is wired in the form of a ladder. "

【0024】また、本発明の第四は、基体上に複数の電
子放出素子が配列された電子源と、該電子源から放出さ
れる電子線の照射により画像を形成する画像形成部材と
を有する画像形成装置において、前記電子源が、上記本
発明第三の電子源であることを特徴とする画像形成装置
にある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electron source having a plurality of electron-emitting devices arranged on a substrate, and an image forming member for forming an image by irradiating an electron beam emitted from the electron source. In the image forming apparatus, the electron source is the third electron source of the present invention.

【0025】上記本発明の第四の画像形成装置は、更に
その特徴として、「上記画像形成装置に用いた電子源に
おいて、上記第1〜第4の電極により形成される2個な
いし3個の電子放出部の組のうち一部を通常の電子放出
部となし、他を予備の電子放出部となし、通常の電子放
出部を通常の駆動回路により、予備の電子放出部を予備
の駆動回路により駆動し、通常の電子放出部が正常に電
子放出を行わない場合に、対応する予備の電子放出部に
より電子放出を行うよう、上記予備の駆動回路を動作さ
せる制御装置を有する」こと、をも含むものである。
The fourth image forming apparatus of the present invention further has a feature that "in the electron source used in the image forming apparatus, two to three electrodes formed by the first to fourth electrodes are used. A part of the set of electron emitting units is set as a normal electron emitting unit, and the other is set as a spare electron emitting unit. The normal electron emitting unit is set to a spare driving circuit by a normal driving circuit. And a control device that operates the spare driving circuit so that the corresponding spare electron emitting unit emits electrons when the normal electron emitting unit does not normally emit electrons ''. Is also included.

【0026】本発明第一の電子放出素子によれば、従来
の素子電極上に絶縁層を介してさらに素子電極を形成
し、3次元方向にも電子放出部を形成したことにより、
素子面積(本発明を応用した画像形成装置においては画
素ピッチ)を増大させることなく電子放出面積を増大さ
せることができ、より大きな電子放出電流を得ることが
できる。
According to the first electron-emitting device of the present invention, the device electrode is further formed on the conventional device electrode via the insulating layer, and the electron-emitting portion is also formed in the three-dimensional direction.
The electron emission area can be increased without increasing the element area (pixel pitch in an image forming apparatus to which the present invention is applied), and a larger electron emission current can be obtained.

【0027】また、本発明第二の電子放出素子によれ
ば、上記効果に加え、第4の電極に適当な電圧を印加す
ることにより、電子放出効率を向上させることができる
と共に、電子を蛍光体の正位置に照射させるように電子
の軌道を修正することも可能であり、これにより輝度の
低下や混色を防ぐことができる。
According to the second electron-emitting device of the present invention, in addition to the above-mentioned effects, by applying an appropriate voltage to the fourth electrode, the electron-emitting efficiency can be improved, and the electrons can be emitted by the fluorescent light. It is also possible to modify the trajectory of the electrons so as to irradiate the correct position on the body, thereby preventing a decrease in luminance and color mixing.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施態様
を示す。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described.

【0029】本発明の電子放出素子は、先述したような
冷陰極型の電子放出素子に分類される表面伝導型電子放
出素子である。
The electron-emitting device of the present invention is a surface conduction electron-emitting device classified as a cold cathode type electron-emitting device as described above.

【0030】図1は、本発明第一の表面伝導型電子放出
素子の一例を示す模式図であり、図1(a)は縦断面
図、図1(b)は平面図である。同図において、1は基
体、4は導電性膜、5a〜5cは電子放出部、6は絶縁
層である。2,3,7及び8は素子電極であり、素子電
極7,8は素子電極2,3上に絶縁層6を介して積層さ
れている。2は第1の電極、3は第2の電極、7は第3
の電極、8は第4の電極に相当する。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the first surface conduction electron-emitting device of the present invention. FIG. 1 (a) is a longitudinal sectional view and FIG. 1 (b) is a plan view. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a base, 4 denotes a conductive film, 5a to 5c denote electron emitting portions, and 6 denotes an insulating layer. 2, 3, 7, and 8 are device electrodes, and the device electrodes 7, 8 are stacked on the device electrodes 2, 3 with an insulating layer 6 interposed therebetween. 2 is the first electrode, 3 is the second electrode, 7 is the third electrode
Electrode 8 corresponds to the fourth electrode.

【0031】図1において素子電極7,8は夫々素子電
極2,3と一対の電極を形成しており、素子電極2と
3、素子電極2と7、及び素子電極3と8との間に夫々
電子放出部5a〜5cが形成されている。
In FIG. 1, the device electrodes 7 and 8 form a pair of electrodes with the device electrodes 2 and 3, respectively, and are provided between the device electrodes 2 and 3, the device electrodes 2 and 7, and the device electrodes 3 and 8. Electron emitting portions 5a to 5c are formed respectively.

【0032】図1の表面伝導型電子放出素子において、
電子放出部5a〜5cから同時に電子放出させる駆動方
法を採用する場合には、素子電極2と7、素子電極3と
8を夫々共通の配線に接続して駆動することができ、配
線を新たに設ける必要がない。なお、カラーディスプレ
イ等に応用する場合において、R,G,B3色の蛍光体
の発光効率の違いを補償するように、3つの電子放出部
5a〜5cのうちの電子放出させる電子放出部の数を変
化させて電子放出量を制御する場合には、各素子電極を
異なる配線に接続することができる。
In the surface conduction electron-emitting device shown in FIG.
When the driving method of simultaneously emitting electrons from the electron emitting portions 5a to 5c is adopted, the device electrodes 2 and 7 and the device electrodes 3 and 8 can be connected to a common wiring and driven, respectively, and the wiring is newly added. No need to provide. In the case of application to a color display or the like, the number of electron emitting portions of the three electron emitting portions 5a to 5c for emitting electrons is adjusted so as to compensate for the difference in luminous efficiency between the phosphors of the three colors R, G, and B. In the case where the electron emission amount is controlled by changing the number of electrons, each element electrode can be connected to a different wiring.

【0033】図2は、本発明の表面伝導型電子放出素子
の他の1例を示す模式図である。図2において、図1に
示した符号と同一のものは同一である。8’は補正電極
であり、補正電極8’は素子電極3上に絶縁層6を介し
て積層されている。補正電極8’は第4の電極に相当す
る。
FIG. 2 is a schematic view showing another example of the surface conduction electron-emitting device of the present invention. In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are the same. Reference numeral 8 ′ denotes a correction electrode, and the correction electrode 8 ′ is stacked on the element electrode 3 via the insulating layer 6. The correction electrode 8 'corresponds to a fourth electrode.

【0034】図2において素子電極7は素子電極2と一
対の電極を形成しており、素子電極2と3、素子電極2
と7との間に夫々電子放出部5a,5bが形成されてい
る。補正電極8’と素子電極3との間は絶縁されてい
る。
In FIG. 2, the device electrode 7 forms the device electrode 2 and a pair of electrodes, and the device electrodes 2 and 3 and the device electrode 2 are formed.
The electron emitting portions 5a and 5b are formed between the first and second portions, respectively. The correction electrode 8 'and the element electrode 3 are insulated.

【0035】図2の表面伝導型電子放出素子において
は、補正電極8’に適切な電圧を印加することによっ
て、電子放出効率の向上を図ることができる。特に補正
電極8’の電位を素子電極3と素子電極7の電位よりも
高電位とするのが好ましい。補正電極8’の電位は、電
子放出部5a,5bと補正電極8’間の距離、電子放出
部5a,5bとアノード電極間の距離、アノード電極の
電位等によって最適値が選択されるが、好ましくは素子
電極3,7の電位に対して十数V〜数百V程度高電位と
する。これにより、従来素子電極に吸い込まれていた電
子をアノード電極まで引き上げることが可能となり、電
子放出効率を向上させることができる。
In the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 2, the electron emission efficiency can be improved by applying an appropriate voltage to the correction electrode 8 '. In particular, it is preferable that the potential of the correction electrode 8 ′ is higher than the potentials of the element electrodes 3 and 7. The optimum value of the potential of the correction electrode 8 'is selected according to the distance between the electron-emitting portions 5a and 5b and the correction electrode 8', the distance between the electron-emitting portions 5a and 5b and the anode electrode, the potential of the anode electrode, and the like. Preferably, the potential is higher than the potential of the device electrodes 3 and 7 by about ten to several hundreds of volts. This makes it possible to pull electrons that have been absorbed into the element electrode up to the anode electrode, thereby improving electron emission efficiency.

【0036】また、素子電極3と素子電極7の電位を素
子電極2の電位よりも高電位すると(素子電極3と素子
電極7を陽極、素子電極2を陰極とする。)、放出され
た電子はより補正電極8’の影響を受けやすくなるた
め、電子放出効率の向上により大きな効果が得られる。
When the potentials of the device electrodes 3 and 7 are higher than the potential of the device electrode 2 (the device electrodes 3 and 7 are used as anodes and the device electrode 2 is used as cathode), emitted electrons are emitted. Is more susceptible to the effect of the correction electrode 8 ', so that a greater effect can be obtained by improving the electron emission efficiency.

【0037】基体1としては、石英ガラス、Na等の不
純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青板ガラ
スにスパッタ法等によりSiO2 を積層した積層体、ア
ルミナ等のセラミックス及びSi基体等を用いることが
できる。
Examples of the substrate 1 include quartz glass, glass having a reduced impurity content such as Na, blue plate glass, a laminate of blue plate glass with SiO 2 laminated by sputtering, ceramics such as alumina, and a Si substrate. Can be used.

【0038】素子電極2,3,7,8及び補正電極8’
の材料としては、一般的な導体材料を用いることがで
き、例えばNi、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、
Al、Cu、Pd等の金属或は合金及びPd、Ag、A
u、RuO2 、Pd−Ag等の金属或は金属酸化物とガ
ラス等から構成される印刷導体、In23 −SnO2
等の透明導電体及びポリシリコン等の半導体導体材料等
から適宜選択することができる。
Device electrodes 2, 3, 7, 8 and correction electrode 8 '
As the material of the above, a general conductor material can be used, for example, Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti,
Metals or alloys such as Al, Cu, Pd and Pd, Ag, A
u, RuO 2, Pd-Ag or the like metal or metal oxide and printed conductor composed of glass or the like, In 2 O 3 -SnO 2
And the like and a semiconductor conductor material such as polysilicon.

【0039】絶縁層6の材料としては、一般的な絶縁材
料を用いることができ、例えばSiO2 ,SiN,PS
G等を用いることができる。素子電極間隔L1,L2、
素子電極長さW、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。なお、ここでは素子電極
間隔L2は絶縁層6の膜厚に等しい。素子電極間隔L
1,L2は、好ましくは、数百nm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。
As a material of the insulating layer 6, a general insulating material can be used, for example, SiO 2 , SiN, PS
G or the like can be used. Element electrode intervals L1, L2,
The element electrode length W, the shape of the conductive film 4 and the like are designed in consideration of the applied form and the like. Here, the element electrode interval L2 is equal to the film thickness of the insulating layer 6. Element electrode interval L
1, L2 can be preferably in the range of several hundred nm to several hundred μm, and more preferably in the range of several μm to several tens μm in consideration of the voltage applied between the device electrodes. Can be.

【0040】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2,3,7,8及び補正電極8’
の膜厚dは、数十nmから数μmの範囲とすることがで
きる。
The length W of the device electrode can be in the range of several μm to several hundred μm in consideration of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics. Device electrodes 2, 3, 7, 8 and correction electrode 8 '
Can be in the range of several tens nm to several μm.

【0041】導電性膜4を構成する材料としては、例え
ばPd,Pt,Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,
Cr,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pb等の金属、P
dO,SnO2 ,In23 ,PbO,Sb23 等の
酸化物、HfB2 ,ZrB2,LaB6 ,CeB6 ,Y
4 ,GdB4 等の硼化物、TiC,ZrC,HfC,
TaC,SiC,WCなどの炭化物、TiN,ZrN,
HfN等の窒化物、Si,Ge等の半導体、カーボン等
が挙げられる。
As a material for forming the conductive film 4, for example, Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu,
Metals such as Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, and Pb;
oxides such as dO, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , Y
Borides such as B 4 and GdB 4 , TiC, ZrC, HfC,
Carbides such as TaC, SiC and WC, TiN, ZrN,
Examples include nitrides such as HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【0042】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
ましい。その膜厚は、素子電極2,3,7,8及び補正
電極8’へのステップカバレージ、素子電極2と3、2
と7、3と8間の抵抗値及び後述するフォーミング条件
等を考慮して適宜設定されるが、通常は、数Å〜数千Å
の範囲とするのが好ましく、より好ましくは10Å〜5
00Åの範囲とするのが良い。その抵抗値は、Rsが1
2 Ω/□から107 Ω/□の値である。なおRsは、
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=Rs(l/w)とおいたときに現れる値であ
る。本願明細書において、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。
As the conductive film 4, it is preferable to use a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness is determined by the step coverage of the device electrodes 2, 3, 7, 8 and the correction electrode 8 ', and the device electrodes 2, 3 and 2,
The resistance is set as appropriate in consideration of the resistance value between 7, 3 and 8, and the forming conditions described later.
And more preferably 10 ° to 5 °.
It is better to be within the range of 00 °. The resistance value is such that Rs is 1
The value is from 0 2 Ω / □ to 10 7 Ω / □. Note that Rs is
Resistance R measured in the length direction of a thin film having a width w and a length 1
Is set as R = Rs (l / w). In the specification of the present application, the forming process will be described by taking an energizing process as an example, but the forming process is not limited to this, and includes a process of forming a crack in a film to form a high resistance state. It is.

【0043】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(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から数百nmの範囲、好
ましくは、10Åから200Åの範囲である。
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 also a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlapped (some). Particles gather,
(Including the case where an island structure is formed as a whole). The particle size of the fine particles is in the range of several to several hundred nm, preferably in the range of 10 to 200.

【0044】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。
In the present specification, the term “fine particles” is frequently used, and the meaning will be described.

【0045】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。
Small particles are called "fine particles", and smaller ones are called "ultra fine particles". Particles smaller than "ultrafine particles" and having a few hundred atoms or less are widely called "clusters".

【0046】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。
However, each boundary is not strict and changes depending on what kind of property is focused on. Further, “fine particles” and “ultrafine particles” may be collectively referred to as “fine particles”, and the description in this specification is in line with this.

【0047】例えば、「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、「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10nm程度までとし、特に
超微粒子というときは粒径が10nm程度から2〜3n
m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)と記述されて
いる。
For example, in "Experimental Physics Course 14 Surface / Particles" (edited by Yoshio Kinoshita, published by Kyoritsu Shuppan, September 1, 1986), "when referred to as particles in this paper, the diameter is about 2-3 μm to 10 nm. And especially when it is referred to as ultrafine particles, the particle size is about 10 nm to 2-3 n.
It means up to about m. It is not exactly strict because both are collectively written as fine particles, but it is a rough guide. When the number of atoms constituting a particle is two to several tens to several hundreds, it is called a cluster. (Page 195, lines 22 to 26).

【0048】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。
In addition, the definition of "ultra-fine particles" in the "Hayashi / Ultra-fine Particle Project" of the New Technology Development Corporation has the following lower limit of the particle size, and is as follows.

【0049】「創造科学技術推進制度の“超微粒子プロ
ジェクト”(1981〜1986)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”(ultra fine 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)。
In the “Ultra Fine Particle Project” of the Creative Science and Technology Promotion System (1981 to 1986), a particle having a particle size (diameter) in the range of about 1 to 100 nm is called “ultra fine particle”. Then, one ultrafine particle is about 100-
It is an aggregate of about 10 8 atoms. Ultra-fine particles are large to giant particles on an atomic scale. ("Ultra Fine Particles-Creative Science and Technology" Hayashi Tax, Ryoji Ueda, Akira Tazaki
(Edited by Mita Publishing, 1988, page 2, lines 1 to 4) /
"A particle even smaller than an ultrafine particle, that is, a single particle composed of several to several hundred atoms, is usually called a cluster" (ibid., Page 2, lines 12 to 13).

【0050】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μm
程度のものを指すこととする。
[0050] Based on the general notation as described above,
In the present specification, “fine particles” are an aggregate of a large number of atoms and molecules, and the lower limit of the particle size is several Å to 10 Å, and the upper limit is several μm.
It refers to the degree.

【0051】電子放出部5a〜5c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
に依存したものとなる。電子放出部5a〜5c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存在
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5a〜5c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。
The electron-emitting portions 5a to 5c are constituted by high-resistance cracks formed in a part of the conductive film 4, and depend on the film thickness, film quality and material of the conductive film 4, and energization forming described later. It will be. In some cases, conductive fine particles having a particle size ranging from several Å to several hundreds of 存在 are present inside the electron-emitting portions 5 a to 5 c. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material constituting the conductive film 4. The electron emitting portions 5a to 5c and the conductive film 4 in the vicinity thereof may include carbon and a carbon compound.

【0052】次に、本発明の電子放出素子の各製造方法
について、図1の素子構成図と、図3の製造工程図を用
いて説明する。尚、図3においても、図1に示した部位
と同じ部位には同一の符号を付している。
Next, each method of manufacturing the electron-emitting device of the present invention will be described with reference to the device configuration diagram of FIG. 1 and the manufacturing process diagram of FIG. In FIG. 3, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0053】1)基体1上に導電性材料及び絶縁性材料
を真空蒸着法、スパッタリング法、印刷法等により成膜
し、導電層10/絶縁層6/導電層11を積層して形成
する(図3(a))。
1) A conductive material and an insulating material are formed on the substrate 1 by a vacuum deposition method, a sputtering method, a printing method, or the like, and are formed by laminating a conductive layer 10 / an insulating layer 6 / a conductive layer 11 ( FIG. 3 (a).

【0054】2)エッチング若しくはリフトオフによ
り、導電層10/絶縁層6/導電層11の一部を除去し
て開口部12を形成する(図3(b))。
2) An opening 12 is formed by removing a part of the conductive layer 10 / insulating layer 6 / conductive layer 11 by etching or lift-off (FIG. 3B).

【0055】3)開口部12に導電性膜4を形成する
(図3(c))。導電性膜4の形成は、真空蒸着法、ス
パッタリング法、化学的気相堆積法等により成膜する方
法や、有機金属化合物を含む溶液をスピンコート法、デ
ィッピング法、インクジェット法等により塗布する方法
などにより行うことができる。
3) The conductive film 4 is formed in the opening 12 (FIG. 3C). The conductive film 4 is formed by a method of forming a film by a vacuum evaporation method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, or a method of applying a solution containing an organometallic compound by a spin coating method, a dipping method, an inkjet method, or the like. It can be performed by such as.

【0056】以上により、基体1上に素子電極2と3、
絶縁層6、素子電極7と8及び導電性膜4が形成され
る。
As described above, the device electrodes 2 and 3
An insulating layer 6, element electrodes 7 and 8, and a conductive film 4 are formed.

【0057】4)次に、フォーミングにより電子放出部
5a〜5cを形成する(図3(d))。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と3、素子電極2と7、素子電極3と8間に
夫々、不図示の電源より通電すると、導電性膜4の部位
に、構造の変化した部位が形成される。この部位が電子
放出部5a〜5cを構成する。通電フォーミングの電圧
波形の例を図4に示す。
4) Next, the electron emitting portions 5a to 5c are formed by forming (FIG. 3D). As an example of the method of the forming step, a method by an energization process will be described.
When a current is supplied from a power supply (not shown) between the device electrodes 2 and 3, the device electrodes 2 and 7, and the device electrodes 3 and 8, a portion of the conductive film 4 having a changed structure is formed. This portion constitutes the electron emission portions 5a to 5c. FIG. 4 shows an example of the voltage waveform of the energization forming.

【0058】電圧波形は、特に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4(a)に示した手法と、パルス波高値を増
加させながらパルスを印加する図4(b)に示した手法
がある。
The voltage waveform is particularly preferably a pulse waveform.
For this purpose, the method shown in FIG. 4A for continuously applying a pulse with a constant pulse peak value and the method shown in FIG. 4B for applying a pulse while increasing the pulse peak value are used. is there.

【0059】まず、パルス波高値を定電圧とした場合に
ついて図4(a)で説明する。図4(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〜100
m秒の範囲で設定される。三角波の波高値(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、矩形波等の所望の波形を採用すること
ができる。
First, the case where the pulse peak value is a constant voltage will be described with reference to FIG. T1 in FIG.
And T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. Usually, T1 is 1 μsec to 10 msec, and T2 is 10 μsec to 100 msec.
It is set in the range of m seconds. The peak value (peak voltage) of the triangular wave is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device. Under such conditions, for example, a voltage is applied for several seconds to several tens minutes. The pulse waveform is not limited to a triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave can be adopted.

【0060】次に、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について図4(b)で説明する。
図4(b)におけるT1及びT2は、図4(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
ップ程度づつ、増加させることができる。
Next, a case where a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value will be described with reference to FIG.
T1 and T2 in FIG. 4B can be the same as those shown in FIG. 4A. The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) can be increased, for example, by about 0.1 V steps.

【0061】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電流を
測定し、抵抗値を求めて、1MΩ以上の抵抗を示した時
に通電フォーミングを終了させることができる。
The end of the energization forming process can be detected by applying a voltage that does not locally destroy or deform the conductive film 4 during the pulse interval T2, and measuring the current. For example, a current flowing when a voltage of about 0.1 V is applied is measured, a resistance value is obtained, and when a resistance of 1 MΩ or more is indicated, the energization forming can be terminated.

【0062】なお、図2に示した表面伝導型電子放出素
子を作製する場合には、上記フォーミング工程におい
て、素子電極2と3および素子電極2と7の間にフォー
ミングにより電子放出部5aと5bを形成し、素子電極
3と補正電極8’との間にはフォーミング電圧よりも高
い電圧を印加して導電性膜4に広い亀裂を形成して、素
子電極3と補正電極8’とを絶縁させる。
When the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 2 is manufactured, the electron-emitting portions 5a and 5b are formed by forming between the device electrodes 2 and 3 and the device electrodes 2 and 7 in the forming step. Is formed, and a voltage higher than the forming voltage is applied between the element electrode 3 and the correction electrode 8 ′ to form a wide crack in the conductive film 4 to insulate the element electrode 3 and the correction electrode 8 ′. Let it.

【0063】5)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。この工程に
より、素子電流If及び放出電流Ieを著しく変化させ
ることができる。
5) It is preferable that the element after the forming is subjected to a process called an activation step. By this step, the device current If and the emission current Ie can be significantly changed.

【0064】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、前述の素子の形態、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出来、具体的には、メタン、
エタン、プロパンなどCn2n+2で表される飽和炭化水
素、エチレン、プロピレンなどCn2n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、炭素或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。
The activation step can be performed, for example, by repeatedly applying a pulse in an atmosphere containing an organic substance gas in the same manner as in the energization forming. This atmosphere can be formed by using an organic gas remaining in the atmosphere when the inside of the vacuum vessel is evacuated using, for example, an oil diffusion pump or a rotary pump, or is sufficiently evacuated once by an ion pump or the like. It can also be obtained by introducing a gas of an appropriate organic substance into a vacuum. The preferred gas pressure of the organic substance at this time is different depending on the form of the above-described element, the shape of the vacuum vessel, the type of the organic substance, and the like.
It is set appropriately according to the case. Suitable organic materials include
Alkanes, alkenes, aliphatic hydrocarbons of alkynes, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, phenols, carboxyls, organic acids such as sulfonic acids and the like can be mentioned. Is methane,
Saturated hydrocarbons represented by C n H 2n + 2 such as ethane and propane, unsaturated hydrocarbons represented by a composition formula such as C n H 2n such as ethylene and propylene, benzene, toluene, methanol, ethanol, formaldehyde and acetaldehyde , Acetone, methyl ethyl ketone, methylamine, ethylamine, phenol, formic acid, acetic acid, propionic acid and the like can be used. By this treatment, carbon or a carbon compound is deposited on the device from the organic substance existing in the atmosphere, and the device current If and the emission current Ie change significantly.

【0065】炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファ
イト(いわゆるHOPG,PG,GCを包含するもの
で、HOPGはほぼ完全なグラファイト結晶構造、PG
は結晶粒が20nm程度で結晶構造がやや乱れたもの、
GCは結晶粒が2nm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、300
Å以下の範囲とすることがより好ましい。
The carbon and the carbon compound include, for example, graphite (so-called HOPG, PG, GC), and HOPG has a substantially complete graphite crystal structure, PG
Are those with crystal grains of about 20 nm and a slightly disordered crystal structure,
GC refers to a crystal having a crystal grain of about 2 nm and further disorder in the crystal structure. ), Amorphous carbon (refers to amorphous carbon and a mixture of amorphous carbon and the above-mentioned graphite microcrystals), and the film thickness is preferably within a range of 500 ° or less.
こ と が It is more preferable to set the following range.

【0066】活性化工程の終了判定は、活性化処理中に
素子電流Ifと放出電流Ieを測定しながら、適宜行う
ことができる。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。
The termination of the activation step can be appropriately determined while measuring the device current If and the emission current Ie during the activation process. The pulse width, pulse interval, pulse crest value, and the like are set as appropriate.

【0067】以上の工程を経て得られた表面伝導型電子
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。
The surface conduction electron-emitting device obtained through the above steps is preferably subjected to a stabilization step. This step is a step of exhausting the organic substance in the vacuum container. It is preferable to use a vacuum exhaust device that does not use oil so that the oil generated from the device does not affect the characteristics of the element. Specifically, a vacuum exhaust device such as a sorption pump or an ion pump can be used.

【0068】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には、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、上記炭素あるいは炭素化合物がほぼ
新たに堆積しない分圧で1.3×10-6Pa以下が好ま
しく、さらには1.3×10-8Pa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、できるだけ高温で長時間処理するのが望ましい
が、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、1.3×10-5
Pa以下が好ましく、さらには1.3×10-6Pa以下
が特に好ましい。
In the activation step, when an oil diffusion pump or a rotary pump is used as an exhaust device and an organic gas derived from an oil component generated from the oil diffusion pump or the rotary pump is used, it is necessary to keep the partial pressure of this component as low as possible. is there. The partial pressure of the organic component in the vacuum vessel is preferably 1.3 × 10 −6 Pa or less, more preferably 1.3 × 10 −8 Pa or less, at a partial pressure at which the carbon or carbon compound is not newly deposited. preferable. Further, when evacuating the inside of the vacuum vessel, it is preferable to heat the entire vacuum vessel to facilitate evacuating the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum vessel and the electron-emitting device. At this time, it is desirable to perform the treatment at a temperature as high as possible for as long as possible. The pressure inside the vacuum vessel needs to be as low as possible, and is 1.3 × 10 −5.
Pa or lower is preferable, and 1.3 × 10 −6 Pa or lower is particularly preferable.

【0069】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、圧力自体は多少上昇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Ie
が、安定する。
It is preferable that the atmosphere at the time of driving after the stabilization process is performed is the same as the atmosphere at the end of the stabilization treatment, but the present invention is not limited to this. Even if the pressure itself increases somewhat, it is possible to maintain sufficiently stable characteristics. By adopting such a vacuum atmosphere, the deposition of new carbon or a carbon compound can be suppressed, and as a result, the device current If and the emission current Ie
But it stabilizes.

【0070】上述した工程を経て得られた本発明の電子
放出素子の基本特性について、図5及び図6を参照しな
がら説明する。
The basic characteristics of the electron-emitting device of the present invention obtained through the above steps will be described with reference to FIGS.

【0071】図5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5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。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a vacuum processing apparatus. This vacuum processing apparatus also has a function as a measurement and evaluation apparatus. Also in FIG. 5, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.

【0072】図5において、55は真空容器であり、5
6は排気ポンプである。真空容器55内には電子放出素
子が配されている。また、51は電子放出素子に素子電
圧Vfを印加するための電源、50は素子電極間の導電
性膜4を流れる素子電流Ifを測定するための電流計、
54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、53はアノード電極54
に電圧を印加するための高圧電源、52は電子放出部よ
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54の電圧を1kV〜1
0kVの範囲とし、アノード電極54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。
In FIG. 5, reference numeral 55 denotes a vacuum vessel,
Reference numeral 6 denotes an exhaust pump. An electron-emitting device is provided in the vacuum vessel 55. Also, 51 is a power supply for applying a device voltage Vf to the electron-emitting device, 50 is an ammeter for measuring a device current If flowing through the conductive film 4 between the device electrodes,
54, an anode electrode for capturing an emission current Ie emitted from the electron emission portion of the device; 53, an anode electrode 54;
Is a high-voltage power supply for applying a voltage, and 52 is an ammeter for measuring an emission current Ie emitted from the electron emission section. As an example, the voltage of the anode electrode 54 is 1 kV to 1 kV.
The measurement can be performed with the range of 0 kV and the distance H between the anode electrode 54 and the electron-emitting device in the range of 2 mm to 8 mm.

【0073】真空容器55内には、更に不図示の真空計
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、所望の真空雰囲気下での測定評価を行えるようにな
っている。排気ポンプ56は、ターボポンプ,ドライポ
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。
ここに示した電子放出素子基体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。
The vacuum vessel 55 is further provided with equipment necessary for measurement in a vacuum atmosphere, such as a vacuum gauge (not shown), so that measurement and evaluation in a desired vacuum atmosphere can be performed. . The exhaust pump 56 is composed of a normal high vacuum device system including a turbo pump and a dry pump, and an ultra high vacuum device system including an ion pump and the like.
The entire vacuum processing apparatus provided with the electron-emitting device base shown here can be heated by a heater (not shown). Therefore,
When this vacuum processing apparatus is used, the steps after the above-described energization forming can also be performed.

【0074】図6は、図5に示した真空処理装置を用い
て測定された放出電流Ie及び素子電流Ifと、素子電
圧Vfとの関係を模式的に示した図である。図6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。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the relationship between the emission current Ie and the device current If measured using the vacuum processing apparatus shown in FIG. 5, and the device voltage Vf. In FIG. 6, since the emission current Ie is significantly smaller than the element current If, it is shown in arbitrary units. The vertical and horizontal axes are linear scales.

【0075】図6からも明らかなように、本発明の表面
伝導型電子放出素子は、放出電流Ieに関して次の3つ
の特徴的性質を有する。
As is apparent from FIG. 6, the surface conduction electron-emitting device of the present invention has the following three characteristic characteristics with respect to the emission current Ie.

【0076】即ち、第1に、本素子はある電圧(閾値電
圧と呼ぶ;図6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、一方閾値電圧Vth以
下では放出電流Ieが殆ど検出されない。つまり、放出
電流Ieに対する明確な閾値電圧Vthを持った非線形
素子である。
First, the emission current Ie of the present device rapidly increases when a device voltage higher than a certain voltage (referred to as a threshold voltage; Vth in FIG. 6) is applied. On the other hand, when the device voltage is lower than the threshold voltage Vth, the emission current Ie is increased. Ie is hardly detected. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.

【0077】第2に、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。
Second, since the emission current Ie depends monotonically on the device voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the device voltage Vf.

【0078】第3に、アノード電極54(図5参照)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。つまり、アノード電極54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。
Thirdly, the amount of charge discharged to the anode electrode 54 (see FIG. 5) depends on the time during which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of charge captured by the anode electrode 54 can be controlled by the time during which the device voltage Vf is applied.

【0079】以上の説明より理解されるように、本発明
の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。
As will be understood from the above description, the surface conduction electron-emitting device of the present invention can easily control the electron emission characteristics according to the input signal. Using this property, an electron source composed of a plurality of electron-emitting devices,
It can be applied to various fields such as an image forming apparatus.

【0080】図6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(MI特性)例を示したが、
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(VCNR特性)を示す場合もある(不図示)。
これらの特性は、前述の工程を制御することで制御でき
る。
FIG. 6 shows an example in which the device current If monotonically increases with respect to the device voltage Vf (MI characteristic).
The element current If may exhibit a voltage-controlled negative resistance characteristic (VCNR characteristic) with respect to the element voltage Vf (not shown).
These properties can be controlled by controlling the steps described above.

【0081】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を複数個
基体上に配列し、例えば電子源或は画像形成装置が構成
できる。
An application example of the electron-emitting device of the present invention will be described below. By arranging a plurality of surface conduction electron-emitting devices of the present invention on a substrate, for example, an electron source or an image forming apparatus can be constructed.

【0082】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)、この配線と直交する方向
(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梯子状配置のものがある。これと
は別に、電子放出素子をX方向及びY方向に行列状に複
数個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極
の一方を、X方向の配線に共通に接続し、同じ列に配さ
れた複数の電子放出素子の電極の他方を、Y方向の配線
に共通に接続するものが挙げられる。このようなものは
所謂単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス配
置について以下に詳述する。
Various arrangements of the electron-emitting devices can be adopted. As an example, each of a large number of electron-emitting devices arranged in parallel is connected at both ends, a large number of rows of electron-emitting devices are arranged (referred to as a row direction), and a direction perpendicular to the wiring (referred to as a column direction). There is a ladder-type arrangement in which electrons from the electron-emitting devices are controlled and driven by control electrodes (also referred to as grids) disposed above the electron-emitting devices. Separately, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X and Y directions, and one of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same row is commonly connected to a wiring in the X direction. One example is one in which the other of the electrodes of a plurality of electron-emitting devices arranged in the same column is commonly connected to a wiring in the Y direction. This is a so-called simple matrix arrangement. First, the simple matrix arrangement will be described in detail below.

【0083】本発明の表面伝導型電子放出素子について
は、前述した通り3つの特性がある。即ち、表面伝導型
電子放出素子からの放出電子は、閾値電圧以上では、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幅
で制御できる。一方、閾値電圧以下では、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。
The surface conduction electron-emitting device of the present invention has three characteristics as described above. That is, the emission electrons from the surface conduction electron-emitting device can be controlled by the peak value and the width of the pulse-like voltage applied between the opposing device electrodes when the threshold voltage is exceeded. On the other hand, below the threshold voltage, almost no emission occurs. According to this characteristic, even when a large number of electron-emitting devices are arranged, if a pulse-like voltage is appropriately applied to each of the devices, a surface conduction electron-emitting device is selected according to an input signal, and the amount of electron emission is determined. Can be controlled.

【0084】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
て説明する。
Hereinafter, based on this principle, an electron source substrate obtained by arranging a plurality of electron-emitting devices to which the present invention can be applied will be described.

【0085】図7は図1に示した表面伝導型電子放出素
子を用いた電子源基板の模式図であり、図7において、
71は電子源基板、72はX方向配線、73はY方向配
線である。74は表面伝導型電子放出素子、75,7
6,77,78は結線である。
FIG. 7 is a schematic view of an electron source substrate using the surface conduction electron-emitting device shown in FIG.
Reference numeral 71 denotes an electron source substrate, 72 denotes an X-direction wiring, and 73 denotes a Y-direction wiring. 74 is a surface conduction electron-emitting device;
6, 77, 78 are connection lines.

【0086】表面伝導型電子放出素子74を構成する素
子電極は、m本のX方向配線72とn本のY方向配線7
3に、導電性金属等からなる結線75,76,77,7
8によって電気的に接続されている。素子電極2は結線
75によって配線73に、素子電極3は結線76によっ
て配線72に、素子電極7は結線77によって配線72
に、素子電極8は結線78によって配線73に接続され
ている。本構成において、素子電極2と8、及び素子電
極3と7は夫々配線72、73を共有することができ
る。
The device electrodes constituting the surface conduction electron-emitting device 74 include m X-directional wires 72 and n Y-directional wires 7.
3. Connections 75, 76, 77, 7 made of conductive metal or the like
8 are electrically connected. The element electrode 2 is connected to a wiring 73 by a connection 75, the element electrode 3 is connected to a wiring 72 by a connection 76, and the element electrode 7 is connected to a wiring 72 by a connection 77.
In addition, the element electrode 8 is connected to a wiring 73 by a connection 78. In this configuration, the device electrodes 2 and 8 and the device electrodes 3 and 7 can share the wirings 72 and 73, respectively.

【0087】図8は図2に示した表面伝導型電子放出素
子を用いた電子源基板の模式図であり、図7に示した符
号と同一のものは同一である。79は補正電極用配線で
ある。素子電極2は結線75によって配線73に、素子
電極3は結線76によって配線72に、素子電極7は結
線77によって配線72に、補正電極8’は結線79に
よって補正電極用配線79に接続されている。
FIG. 8 is a schematic view of an electron source substrate using the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 2, and the same reference numerals as those shown in FIG. 7 are the same. 79 is a wiring for a correction electrode. The element electrode 2 is connected to the wiring 73 by a connection 75, the element electrode 3 is connected to the wiring 72 by a connection 76, the element electrode 7 is connected to the wiring 72 by a connection 77, and the correction electrode 8 ′ is connected to the correction electrode wiring 79 by a connection 79. I have.

【0088】m本のX方向配線72はDx1,Dx2,
……,Dxmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法等を用いて形成された導電性金属等で構成することが
できる。配線の材料、膜厚、幅は適宜設計される。Y方
向配線73はDy1,Dy2,……,Dynのn本の配
線よりなり、補正電極用配線79はDh1,Dh2,…
…,Dhnのn本の配線よりなり、これらはX方向配線
72と同様に形成される。これらm本のX方向配線72
と、n本のY方向配線73及び補正電極用配線79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)。
The m X-direction wires 72 are Dx1, Dx2,
.., Dxm, and can be made of a conductive metal or the like formed using a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The material, thickness and width of the wiring are appropriately designed. .., Dyn, and the correction electrode wiring 79 is Dh1, Dh2,.
.., Dhn, which are formed in the same manner as the X-direction wiring 72. These m X-direction wirings 72
And an n-direction wiring 73 and a correction electrode wiring 79, an interlayer insulating layer (not shown) is provided between them to electrically separate them (m and n are both positive. Integer).

【0089】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を形成した基体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及び補正電極用配線79との
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72とY方向配線73と補
正電極用配線79は、それぞれ外部端子として引き出さ
れている。
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 base 71 on which the X-directional wiring 72 is formed. In particular, the potential difference at the intersection of the X-directional wiring 72 and the Y-directional wiring 73 and the correction electrode wiring 79 is reduced. The film thickness, material, and manufacturing method are appropriately set so as to withstand. The X-direction wiring 72, the Y-direction wiring 73, and the correction electrode wiring 79 are led out as external terminals.

【0090】配線72と配線73と配線79を構成する
材料、結線75,76,77,78を構成する材料及び
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、また夫々異なってもよい。こ
れらの材料は、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。
The materials forming the wirings 72, 73, and 79, the materials forming the connections 75, 76, 77, 78, and the materials forming the element electrodes have some or all of the same constituent elements. May also be different. These materials are appropriately selected, for example, from the above-described materials for the device electrodes. When the material forming the element electrode is the same as the wiring material, the wiring connected to the element electrode can also be called an element electrode.

【0091】X方向配線72には、X方向に配列した表
面伝導型電子放出素子74の行を選択するための走査信
号を印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。
一方、Y方向配線73には、Y方向に配列した表面伝導
型電子放出素子74の各列を入力信号に応じて変調する
ための、不図示の変調信号発生手段が接続される。各電
子放出素子に印加される駆動電圧は、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。
The X direction wiring 72 is connected to a scanning signal applying means (not shown) for applying a scanning signal for selecting a row of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the X direction.
On the other hand, a modulation signal generating means (not shown) for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the Y direction according to an input signal is connected to the Y-direction wiring 73. The driving voltage applied to each electron-emitting device is supplied as a difference voltage between a scanning signal and a modulation signal applied to the device.

【0092】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。
In the above configuration, individual elements can be selected and driven independently using simple matrix wiring.

【0093】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、図7の電子源を用
いた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11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。
An image forming apparatus constructed using such an electron source having a simple matrix arrangement will be described with reference to FIGS. 9, 10 and 11. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a display panel of an image forming apparatus using the electron source of FIG. 7, and FIG. 10 is a schematic diagram of a fluorescent film used in the image forming apparatus of FIG. FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a drive circuit for performing display in accordance with an NTSC television signal.

【0094】図9において、71は電子放出素子を複数
配した電子源基板、81は電子源基板71を固定したリ
アプレート、86はガラス基体83の内面に蛍光膜84
とメタルバック85等が形成されたフェースプレートで
ある。82は支持枠であり、該支持枠82には、リアプ
レート81、フェースプレート86がフリットガラス等
を用いて接続されている。88は外囲器であり、例えば
大気中あるいは窒素中で、400〜500℃の温度範囲
で10分間以上焼成することで、封着して構成される。
In FIG. 9, reference numeral 71 denotes an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged; 81, a rear plate on which the electron source substrate 71 is fixed; 86, a fluorescent film 84 on the inner surface of a glass base 83;
And a face plate on which a metal back 85 and the like are formed. Reference numeral 82 denotes a support frame, and a rear plate 81 and a face plate 86 are connected to the support frame 82 using frit glass or the like. Reference numeral 88 denotes an envelope, which is sealed by firing at a temperature range of 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more in the atmosphere or nitrogen, for example.

【0095】外囲器88は、上述の如く、フェースプレ
ート86、支持枠82、リアプレート81で構成され
る。リアプレート81は主に基体71の強度を補強する
目的で設けられるため、基体71自体で十分な強度を持
つ場合は別体のリアプレート81は不要とすることがで
きる。即ち、基体71に直接支持枠82を封着し、フェ
ースプレート86、支持枠82及び基体71で外囲器8
8を構成してもよい。一方、フェースプレート86とリ
アプレート81の間に、スぺーサーと呼ばれる不図示の
支持体を設置することにより、大気圧に対して十分な強
度をもつ外囲器88を構成することもできる。
The envelope 88 is composed of the face plate 86, the support frame 82, and the rear plate 81 as described above. Since the rear plate 81 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the base 71, if the base 71 itself has sufficient strength, the separate rear plate 81 can be unnecessary. That is, the support frame 82 is directly sealed to the base 71, and the envelope 8 is surrounded by the face plate 86, the support frame 82 and the base 71.
8 may be configured. On the other hand, by installing a support (not shown) called a spacer between the face plate 86 and the rear plate 81, the envelope 88 having sufficient strength against atmospheric pressure can be configured.

【0096】図10は、蛍光膜を示す模式図である。蛍
光膜84は、モノクロームの場合は蛍光体のみで構成す
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(図10(a))あるい
はブラックマトリクス(図10(b))等と呼ばれる黒
色導電材91と蛍光体92とから構成することができ
る。ブラックストライプ、ブラックマトリクスを設ける
目的は、カラー表示の場合、必要となる三原色蛍光体の
各蛍光体92間の塗り分け部を黒くすることで混色等を
目立たなくすることと、蛍光膜84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。黒色導
電材91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。
FIG. 10 is a schematic view showing a fluorescent film. The fluorescent film 84 can be composed of only a phosphor in the case of monochrome. In the case of a color fluorescent film, it may be composed of a black conductive material 91 called a black stripe (FIG. 10A) or a black matrix (FIG. 10B) and a fluorescent material 92 depending on the arrangement of the fluorescent materials. it can. 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 92 of the necessary three primary color phosphors black in the case of color display, An object of the present invention is to suppress a decrease in contrast due to light reflection. As the material of the black conductive material 91, a material which is conductive and has little light transmission and reflection can be used in addition to a commonly used material mainly containing graphite.

【0097】ガラス基体83に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈澱法や印刷法等
が採用できる。蛍光膜84の内面側には、通常メタルバ
ック85が設けられる。メタルバックを設ける目的は、
蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート8
6側へ鏡面反射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Alを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製でき
る。
The method of applying the phosphor on the glass substrate 83 can employ a precipitation method or a printing method irrespective of monochrome or color. Usually, a metal back 85 is provided on the inner surface side of the fluorescent film 84. The purpose of providing a metal back is
The light emitted from the phosphor toward the inner surface is converted into a face plate 8.
Improving the brightness by specular reflection on the 6 side,
The purpose is to function as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, and 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.

【0098】フェースプレート86には、更に蛍光膜8
4の導電性を高めるため、蛍光膜84の外面側に透明電
極(不図示)を設けてもよい。
The face plate 86 further has the fluorescent film 8
A transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side of the fluorescent film 84 in order to increase the conductivity of the phosphor film 84.

【0099】前述の封着を行う際、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。
When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, it is necessary to make each color phosphor correspond to the electron-emitting device, and sufficient alignment is indispensable.

【0100】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。
The image forming apparatus shown in FIG. 9 is manufactured, for example, as follows.

【0101】外囲器88内は、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
ンプ等のオイルを使用しない排気装置により不図示の排
気管を通じて排気し、1.3×10-5Pa程度の真空度
の有機物質の十分に少ない雰囲気にした後、封止が成さ
れる。外囲器88の封止後の真空度を維持するために、
ゲッター処理を行うこともできる。これは、外囲器88
の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは
高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器88内の所定
の位置に配置されたゲッター(不図示)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、例えば1.3×
10-3〜1.3×10-5Pa以上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。
The inside of the envelope 88 is evacuated through an exhaust pipe (not shown) by an exhaust device that does not use oil, such as an ion pump and a sorption pump, while appropriately heating, as in the above-described stabilization step. After setting the atmosphere with a vacuum degree of about 3 × 10 −5 Pa and a sufficiently small amount of the organic substance, sealing is performed. In order to maintain the degree of vacuum after sealing the envelope 88,
Getter processing can also be performed. This is the envelope 88
Immediately before or after sealing, a getter (not shown) disposed at a predetermined position in the envelope 88 is heated by heating using resistance heating, high-frequency heating, or the like, to form a deposited film. Processing. The getter is usually composed mainly of Ba or the like.
It maintains a degree of vacuum of 10 −3 to 1.3 × 10 −5 Pa or more. Here, steps after the forming process of the surface conduction electron-emitting device can be appropriately set.

【0102】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、
101は画像表示パネル、102は走査回路、103は
制御回路、104はシフトレジスタ、105はラインメ
モリ、106は同期信号分離回路、107は変調信号発
生器、Vx及びVaは直流電圧源である。
Next, an example of the configuration of a driving circuit for performing television display based on NTSC television signals on a display panel configured using electron sources in a simple matrix arrangement will be described with reference to FIG. . In FIG.
101 is an image display panel, 102 is a scanning circuit, 103 is a control circuit, 104 is a shift register, 105 is a line memory, 106 is a synchronizing signal separation circuit, 107 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【0103】表示パネル101は、端子Dx1乃至Dx
m、端子Dy1乃至Dyn及び高圧端子87を介して外
部の電気回路と接続している。端子Dx1乃至Dxmに
は、表示パネル101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1行(n素子)づつ順次駆動する為
の走査信号が印加される。端子Dy1乃至Dynには、
前記走査信号により選択された1行の表面伝導型電子放
出素子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87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。
The display panel 101 has terminals Dx1 to Dx
m, terminals Dy1 to Dyn, and a high voltage terminal 87 are connected to an external electric circuit. Terminals Dx1 to Dxm sequentially drive electron sources provided in the display panel 101, that is, a group of surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of m rows and n columns in a matrix (row by row). A scanning signal for performing the scanning is applied. The terminals Dy1 to Dyn include
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 87 is supplied with a DC voltage of, for example, 10 K [V] from a DC voltage source Va, which is sufficient to excite the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device to excite the phosphor. It is an accelerating voltage for applying high energy.

【0104】走査回路102について説明する。同回路
は、内部にm個のスイッチング素子(図中、S1乃至S
m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、直流電圧電源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101の端子Dx1乃至Dxmと電気的に接
続される。各スイッチング素子S1乃至Smは、制御回
路103が出力する制御信号Tscanに基づいて動作
するものであり、例えばFETのようなスイッチング素
子を組み合わせることにより構成することができる。
The scanning circuit 102 will be described. The circuit includes m switching elements (S1 to S
m is schematically shown). Each switching element selects either the output voltage of the DC voltage power supply Vx or 0 [V] (ground level),
It is electrically connected to terminals Dx1 to Dxm of the display panel 101. Each of the switching elements S1 to Sm operates based on a control signal Tscan output from the control circuit 103, and can be configured by combining switching elements such as FETs, for example.

【0105】直流電圧源Vxは、本例の場合には表面伝
導型電子放出素子の特性(電子放出閾値電圧)に基づ
き、走査されていない素子に印加される駆動電圧が電子
放出閾値電圧以下となるような一定電圧を出力するよう
設定されている。
In the case of this example, the DC voltage source Vx determines that the driving voltage applied to the non-scanned element is equal to or lower than the electron emission threshold voltage based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting element. It is set to output such a constant voltage.

【0106】制御回路103は、外部より入力される画
像信号に基づいて適切な表示が行われるように、各部の
動作を整合させる機能を有する。制御回路103は、同
期信号分離回路106より送られる同期信号Tsync
に基づいて、各部に対してTscan,Tsft及びT
mryの各制御信号を発生する。
The control circuit 103 has a function of matching the operation of each unit so that appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The control circuit 103 controls the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit 106.
, Tscan, Tsft and T
mry control signals are generated.

【0107】同期信号分離回路106は、外部から入力
されるNTSC方式のテレビ信号から、同期信号成分と
輝度信号成分とを分離するための回路で、一般的な周波
数分離(フィルター)回路等を用いて構成できる。同期
信号分離回路106により分離された同期信号は、垂直
同期信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便
宜上Tsync信号として図示した。前記テレビ信号か
ら分離された画像の輝度信号成分は、便宜上DATA信
号と表した。このDATA信号は、シフトレジスタ10
4に入力される。
The synchronizing signal separating circuit 106 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and uses a general frequency separating (filter) circuit or the like. Can be configured. The synchronizing signal separated by the synchronizing signal separating circuit 106 includes a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal, but is shown here as a Tsync signal for convenience of explanation. The luminance signal component of the image separated from the television signal is represented as a DATA signal for convenience. This DATA signal is output to the shift register 10
4 is input.

【0108】シフトレジスタ104は、時系列的にシリ
アルに入力される前記DATA信号を、画像の1ライン
毎にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記制
御回路103より送られる制御信号Tsftに基づいて
動作する(即ち、制御信号Tsftは、シフトレジスタ
104のシフトクロックであると言い換えてもよ
い。)。シリアル/パラレル変換された画像1ライン分
のデータ(電子放出素子n素子分の駆動データに相当)
は、Id1乃至Idnのn個の並列信号として前記シフ
トレジスタ104より出力される。
The shift register 104 is for serially / parallel converting the DATA signal input serially in time series for each line of an image, and is based on a control signal Tsft sent from the control circuit 103. (In other words, the control signal Tsft may be rephrased as a shift clock of the shift register 104). Data for one line of serial / parallel converted image (equivalent to drive data for n electron-emitting devices)
Are output from the shift register 104 as n parallel signals Id1 to Idn.

【0109】ラインメモリ105は、画像1ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路103より送られる制御信号Tmryに従
って適宜Id1乃至Idnの内容を記憶する。記憶され
た内容は、Id’1乃至Id’nとして出力され、変調
信号発生器107に入力される。
The line memory 105 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time only, and stores the contents of Id1 to Idn as appropriate according to a control signal Tmry sent from the control circuit 103. The stored contents are output as Id′1 to Id′n and input to the modulation signal generator 107.

【0110】変調信号発生器107は、画像データI
d’1乃至Id’nの各々に応じて、表面伝導型電子放
出素子の各々を適切に駆動変調する為の信号源であり、
その出力信号は、端子Dy1乃至Dynを通じて表示パ
ネル101内の表面伝導型電子放出素子に印加される。
Modulation signal generator 107 outputs image data I
a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of d′ 1 to Id′n;
The output signal is applied to the surface conduction electron-emitting device in the display panel 101 through the terminals Dy1 to Dyn.

【0111】前述したように、本発明の電子放出素子は
放出電流Ieに関して以下の基本特性を有している。即
ち、電子放出には明確な閾値電圧Vthがあり、Vth
以上の電圧が印加された時のみ電子放出が生じる。電子
放出閾値以上の電圧に対しては、素子への印加電圧の変
化に応じて放出電流も変化する。このことから、本素子
にパルス状の電圧を印加する場合、例えば電子放出閾値
電圧以下の電圧を印加しても電子放出は生じないが、電
子放出閾値電圧以上の電圧を印加する場合には電子ビー
ムが出力される。その際、パルスの波高値Vmを変化さ
せることにより、出力電子ビームの強度を制御すること
が可能である。また、パルスの幅Pwを変化させること
により、出力される電子ビームの電荷の総量を制御する
ことが可能である。
As described above, the electron-emitting device of 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, and Vth
Electron emission occurs only when the above voltage is applied. For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the device. From this, when a pulse-like voltage is applied to this element, for example, when a voltage lower than the electron emission threshold voltage is applied, electron emission does not occur, but when a voltage higher than the electron emission threshold voltage is applied, electrons are not emitted. A beam is output. At that time, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value Vm of the pulse. Further, by changing the pulse width Pw, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam.

【0112】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、電圧変調方式とパルス幅変調方
式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器107としては、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電圧パル
スの波高値を変調できるような電圧変調方式の回路を用
いることができる。パルス幅変調方式を実施するに際し
ては、変調信号発生器107として、一定の波高値の電
圧パルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧
パルスの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を
用いることができる。
Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, a voltage modulation method, a pulse width modulation method, or the like can be adopted. When implementing the voltage modulation method, the modulation signal generator 107 generates a voltage pulse of a fixed length, and a voltage modulation circuit capable of appropriately modulating the peak value of the voltage pulse according to input data. Can be used. When performing the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 generates a voltage pulse having a constant peak value, and modulates the width of the voltage pulse appropriately according to input data. A circuit can be used.

【0113】シフトレジスタ104やラインメモリ10
5は、デジタル信号式のもの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なわれれば良いからである。
The shift register 104 and the line memory 10
5 can be a digital signal type or an analog signal type. This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.

【0114】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路106の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要があるが、これには同期信号分離回路106の
出力部にA/D変換器を設ければ良い。これに関連して
ラインメモリ105の出力信号がデジタル信号かアナロ
グ信号かにより、変調信号発生器107に用いられる回
路が若干異なったものとなる。即ち、デジタル信号を用
いた電圧変調方式の場合、変調信号発生器107には、
例えばD/A変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等
を付加する。パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器
107には、例えば高速の発振器及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)を組み合わせた回路を用いる。必要に応じて、比較
器の出力するパルス幅変調された変調信号を表面伝導型
電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅
器を付加することもできる。
When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the synchronization signal separation circuit 106 into a digital signal. For this purpose, an A / D converter is provided at the output of the synchronization signal separation circuit 106. Just do it. In this connection, the circuit used for the modulation signal generator 107 is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 105 is a digital signal or an analog signal. That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, the modulation signal generator 107 includes:
For example, a D / A conversion circuit is used, and an amplification circuit and the like are added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 includes, for example, a high-speed oscillator, a counter for counting the number of waves output from the oscillator, and a comparator for comparing the output value of the counter with the output value of the memory. (Comparator) is used. 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 can be added.

【0115】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器107には、例えばオペアンプ等を
用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフト
回路等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。
In the case of the voltage modulation method using an analog signal, for example, an amplification circuit using an operational amplifier or the like can be used as the modulation signal generator 107, and a level shift circuit or the like can be added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a voltage-controlled oscillation circuit (VCO) can be employed, and an amplifier for amplifying the voltage up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added as necessary.

【0116】このような構成をとり得る本発明の画像形
成装置においては、各電子放出素子に、容器外端子Dx
1乃至Dxm、Dy1乃至Dynを介して電圧を印加す
ることにより、電子放出が生じる。高圧端子87を介し
てメタルバック85あるいは透明電極(不図示)に高圧
を印加し、電子ビームを加速する。加速された電子は、
蛍光膜84に衝突し、発光が生じて画像が形成される。
In the image forming apparatus of the present invention which can take such a configuration, each of the electron-emitting devices is provided with an external terminal Dx.
By applying a voltage via 1 to Dxm and Dy1 to Dyn, electron emission occurs. A high voltage is applied to the metal back 85 or a transparent electrode (not shown) via the high voltage terminal 87 to accelerate the electron beam. The accelerated electrons are
The light collides with the fluorescent film 84 and emits light to form an image.

【0117】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明の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N
TSC方式を挙げたが、入力信号はこれに限られるもの
ではなく、PAL、SECAM方式等の他、これらより
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。
The configuration of the image forming apparatus described here is an example of the image forming apparatus of the present invention, and various modifications are possible based on the technical idea of the present invention. N for input signal
Although the TSC system has been described, the input signal is not limited to this, and a PAL, SECAM system, or other TV signal including a larger number of scanning lines (eg, a high-quality TV including the MUSE system). A method can also be adopted.

【0118】次に、本発明の梯子型配置の電子源につい
て説明する。
Next, the ladder type electron source of the present invention will be described.

【0119】図12は図1に示した表面伝導型電子放出
素子を用いた電子源基板の模式図である。図12におい
て、110は電子源基板、111は電子放出素子であ
る。112は、電子放出素子111を接続するための共
通配線D1〜D10であり、これらは外部端子として引
き出されている。113,114,115,116は結
線である。
FIG. 12 is a schematic view of an electron source substrate using the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. In FIG. 12, reference numeral 110 denotes an electron source substrate, and 111 denotes an electron-emitting device. Reference numeral 112 denotes common wirings D1 to D10 for connecting the electron-emitting devices 111, and these are drawn out as external terminals. 113, 114, 115, and 116 are connections.

【0120】表面伝導型電子放出素子111を構成する
素子電極の内、素子電極2は結線113によって奇数番
目の配線112(D1,D3,…,D(m−1))に、
素子電極3は結線114によって偶数番目の配線112
(D2,D4,…Dm)に、素子電極7は結線115に
よって偶数番目の配線112に、素子電極8は結線11
6によって奇数番目の配線112に接続されている。本
構成において、素子電極2と8、及び素子電極3と7は
夫々配線112を共有することができる。
Of the device electrodes constituting the surface conduction electron-emitting device 111, the device electrode 2 is connected to odd-numbered wires 112 (D 1, D 3,..., D (m−1)) by connection 113.
The element electrode 3 is connected to the even-numbered wiring 112 by the connection 114.
(D2, D4,... Dm), the element electrode 7 is connected to the even-numbered wiring 112 by the connection 115, and the element electrode 8 is connected to the connection 11
6 is connected to the odd-numbered wiring 112. In this configuration, the device electrodes 2 and 8 and the device electrodes 3 and 7 can share the wiring 112, respectively.

【0121】図13は図2に示した表面伝導型電子放出
素子を用いた電子源基板の模式図である。図13におい
て、図12に示した符号と同一のものは同一である。1
17は補正電極用配線である。素子電極2は結線113
によって奇数番目の配線1112(D1,D3,…,D
(m−1))に、素子電極3は結線114によって偶数
番目の配線112に、素子電極7は結線115によって
偶数番目の配線112(D2,D4,…,Dm)に、補
正電極8’は結線116によって補正電極用配線117
に接続されている。
FIG. 13 is a schematic view of an electron source substrate using the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. In FIG. 13, the same components as those shown in FIG. 12 are the same. 1
Reference numeral 17 denotes a wiring for a correction electrode. The element electrode 2 is connected 113
, D1, D3,..., D
(M-1), the element electrode 3 is connected to the even-numbered wiring 112 by the connection 114, the element electrode 7 is connected to the even-numbered wiring 112 (D2, D4,..., Dm) by the connection 115, and the correction electrode 8 'is The wiring 116 for the correction electrode is formed by the connection 116.
It is connected to the.

【0122】電子放出素子111は、基体110上に、
X方向に並列に複数個配置されている(これを素子行と
呼ぶ)。この素子行が複数個配置されて、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、電子放出閾
値以上の電圧を印加し、電子ビームを放出させたくない
素子行には、電子放出閾値以下の電圧を印加する。各素
子行間に位置する共通配線D2〜D(m−1)は例えば
D2とD3、D4とD5、…、D(m−2)とD(m−
1)とを夫々一体の同一配線とすることもできる。
The electron-emitting device 111 is provided on the base 110.
A plurality are arranged in parallel in the X direction (this is called an element row). A plurality of the element rows are arranged to constitute an electron source. By applying a drive voltage between the common wires of each element row, each element row can be driven independently. That is, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold is applied to the element rows where the electron beam is to be emitted, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold is applied to the element rows where the electron beam is not desired to be emitted. The common wirings D2 to D (m-1) located between the element rows are, for example, D2 and D3, D4 and D5,..., D (m-2) and D (m-
1) and 1) may be formed as one and the same wiring.

【0123】図14は、図12に示した梯子型配置の電
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。120はグリッド電極、121は電
子が通過するための開口、D1乃至Dmは容器外端子、
G1乃至Gnはグリッド電極120と接続された容器外
端子である。110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14においては、図9、図
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110とフェースプレー
ト86の間にグリッド電極120を備えているか否かで
ある。
FIG. 14 is a schematic view showing an example of a panel structure in an image forming apparatus provided with the ladder type electron source shown in FIG. 120 is a grid electrode, 121 is an opening for passing electrons, D1 to Dm are terminals outside the container,
G1 to Gn are external terminals connected to the grid electrode 120. Reference numeral 110 denotes an electron source substrate in which the common wiring between each element row is the same wiring. In FIG. 14, the same portions as those shown in FIGS. 9 and 12 are denoted by the same reference numerals as those shown in these drawings. A major difference between the image forming apparatus shown here and the image forming apparatus having the simple matrix arrangement shown in FIG. 9 is whether or not the grid electrode 120 is provided between the electron source substrate 110 and the face plate 86.

【0124】図14においては、基体110とフェース
プレート86の間には、グリッド電極120が設けられ
ている。グリッド電極120は、表面伝導型電子放出素
子111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、梯子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121が設けられてい
る。グリッド電極の形状や配置位置は、図14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
電極を表面伝導型電子放出素子の周囲や近傍に設けるこ
ともできる。
In FIG. 14, a grid electrode 120 is provided between the base 110 and the face plate 86. The grid electrode 120 is for modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device 111, and allows the electron beam to pass through a stripe-shaped electrode provided orthogonal to the ladder-type element row. Therefore, one circular opening 121 is provided for each element. The shape and arrangement position of the grid electrode 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, and a grid electrode may be provided around or near the surface conduction electron-emitting device.

【0125】容器外端子D1乃至Dm及びグリッド容器
外端子G1乃至Gnは、不図示の制御回路と電気的に接
続されている。
The external terminals D1 to Dm and the external terminals G1 to Gn are electrically connected to a control circuit (not shown).

【0126】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)して行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。
In the image forming apparatus of this embodiment, a modulation signal for one line of an image is simultaneously applied to the grid electrode rows in synchronization with sequentially driving (scanning) the element rows one by one. This makes it possible to control the irradiation of each electron beam to the phosphor and display an image one line at a time.

【0127】以上説明した本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
も用いることができる。
The image forming apparatus of the present invention described above is a display apparatus for a television broadcast, a display apparatus such as a video conference system and a computer, and an image forming apparatus as an optical printer using a photosensitive drum or the like. Etc. can also be used.

【0128】[0128]

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳し
く説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の目的が達成される範囲内での各要素
の置換や設計変更がなされたものも包含する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples, and each element within a range in which the object of the present invention is achieved. And those in which the design has been replaced or changed.

【0129】(実施例1)図1に示すような電子放出素
子を作製した。以下、図3を参照して本実施例における
製造方法を説明する。
Example 1 An electron-emitting device as shown in FIG. 1 was manufactured. Hereinafter, the manufacturing method in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0130】青板ガラス基体1上にリフトオフ用のフォ
トレジストパターンを形成した。次にスパッタリング法
を用いて、厚さ500Å/50ÅのPt/Tiを成膜
し、その上にスパッタリング法により厚さ4μmのSi
2 層を形成した後、同様に厚さ500Å/50ÅのP
t/Tiを成膜した(図3(a))。
A photoresist pattern for lift-off was formed on the blue plate glass substrate 1. Next, a Pt / Ti film having a thickness of 500 ° / 50 ° is formed by a sputtering method, and a 4 μm-thick Si film is formed thereon by a sputtering method.
After forming the O 2 layer, a 500 ° / 50 ° thick P
A film of t / Ti was formed (FIG. 3A).

【0131】有機溶剤を用いてフォトレジストを除去し
て開口部12を形成することにより、素子電極2,3,
7,8および絶縁層6を形成した(図3(b))。素子
電極の電極間距離L1は4μmとした。
By removing the photoresist using an organic solvent to form the openings 12, the device electrodes 2, 3,
7, 8 and the insulating layer 6 were formed (FIG. 3B). The distance L1 between the device electrodes was 4 μm.

【0132】有機パラジウム錯体溶液(CCP4230
/奥野製薬社製)をスピンコート法により塗布し、30
0℃で20分加熱処理をして酸化パラジウムの微粒子か
らなる導電性膜を形成し、Arガスを用いたドライエッ
チングにより所定の形状にパターニングして導電性膜4
を形成した(図3(c))。
Organic palladium complex solution (CCP4230)
/ Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) by spin coating,
A conductive film composed of fine particles of palladium oxide is formed by performing a heat treatment at 0 ° C. for 20 minutes, and is patterned into a predetermined shape by dry etching using Ar gas.
Was formed (FIG. 3C).

【0133】次に、1.3×10-4Paの真空中にて素
子電極2と3、2と7、3と8間に同時に電圧を印加し
て通電フォーミングを行い、素子電極2と3、2と7、
3と8間に夫々電子放出部5a〜5cを形成した(図3
(d))。通電フォーミングの電圧波形は図4(b)に
示す波形とし、パルス幅T1を0.1msec、パルス
間隔T2を25msecとし、ピーク電圧を0〜15V
とした。
Next, in a vacuum of 1.3 × 10 −4 Pa, a voltage is simultaneously applied between the device electrodes 2 and 3, 2, 7, 3 and 8 to form an energization. , 2 and 7,
Electron emitting portions 5a to 5c were formed between 3 and 8, respectively (FIG. 3).
(D)). The voltage waveform of the energization forming is the waveform shown in FIG. 4B, the pulse width T1 is 0.1 msec, the pulse interval T2 is 25 msec, and the peak voltage is 0 to 15 V.
And

【0134】続いて、1.3×10-2Paのアセトン雰
囲気中にて素子電極2と3、2と7、3と8間に10〜
16Vの電圧を印加し、活性化処理を行った。活性化の
印加電圧パルスはフォーミング時の印加電圧パルスと同
様にした。
Subsequently, 10 to 10 element electrodes 2, 3, 2, 7, 3 and 8 were placed in an acetone atmosphere of 1.3 × 10 −2 Pa.
An activation process was performed by applying a voltage of 16V. The applied voltage pulse for activation was the same as the applied voltage pulse during forming.

【0135】以上のようにして作製した電子放出素子を
図5に示した測定系を用い、1.3×10-5Pa以下の
圧力まで排気した後、駆動電圧14V、アノード電圧3
kVを印加して素子の電子放出特性を測定したところ、
素子電流If=2.6mA、放出電流Ie=3.2μA
が得られ、良好な電子放出特性を示した。なお、フォー
ミング、活性化、駆動において、素子電極2と8の電位
は0V(グランドレベル)とし、素子電極3と7に夫々
所定の電圧を印加した。
After the electron-emitting device manufactured as described above was evacuated to a pressure of 1.3 × 10 −5 Pa or less using the measurement system shown in FIG. 5, a driving voltage of 14 V and an anode voltage of 3
When the electron emission characteristics of the device were measured by applying kV,
Device current If = 2.6 mA, emission current Ie = 3.2 μA
And good electron emission characteristics were obtained. In forming, activating, and driving, the potentials of the device electrodes 2 and 8 were set to 0 V (ground level), and a predetermined voltage was applied to the device electrodes 3 and 7, respectively.

【0136】(実施例2)実施例1の電子放出素子を用
いて図7及び図9に示すような、マトリクス配線の電子
源基板および画像形成装置を作製した。
Example 2 Using the electron-emitting device of Example 1, an electron source substrate having matrix wiring and an image forming apparatus as shown in FIGS. 7 and 9 were manufactured.

【0137】青板ガラス基体上にオフセット印刷法によ
りPtペーストを印刷し、加熱焼成することにより、厚
み500Åの素子電極2,3を形成した。素子電極2,
3の電極間距離L1は30μmとした。
A Pt paste was printed on a blue plate glass substrate by an offset printing method and baked under heating to form device electrodes 2 and 3 having a thickness of 500 °. Device electrode 2,
The distance L1 between the electrodes 3 was 30 μm.

【0138】スクリーン印刷法によりAgペーストを印
刷し、加熱焼成することにより、X方向配線72および
結線75、結線76を形成した。次に素子電極2,3
上、およびX方向配線72とY方向配線73の交差部に
スクリーン印刷法により絶縁性ペーストを印刷し、加熱
焼成して厚さ30μmの絶縁層6を形成した。オフセッ
ト印刷法によりPtペーストを印刷し、加熱焼成するこ
とにより、絶縁層6上に厚み500Åの素子電極7,8
を形成した。スクリーン印刷法によりAgペーストを印
刷し、加熱焼成することにより、Y方向配線73および
結線77、結線78を形成し、さらに結線75とY方向
配線73とを接続した。
The Ag paste was printed by a screen printing method and baked by heating to form the X-directional wiring 72, the connection 75, and the connection 76. Next, the device electrodes 2, 3
An insulating paste was printed on the upper portion and at the intersection of the X-directional wiring 72 and the Y-directional wiring 73 by a screen printing method, followed by heating and baking to form an insulating layer 6 having a thickness of 30 μm. The Pt paste is printed by the offset printing method, and is heated and baked, so that the device electrodes 7 and 8 having a thickness of 500
Was formed. The Ag paste was printed by a screen printing method and baked by heating to form the Y-direction wiring 73, the connection 77, and the connection 78. Further, the connection 75 and the Y-direction wiring 73 were connected.

【0139】開口部12(図3参照)にバブルジェット
方式の噴射装置(キヤノン社製BJ−10V)を用い、
酢酸パラジウム−エタノールアミン錯体水溶液を滴下
し、300℃で1時間加熱処理をして素子電極2と3、
2と7、3と8間に酸化パラジウムの微粒子からなる導
電性膜4を形成した。
A bubble jet type injector (BJ-10V manufactured by Canon Inc.) is used for the opening 12 (see FIG. 3).
An aqueous solution of a palladium acetate-ethanolamine complex was added dropwise, and a heat treatment was performed at 300 ° C. for 1 hour.
A conductive film 4 made of fine particles of palladium oxide was formed between 2, 7, 3 and 8.

【0140】このようにして作製した電子源基板71を
リアプレート81上に固定した後、基体71の5mm上
方にフェースプレート86(ガラス基体の内面に蛍光膜
とメタルバックが形成されて構成される)を支持枠82
を介して配置し、フリットガラスを用いて400℃にて
封着を行った。なお、蛍光膜にはRGB3色がストライ
プ形状に配置されたものを用いた。
After the electron source substrate 71 thus manufactured is fixed on the rear plate 81, a face plate 86 (a fluorescent film and a metal back are formed on the inner surface of a glass substrate) is formed 5 mm above the substrate 71. ) To support frame 82
And sealing was performed at 400 ° C. using frit glass. Note that a phosphor film in which three colors of RGB were arranged in a stripe shape was used.

【0141】作製したガラス容器内を排気管を通じ真空
ポンプにて排気した後、容器外端子を通じて、電子放出
素子の素子電極間に0〜17Vの電圧を印加してフォー
ミングを行い、電子放出部5a〜5cを形成した。
After the inside of the produced glass container was evacuated by a vacuum pump through an exhaust pipe, a voltage of 0 to 17 V was applied between the device electrodes of the electron-emitting device through an external terminal of the container to perform forming, thereby forming an electron-emitting portion 5a. ~ 5c was formed.

【0142】続いて、1.3×10-2Paのアセトン雰
囲気中で10〜18Vの電圧を印加し、活性化処理を行
った。
Subsequently, a voltage of 10 to 18 V was applied in an acetone atmosphere of 1.3 × 10 −2 Pa to perform an activation treatment.

【0143】容器内を十分に排気し、さらに真空度を維
持するためにゲッター処理をおこなった後、排気管をガ
スバーナーで溶着して容器を封止し、画像形成装置を作
製した。
After the inside of the container was sufficiently evacuated and a getter treatment was performed to further maintain the degree of vacuum, the exhaust pipe was welded with a gas burner to seal the container, thereby producing an image forming apparatus.

【0144】以上のようにして完成した画像形成装置に
おいて、各電子放出素子には容器外端子を通じて、15
Vの電圧を印加し、高圧端子87を通じてメタルバック
に5kVの電圧を印加したところ、フェースプレート上
で高輝度の発光スポットを得ることができた。また、図
11に示すような駆動回路を用いて、NTSC方式のテ
レビ信号に基づいてテレビジョン表示を行ったところ、
全面において明るく良好な画像を表示させることができ
た。なお、フォーミング、活性化、駆動において、各素
子には容器外端子を通じて、素子電極2と8の電位は0
V(グランドレベル)とし、素子電極3と7にそれぞれ
所定の電圧を印加した。
In the image forming apparatus completed as described above, each electron-emitting device is connected to a terminal outside the container through a terminal.
When a voltage of V was applied and a voltage of 5 kV was applied to the metal back through the high voltage terminal 87, a high-luminance luminescent spot could be obtained on the face plate. When a television display was performed based on an NTSC television signal using a driving circuit as shown in FIG.
A bright and good image could be displayed on the entire surface. In forming, activating, and driving, the potentials of the device electrodes 2 and 8 are set to 0 through terminals outside the container.
V (ground level), a predetermined voltage was applied to each of the device electrodes 3 and 7.

【0145】(実施例3)以下の工程により、図2に示
すような電子放出素子を作製した。
Example 3 An electron-emitting device as shown in FIG. 2 was manufactured by the following steps.

【0146】実施例1と同様にして、青板ガラス基体1
上にリフトオフ用のフォトレジストパターンを形成し
た。次にスパッタリング法を用いて、厚さ500Å/5
0ÅのPt/Tiを成膜し、その上にスパッタリング法
により厚さ5μmのSiO2 層を形成した後、同様に厚
さ500Å/50ÅのPt/Tiを成膜した。有機溶剤
を用いてフォトレジストを除去して開口部12を形成す
ることにより、素子電極2、3、7、補正電極8’、お
よび絶縁層6を形成した。素子電極の電極間距離L1は
5μmとした。次に、実施例1と同様にして導電性膜4
を形成した。
In the same manner as in Example 1, the soda-lime glass substrate 1
A lift-off photoresist pattern was formed thereon. Next, using a sputtering method, a thickness of 500
A Pt / Ti film having a thickness of 0 ° was formed thereon, and a 5 μm-thick SiO 2 layer was formed thereon by a sputtering method. Then, a Pt / Ti film having a thickness of 500 ° / 50 ° was formed in the same manner. By removing the photoresist using an organic solvent to form the opening 12, the element electrodes 2, 3, and 7, the correction electrode 8 ', and the insulating layer 6 were formed. The distance L1 between the device electrodes was 5 μm. Next, the conductive film 4 is formed in the same manner as in the first embodiment.
Was formed.

【0147】1.3×10-4Paの真空中にて素子電極
2と3、2と7間に同時に電圧を印加して通電フォーミ
ングを行い、素子電極2と3、2と7間に電子放出部5
を形成した。通電フォーミングの電圧波形は図4(b)
に示す波形とし、パルス幅T1を0.1msec、パル
ス間隔T2を25msecとし、ピーク電圧を0〜15
Vとした。また、素子電極3と補正電極8’との間には
20Vの電圧を印加して、素子電極3と補正電極8’間
の導電性膜4を破壊して素子電極3と補正電極8’間を
絶縁させた。
In a vacuum of 1.3 × 10 −4 Pa, a voltage is simultaneously applied between the device electrodes 2, 3, 2, and 7 to perform energization forming, and electrons are applied between the device electrodes 2, 3, 2, and 7. Emission unit 5
Was formed. The voltage waveform of the energization forming is shown in FIG.
The pulse width T1 is 0.1 msec, the pulse interval T2 is 25 msec, and the peak voltage is 0 to 15
V. Further, a voltage of 20 V is applied between the device electrode 3 and the correction electrode 8 ′ to destroy the conductive film 4 between the device electrode 3 and the correction electrode 8 ′, thereby causing a gap between the device electrode 3 and the correction electrode 8 ′. Was insulated.

【0148】続いて、1.3×10-2Paのアセトン雰
囲気中にて素子電極2と3、2と7間に10〜16Vの
電圧を印加し、活性化処理を行った。活性化の印加電圧
パルスはフォーミング時の印加電圧パルスと同様にし
た。なお、フォーミング、活性化において、素子電極3
と7の電位は0V(グランドレベル)とし、素子電極2
にそれぞれ所定の電圧を印加した。
Subsequently, a voltage of 10 to 16 V was applied between the device electrodes 2, 3, 2, and 7 in an acetone atmosphere of 1.3 × 10 -2 Pa to perform an activation process. The applied voltage pulse for activation was the same as the applied voltage pulse during forming. In forming and activating, the device electrode 3
And 7 are set to 0V (ground level),
, A predetermined voltage was applied.

【0149】以上のようにして作製した電子放出素子を
図5と同様の測定系に設置し、1.3×10-5Pa以下
の真空度まで排気した。素子電極3と7に0V、素子電
極2に14Vを印加して素子を駆動し、アノード電圧を
3kVとして素子の電子放出特性を測定した。補正電極
8’に100Vを印加したところ、素子電流If=1.
7A、放出電流Ie=4.5μAが得られ、補正電極
8’に電圧を印加しない場合に比べて電子放出効率は2
倍以上に向上した。
The electron-emitting device manufactured as described above was set in a measurement system similar to that shown in FIG. 5, and was evacuated to a vacuum of 1.3 × 10 −5 Pa or less. The device was driven by applying 0 V to the device electrodes 3 and 7 and 14 V to the device electrode 2, and the electron emission characteristics of the device were measured at an anode voltage of 3 kV. When 100 V was applied to the correction electrode 8 ', the device current If = 1.
7A and an emission current Ie = 4.5 μA are obtained, and the electron emission efficiency is 2 compared to the case where no voltage is applied to the correction electrode 8 ′.
More than doubled.

【0150】(実施例4)実施例3と同じ素子を図5と
同様の測定系に設置し、1.3×10-5Pa以下の真空
度まで排気した。素子電極3と7に0V、素子電極2に
−14Vを印加して素子を駆動し、アノード電圧を3k
Vとして素子の電子放出特性を測定した。補正電極8’
に100Vを印加したところ、素子電流If=1.7
A、放出電流Ie=5.1μAが得られ、良好な電子放
出効率が得られた。
Example 4 The same device as in Example 3 was installed in the same measurement system as in FIG. 5, and the pressure was evacuated to 1.3 × 10 −5 Pa or less. The device is driven by applying 0 V to the device electrodes 3 and 7 and -14 V to the device electrode 2, and setting the anode voltage to 3 k
As V, the electron emission characteristics of the device were measured. Correction electrode 8 '
When 100 V is applied to the device, the device current If = 1.7
A, emission current Ie = 5.1 μA was obtained, and good electron emission efficiency was obtained.

【0151】(実施例5)実施例3の電子放出素子を用
いて図8および図9(但し、補正電極用配線は不図示)
に示すような電子源基板および画像形成装置を作製し
た。
(Embodiment 5) FIGS. 8 and 9 using the electron-emitting device of Embodiment 3 (however, the wiring for the correction electrode is not shown)
The electron source substrate and the image forming apparatus shown in FIG.

【0152】青板ガラス基体上にオフセット印刷法によ
りPtペーストを印刷し、加熱焼成することにより、厚
み500Åの素子電極2,3を形成した。素子電極2,
3の電極間距離L1は30μmとした。
A Pt paste was printed on a blue plate glass substrate by an offset printing method, and heated and fired to form device electrodes 2 and 3 having a thickness of 500 °. Device electrode 2,
The distance L1 between the electrodes 3 was 30 μm.

【0153】スクリーン印刷法によりAgペーストを印
刷し、加熱焼成することにより、X方向配線72および
結線75、結線76を形成した。次に素子電極2,3
上、X方向配線72とY方向配線73の交差部、および
X方向配線72と補正電極用配線79の交差部にスクリ
ーン印刷法により絶縁性ペーストを印刷し、加熱焼成し
て厚さ30μmの絶縁層6を形成した。オフセット印刷
法によりPtペーストを印刷し、加熱焼成することによ
り、絶縁層6上に厚み500Åの素子電極7、および補
正電極8’を形成した。スクリーン印刷法によりAgペ
ーストを印刷し、加熱焼成することにより、Y方向配線
73、補正電極用配線79、および結線77、結線78
を形成し、さらに結線75とY方向配線73とを接続し
た。
The Ag paste was printed by a screen printing method and baked under heating to form the X-directional wiring 72, the connection 75, and the connection 76. Next, the device electrodes 2, 3
An insulating paste is printed by a screen printing method on an intersection of the X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 73 and an intersection of the X-direction wiring 72 and the correction electrode wiring 79, and is heated and baked to have a thickness of 30 μm. Layer 6 was formed. The Pt paste was printed by the offset printing method, and was heated and baked to form the device electrode 7 and the correction electrode 8 ′ each having a thickness of 500 ° on the insulating layer 6. The Ag paste is printed by a screen printing method and baked by heating, so that the Y-direction wiring 73, the correction electrode wiring 79, the connection 77, and the connection 78
Was formed, and the connection 75 and the Y-direction wiring 73 were connected.

【0154】開口部12(図3参照)にバブルジェット
方式の噴射装置(キヤノン社製BJ−10V)を用い、
実施例2と同様にして酸化パラジウムの微粒子からなる
導電性膜4を形成した。
A bubble jet type injector (BJ-10V manufactured by Canon Inc.) is used for the opening 12 (see FIG. 3).
In the same manner as in Example 2, a conductive film 4 made of fine particles of palladium oxide was formed.

【0155】このようにして作製した電子源基板71を
リアプレート81上に固定した後、基体の5mm上方に
フェースプレート86(ガラス基体の内面に蛍光膜とメ
タルバックが形成されて構成される)を支持枠82を介
して配置し、フリットガラスを用いて400℃にて封着
を行った。なお、蛍光膜にはRGB3色がストライプ形
状に配置されたものを用いた。
After fixing the electron source substrate 71 thus manufactured on the rear plate 81, a face plate 86 (formed by forming a fluorescent film and a metal back on the inner surface of a glass substrate) 5 mm above the substrate. Was placed via a support frame 82, and sealing was performed at 400 ° C. using frit glass. Note that a phosphor film in which three colors of RGB were arranged in a stripe shape was used.

【0156】作製したガラス容器内を排気管を通じ真空
ポンプにて排気した後、容器外端子を通じて、実施例4
と同様に素子電極2,3間および素子電極2,7間に0
〜17Vの電圧を印加してフォーミングを行い、素子電
極2,3間および素子電極2,7間に電子放出部5a,
5bを形成した。素子電極3と補正電極8’との間には
23Vの電圧を印加して素子電極3と補正電極8’間の
導電性膜4を破壊して素子電極3と補正電極8’間を絶
縁させた。
After the inside of the produced glass container was evacuated by a vacuum pump through an exhaust pipe, the glass container of Example 4 was passed through a terminal outside the container.
In the same manner as described above, 0 is applied between the device electrodes 2 and 3 and between the device electrodes 2 and 7.
Forming is performed by applying a voltage of ~ 17 V, and the electron emission portions 5a, 5a,
5b was formed. A voltage of 23 V is applied between the device electrode 3 and the correction electrode 8 ′ to break the conductive film 4 between the device electrode 3 and the correction electrode 8 ′ to insulate the device electrode 3 from the correction electrode 8 ′. Was.

【0157】続いて、1.3×10-2Paのアセトン雰
囲気中にて素子電極2,3間および素子電極2,7間に
10〜18Vの電圧を印加し、活性化処理を行った。
Subsequently, a voltage of 10 to 18 V was applied between the device electrodes 2 and 3 and between the device electrodes 2 and 7 in an acetone atmosphere of 1.3 × 10 −2 Pa to perform an activation process.

【0158】容器内を十分に排気し、さらに真空度を維
持するためにゲッター処理をおこなった後、排気管をガ
スバーナーで溶着して容器を封止し、画像形成装置を作
製した。
After the inside of the container was sufficiently evacuated and a getter process was performed to further maintain the degree of vacuum, the container was sealed by welding an exhaust pipe with a gas burner to produce an image forming apparatus.

【0159】以上のようにして完成した画像形成装置に
おいて、容器外端子を通じて、素子電極3と7に15
V、素子電極2に0Vを印加して素子を駆動し、補正電
極8’には150Vを印加した。高圧端子を通じてメタ
ルバックに4kVの電圧を印加したところ、フェースプ
レート上で高輝度の発光スポットを得ることができた。
また、図11に示すような駆動回路を用いて、NTSC
方式のテレビ信号に基づいてテレビジョン表示を行った
ところ、全面において明るく良好な画像を表示させるこ
とができた。
In the image forming apparatus completed as described above, the device electrodes 3 and 7 are connected to the device electrodes 3 and 7 through terminals outside the container.
V, 0 V was applied to the element electrode 2 to drive the element, and 150 V was applied to the correction electrode 8 '. When a voltage of 4 kV was applied to the metal back through the high voltage terminal, a high-luminance luminescent spot was obtained on the face plate.
Further, using a driving circuit as shown in FIG.
When television display was performed based on the television signal of the system, a bright and good image could be displayed on the entire surface.

【0160】(実施例6)本実施例は、実施例1と同じ
構成の電子放出素子を、多数配置した電子源において、
実施例5と同様のマトリクス配線を各電子放出素子に接
続したもの(ただし電極8は補正電極ではなく、他の電
極と同様の素子電極として用いる)で、電極2と電極3
の間、及び電極2と電極7の間に形成された電子放出部
5a,5bが正常に機能する場合は、電極3と電極8の
間の電子放出部5cは、電子放出させず、上記電子放出
部5aまたは5bに異常が生じた場合、電子放出部5c
から電子を放出させることにより、機能を補うものであ
る。
(Embodiment 6) This embodiment is directed to an electron source in which a large number of electron-emitting devices having the same structure as in Embodiment 1 are arranged.
The same matrix wiring as in Example 5 was connected to each electron-emitting device (however, the electrode 8 is not a correction electrode, but is used as the same device electrode as the other electrodes).
When the electron-emitting portions 5a and 5b formed between the electrodes 2 and 7 function normally, the electron-emitting portion 5c between the electrodes 3 and 8 does not emit electrons. When an abnormality occurs in the emission section 5a or 5b, the electron emission section 5c
The function is supplemented by emitting electrons from the.

【0161】電子源の構成と製造方法は、実施例1及び
実施例5において説明したものと同様である。ただし、
実施例5では、電極8と電極3の間の導電成膜を破壊し
ているが、この処理は行わず、実施例1のように、電子
放出部5cを形成する処理を行った。
The structure and manufacturing method of the electron source are the same as those described in the first and fifth embodiments. However,
In the fifth embodiment, the conductive film between the electrode 8 and the electrode 3 is destroyed, but this process is not performed, and the process of forming the electron-emitting portion 5c is performed as in the first embodiment.

【0162】これを用いた画像形成装置の構成は、図1
1に示したものとほぼ同様であるが、上述のような駆動
を行うために、一部変更される。変更される部分の説明
を図17により行う。
The configuration of an image forming apparatus using this is shown in FIG.
1 is substantially the same as that shown in FIG. 1, but is partially modified in order to perform the driving described above. The changed part will be described with reference to FIG.

【0163】表示パネル101、走査回路102、変調
信号発生器107は、図11と同様である。該変調信号
発生器107には、図8のY方向配線Dy1〜Dymが
外部端子Doy1〜Doymを介して接続されている。
131は予備変調信号発生器で、図8のDh1〜Dhn
(ただし本実施例においては、補正電極用配線ではな
く、第2のY方向配線)が外部端子D′oy〜D′oy
nを介して、接続されている。132は、予備変調信号
制御装置である。
The display panel 101, the scanning circuit 102, and the modulation signal generator 107 are the same as those in FIG. The modulation signal generator 107 is connected to Y-direction wirings Dy1 to Dym in FIG. 8 via external terminals Doy1 to Doym.
Reference numeral 131 denotes a preliminary modulation signal generator, which is Dh1 to Dhn in FIG.
(However, in this embodiment, the wiring is not the correction electrode wiring, but the second Y-directional wiring), and the external terminals D'oy to D'oy are used.
n. 132 is a preliminary modulation signal control device.

【0164】駆動の方法は、例えばX方向配線Dx1〜
Dxmには、走査回路により、選択された行の配線には
+7.5V、それ以外には0Vの電位が印加される。Y
方向配線には、変調信号発生器107により0Vから−
7.5Vに立ち下がるパルスが、信号に応じて適当なパ
ルス幅で、それぞれの配線に印加される。第2のY方向
配線には、予備変調信号発生器131により、通常は0
Vの電位が与えられている。ただし、対応する位置の電
子放出部に異常があり、十分な電子放出が得られない場
合には、対応するY方向配線に印加するのと同じ電圧パ
ルスが、予備変調信号発生器131により印加される。
これを制御するのは、予備変調信号制御装置132で、
予め行った検査に基づいて、必要な場合のみ対応する電
子放出部5cから電子を放出させるよう、予備変調信号
発生器131を駆動するものである。
The driving method is, for example, the X-direction wirings Dx1 to Dx1.
To the Dxm, a potential of +7.5 V is applied to the wiring of the selected row by the scanning circuit, and 0 V is applied to the other wirings. Y
In the direction wiring, a modulation signal generator 107
A pulse falling to 7.5 V is applied to each wiring with an appropriate pulse width according to the signal. Normally, 0 is applied to the second Y-direction wiring by the preliminary modulation signal generator 131.
A potential of V is applied. However, when the electron emission portion at the corresponding position is abnormal and sufficient electron emission cannot be obtained, the same voltage pulse as applied to the corresponding Y-direction wiring is applied by the preliminary modulation signal generator 131. You.
This is controlled by the preliminary modulation signal control device 132,
The pre-modulation signal generator 131 is driven so as to emit electrons from the corresponding electron emitting section 5c only when necessary based on the inspection performed in advance.

【0165】大面積で、高精細の平板型ディスプレイ
を、本発明のような電子源を用いて形成する場合、多数
の電子放出素子の中に僅かでも不良の素子があると、そ
の部分の画素が欠落し、画像の品位が著しく悪くなって
しまうため、不良素子を含まない電子源を得ることは難
しくなり、製造歩留まりが著しく低くなる。そこで本実
施例の如く、各画素毎に予備の素子を備え、不良の素子
があった場合にこれを補償するようにすることにより、
製造歩留まりが大きく向上する。さらに本実施例では、
先述の如く、電子放出素子を立体的に構成しているた
め、上記のように予備の素子を配置しても、十分に小さ
なピッチを保ったまま電子放出素子を配置することがで
き、高精細に対する要求を満たしうるものである。
When a large-area, high-definition flat panel display is formed using an electron source as in the present invention, if any of a large number of electron-emitting devices has a defective element, the pixel in that portion is not considered. Is lost, and the quality of an image is remarkably deteriorated. Therefore, it is difficult to obtain an electron source that does not include a defective element, and the production yield is significantly reduced. Therefore, as in this embodiment, by providing a spare element for each pixel and compensating for any defective element,
The production yield is greatly improved. Further, in this embodiment,
As described above, since the electron-emitting devices are three-dimensionally arranged, even if the spare devices are arranged as described above, the electron-emitting devices can be arranged while maintaining a sufficiently small pitch, and high definition can be achieved. Can satisfy the requirements for

【0166】なお、このような効果は、電極8を実施例
5を同様に補正電極とし、例えば、電子放出部5aを通
常の電子放出部、5bを予備の電子放出部として、上記
と相似の駆動方法によって駆動する方法によっても得ら
れる。
This effect can be obtained by using the electrode 8 as a correction electrode in the same manner as in the fifth embodiment and, for example, using the electron emission portion 5a as a normal electron emission portion and 5b as a spare electron emission portion. It can also be obtained by a driving method depending on the driving method.

【0167】[0167]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0168】(1)本発明第一の電子放出素子によれ
ば、従来の素子電極上に絶縁層を介してさらに素子電極
を形成し、3次元方向にも電子放出部を形成したことに
より、素子面積(本発明を応用した画像形成装置におい
ては画素ピッチ)を増大させることなく電子放出面積を
増大させることができ、より大きな電子放出電流を得る
ことができる。
(1) According to the first electron-emitting device of the present invention, the device electrode is further formed on the conventional device electrode via the insulating layer, and the electron-emitting portion is also formed in the three-dimensional direction. The electron emission area can be increased without increasing the element area (pixel pitch in an image forming apparatus to which the present invention is applied), and a larger electron emission current can be obtained.

【0169】(2)電子放出部5a〜5cから同時に電
子放出させる駆動方法を採用する場合には、第1の電極
と第4の電極、及び第2の電極と第3の電極を夫々共通
の配線に接続して駆動することができ、配線を新たに設
ける必要がない。
(2) In the case of employing a driving method in which electrons are simultaneously emitted from the electron emitting portions 5a to 5c, the first electrode and the fourth electrode, and the second electrode and the third electrode are commonly used. Driving can be performed by connecting to a wiring, and there is no need to newly provide a wiring.

【0170】(3)各素子電極を異なる配線に接続する
ことにより、3つの電子放出部5a〜5cのうちの電子
放出させる電子放出部の数を変化させることができる。
このため、カラーディスプレイ等に応用する場合におい
て、R,G,B3色の蛍光体の発光効率の違いを補償す
るように、電子放出量を制御することができ、輝度特性
に優れた画像形成装置が実現される。
(3) By connecting each element electrode to a different wiring, it is possible to change the number of electron-emitting portions for emitting electrons among the three electron-emitting portions 5a to 5c.
Therefore, when applied to a color display or the like, an image forming apparatus that can control the amount of electron emission so as to compensate for the difference in luminous efficiency between the phosphors of R, G, and B colors and has excellent luminance characteristics. Is realized.

【0171】(4)また、本発明第二の電子放出素子に
よれば、上記(1)の効果に加え、第4の電極(電界補
正電極)に適当な電圧を印加することにより、電子放出
電流及び電子放出効率を向上させることができると共
に、電子を蛍光体の正位置に照射させるように電子の軌
道を修正することも可能であり、これにより輝度の低下
や混色を防ぐことができる。
(4) According to the second electron-emitting device of the present invention, in addition to the above-mentioned effect (1), by applying an appropriate voltage to the fourth electrode (electric field correction electrode), The current and the electron emission efficiency can be improved, and the trajectory of the electrons can be corrected so that the electrons are irradiated to the correct position of the phosphor. This can prevent a decrease in luminance and color mixing.

【0172】(5)特に第4の電極の電位を第2の電極
と第3の電極の電位よりも高電位とすることにより、従
来素子電極に吸い込まれていた電子をより多くアノード
電極に到達させることができる。更に、第2の電極と第
3の電極の電位を第1の電極の電位よりも高電位にし
(第2の電極と第3の電極を陽極、第1の電極を陰極と
する)、第4の電極の電位を第2の電極と第3の電極の
電位よりも高電位とすることにより、電子放出効率の向
上により大きな効果が得られる。
(5) In particular, by setting the potential of the fourth electrode to be higher than the potentials of the second electrode and the third electrode, more electrons that have been absorbed into the element electrode in the related art reach the anode electrode. Can be done. Further, the potentials of the second electrode and the third electrode are made higher than the potential of the first electrode (the second electrode and the third electrode are used as anodes, and the first electrode is used as a cathode). By setting the potential of the first electrode to be higher than the potentials of the second electrode and the third electrode, a greater effect can be obtained by improving the electron emission efficiency.

【0173】(6)従って、本発明の電子放出素子を複
数用いて構成した電子源・画像形成装置においては、明
るく鮮明な表示画像を実現し得る。
(6) Therefore, in an electron source / image forming apparatus constituted by using a plurality of electron-emitting devices of the present invention, a bright and clear display image can be realized.

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

【図1】本発明第一の電子放出素子の一例を模式的に示
した断面図及び平面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view and a plan view schematically showing an example of a first electron-emitting device of the present invention.

【図2】本発明第二の電子放出素子の一例を模式的に示
した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing one example of the second electron-emitting device of the present invention.

【図3】図1の電子放出素子の製造方法を説明するため
の模式図である。
FIG. 3 is a schematic view for explaining a method for manufacturing the electron-emitting device of FIG.

【図4】本発明の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. 4 is a schematic diagram showing an example of a voltage waveform in a current forming process that can be employed in manufacturing the electron-emitting device of the present invention.

【図5】本発明の電子放出素子の電子放出特性を評価す
るための測定評価系を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a measurement evaluation system for evaluating the electron emission characteristics of the electron-emitting device of the present invention.

【図6】本発明の電子放出素子の電子放出特性を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing the electron emission characteristics of the electron-emitting device of the present invention.

【図7】本発明の単純マトリクス配置の電子源の一例を
示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of an electron source having a simple matrix arrangement according to the present invention.

【図8】本発明の単純マトリクス配置の電子源の別の例
を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing another example of an electron source having a simple matrix arrangement according to the present invention.

【図9】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。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a display panel of the image forming apparatus of the present invention.

【図10】表示パネルにおける蛍光膜の一例を示す模式
図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a fluorescent film in a display panel.

【図11】本発明の画像形成装置に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。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing display in the image forming apparatus of the present invention in accordance with an NTSC television signal.

【図12】本発明の梯子型配置の電子源の一例を示す模
式図である。
FIG. 12 is a schematic view showing an example of an electron source having a ladder-type arrangement according to the present invention.

【図13】本発明の梯子型配置の電子源の別の例を示す
模式図である。
FIG. 13 is a schematic view showing another example of the ladder-type electron source of the present invention.

【図14】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。
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating an example of a display panel of the image forming apparatus of the present invention.

【図15】従来の表面伝導型電子放出素子の一例を示す
模式図である。
FIG. 15 is a schematic view showing an example of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【図16】従来の表面伝導型電子放出素子の別の例を示
す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing another example of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【図17】実施例6の画像形成装置の構成を説明するた
めのブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to a sixth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体 2 第1の電極 3 第2の電極 4 導電性膜 5,5a〜5c 電子放出部 6 絶縁層 7 第3の電極 8 第4の電極 8’ 電界補正電極 10,11 導電層 12 開口部 50 素子電流Ifを測定するための電流計 51 電子放出素子に素子電圧Vfを印加するための電
源 52 電子放出部より放出される放出電流Ieを測定す
るための電流計 53 アノード電極に電圧を印加するための高圧電源 54 電子放出部より放出される電子を捕捉するための
アノード電極 55 真空容器 56 排気ポンプ 71 電子源基板 72 X方向配線 73 Y方向配線 74 電子放出素子 75,76,77,78 結線 79 補正電極用配線 81 リアプレート 82 支持枠 83 ガラス基体 84 蛍光膜 85 メタルバック 86 フェースプレート 87 高圧端子 88 外囲器 91 黒色導電材 92 蛍光体 101 表示パネル 102 走査回路 103 制御回路 104 シフトレジスタ 105 ラインメモリ 106 同期信号分離回路 107 変調信号発生器 Vx,Va 直流電圧源 110 電子源基板 111 電子放出素子 112 電子放出素子を配線するための共通配線 113,114,115,116 結線 117 補正電極用配線 120 グリッド電極 121 電子が通過するための開口 131 予備変調信号発生器 132 予備変調信号制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base | substrate 2 1st electrode 3 2nd electrode 4 Conductive film 5, 5a-5c Electron emission part 6 Insulating layer 7 3rd electrode 8 4th electrode 8 'Electric field correction electrode 10, 11 Conductive layer 12 Opening 50 ammeter for measuring the device current If 51 power supply for applying the device voltage Vf to the electron-emitting device 52 ammeter for measuring the emission current Ie emitted from the electron-emitting portion 53 applying a voltage to the anode electrode A high-voltage power supply 54 Anode electrode 55 for capturing electrons emitted from the electron emission unit 55 Vacuum container 56 Exhaust pump 71 Electron source substrate 72 X-direction wiring 73 Y-direction wiring 74 Electron emission elements 75, 76, 77, 78 Connection 79 Wiring for correction electrode 81 Rear plate 82 Support frame 83 Glass substrate 84 Fluorescent film 85 Metal back 86 Face plate 87 High voltage terminal 88 Outside Enclosure 91 Black conductive material 92 Phosphor 101 Display panel 102 Scanning circuit 103 Control circuit 104 Shift register 105 Line memory 106 Synchronous signal separation circuit 107 Modulation signal generator Vx, Va DC voltage source 110 Electron source substrate 111 Electron emitting element 112 Electron Common wiring for wiring emission elements 113, 114, 115, 116 Connection 117 Wiring for correction electrode 120 Grid electrode 121 Opening for electrons 131 Preliminary modulation signal generator 132 Preliminary modulation signal control device

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体上に対向して形成された第1の電極
と第2の電極、及び第1の電極と第2の電極上に各々絶
縁層を介して積層された第3の電極と第4の電極とを有
し、第1の電極と第2の電極の間、第1の電極と第3の
電極の間、第2の電極と第4の電極の間に夫々電子放出
部が形成されていることを特徴とする電子放出素子。
A first electrode and a second electrode formed on the substrate facing each other, and a third electrode laminated on the first and second electrodes with an insulating layer interposed therebetween. A fourth electrode, wherein an electron emission portion is provided between the first electrode and the second electrode, between the first electrode and the third electrode, and between the second electrode and the fourth electrode. An electron-emitting device characterized by being formed.
【請求項2】 前記第1の電極と第4の電極、及び前記
第2の電極と第3の電極には、夫々同じ電位が与えられ
ることを特徴とする請求項1に記載の電子放出素子。
2. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the same potential is applied to each of the first and fourth electrodes and the second and third electrodes. .
【請求項3】 前記第1〜第4の電極には、夫々独立し
た電位が与えられることを特徴とする請求項1に記載の
電子放出素子。
3. The electron-emitting device according to claim 1, wherein an independent potential is applied to each of the first to fourth electrodes.
【請求項4】 基体上に対向して形成された第1の電極
と第2の電極、及び第1の電極と第2の電極上に各々絶
縁層を介して積層された第3の電極と第4の電極とを有
し、第1の電極と第2の電極の間、及び第1の電極と第
3の電極の間に電子放出部が形成されており、第2の電
極と第4の電極の間は絶縁されていることを特徴とする
電子放出素子。
4. A first electrode and a second electrode formed on a substrate facing each other, and a third electrode laminated on the first electrode and the second electrode with an insulating layer interposed therebetween. A fourth electrode, wherein an electron emission portion is formed between the first electrode and the second electrode and between the first electrode and the third electrode; Wherein the electrodes are insulated from each other.
【請求項5】 前記第4の電極は、前記第1〜第3の電
極とは独立した電位が与えられる電界補正電極であるこ
とを特徴とする請求項4に記載の電子放出素子。
5. The electron-emitting device according to claim 4, wherein the fourth electrode is an electric field correction electrode to which a potential independent of the first to third electrodes is applied.
【請求項6】 前記第4の電極には、前記第1〜第3の
電極に与えられる電位よりも高い電位が与えられること
を特徴とする請求項5に記載の電子放出素子。
6. The electron-emitting device according to claim 5, wherein a potential higher than a potential applied to the first to third electrodes is applied to the fourth electrode.
【請求項7】 前記第2の電極と第3の電極には、同じ
電位が与えられることを特徴とする請求項4〜6のいず
れかに記載の電子放出素子。
7. The electron-emitting device according to claim 4, wherein the same potential is applied to the second electrode and the third electrode.
【請求項8】 前記第2の電極と第3の電極には、前記
第1の電極に与えられる電位よりも高い電位が与えられ
ることを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の電
子放出素子。
8. The method according to claim 4, wherein a potential higher than a potential applied to the first electrode is applied to the second electrode and the third electrode. Electron-emitting device.
【請求項9】 基体上に、複数の電子放出素子が配列さ
れた電子源において、前記電子放出素子が、請求項1〜
8のいずれかに記載の電子放出素子であることを特徴と
する電子源。
9. An electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged on a substrate, wherein the electron-emitting devices are arranged in a plurality of groups.
9. An electron source, which is the electron-emitting device according to any one of 8.
【請求項10】 前記複数の電子放出素子が、マトリク
ス状に配線されていることを特徴とする請求項9に記載
の電子源。
10. The electron source according to claim 9, wherein the plurality of electron-emitting devices are wired in a matrix.
【請求項11】 前記複数の電子放出素子が、梯子状に
配線されていることを特徴とする請求項9に記載の電子
源。
11. The electron source according to claim 9, wherein the plurality of electron-emitting devices are wired in a ladder shape.
【請求項12】 基体上に複数の電子放出素子が配列さ
れた電子源と、該電子源から放出される電子線の照射に
より画像を形成する画像形成部材とを有する画像形成装
置において、前記電子源が、請求項9〜11のいずれか
に記載の電子源であることを特徴とする画像形成装置。
12. An image forming apparatus comprising: an electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged on a substrate; and an image forming member that forms an image by irradiating an electron beam emitted from the electron source. An image forming apparatus, wherein the source is the electron source according to claim 9.
【請求項13】 上記画像形成装置に用いた電子源にお
いて、上記第1〜第4の電極により形成される2個ない
し3個の電子放出部の組のうち一部を通常の電子放出部
となし、他を予備の電子放出部となし、通常の電子放出
部を通常の駆動回路により、予備の電子放出部を予備の
駆動回路により駆動し、通常の電子放出部が正常に電子
放出を行わない場合に、対応する予備の電子放出部によ
り電子放出を行うよう、上記予備の駆動回路を動作させ
る制御装置を有することを特徴とする請求項12に記載
の画像形成装置。
13. An electron source used in the image forming apparatus, wherein a part of a set of two or three electron emitting portions formed by the first to fourth electrodes is used as a normal electron emitting portion. None, the rest as spare electron emitters, normal electron emitters are driven by normal drive circuits, spare electron emitters are driven by spare drive circuits, and normal electron emitters emit electrons normally. 13. The image forming apparatus according to claim 12, further comprising a control device that operates the spare driving circuit so that the corresponding spare electron emitting unit emits electrons when there is no electron emission unit.
JP22457796A 1996-08-08 1996-08-08 Electron emitting element, electron source including the same, and image forming apparatus Expired - Fee Related JP3323750B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22457796A JP3323750B2 (en) 1996-08-08 1996-08-08 Electron emitting element, electron source including the same, and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22457796A JP3323750B2 (en) 1996-08-08 1996-08-08 Electron emitting element, electron source including the same, and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1055745A true JPH1055745A (en) 1998-02-24
JP3323750B2 JP3323750B2 (en) 2002-09-09

Family

ID=16815924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22457796A Expired - Fee Related JP3323750B2 (en) 1996-08-08 1996-08-08 Electron emitting element, electron source including the same, and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3323750B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6384542B2 (en) 1999-12-08 2002-05-07 Canon Kabushiki Kaisha Electron-emitting apparatus and image-forming apparatus
KR100413815B1 (en) * 2002-01-22 2004-01-03 삼성에스디아이 주식회사 Carbon nano tube field emitter device in triode structure and its fabricating method
KR100943192B1 (en) 2003-11-25 2010-02-19 삼성에스디아이 주식회사 Field emission display and method for manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6384542B2 (en) 1999-12-08 2002-05-07 Canon Kabushiki Kaisha Electron-emitting apparatus and image-forming apparatus
KR100413815B1 (en) * 2002-01-22 2004-01-03 삼성에스디아이 주식회사 Carbon nano tube field emitter device in triode structure and its fabricating method
KR100943192B1 (en) 2003-11-25 2010-02-19 삼성에스디아이 주식회사 Field emission display and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3323750B2 (en) 2002-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6259422B1 (en) Method for producing image-forming apparatus
JPH1154027A (en) Electron source and manufacture of image forming device
JP3323750B2 (en) Electron emitting element, electron source including the same, and image forming apparatus
JP3372759B2 (en) Electron emitting element, electron source using the same, and method of manufacturing image forming apparatus
JP3408065B2 (en) Electron emitting element, electron source, and method of manufacturing image forming apparatus
JP3402891B2 (en) Electron source and display panel
JP2000021305A (en) Manufacture of image display device
JP3294487B2 (en) Method of manufacturing electron-emitting device, and method of manufacturing electron source, display panel, and image forming apparatus using the same
JP2884496B2 (en) Electron-emitting device, electron source, image forming apparatus, and manufacturing method thereof
JP3472033B2 (en) Method of manufacturing electron source substrate and method of manufacturing image forming apparatus
JP3524278B2 (en) Image forming device
JP3332673B2 (en) Electron source substrate, image forming apparatus, and manufacturing method thereof
JP3428806B2 (en) Electron emitting element, electron source substrate, and method of manufacturing image forming apparatus
JP3639738B2 (en) Electron emitting element, electron source using the electron emitting element, image forming apparatus using the electron source, and display apparatus using the image forming apparatus
JPH09330676A (en) Electron emitting element, electron source, and image forming device
JP2884482B2 (en) Electron emitting element, electron source, and method of manufacturing image forming apparatus
JP2000195417A (en) Electron emission device, electron source, image forming apparatus and their manufacture
JP3548431B2 (en) Electron source and image forming apparatus using the electron source
JP2000021291A (en) Electron emission element, electron source and image forming device using it
JPH1055746A (en) Electron emission element, electron source and image forming device using the element, and its driving method
JPH09219163A (en) Wiring forming method, matrix wiring formed by the method, manufacture of electron source, electron source and image forming device
JPH09298030A (en) Electron emission element, electron source and image forming device
JPH1050203A (en) Electron emitting element, electron source and image formation device making use thereof, and manufacture thereof
JPH11260242A (en) Electron-emitting element, electron source using the same, image forming device and their manufacture
JP2000075832A (en) Image forming device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020611

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080628

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090628

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090628

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110628

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120628

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120628

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130628

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees