JPH11191369A - Electron emitting element and manufacture of image forming device - Google Patents

Electron emitting element and manufacture of image forming device

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JPH11191369A
JPH11191369A JP36081197A JP36081197A JPH11191369A JP H11191369 A JPH11191369 A JP H11191369A JP 36081197 A JP36081197 A JP 36081197A JP 36081197 A JP36081197 A JP 36081197A JP H11191369 A JPH11191369 A JP H11191369A
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JP
Japan
Prior art keywords
electron
emitting device
image forming
voltage
thin film
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Application number
JP36081197A
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Japanese (ja)
Inventor
Toyoko Kobayashi
登代子 小林
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron emitting element having safe and uniform electron emitting characteristic by use of a frit glass paste having no influence on the element by using a glass frit agent consisting of a glass frit of main component, an inorganic particle of thickener, and a solvent or water. SOLUTION: An organic metal solution is applied to a substrate 1 having element electrodes 2, 3 formed thereon by ink jet, and heated and baked to form a conductive thin film. When a current is carried between the element electrodes 2, 3 as a forming method by current-carrying, an electron emitting part 5 consisting of a structurally changed high-resistance crack is formed in the position of a conductive thin film 4. The element after forming is preferably subjected to the processing of activating step. When silica fine particle is used as the thickener for a mixture of frit glass 8, generation of a reductive gas by combustion decomposition can be avoided to eliminate the forming failure. Since the discharge current of this element is increased by applying a threshold voltage, the electron emission can be controlled by an input signal.

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、電子放出素子を有
する画像表示装置およびそれらに用いられる表示素子に
関し、特に外枠および耐大気圧スペーサーをフリットガ
ラス(低融点ガラス粉末)を用いて封着してなる平面型
画像表示装置およびそれらに用いられる電子放出素子に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device having an electron-emitting device and a display device used therefor, and more particularly, to sealing an outer frame and an atmospheric pressure-resistant spacer using frit glass (low-melting glass powder). And an electron-emitting device used for the flat-panel image display device.

【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を用いた2種類
のものが知られている。冷陰極電子放出素子には電界放
出型(以下、FE型という)、金属/絶縁層/金属型
(以下、MIM型という)や表面伝導型電子放出素子等
がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices using a thermionic electron-emitting device and a cold-cathode electron-emitting device have been known. The cold cathode electron-emitting device includes a field emission type (hereinafter, referred to as an FE type), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter, referred to as an MIM type), a surface conduction electron-emitting device, and the like.

【0003】FE型の例としては、W.P.Dyke&W.W.Dola
n,“Field Emission”,Advance in Electron Physics,
8,89(1956)、あるいはC.A.Spindt,“PHYSICAL Properti
es ofthin-film field emission cathodes with molybd
enium cones”,J.Appl.Phys.,47,5248(1976)等に開示さ
れたものが知られている。MIM型の例としては、C.A.
Mead,“Operation of Tunnel-Emission Devices”,J.Ap
pl.Phys.,32,646(1961)等に開示されたものが知られて
いる。
As an example of the FE type, WPDyke & W.W.Dola
n, “Field Emission”, Advance in Electron Physics,
8,89 (1956) or CASpindt, “PHYSICAL Properti
es ofthin-film field emission cathodes with molybd
enium cones ", J. Appl. Phys., 47, 5248 (1976). An example of the MIM type is CA.
Mead, “Operation of Tunnel-Emission Devices”, J. Ap
pl.Phys., 32, 646 (1961) and the like are known.

【0004】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
M.I.Elinson,Radio Eng.Electron Phys.,10,1290(1965)
等に開示されたものがある。表面伝導型電子放出素子
は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に
電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用す
るものである。この表面伝導型電子放出素子の例として
は、前記エリンソン等によるSnO2薄膜を用いたもの、
Au薄膜によるもの[G.Dittmer:“Thin Solis Films,”
9,317(1972)]、In 23/SnO2薄膜によるもの[M.Hart
well and C.G.Fonstad:“IEEE Trans.E D 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。
Examples of the surface conduction electron-emitting device type include:
M.I.Elinson, Radio Eng. Electron Phys., 10, 1290 (1965)
And the like. Surface conduction electron-emitting device
Is a thin film of small area formed on a substrate,
Utilize the phenomenon that electron emission occurs by passing current
Things. As an example of this surface conduction electron-emitting device
Is SnO by Elinson et al.TwoUsing a thin film,
Au thin film [G. Dittmer: “Thin Solis Films,”
9,317 (1972)], In TwoOThree/ SnOTwoBy thin film [M.Hart
well and C.G.Fonstad: “IEEE Trans.E D Conf.”, 519
(1975)], using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum,
Vol. 26, No. 1, page 22 (1983)] and the like.
You.

【0005】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜4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。すなわち、通電フォー
ミングとは前記導電性薄膜4の両端に直流電圧あるいは
非常にゆっくりとした昇電圧、例えば1V/分程度を印
加通電し、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変
質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部5を
形成することである。なお、電子放出部5は導電性薄膜
4の一部に亀裂が発生しその亀裂付近から電子放出が行
われる。前記通電フォーミング処理をした表面伝導型電
子放出素子は、上述導電性薄膜4に電圧を印加し、素子
に電流を流すことにより、上述電子放出部5より電子を
放出せしめるものである。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion 5 is subjected to an energization process called energization forming before the conductive thin film 4 is emitted.
It was common to form That is, energization forming means applying a DC voltage or a very slowly increasing voltage, for example, about 1 V / min, to both ends of the conductive thin film 4 and energizing the conductive thin film 4 to locally destroy, deform or alter the conductive thin film. The purpose is to form the electron-emitting portion 5 in a state of high resistance. In the electron emitting portion 5, a crack is generated in a part of the conductive thin film 4, 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 causes the electron-emitting portion 5 to emit electrons by applying a voltage to the conductive thin film 4 and causing a current to flow through the device.

【0006】さらに、電子放出特性を改善するために、
「活性化」と称する処理を行うことがある。活性化の処
理により、前記電子放出部の亀裂の周辺部に炭素、炭素
化合物からなる(カーボン)膜を形成する。この工程
は、有機物質を含む雰囲気で素子にパルス電圧を印加
し、炭素、炭素化合物を亀裂周辺部に堆積させる方法が
ある。さらに、安定な電子放出特性を得るため、上記炭
素、炭素化合物の堆積が不必要に進行しないように、
「安定化」と称する工程を施すことがある。
Further, in order to improve electron emission characteristics,
A process referred to as “activation” may be performed. By the activation treatment, a (carbon) film made of carbon or a carbon compound is formed around the cracks in the electron-emitting portion. In this step, there is a method in which a pulse voltage is applied to the device in an atmosphere containing an organic substance to deposit carbon and a carbon compound around the crack. Furthermore, in order to obtain stable electron emission characteristics, the carbon and the carbon compound are prevented from unnecessarily accumulating,
A step called “stabilization” may be applied.

【0007】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数
素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を
生かせるようないろいろな応用が研究されている。例え
ば、荷電ビーム源、表示装置等が挙げられる。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、後述
するように、並列に表面伝導型電子放出素子を配列し、
個々の素子の両端を配線(共通配線とも呼ぶ)で、それ
ぞれ結線した行を多数行配列した電子源(例えば、特開
昭64-31332、特開平1-257552、同1-2
83749等)が挙げられる。
The above-described surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be arranged and formed over a large area because the structure is simple and the production is easy. Therefore, various applications that make use of this feature are being studied. For example, a charged beam source, a display device, and the like can be given. As an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and formed, as described later, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel,
Electron sources (for example, JP-A-64-31332, JP-A-1-257552, and JP-A-1-257552) in which both ends of each element are connected by wiring (also referred to as common wiring), and rows each connected to each other are arranged in many rows.
83749).

【0008】また、特に表示装置等の画像形成装置にお
いては、近年、液晶を用いた平板型表示装置が、CRT
に替わって普及してきたが、自発光型でないため、バッ
クライトを持たなければならない等の問題点があり、自
発光型の表示装置の開発が望まれてきた。自発光型表示
装置としては、表面伝導型電子放出素子を多数配置した
電子源と電子源より放出される電子によって、可視光を
発光させる蛍光体とを組み合わせた表示装置である画像
形成装置(例えば、USP 5,066,883)が挙げられる。
In recent years, particularly in image forming apparatuses such as display apparatuses, flat display apparatuses using liquid crystal have been increasingly used in CRTs.
However, since it is not a self-luminous type, there is a problem that a backlight must be provided, and the development of a self-luminous type display device has been desired. As the self-luminous display device, an image forming device (for example, an image forming device that is a display device combining an electron source having a large number of surface conduction electron-emitting devices and a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron source) , USP 5,066,883).

【0009】従来、これらの電子源を用いて画像形成装
置を製造するには、表面伝導型放出素子を多数配置した
電子源を有したリアプレートと、可視光を発光せしめる
蛍光体を有したフェースプレートとを、表示部の外で接
続させる支持枠、さらに排気管等の他の部品とを組み合
わせて画像表示装置を形成する。さらに、大気圧支持の
ため表示部内で基板同士を接続させるスペーサーが用い
られる場合がある。これらの部品の接続には、CRT、
もしくは他の画像形成装置での組み立て等に用いられる
のと同様のフリットガラスが一般に用いられている。
Conventionally, in order to manufacture an image forming apparatus using these electron sources, a rear plate having an electron source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged, and a face having a phosphor for emitting visible light. An image display device is formed by combining a plate with a support frame connected outside of the display unit and further with other components such as an exhaust pipe. Further, a spacer for connecting the substrates in the display unit to support the atmospheric pressure may be used. CRT,
Alternatively, the same frit glass as that used for assembly in another image forming apparatus or the like is generally used.

【0010】従来より、フリットガラスの変質は、様々
な問題を引き起こしてきた。特に、フリットガラスの主
成分であるPbOがPbに還元された場合は問題であっ
た。例えばCRTでは、誘電破壊を引き起こす原因とな
った。また、一般に封着不良により必要な接続強度が得
られないのが問題となった。
[0010] Conventionally, alteration of frit glass has caused various problems. In particular, there was a problem when PbO, which is a main component of the frit glass, was reduced to Pb. For example, a CRT causes dielectric breakdown. Another problem is that necessary connection strength cannot be generally obtained due to poor sealing.

【0011】フリットガラスの還元は、高温での還元性
ガスによって起こり、例えば、フェースプレート形成の
ための有機ガスや、フリット剤のビークルの熱分解時の
ガスが問題となった。そのために、これらの雰囲気にお
いてもフリットガラス自体が還元しないための工夫が行
われている。例えば、フリットガラスに粉末添加剤を加
える検討(特公昭62-56095)、ビークル組成の
検討(特公昭57-3613)がある。
The reduction of frit glass is caused by a reducing gas at a high temperature. For example, an organic gas for forming a face plate and a gas generated when a frit agent is thermally decomposed into a vehicle have become problems. For this reason, some measures have been taken to prevent the frit glass itself from being reduced even in these atmospheres. For example, there is a study of adding a powder additive to frit glass (Japanese Patent Publication No. 62-56095) and a study of a vehicle composition (Japanese Patent Publication No. 57-3613).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来の検討では、主と
してフリットガラスの還元を防ぐのが目的である。した
がって、ビークルの熱分解時に発生する還元性のガスを
完全に防ぐことまで考慮していない。このようなフリッ
ト剤を、表面伝導型電子放出素子を電子ビーム源とした
画像形成装置に使用して組み立てた場合には、以下に示
すような問題が起こる場合があった。
SUMMARY OF THE INVENTION In the prior art, the main purpose is to prevent the reduction of frit glass. Therefore, no consideration is given to completely preventing the reducing gas generated during the thermal decomposition of the vehicle. When such a frit agent is assembled in an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source, the following problems may occur.

【0013】表面伝導型電子放出素子を使用した画像形
成装置の従来の製造方法の一例を図21に示す。基板1
上にマトリクス配線と導電性薄膜4が形成され、さらに
フォーミング、活性化等の処理により、電子放出部5が
形成された電子源基板81が作製され、一方、蛍光膜8
4、メタルバック85等からなるフェースプレート86
が作製される。
FIG. 21 shows an example of a conventional method for manufacturing an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device. Substrate 1
An electron source substrate 81 on which an electron emission portion 5 is formed is manufactured by forming a matrix wiring and a conductive thin film 4 thereon, and further performing processing such as forming and activation.
4. Face plate 86 made of metal back 85 and the like
Is produced.

【0014】電子源基板であるリアプレート81および
フェースプレート86のスペーサー89の配置される部
分(接合部)および、支持枠82の配置される部分に、
フリットガラスとビークルの混合物であるフリット剤1
31,132がそれぞれ塗布される(図21(a)参
照)。フリットガラスは粉体であり、ビークルはフリッ
トガラスの塗布のための適当な粘度に調整し、またフリ
ットガラスの軟化点までその形状を保持するための機能
を有している。そのためにビークルは少なくとも有機バ
インダーと他の溶剤からなる。
A portion (joining portion) where the spacer 89 of the rear plate 81 and the face plate 86, which are the electron source substrates, is arranged, and a portion where the support frame 82 is arranged,
Frit agent 1 which is a mixture of frit glass and vehicle
31 and 132 are applied respectively (see FIG. 21A). The frit glass is a powder, and the vehicle has a function of adjusting the viscosity to an appropriate value for application of the frit glass, and maintaining its shape up to the softening point of the frit glass. To that end, the vehicle comprises at least an organic binder and another solvent.

【0015】その後、予備加熱が行われることがあり、
この加熱は、仮焼成と呼ばれる。仮焼成によってフリッ
ト剤131,132のうちビークルは除去され、フリッ
トガラスは流動性が乏しい状態133,134となって
いる(図21(b)参照)。
Thereafter, preheating may be performed,
This heating is called calcination. The vehicle is removed from the frit agents 131 and 132 by the pre-baking, and the frit glass is in a state of poor fluidity 133 and 134 (see FIG. 21B).

【0016】その後、スペーサー89と支持枠82が、
位置合わせされ、フリットガラスの封着温度に加熱され
る。この封着によって、リアプレート81とフェースプ
レート86はスペーサー89および支持枠82とガラス
フリット80,90を介して接続されて、画像形成装置
の外囲器が構成される(図21(c)参照)。
Thereafter, the spacer 89 and the support frame 82 are
It is aligned and heated to the sealing temperature of the frit glass. By this sealing, the rear plate 81 and the face plate 86 are connected to the spacer 89 and the support frame 82 via the glass frit 80, 90, thereby forming an envelope of the image forming apparatus (see FIG. 21C). ).

【0017】このように、従来の製造方法で形成した画
像形成装置では、素子からの電子放出量が少ない場合が
あり、ひどい場合は画像がほとんど表示されない場合が
あった。これは、仮焼成の際に電子放出部が変質(劣
化)したためとも思われる。また、電子放出部の劣化を
防ぐために、導電性薄膜を形成後に画像形成装置として
組み立て、その後、フォーミング、活性化、等の処理に
より電子放出部を形成する方法が行うことが考えられ
る。
As described above, in the image forming apparatus formed by the conventional manufacturing method, the amount of electron emission from the element is sometimes small, and in the worst case, almost no image is displayed. This is considered to be because the electron-emitting portion was altered (deteriorated) during the preliminary firing. In order to prevent deterioration of the electron-emitting portion, a method of forming the conductive thin film, assembling it as an image forming apparatus, and then forming the electron-emitting portion by forming, activating, or the like is considered.

【0018】この場合には、素子の抵抗が高くなり、通
常フォーミング処理ができなくなる場合があった。また
フォーミング処理が行われても、電子放出量は全体的に
少なく、画像は暗くなる傾向がある。これは、やはり仮
焼成の際の導電性薄膜の変質によるものと思われる。
In this case, the resistance of the element becomes high, so that the normal forming process may not be performed. Also, even if the forming process is performed, the electron emission amount is generally small, and the image tends to be dark. This is considered to be due to the deterioration of the conductive thin film during the preliminary firing.

【0019】さらに、いずれの場合にも表示部の輝度に
は分布が発生し、輝度は中央部に比べて周辺部になるほ
ど暗くなり、また、スペーサー周辺の輝度も低くある傾
向が見られる。したがって、この分布はフリット剤の位
置に依存し、仮焼成の際にフリット剤(有機バインダ
ー)から発生するガスが劣化原因であると推定される。
さらに大面積の画像形成装置を構成する場合には、フリ
ットガラスの総量が増えるだけでなく、前記のように支
持強度の確保のために表示部内のスペーサーが必要とな
り、素子部とフリット剤とはさらに接近せざるをえな
い。そのため、スペーサー周辺ではさらにフリット剤か
らのガスの影響を受けやすい。したがって従来の方法で
は、表面伝導型電子放出素子を電子ビーム源とした、高
輝度で均一で、大面積の画像形成装置を形成するのは困
難であった。
Further, in any case, a distribution occurs in the luminance of the display section, and the luminance tends to be darker in the peripheral portion than in the central portion, and the luminance around the spacer tends to be lower. Therefore, this distribution depends on the position of the frit agent, and it is presumed that the gas generated from the frit agent (organic binder) during the preliminary firing is the cause of the deterioration.
In the case of configuring an image forming apparatus having a larger area, not only the total amount of frit glass increases, but also a spacer in the display unit is required to secure the supporting strength as described above, and the element unit and the frit agent are not included. I have to get closer. Therefore, the vicinity of the spacer is more susceptible to the influence of the gas from the frit agent. Therefore, in the conventional method, it is difficult to form a high-luminance, uniform, large-area image forming apparatus using the surface conduction electron-emitting device as an electron beam source.

【0020】本発明は、上記のような従来の技術におけ
る課題を解決すべくなされたものであって、その目的と
するところは、電子放出素子に影響を与えないフリット
ガラスペーストを用い、安定で均一な電子放出特性を有
する表示素子ならびに該素子を有する画像形成装置、お
よび該装置の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and it is an object of the present invention to use a frit glass paste which does not affect an electron-emitting device, and to use a frit glass paste which is stable. An object of the present invention is to provide a display element having uniform electron emission characteristics, an image forming apparatus having the element, and a method of manufacturing the apparatus.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記の課題・目的は、以
下に示す本発明によって解決・達成される。すなわち本
発明は、電子放出素子を有する画像形成装置をガラスフ
リットを介して組み立てる製造方法において、ガラスフ
リット剤が、主成分であるガラスフリットと、増粘剤と
しての無機微粒子と、溶剤もしくは水とからなるもので
あることを特徴とする画像形成装置の製造方法を開示す
るものである。
The above objects and objects are solved and achieved by the present invention described below. That is, the present invention relates to a manufacturing method for assembling an image forming apparatus having an electron-emitting device via a glass frit, wherein the glass frit agent includes glass frit as a main component, inorganic fine particles as a thickener, a solvent or water. A method for manufacturing an image forming apparatus characterized by comprising:

【0022】そして本発明の画像形成装置の製造方法
は、前記無機微粒子が、気相反応により得られるシリカ
微粒子を主成分とすることを特徴とし、また前記シリカ
微粒子の粒径が、1ないし100nmの範囲であること
を特徴とし、さらに前記シリカ微粒子の含有量が、溶剤
もしくは水に対し1ないし50wt%の範囲であること
を特徴とし、また前記電子放出素子が、対向する電極間
に導電性薄膜からなる電子放出部を形成する表面伝導型
電子放出素子であることを特徴とし、さらに前記導電性
薄膜が、微粒子からなることを特徴とし、また前記導電
性薄膜が、PdもしくはPdOであることを特徴とするも
のである。
In the method of manufacturing an image forming apparatus according to the present invention, the inorganic fine particles are mainly composed of silica fine particles obtained by a gas phase reaction, and the silica fine particles have a particle diameter of 1 to 100 nm. And the content of the silica fine particles is in the range of 1 to 50 wt% with respect to a solvent or water, and the electron-emitting device has a conductive property between opposing electrodes. It is a surface conduction electron-emitting device forming an electron-emitting portion made of a thin film, the conductive thin film is made of fine particles, and the conductive thin film is Pd or PdO. It is characterized by the following.

【0023】また本発明は、前記の製造方法により得ら
れることを特徴とする電子放出素子、該電子放出素子を
用いてなることを特徴とする画像表示素子、および該画
像表示素子を用いるてなることを特徴とする画像形成装
置を開示するものである。
Further, the present invention provides an electron-emitting device obtained by the above-described manufacturing method, an image display device using the electron-emitting device, and using the image display device. An image forming apparatus is disclosed.

【0024】上記の目的を達成すべく成された本発明に
より提供されるフリットガラスペーストを用いた画像表
示装置は以下に示す通りのものである。すなわち、本発
明は、フリットガラス混合体中の有機バインダーの代わ
りにシリカ微粒子を含有させることにより、粘性を与え
るものである。
The image display apparatus using the frit glass paste provided by the present invention, which has been achieved to achieve the above object, is as follows. That is, in the present invention, viscosity is imparted by containing silica fine particles instead of the organic binder in the frit glass mixture.

【0025】本発明で用いるシリカ微粒子は、ケイ素を
含む揮発性化合物を気相で反応させることにより作られ
る微粒子状無水シリカ微粒子が望ましく、具体例として
は、アエロジル(AEROSIL)の商品名で日本アエロジル社
から発売されている。シリカ微粒子をフリットガラスペ
ースト中に混合することにより、以下のような効果が期
待される。
The silica fine particles used in the present invention are desirably fine anhydrous silica fine particles produced by reacting a volatile compound containing silicon in the gas phase, and specific examples thereof include Nippon Aerosil under the trade name of AEROSIL. It has been released by the company. The following effects are expected by mixing the silica fine particles into the frit glass paste.

【0026】従来、フリットガラスを焼成する際に有機
バインダーが燃焼分解して生じる一酸化炭素や水素等の
還元性ガスが、例えば導電性薄膜の変質の起こる温度以
上で接触すると、抵抗値の変化や凝集を起こさせたりす
ることがあった。このようなことから、有機バインダー
には上記の還元性のガスのような燃焼分解ガスを発生さ
せないもので、増粘効果のあるものが必要とされた。
Conventionally, when a reducing gas, such as carbon monoxide or hydrogen, generated by burning and decomposing an organic binder when frit glass is fired, comes into contact, for example, at a temperature higher than the temperature at which the conductive thin film deteriorates, the resistance value changes. Or agglomeration. For this reason, an organic binder that does not generate a combustion decomposition gas such as the above-described reducing gas and has a thickening effect has been required.

【0027】本発明によれば、有機バインダーの代わり
に、気相反応で作られた粒径1〜100nmのシリカ微
粒子をフリットガラス粉末中に、溶剤もしくは水に対し
数wt%〜数十wt%混入したものは、シリカ微粒子の
増粘作用によりペーストとすることができ、所定の位置
に付与することができる。
According to the present invention, instead of the organic binder, silica fine particles having a particle size of 1 to 100 nm produced by a gas phase reaction are added to the frit glass powder in a proportion of several wt% to several tens wt% with respect to the solvent or water. The mixed material can be made into a paste by the thickening action of the silica fine particles, and can be applied to a predetermined position.

【0028】また、フリット焼成時にも有機バインダー
を用いたときのようなバインダーを分解させる必要もな
く、還元性ガスも発生しないことから導電性薄膜の変質
は起こらず、フォーミング不良や不均一を避けることが
できる。また、シリカ微粒子もガラスの成分として接着
に起用するため、良好な接着強度を示す。
In addition, there is no need to decompose the binder as in the case of using an organic binder at the time of frit firing, and since no reducing gas is generated, no deterioration of the conductive thin film occurs, and forming defects and unevenness are avoided. be able to. In addition, since silica fine particles are used for bonding as a glass component, they exhibit good adhesive strength.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施態様を具体的に
説明する。以下、第1にフリットガラス成分の好ましい
実施態様を説明する。フリットガラス粉末の材料は、例
えばPbO-B23系等の低融点ガラスフリットを用い、
その封着温度が400〜550℃の範囲のものであるこ
とが望ましい。上記フリットガラス粉末は塗布時の作業
性をよくするために適度に粘度を調整してペースト状で
用いる。このときの増粘剤として、粒径1〜100nm
程度の微粒子シリカを用いる。微粒子シリカはケイ素を
含む揮発性化合物を気相で反応させることにより作られ
る微粒子無水シリカが望ましく、具体例としてはアエロ
ジル(AEROSIL)の商品名で日本アエロジル社から発売さ
れている。
Next, embodiments of the present invention will be specifically described. Hereinafter, first, a preferred embodiment of the frit glass component will be described. As a material of the frit glass powder, for example, a low melting point glass frit such as PbO—B 2 O 3 is used.
It is desirable that the sealing temperature is in the range of 400 to 550 ° C. The frit glass powder is used in the form of a paste with an appropriately adjusted viscosity in order to improve workability during application. At this time, as a thickener, a particle size of 1 to 100 nm
Use fine silica particles. The fine particle silica is preferably fine particle anhydrous silica produced by reacting a volatile compound containing silicon in the gas phase, and a specific example is sold by Nippon Aerosil Co. under the trade name of AEROSIL.

【0030】このアエロジルは、1942年にDegussa
社(ドイツ)で開発されたシリカで、四塩化珪素の酸水
素焔中での高温加水分解により生成される。この特徴と
しては、純度が極めて高く、粒子はほとんど完全な球形
で且つ粒度が揃い、凝集性が少なく、嵩密度が小さく、
分散性がよい。また液体の増粘作用も大きく、図16に
各種液体中におけるアエロジルの増粘効果を示す。また
図17に代表的なAEROSIL200の粒径分布図(電子顕
微鏡写真)と一次粒子粒度分布曲線を示す。
The Aerosil was first introduced in 1942 by Degussa
Developed by the company (Germany), produced by high-temperature hydrolysis of silicon tetrachloride in an oxyhydrogen flame. This feature has a very high purity, the particles are almost completely spherical and uniform in particle size, have less cohesiveness, a lower bulk density,
Good dispersibility. In addition, the thickening effect of the liquid is large, and FIG. 16 shows the thickening effect of Aerosil in various liquids. FIG. 17 shows a particle size distribution diagram (electron micrograph) of a typical AEROSIL 200 and a primary particle size distribution curve.

【0031】アエロジルの増粘作用は以下のように説明
することができる。アエロジルをある液体中で分散する
と、固体表面のシラノール基は直接または間接に液体分
子を通じて相互作用を始める。この親和性は水素架橋結
合によるものであり、増粘作用として肉眼でも見えるほ
ど、一時的に三次元の網目組織をもたらす。攪拌や振動
によって、機械的な負荷が掛かるとこの網目は再び壊さ
れ、そのため系の粘度は低下するが、作用した力が取り
去られると短時間で網目構造が再生し、粘度は再び上が
ってくる。このプロセスがチキソトロピー(図15参
照)と呼ばれるものである。
The thickening effect of Aerosil can be explained as follows. When Aerosil is dispersed in a liquid, the silanol groups on the solid surface begin to interact directly or indirectly with the liquid molecules. This affinity is due to hydrogen cross-linking, which temporarily results in a three-dimensional network that is visible to the naked eye as a thickening effect. When a mechanical load is applied by agitation or vibration, the mesh is broken again, and the viscosity of the system is reduced. However, when the applied force is removed, the network is regenerated in a short time and the viscosity is increased again. . This process is called thixotropy (see FIG. 15).

【0032】図16から明らかなように、アエロジルの
増粘、チキソトロピー効果は系の極性に依存する。その
場合、最良の結果が得られるのはむしろ極性のない系に
おいてである。ここにおける極性とは、液体分子が水素
架橋結合を形成できる可能性として理解すべきである。
水やジメチルホルムアミドのような極性の強い物質のレ
オロジーを調整するには、酸化アルミニウム微粒子との
混合系がよいことが実証されている。
As is clear from FIG. 16, the thickening and thixotropic effects of Aerosil depend on the polarity of the system. In that case, the best results are obtained in a rather non-polar system. Polarity here is to be understood as the possibility that liquid molecules can form hydrogen cross-links.
In order to adjust the rheology of strongly polar substances such as water and dimethylformamide, it has been proven that a mixed system with aluminum oxide fine particles is good.

【0033】これを分散させる溶剤としては、非極性か
極性の弱いものを使用する方が大きい増粘効果が得られ
る。溶剤の沸点が高いものは、乾燥しても残留している
可能性があり、有機バインダーと同様に分解して還元性
ガスを発生する可能性があるが、その熱分解温度が前記
導電性薄膜の変質温度未満であればよく、好ましくは沸
点が200℃程度以下のものであれば揮発するてめ使用
可能である。具体例としては、酢酸メチル、四塩化炭
素、クルロホルム、クロルベンゼン、n-ヘキサノール
等が挙げられる。
The use of a non-polar or weakly polar solvent as a solvent for dispersing the same provides a greater thickening effect. Solvents having a high boiling point may remain even after drying, and may decompose similarly to the organic binder to generate a reducing gas. If the boiling point is about 200 ° C. or less, it can be volatilized and used. Specific examples include methyl acetate, carbon tetrachloride, chloroform, chlorobenzene, n-hexanol and the like.

【0034】前記導電性薄膜を構成する後述の材料のう
ち、例えばPd微粒子からなる薄膜は、真空中では60
0℃でも凝集しないのに、水素が存在すると350℃程
度で凝集することが確認されている。また、一酸化炭素
も水素と同様な機能を有することが予想される。
Of the below-described materials constituting the conductive thin film, for example, a thin film composed of Pd fine particles is 60 in vacuum.
It has been confirmed that although hydrogen does not coagulate even at 0 ° C., it coagulates at about 350 ° C. in the presence of hydrogen. Also, carbon monoxide is expected to have a function similar to hydrogen.

【0035】また、水やエタノール等の極性溶剤を使用
する際は、シリカ微粒子と酸化アルミニウムの微粒子と
の混合物を用いると大きい増粘効果(図18参照)が得
られることが知られている。溶剤や水に対する混合比
は、希望とする粘度によって変えるが、1〜50wt
%、好ましくは1〜10wt%である。
It is known that when a polar solvent such as water or ethanol is used, a large thickening effect (see FIG. 18) can be obtained by using a mixture of silica fine particles and aluminum oxide fine particles. The mixing ratio with respect to the solvent and water varies depending on the desired viscosity.
%, Preferably 1 to 10% by weight.

【0036】塗布後のフリットガラスペーストは、12
0℃程度で乾燥し溶剤もしくは水をとばす。このとき、
図15に示すように形成されたシリカ微粒子の三次元網
目構造は、溶剤もしくは水が揮発した後もその構造が破
壊されることなく形状を維持することができる。次い
で、400〜550℃の封着温度において焼成しフリッ
トガラス焼成体とすることによりスペーサー等の固定媒
体とする。
The frit glass paste after application is 12
Dry at about 0 ° C to remove solvent or water. At this time,
The three-dimensional network structure of the silica fine particles formed as shown in FIG. 15 can maintain its shape without being destroyed even after the solvent or water evaporates. Next, it is fired at a sealing temperature of 400 to 550 ° C. to obtain a frit glass fired body to obtain a fixed medium such as a spacer.

【0037】第2にこのフリットを用いた画像形成装置
の好ましい実施態様例を説明する。はじめに本発明で用
いる電子源について述べる。本発明に用いる冷陰極電子
源は単純な構成であり、製法が容易な表面伝導型電子放
出素子が好適である。以下、図面を参照しながら本発明
を説明する。図1は、本発明の表面伝導型電子放出素子
の1例を示す模式図である。
Second, a preferred embodiment of an image forming apparatus using the frit will be described. First, an electron source used in the present invention will be described. The cold cathode electron source used in the present invention has a simple configuration, and a surface conduction electron-emitting device that is easy to manufacture is suitable. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing one example of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【0038】図1は、本発明を適用可能な平面型表面伝
導型電子放出素子の構成を示す模式図であり、図1
(a)は平面図、図1(b)は断面図である。図1にお
いて1は基板、2と3は素子電極、4は導電性薄膜、5
は電子放出部である。
FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a flat surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.
1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view. In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, 5
Denotes an electron emission portion.

【0039】基板1としては、石英ガラス、Na等の不
純物含有量を減少したガラス、青板ガラス、青板ガラス
にスパッタ法等により形成したSiO2を積層したガラス
基板およびアルミナ等のセラミックスおよびSi基板等
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 glass substrate obtained by laminating SiO 2 on a blue plate glass by sputtering or the like, ceramics such as alumina, and Si substrate. Can be used.

【0040】対向する素子電極2,3の形成にはインク
の転写膜厚を薄くでき高精細印刷が可能であるオフセッ
ト印刷法が適当である。電極の印刷材料としては、有機
金属からなるレジネートペーストを用い、その金属材料
としては、Ni,Cr,Au,Mo,W,Pt,Ti,Al,Uu,Pd等
の金属あるいは合金が挙げられる。またPd,Au,Ru
2,Pd-Ag等の金属あるいは金属酸化物とガラス等か
ら構成される印刷導体等から適宜選択することができ
る。
An offset printing method is suitable for forming the opposing element electrodes 2 and 3 because the transfer film thickness of the ink can be reduced and high-definition printing can be performed. A resinate paste made of an organic metal is used as a material for printing the electrodes, and examples of the metal material include metals or alloys such as Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Uu, and Pd. Pd, Au, Ru
It can be appropriately selected from a printed conductor composed of a metal such as O 2 or Pd-Ag or a metal oxide and glass.

【0041】素子電極間隔L,素子電極長さW、導電性
薄膜4の形状等は、応用される形態等を考慮して、設計
される。素子電極間隔Lは、数十〜数百μmの範囲とす
ることができ、素子電極間に印加する電圧等を考慮して
好ましくは数μm〜数十μmの範囲とすることができ
る。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〜数百μmの範囲とすることができ
る。素子電極2,3の膜厚dは、数十〜数μmの範囲と
することができる。また、前記一対の電極に接続される
配線は、スクリーン印刷法を用いて形成させることもで
きる。
The element electrode interval L, the element electrode length W, the shape of the conductive thin film 4, and the like are designed in consideration of the applied form and the like. The element electrode interval L can be in the range of several tens to several hundreds μm, and preferably in the range of several μm to several tens μm in consideration of the voltage applied between the element electrodes. 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. The thickness d of the device electrodes 2 and 3 can be in the range of several tens to several μm. Further, the wiring connected to the pair of electrodes can be formed by a screen printing method.

【0042】導電性薄膜4には、良好な電子放出特性を
得るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いるのが
好ましい。その膜厚は、素子電極2,3へのステップカ
バレージ、素子電極2,3間の抵抗値および後述するフ
ォーミング条件等を考慮して適宜設定されるが、通常は
0.1nmの数倍〜数百nmの範囲とするのが好まし
く、より好ましくは1nmより50nmの範囲とするの
がよい。その抵抗値は、Rsが102〜107Ω/□の値
である。なお、Rsは厚さがt、幅がwで、長さがlの
薄膜の抵抗Rを、R=Rs(l/w)とおいたときに現
れる。ここでは、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にはこれに
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 thin film 4, a fine particle film composed of fine particles is preferably used in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness is appropriately set in consideration of the step coverage of the device electrodes 2 and 3, the resistance value between the device electrodes 2 and 3, a forming condition described later, and the like. The range is preferably 100 nm, more preferably 1 nm to 50 nm. The resistance value is such that Rs is 10 2 to 10 7 Ω / □. Note that Rs appears when the resistance R of a thin film having a thickness t, a width w, and a length 1 is represented by R = Rs (l / w). Here, 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 the film to form a high resistance state. .

【0043】導電性薄膜4を構成する材料は、Pd,Pt,
Ru,Ag,Au,Ti,In,Uu,Cr,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pb
等の金属、PdO,SnO2,In23,PdO,Sb23等の酸
化物、HfB2,ZrB2,LaB6.CeB6,YB4,GdB4等の
硼化物、TiC,ZrC,HfC,TaC,SiC,WC等の炭化
物、TiN,ZrN,HfN等の窒化物、Si,Ge等の半導
体、カーボン等の中から適宜選択される。
The material constituting the conductive thin film 4 is Pd, Pt,
Ru, Ag, Au, Ti, In, Uu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb
Metal etc., PdO, SnO 2, In 2 O 3, PdO, oxides such as Sb 2 O 3, HfB 2, ZrB 2, LaB 6 .CeB 6, YB 4, GdB borides such as 4, TiC, ZrC , HfC, TaC, SiC, WC and the like, nitrides such as TiN, ZrN and HfN, semiconductors such as Si and Ge, carbon and the like.

【0044】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
分散配置した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるい
は重なり合った状態(いくつかの微粒子が集合し、全体
として島状構造を形成している場合も含む)をとってい
る。微粒子の粒径は、0.1nmの数倍〜数百nmの範
囲、好ましくは、1〜20nmの範囲である。
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and has a fine structure in a state where the fine particles are individually dispersed and arranged or in a state where the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (when some fine particles are formed). To form an island-like structure as a whole). The particle size of the fine particles is in the range of several times 0.1 nm to several hundred nm, preferably in the range of 1 to 20 nm.

【0045】なお、以下頻繁に「微粒子」という用語を
用いるが、その意味を説明する。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。
Hereinafter, the term “fine particles” is frequently used, and its meaning will be described. Small particles are called "fine particles" and smaller ones are called "ultra fine particles". It is widely practiced to call a “cluster” smaller than “ultrafine particles” and having a few hundred atoms or less.

【0046】しかしながら、それぞれの境は厳密なもの
ではなく、どのよう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、ここ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. In addition, “fine particles” and “ultrafine particles” may be collectively referred to as “fine particles”, and the description herein is in line with this.

【0047】「実験物理学講座14表面・微粒子」(木
下是雄編、共立出版1986年9月1日発行)では次の
ように記述されている。
The following is described in “Experimental Physics Course 14 Surface / Particles” (edited by Kinoshita Yoshio, published by Kyoritsu Shuppan, September 1, 1986).

【0048】「本稿で微粒子とい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には粒径が10nm程度から2〜
3nm程度までを意味することにする。両者を一括して
単に微粒子と書くこともあって決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頁22〜26行目)。
"In the present case, the particle diameter is about 2 to 3 μm to about 10 nm in the case of fine particles, and the particle diameter is about 10 nm to 2 to 10 nm especially in the case of ultrafine particles.
It means up to about 3 nm. The two are collectively simply written as fine particles, so they are not strictly accurate, but are approximate. When the number of atoms constituting a particle is two to several tens to several hundreds, it is called a cluster. (Pp. 195, lines 22-26).

【0049】付言すると、新技術開発事業団“林・超微
粒子プロジェクト”での「超微粒子」の定義は、粒径の
下限はさらに小さく、次のようなものであった。「創造
科学技術促進制度の“超微粒子プロジェクト”(198
1〜1986)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”(utlra fine pa
rticle)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こと
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頁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、普通クラスターと
呼ばれる」(同書2頁12〜13行目)。
In addition, the definition of “ultrafine particles” in the New Technology Development Corporation “Hayashi / Ultrafine Particle Project” is as follows, with the lower limit of the particle size being smaller. "Creative Science and Technology Promotion System" Ultra Fine Particle Project "(198
1 to 1986), the size (diameter) of the particles is approximately 1 to 1
Ultra-fine particles in the range of 100 nm (utlra fine pa
rticle). Then, one ultrafine particle is an aggregate of about 100 to 108 atoms. Ultra-fine particles are large to giant particles on an atomic scale. ("Ultra Fine Particles and Creative Science and Technology" Hayashi Tax, Ryoji Ueda, Akira Tazaki, ed., Mita Publishing, 1988, page 2, lines 1 to 4)
"A particle smaller than an ultrafine particle, that is, a single particle composed of several to several hundred atoms is usually called a cluster" (p. 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「超微粒子」とは多数の原子・分子の
集合体で、粒径の下限は0.1nmの数倍〜1nm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, “ultrafine particles” refers to an aggregate of a large number of atoms and molecules, and the lower limit of the particle size is several times to 0.1 nm to about 1 nm, and the upper limit is about several μm.

【0051】電子放出部5は、導電性薄膜4の一部に形
成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性薄膜4の
膜厚、膜質、材料および後述する通電フォーミング等の
手法等に依存したものとなる。電子放出部5の内部に
は、0.1nmの数倍〜数十nm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
電性薄膜4を構成する材料の元素の一部、あるいは全て
の元素を含有するものとなる。電子放出部5およびその
近傍の導電性薄膜4には、炭素および炭素化合物を有す
ることもできる。
The electron-emitting portion 5 is constituted by a high-resistance crack formed in a part of the conductive thin film 4 and depends on the thickness, film quality, material, and a method such as energization forming described later of the conductive thin film 4. It will be. In some cases, conductive fine particles having a particle size in the range of several times 0.1 nm to several tens nm are present inside the electron emitting portion 5. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material constituting the conductive thin film 4. The electron emitting portion 5 and the conductive thin film 4 in the vicinity thereof can also contain carbon and a carbon compound.

【0052】以下、図1および図2を参照しながら製造
方法の一例について説明する。図2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。
Hereinafter, an example of the manufacturing method will be described with reference to FIGS. 2, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.

【0053】(1)基板1を洗剤、純水および有機溶剤
等を用いて十分に洗浄後、オフセット印刷法により有機
金属からなるレジネートペーストを印刷、焼成して基板
1上に素子電極2,3を形成(図2(a)参照)する。
なお、素子電極は、オフセット印刷法に限らず適宜選択
される。
(1) After sufficiently washing the substrate 1 with a detergent, pure water, an organic solvent, or the like, a resinate paste made of an organic metal is printed and baked by offset printing, and the device electrodes 2, 3 are formed on the substrate 1. Is formed (see FIG. 2A).
In addition, the element electrode is not limited to the offset printing method, and is appropriately selected.

【0054】(2)素子電極2,3を設けた基板1に、
インクジェット方式により有機金属溶液を塗布(図2
(b)参照)して、有機金属薄膜を形成する。有機金属
溶液には、前述の導電性膜4の材料の金属を主元素とす
る有機金属化合物の溶液を用いることができる。特にこ
れらの水溶液を主体とする溶液が望ましい。この有機金
属薄膜を200〜500℃で加熱焼成処理し、導電性薄
膜4を形成(図2(c)参照)する。
(2) On the substrate 1 provided with the device electrodes 2 and 3,
Application of organometallic solution by inkjet method (Fig. 2
(See (b)) to form an organometallic thin film. As the organic metal solution, a solution of an organic metal compound containing the metal of the material of the conductive film 4 as a main element can be used. Particularly, a solution mainly composed of these aqueous solutions is desirable. This organic metal thin film is heated and baked at 200 to 500 ° C. to form a conductive thin film 4 (see FIG. 2C).

【0055】なお、ここでは、有機金属溶液のインクジ
ェット方式による塗布法により説明したが、これに限ら
れるものでなく、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相
堆積法、分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等
によって形成される場合もある。
Although the description has been given here of the application method of the organic metal solution by the ink jet method, the present invention is not limited to this. The vacuum evaporation method, the sputtering method, the chemical vapor deposition method, the dispersion coating method, the dipping method, and the like. It may be formed by a spinner method or the like.

【0056】(3)続いて、フォーミング工程を施す。
このフォーミング工程方法の一例として通電処理による
方法を説明する。素子電極2,3間に、不図示の電源を
用いて、通電を行うと、導電性薄膜4の部位に、構造の
変化した電子放出部5が形成(図2(d)参照)され
る。通電フォーミングによれば導電性薄膜4に局所的に
破壊、変形もしくは変質等の構造の変化した部位が形成
される。該部位が電子放出部5となる。通電フォーミン
グの電圧波形の例を図3に示す。
(3) Subsequently, a forming step is performed.
As an example of this forming step method, a method by an energization process will be described. When power is applied between the device electrodes 2 and 3 using a power supply (not shown), an electron-emitting portion 5 having a changed structure is formed at a portion of the conductive thin film 4 (see FIG. 2D). According to the energization forming, a portion where the structure such as destruction, deformation or alteration is locally formed in the conductive thin film 4 is formed. The portion becomes the electron emission portion 5. FIG. 3 shows an example of the voltage waveform of the energization forming.

【0057】電圧波形は、パルス波形が好ましい。これ
にはパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加
する図3(a)に示した手法と、パルス波高値を増加さ
せながら電圧パルスを印加する図3(b)に示した手法
がある。
The voltage waveform is preferably a pulse waveform. The method shown in FIG. 3A in which a pulse having a pulse peak value of a constant voltage is continuously applied and the method shown in FIG. 3B in which a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value are applied. There is.

【0058】図3(a)のにおけるT1およびT2は電
圧波形のパルス幅とパルス間隔である。通常T1は1μ
秒〜10m秒、T2は10μ秒〜100m秒の範囲で設
定される。三角波の波高値(通電フォーミング時のピー
ク電圧)は、表面伝導型電子放出素子に応じて適宜選択
される。このような条件のもと、例えば、数秒〜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、矩形波等所望の波形を採用することができ
る。
T1 and T2 in FIG. 3A are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. Normally T1 is 1μ
Seconds to 10 ms, and T2 is set in the range of 10 μs to 100 ms. The peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of energization forming) is appropriately selected according to 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.

【0059】図3(b)におけるT1およびT2は、図
3(a)に示したのと同様とすることができる。三角波
の波高値(通電フォーミング時のピーク電圧)は、例え
ば0.1Vステップ程度ずつ増加させることができる。
通電フォーミング処理の終了は、パルス間隔T2中に、
導電性薄膜4を局所的に破壊、変形しない程度の電圧を
印加し、電流を測定して検知することができる。例えば
0.1V程度の電圧印加により流れる素子電流を測定
し、抵抗値を求めて、1MΩ以上の抵抗を示したとき、
通電フォーミングを終了させる。
T1 and T2 in FIG. 3B can be the same as those shown in FIG. The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) can be increased by, for example, about 0.1 V steps.
The end of the energization forming process is performed during the pulse interval T2.
By applying a voltage that does not locally destroy or deform the conductive thin film 4, the current can be measured and detected. For example, when a device current flowing by applying a voltage of about 0.1 V is measured and a resistance value is obtained, and a resistance of 1 MΩ or more is indicated,
The energization forming is terminated.

【0060】(4)フォーミングを終えた素子には活性
化工程と呼ばれる処理を施すのが好ましい。活性化工程
とは、この工程により、素子電流If、放出電流Ieが
著しく変化する工程である。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
ンプ等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、
イオンポンプ等により一旦十分に排気した真空中に適当
な有機物質のガスを導入することによっても得られる。
このときの好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の
形態、真空容器の形状、有機物質の種類等により異なる
ため場合に応じ適宜設定される。
(4) It is preferable to perform a process called an activation step on the element after the forming. The activation step is a step in which the element current If and the emission current Ie are significantly changed by this step. The activation step can be performed, for example, by repeatedly applying a pulse in an atmosphere containing an organic substance gas, similarly to the energization forming. This atmosphere can be formed 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,
It can also be obtained by introducing a gas of an appropriate organic substance into a vacuum once sufficiently evacuated by an ion pump or the like.
The preferable gas pressure of the organic substance at this time varies depending on the above-described application form, the shape of the vacuum vessel, the type of the organic substance, and the like, and is appropriately set according to the case.

【0061】適当な有機物質の例としては、アルカン、
アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水
素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン
類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸類等
を挙げることができ、具体的には、メタン、エタン、プ
ロパン等Cn2n+2で表される飽和炭化水素、エチレ
ン、プロピレン等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。
Examples of suitable organic substances are alkanes,
Alkenes, aliphatic hydrocarbons of alkynes, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, phenols, carboxyls, organic acids such as sulfonic acids and the like, and specifically, Saturated hydrocarbons represented by C n H 2n + 2 such as methane, 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 and formaldehyde , Acetaldehyde, acetone,
Methyl ethyl ketone, methylamine, ethylamine, phenol, formic acid, acetic acid, propionic acid and the like can be used.

【0062】この処理により雰囲気中に存在する有機物
質から炭素あるいは炭素化合物が素子上に堆積し、素子
電流If、放出電流Ieが、著しく変化するようにな
る。活性化工程の終了判定は、素子電流Ifと放出電流
Ieを測定しながら、適宜行う。なおパルス幅、パルス
間隔、パルス波高値等は適宜設定される。
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 remarkably. The end of the activation step is determined as appropriate while measuring the device current If and the emission current Ie. The pulse width, pulse interval, pulse crest value, and the like are set as appropriate.

【0063】炭素および炭素化合物とは、例えばグラフ
ァイト(いわゆるHOPG,PG(GC)を包含する、
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
スカーボンおよ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50
nm以下の範囲とするのが好ましく、30nm以下の範
囲とすることがより好ましい。
Carbon and carbon compounds include, for example, graphite (including so-called HOPG, PG (GC),
HOPG has a nearly perfect graphite crystal structure, PG has a crystal grain of about 20 nm and has a slightly disordered crystal structure, GC
Are amorphous carbon (refer to amorphous carbon and a mixture of amorphous carbon and the above-mentioned graphite microcrystal), and the film thickness thereof is about 2 nm, and the disorder of the crystal structure is further increased. 50
nm or less, and more preferably 30 nm or less.

【0064】(5)このような工程を経て得られた電子
放出素子は、安定化工程を行うことが好ましい。この工
程は真空容器内の有機物質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
とができる。
(5) The electron-emitting device obtained through such a step is preferably subjected to a stabilization step. This step is a step of exhausting the organic substance in the vacuum vessel. 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 and an ion pump can be used.

【0065】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ポンプを用い、これから発生するオ
イル成分に由来する有機ガスを用いた場合は、この成分
の分圧を極力低く抑える必要がある。真空容器内の有機
成分の分圧は、上記の炭素および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
の加熱条件は、80〜200℃で5時間以上が望ましい
が、特にこの条件に限るものではなく、真空容器の大き
さや形状、電子放出素子の構成等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、1.3〜3.9×10-5Pa以下が好ま
しく、さらに1.3×10-6Pa以下が特に好ましい。
有機バインダーの代わりに安定化工程を行った後の、駆
動時の雰囲気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持
するのが好ましいが、これに限るものではなく、有機物
質が十分除去されていれば、真空度自体は多少低下して
も十分安定な特性を維持することができる。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I
f、放出電流Ieが安定する。
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, the partial pressure of this component needs to be kept as low as possible. . 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 which the above-mentioned carbon and carbon compounds hardly newly deposit. Particularly preferred.
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. The heating conditions at this time are desirably 5 hours or more at 80 to 200 ° C., but are not particularly limited to these conditions, and are appropriately selected according to various conditions such as the size and shape of the vacuum vessel and the configuration of the electron-emitting device. Do. The pressure in the vacuum vessel needs to be as low as possible, and is preferably 1.3 to 3.9 × 10 −5 Pa or less, more preferably 1.3 × 10 −6 Pa or less.
After performing the stabilization step in place of the organic binder, the atmosphere during driving is preferably to maintain the atmosphere at the time of completion of the stabilization treatment, but is not limited thereto, and the organic substance is sufficiently removed. In this case, even if the degree of vacuum itself is slightly reduced, it is possible to maintain sufficiently stable characteristics. By adopting such a vacuum atmosphere, the deposition of new carbon or carbon compound can be suppressed, and as a result, the device current I
f, the emission current Ie is stabilized.

【0066】上述した工程を経て得られた本発明を適用
可能な電子放出素子の基本特性について図4、図5を参
照しながら説明する。図4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4においても、図1に
示した部位と同じ部位には図1に付した符号と同一の符
号を付している。図4において、65は真空容器であ
り、66は排気ポンプである。
The basic characteristics of the electron-emitting device to which the present invention can be applied obtained through the above-described steps will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic view showing an example of a vacuum processing apparatus, and this vacuum processing apparatus also has a function as a measurement evaluation apparatus. 4, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 65 denotes a vacuum vessel, and 66 denotes an exhaust pump.

【0067】真空容器65内には電子放出素子が配され
ている。すなわち、1は電子放出素子を構成する基体で
あり、2および3は素子電極、4は導電性薄膜、5は電
子放出部である。61は、電子放出素子に素子電圧Vf
を印加するための電源、60は素子電極2・3間の導電
性薄膜4を流れる素子電流Ifを測定するための電流
計、64は素子の電子放出部より放出される放出電流I
eを捕捉するためのアノード電極である。63はアノー
ド電極64に電圧を印加するための高圧電源、62は素
子の電子放出部5より放出される放出電流Ieを測定す
るための電流計である。一例として、アノード電極の電
圧を1〜10kVの範囲とし、アノード電極と電子放出
素子との距離Hを2〜8mmの範囲として測定を行うこ
とができる。
An electron-emitting device is provided in the vacuum vessel 65. That is, 1 is a base constituting an electron-emitting device, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron-emitting portion. Reference numeral 61 denotes a device voltage Vf applied to the electron-emitting device.
, A current meter 60 for measuring a device current If flowing through the conductive thin film 4 between the device electrodes 2 and 3, and a emission current I 64 emitted from an electron emission portion of the device.
This is an anode electrode for capturing e. 63 is a high-voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 64, and 62 is an ammeter for measuring the emission current Ie emitted from the electron emission section 5 of the device. As an example, the measurement can be performed with the voltage of the anode electrode in the range of 1 to 10 kV and the distance H between the anode electrode and the electron-emitting device in the range of 2 to 8 mm.

【0068】真空容器65内には、不図示の真空計等
の、真空雰囲気下での測定に必要な機器が設けられてい
て、所望の真空雰囲気下での測定評価を行えるようにな
っている。排気ポンプ66は、ターボポンプ、ロータリ
ーポンプからなる通常の高真空装置系と、さらに、イオ
ンポンプ等からなる超高真空装置系とにより構成されて
いる。ここに示した電子源基板を配した真空処理装置の
全体は、不図示のヒーターにより200℃まで加熱でき
る。したがって、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 65 is provided with equipment required 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 66 is composed of a normal high vacuum device system including a turbo pump and a rotary pump, and an ultra-high vacuum device system including an ion pump and the like. The entire vacuum processing apparatus provided with the electron source substrate shown here can be heated to 200 ° C. by a heater (not shown). Therefore, by using this vacuum processing apparatus, the steps after the above-described energization forming can also be performed.

【0069】図5は、図4に示した真空処理装置を用い
て測定された放出電流Ie、素子電流Ifと素子電圧V
fの関係を模式的に示した図である。図5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。なお、縦・横軸ともリニア
スケールである。図5からも明らかなように、本発明を
適用可能な表面伝導型電子放出素子は、放出電流Ieに
関して対する三つの特徴的性質を有する。
FIG. 5 shows the emission current Ie, the device current If, and the device voltage V measured using the vacuum processing apparatus shown in FIG.
It is the figure which showed the relationship of f typically. In FIG.
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. As apparent from FIG. 5, the surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied has three characteristic properties with respect to the emission current Ie.

【0070】すなわち、(i)本素子はある電圧(しきい
値電圧と呼ぶ、図5中のVth)以上の素子電圧を印加
すると急激に放出電流Ieが増加し、一方しきい値電圧
Vth以下では放出電流Ieがほとんど検出されない。
つまり、放出電流Ieに対する明確なしきい値電圧Vt
hをもった非線形素子である。 (ii)放出電流Ieが素子電圧Vfに単調増加依存するた
め、放出電流Ieは素子電圧Vfで制御できる。 (iii)アノード電極64に捕捉される放出電荷は、素子
電圧Vfを印加する時間に依存する。つまり、アノード
電極64に捕捉される電荷量は、素子電圧Vfを印加す
る時間により制御できる。
(I) When an element voltage of a certain voltage (referred to as a threshold voltage, Vth in FIG. 5) or more is applied to the present element, the emission current Ie sharply increases, and on the other hand, the threshold voltage Vth or less. In this case, the emission current Ie is hardly detected.
That is, a clear threshold voltage Vt for the emission current Ie
h is a non-linear element. (ii) Since the emission current Ie depends monotonically on the device voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the device voltage Vf. (iii) The emission charge captured by the anode electrode 64 depends on the time during which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of charge captured by the anode electrode 64 can be controlled by the time during which the device voltage Vf is applied.

【0071】以上の説明により理解されるように、本発
明を適用可能な表面伝導型電子放出素子は、入力信号に
応じて、電子放出特性を容易に制御できることになる。
この性質を利用すると、複数の電子放出素子を配して構
成した電子源、画像形成装置等、多方面への応用が可能
となる。
As understood from the above description, the surface conduction type electron-emitting device to which the present invention can be applied can easily control the electron emission characteristics according to the input signal.
If this property is used, it can be applied to various fields such as an electron source and an image forming apparatus having a plurality of electron-emitting devices.

【0072】図5においては、素子電流Ifが、素子電
圧Vfに対して単調増加(以下、MI特性という)する
例を実線に示した。素子電流Ifが、素子電圧Vfに対
して電圧制御型負性抵抗特性(以下、VCNR特性とい
う)を示す場合(不図示)もある。これら特性は、前述
の工程を制御することで制御できる。
FIG. 5 shows an example in which the element current If monotonically increases with respect to the element voltage Vf (hereinafter referred to as MI characteristic). In some cases, the element current If indicates a voltage-controlled negative resistance characteristic (hereinafter, referred to as VCNR characteristic) with respect to the element voltage Vf (not shown). These characteristics can be controlled by controlling the aforementioned steps.

【0073】本発明を適用可能な電子放出素子の応用例
について以下に述べる。本発明を適用可能な表面伝導型
電子放出素子の複数個を基板上に配列し、例えば電子源
あるいは、画像形成装置が構成できる。
An application example of the electron-emitting device to which the present invention can be applied will be described below. By arranging a plurality of surface conduction electron-emitting devices to which the present invention is applicable on a substrate, for example, an electron source or an image forming apparatus can be configured.

【0074】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はしご状配置のものがある。これ
とは別に、電子放出素子をX方向および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
のはいわゆる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-like 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 rows and columns 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.

【0075】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素
子については、前述したとおり前記(i)〜(iii)の特性
がある。すなわち、表面伝導型電子放出素子からの放出
電子は、しきい値電圧以上では、対向する素子電極間に
印加するパルス状電圧の波高値と幅で制御できる。一
方、しきい値電圧以下では、ほとんど放出されない。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 to which the present invention can be applied has the above-mentioned characteristics (i) to (iii) as described above. That is, when the electron emission from the surface conduction electron-emitting device is equal to or higher than the threshold voltage, it can be controlled by the peak value and the width of the pulse voltage applied between the opposing device electrodes. On the other hand, when the voltage is equal to or lower than the threshold voltage, almost no light is emitted. 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 to emit electrons. You can control the amount.

【0076】以下この原理に基づき、本発明を適用可能
な電子放出素子を複数配して得られる電子源基板につい
て、図6を用いて説明する。図6において、81は電子
源基板、82はX方向配線、83はY方向配線である。
84は表面伝導型電子放出素子、85は結線である。な
お、表面伝導型電子放出素子84は、前述した平面型あ
るいは垂直型のどちらであってもよい。
Hereinafter, an electron source substrate obtained by disposing a plurality of electron-emitting devices to which the present invention can be applied based on this principle will be described with reference to FIG. In FIG. 6, reference numeral 81 denotes an electron source substrate, 82 denotes an X-direction wiring, and 83 denotes a Y-direction wiring.
84 is a surface conduction electron-emitting device, and 85 is a connection. The surface conduction electron-emitting device 84 may be of the above-mentioned flat type or vertical type.

【0077】m本のX方向配線82は、Dx1,Dx2,
・・・,Dxmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法、等を用いて形成された導電性金属等で構成すること
ができる。配線の材料、膜厚、幅は、適宜設計される。
Y方向配線83は、Dy1,Dy2,・・・,Dynのn本の
配線よりなり、X方向配線82と同様に形成される。こ
れらm本のX方向配線82と、n本のY方向配線83と
の間には、不図示の層間絶縁層が設けられており、両者
を電気的に分離している(m,nは共に正の整数)。
The m X-direction wirings 82 are Dx1, Dx2,
.., Dxm, and can be made of a conductive metal or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The material, thickness, and width of the wiring are appropriately designed.
The Y-direction wiring 83 is composed of n wirings Dy1, Dy2,..., Dyn, and is formed in the same manner as the X-direction wiring 82. An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the m X-directional wirings 82 and the n Y-directional wirings 83, and electrically separates them (m and n are both common). Positive integer).

【0078】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等を用いて形成されたSiO2等で構成さ
れる。例えば、X方向配線82を形成した基板81の全
面あるいは一部に所望の形状で形成され、特にX方向配
線82とY方向配線83の交差部の電位差に耐え得るよ
うに、膜厚、材料、製法が、適宜設定される。X方向配
線82とY方向配線83は、それぞれ外部端子として引
き出されている。
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, the film 81 is formed in a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 81 on which the X-directional wiring 82 is formed. The production method is appropriately set. The X-direction wiring 82 and the Y-direction wiring 83 are led out as external terminals.

【0079】表面伝導型放出素子84を構成する一対の
電極(不図示)は、m本のX方向配線82とn本のY方
向配線83と導電性金属等からなる結線85によって電
気的に接続されている。配線82と配線83を構成する
材料、結線85を構成する材料および一対の素子電極を
構成する材料は、その構成元素の一部あるいは全部が同
一であっても、またそれぞれ異なってもよい。これら材
料は、例えば前述の素子電極の材料より適宜選択され
る。素子電極を構成する材料と配線材料が同一である場
合には、素子電極に接続した配線は素子電極ということ
もできる。
A pair of electrodes (not shown) constituting the surface conduction electron-emitting device 84 are electrically connected to m X-directional wires 82 and n Y-directional wires 83 by a connection 85 made of a conductive metal or the like. Have been. Some or all of the constituent elements of the material forming the wiring 82 and the wiring 83, the material forming the connection 85, and the material forming the pair of element electrodes may be the same or 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.

【0080】X方向配線82には、X方向に配列した表
面伝導型放出素子84の行を、選択するための走査信号
を印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。一
方、Y方向配線83にはY方向に配列した表面伝導型放
出素子84の各列を入力信号に応じて、変調するための
不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子放出素
子に印加される駆動電圧は、当該素子に印加される走査
信号と変調信号の差電圧として供給される。上記構成に
おいて、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。
The X-direction wiring 82 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 84 arranged in the X direction. On the other hand, a modulation signal generating means (not shown) for modulating each column of the surface conduction emission devices 84 arranged in the Y direction according to an input signal is connected to the Y direction wiring 83. 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. In the above configuration, individual elements can be selected and driven independently using simple matrix wiring.

【0081】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7と図8およ
び図9を用いて説明する。図7は画像形成装置の表示パ
ネルの一例を示す模式図であり、図8は、図7の画像形
成装置に使用される蛍光膜の模式図である。図9はNT
SC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. 7, 8 and 9. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a display panel of the image forming apparatus, and FIG. 8 is a schematic diagram of a fluorescent film used in the image forming apparatus of FIG. FIG. 9 shows NT
It is a block diagram which shows an example of the drive circuit for performing a display according to a television signal of SC system.

【0082】図7において、81は電子放出素子を複数
配した電子源基板、91は電子源基板81を固定したリ
アプレート、96はガラス基板93の内面に蛍光膜94
とメタルバック95等が形成されたフェースプレートで
ある。92は、支持枠であり該支持枠92には、リアプ
レート91、フェースプレート96がフリットガラス等
を用いて接続されている。98は外囲器であり、例えば
大気中あるいは、窒素中で、400〜500℃の温度範
囲で10分以上焼成することで、封着構成される。84
は、図1における電子放出部5に相当する。82,83
は、表面伝導型電子放出素子の一対の素子電極と接続さ
れたX方向配線およびY方向配線である。
In FIG. 7, reference numeral 81 denotes an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged; 91, a rear plate on which the electron source substrate 81 is fixed; 96, a fluorescent film 94 on the inner surface of a glass substrate 93;
And a face plate on which a metal back 95 and the like are formed. Reference numeral 92 denotes a support frame, and a rear plate 91 and a face plate 96 are connected to the support frame 92 using frit glass or the like. Reference numeral 98 denotes an envelope, which is sealed, for example, by firing in air or nitrogen at a temperature range of 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more. 84
Corresponds to the electron emission section 5 in FIG. 82,83
Are X-direction wiring and Y-direction wiring connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device.

【0083】外囲器98は、上述のごとくフェースプレ
ート96、支持枠92、リアプレート91で構成され
る。リアプレート91は主に基板81の強度を補強する
目的で設けられるため、基板81自体で十分な強度を持
つ場合は別体のリアプレート91は不要とすることがで
きる。すなわち、基板81に直接支持枠92を封着し、
フェースプレート96、支持枠92および基板81で外
囲器98を構成してもよい。一方、フェースプレート9
6、リアプレート91間に、スペーサと呼ばれる不図示
の支持体を設置することにより、大気圧に対して十分な
強度を持つ外囲器98を構成することもできる。
The envelope 98 includes the face plate 96, the support frame 92, and the rear plate 91 as described above. Since the rear plate 91 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 81, if the substrate 81 itself has sufficient strength, the separate rear plate 91 can be unnecessary. That is, the support frame 92 is directly sealed to the substrate 81,
The envelope 98 may be constituted by the face plate 96, the support frame 92, and the substrate 81. On the other hand, face plate 9
6. By installing a support (not shown) called a spacer between the rear plates 91, an envelope 98 having sufficient strength against atmospheric pressure can be formed.

【0084】図8は、蛍光膜を示す模式図である。蛍光
膜94は、モノクロームの場合は蛍光体のみから構成す
ることができる。カラーの蛍光膜の場合は蛍光体の配列
によりブラックストライプあるいはブラックマトリクス
等と呼ばれる黒色導電材101と蛍光体102とから構
成することができる。ブラックストライプ、ブラックマ
トリクスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要とな
る三原色蛍光体の各蛍光体102間の塗り分け部を黒く
することで混色等を目立たなくすることと、蛍光膜94
における外光反射によるコントラストの低下を抑制する
ことにある。ブラックストライプの材料としては、通常
用いられている黒鉛を主成分とする材料の他、導電性が
あり、光の透過および反射が少ない材料を用いることが
できる。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a fluorescent film. The fluorescent film 94 can be composed of only a phosphor in the case of monochrome. In the case of a color fluorescent film, it can be composed of a black conductive material 101 called a black stripe or a black matrix and a fluorescent material 102 depending on the arrangement of the fluorescent materials. The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the mixed portions inconspicuous by making the painted portions between the phosphors 102 of the necessary three primary color phosphors black in the case of color display,
In suppressing a decrease in contrast due to reflection of external light. As the material of the black stripe, a material having conductivity and having little light transmission and reflection can be used in addition to a material mainly containing graphite which is generally used.

【0085】ガラス基板93に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈澱法、印刷法等
が採用できる。蛍光膜94の内面側には、通常メタルバ
ック95が設けられる。メタルバックを設ける目的は、
蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート9
6側へ鏡面反射させることにより輝度を向上させるこ
と、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作
用させること、外囲器内で発生した負イオンの衝突によ
るダメージから蛍光体を保護すること等である。メタル
バックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化
処理(通常、フィルミングと呼ばれる)を行い、その後
Alを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製でき
る。
The method of applying the fluorescent substance on the glass substrate 93 can employ a precipitation method, a printing method or the like irrespective of monochrome or color. Usually, a metal back 95 is provided on the inner surface side of the fluorescent film 94. The purpose of providing a metal back is
Light emitted to the inner surface side of the light emitted from the phosphor is transferred to the face plate 9.
Improve the brightness by specular reflection on the 6 side, act as an electrode for applying electron beam acceleration voltage, protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the envelope, etc. It is. The metal back can be produced by performing a smoothing treatment (usually called filming) on the inner surface of the phosphor film after producing the phosphor film, and then depositing Al by vacuum deposition or the like.

【0086】フェースプレート96には、さらに蛍光膜
94の導電性を高めるため、蛍光膜94の外面側に透明
電極(不図示)を設けてもよい。前述の封着を行う際に
は、カラーの場合は各色蛍光体と電子放出素子とを対応
させる必要があり、十分な位置合わせが不可欠となる。
図7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 face plate 96 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface of the fluorescent film 94 in order to further increase the conductivity of the fluorescent film 94. When performing the above-described 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.
The image forming apparatus shown in FIG. 7 is manufactured, for example, as follows.

【0087】外囲器98は、前述の安定化工程と同様
に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、ソープションポ
ンプ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
の有機物質の十分少ない雰囲気にした後、封止がなされ
る。外囲器98の封止後の真空度を維持するために、ゲ
ッター処理を行うこともできる。これは、外囲器98の
封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは高
周波加熱等を用いた加熱により、外囲器98内の所定の
位置(不図示)に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜
を形成する処理である。ゲッターは通常Ba等が主成分
であり、該蒸着膜の吸着作用により、例えば1.3×1
-3ないしは1.3×10-5Paの圧力を維持するもの
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 envelope 98 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 process. Sealing is performed after setting the atmosphere of a vacuum degree of about 10-5 Pa to a sufficiently low level of the organic substance. In order to maintain the degree of vacuum after sealing the envelope 98, a getter process may be performed. This is because the getter arranged at a predetermined position (not shown) in the envelope 98 is heated by heating using resistance heating or high-frequency heating immediately before or after the envelope 98 is sealed. This is a process for forming a deposited film. The getter is usually composed mainly of Ba or the like.
The pressure is maintained at 0 -3 or 1.3 × 10 -5 Pa. Here, steps after the forming process of the surface conduction electron-emitting device can be appropriately set.

【0088】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、NTSC方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行うための駆動回路の構成
例について、図9を用いて説明する。図9において、1
11は画像表示パネル、112は走査回路、113は制
御回路、114はシフトレジスタである。115はライ
ンメモリ、116は同期信号分離回路、117は変調信
号発生器、VxおよびVaは直流電圧源である。
Next, an example of the configuration of a drive 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. 9, 1
Reference numeral 11 denotes an image display panel, 112 denotes a scanning circuit, 113 denotes a control circuit, and 114 denotes a shift register. 115 is a line memory, 116 is a synchronization signal separation circuit, 117 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【0089】表示パネル111は、端子Dox1〜Do
xm、端子Doy1〜Doyn、および高圧端子Hvを
介して外部の電気回路と接続している。端子Dox1〜
Doxmには、表示パネル内に設けられている電子源、
すなわち、M行N列の行列状にマトリクス配線された表
面伝導型電子放出素子群を一行(N素子)ずつ順次駆動
するための走査信号が印加される。
The display panel 111 has terminals Dox1 to Do
xm, terminals Doy1 to Doyn, and a high voltage terminal Hv are connected to an external electric circuit. Terminal Dox1
Doxm has an electron source provided in the display panel,
That is, a scanning signal is applied to sequentially drive the surface conduction electron-emitting device groups arranged in a matrix of M rows and N columns, one row at a time (N elements).

【0090】端子Dy1〜Dynには、前記走査信号に
より選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各素子
の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加され
る。高圧端子Hvには、直流電圧源Vaより、例えば1
0K[V]の直流電圧が供給されるが、これは表面伝導
型電子放出素子から放出される電子ビームに蛍光体を励
起するのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧
である。
A modulation signal for controlling an output electron beam of each of the surface conduction electron-emitting devices in one row selected by the scanning signal is applied to the terminals Dy1 to Dyn. The high-voltage terminal Hv is connected to the DC voltage source Va, for example, by one.
A DC voltage of 0 K [V] is supplied, which is an accelerating voltage for applying sufficient energy to the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device to excite the phosphor.

【0091】走査回路112について説明する。同回路
は、内部にM個のスイッチング素子を備えたもので(図
中、S1〜Smで模式的に示している)ある。各スイッ
チング素子は、直流電圧源Vxの出力電圧もしくは0
[V](グランドレベル)のいずれか一方を選択し、表
示パネル111の端子Dx1ないしDxmと電気的に接
続される。S1〜Smの各スイッチング素子は、制御回
路113が出力する制御信号Tscanに基づいて動作
するものであり、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。
Next, the scanning circuit 112 will be described. This circuit includes M switching elements inside (in the figure, S1 to Sm are schematically shown). Each switching element is connected to the output voltage of the DC voltage source Vx or 0
[V] (ground level) is selected and electrically connected to the terminals Dx1 to Dxm of the display panel 111. Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 113, and can be configured by combining switching elements such as FETs, for example.

【0092】直流電圧源Vxは、本例の場合には表面伝
導型電子放出素子の特性(電子放出しきい値電圧)に基
づき走査されていない素子に印加される駆動電圧が電子
放出しきい値電圧以下となるような一定電圧を出力する
よう設定されている。
In the case of the present embodiment, the DC voltage source Vx uses a drive voltage applied to an unscanned element based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction type electron emission element. It is set to output a constant voltage that is equal to or lower than the voltage.

【0093】制御回路113は、外部より入力する画像
信号に基づいて適切な表示が行われるように各部の動作
を整合させる機能を有する。制御回路113は、同期信
号分離回路116より送られる同期信号Tsyncに基
づいて、各部に対してTscanおよびTsftおよび
Tmryの各制御信号を発生する。
The control circuit 113 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 113 generates control signals Tscan, Tsft, and Tmry for each unit based on the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit 116.

【0094】同期信号分離回路116は、外部から入力
されるNTSC方式のテレビ信号から同期信号成分と輝
度信号成分とを分離するための回路で、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116により分離された同期信号は、垂直同
期信号と水平同期信号よりなるが、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。該DATA信号はシフトレジスタ114に入力
される。
The synchronizing signal separating circuit 116 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and uses a general frequency separating (filter) circuit or the like. Can be configured. The synchronizing signal separated by the synchronizing signal separating circuit 116 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 referred to as a DATA signal for convenience. The DATA signal is input to the shift register 114.

【0095】シフトレジスタ114は、時系列的にシリ
アルに入力される前記DATA信号を、画像の1ライン
毎にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記制
御回路113より送られる制御信号Tsftに基づいて
動作する。(すなわち、制御信号Tsftは、シフトレ
ジスタ114のシフトクロックであるということもでき
る)。シリアル/パラレル変換された画像1ライン分
(電子放出素子N素子分の駆動データに相当)のデータ
は、Idl〜IdnのN個の並列信号として前記シフト
レジスタ114より出力される。
The shift register 114 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 113. Works. (That is, it can be said that the control signal Tsft is a shift clock of the shift register 114). The data for one line of the serial / parallel-converted image (corresponding to drive data for N electron-emitting devices) is output from the shift register 114 as N parallel signals Idl to Idn.

【0096】ラインメモリ115は、画像1ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶するための記憶装置であ
り、制御回路113より送られる制御信号Tmryにし
たがって適宜Idl〜Idnの内容を記憶する。記憶さ
れた内容は、I'dl〜I'dnとして出力され、変調信
号発生器117に入力される。
The line memory 115 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and stores the contents of Idl to Idn as appropriate according to a control signal Tmry sent from the control circuit 113. The stored contents are output as I'dl to I'dn and input to the modulation signal generator 117.

【0097】変調信号発生器117は、画像データI'
dl〜I'dnの各々に応じて表面伝導型電子放出素子
の各々を適切に駆動変調するための信号源であり、その
出力信号は、端子Doy1〜Doynを通じて表示パネ
ル111内の表面伝導型電子放出素子に印加される。
The modulation signal generator 117 outputs the image data I '
dl to I'dn are signal sources for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices in accordance with each of dl to I'dn. Applied to the emitting element.

【0098】前述したように、本発明を適用可能なの電
子放出素子は放出電流Ieに対して以下の基本特性を有
している。すなわち、電子放出には明確なしきい値電圧
Vthがあり、Vth以上の電圧を印加されたときのみ
電子放出が生じる。電子放出しきい値以上の電圧に対し
ては、素子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化
する。このことから、本素子にパルス状の電圧を印加す
る場合、例えば電子放出しきい値以下の電圧を印加して
も電子放出は生じないが、電子放出しきい値以上の電圧
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 to which the present invention can be applied has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, electron emission has a clear threshold voltage Vth, and electron emission occurs only when a voltage equal to or higher than Vth is applied. For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the device. Therefore, when a pulse-like voltage is applied to the device, for example, when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, electron emission does not occur, but when a voltage higher than the electron emission threshold is applied. Outputs an electron beam. that time,
The intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value Vm of the pulse. In addition, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the pulse width Pw.

【0099】したがって、入力信号に応じて、電子放出
素子を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅
変調方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際
しては、変調信号発生器117として、一定長さの電圧
パルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜パルス
の波高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いる
ことができる。
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 employed. When implementing the voltage modulation method, a circuit of a voltage modulation method that generates a voltage pulse of a fixed length and modulates the peak value of the pulse appropriately according to input data is used as the modulation signal generator 117. be able to.

【0100】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器117として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ことができる。
When implementing the pulse width modulation method,
As the modulation signal generator 117, a pulse width modulation type circuit that generates a voltage pulse having a constant peak value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to input data can be used.

【0101】シフトレジスタ114やラインメモリ11
5は、デジタル信号式のものをもアナログ信号式のもの
をも採用できる。画像信号のシリアル/パラレル変換や
記憶が所定の速度で行われればよいからである。
The shift register 114 and the line memory 11
5 can be either 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.

【0102】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路116の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要があるが、これには116の出力部にA/D変
換器を設ければよい。これに関連してラインメモリ11
5の出力信号がデジタル信号かアナログ信号かにより、
変調信号発生器117に用いられる回路が若干異なった
ものとなる。すなわち、デジタル信号を用いた電圧変調
方式の場合、変調信号発生器117には、例えばD/A
変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等を付加する。
パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器117には、
例えば高速の発振器および発振器の出力する波数を計数
する計数器(カウンタ)および計数器の出力値と前記メ
モリの出力値を比較する比較器(コンパレータ)を組み
合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 synchronizing signal separating circuit 116 into a digital signal. For this purpose, an A / D converter may be provided at the output section of the 116. In connection with this, the line memory 11
Depending on whether the output signal of 5 is a digital signal or an analog signal,
The circuit used for modulation signal generator 117 is slightly different. That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, the modulation signal generator 117 includes, for example, D / A
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 117 includes:
For example, a circuit combining a high-speed oscillator, a counter (counter) for counting the number of waves output from the oscillator, and a comparator (comparator) for comparing the output value of the counter with the output value of the memory 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.

【0103】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器117には、例えばオペアンプ等を
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
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 117, 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.

【0104】このような構成をとり得る本発明を適用可
能な画像表示装置においては、各電子放出素子に、容器
外端子Dox1〜Doxm、Doy1〜Doynを介し
て電圧を印加することにより、電子放出が生ずる。高圧
端子Hvを介してメタルバック95、あるいは透明電極
(不図示)に高圧を印加し、電子ビームを加速する。加
速された電子は、蛍光膜94に衝突し、発光が生じて画
像が形成される。
In the image display device to which the present invention can be applied, which has such a configuration, by applying a voltage to each electron-emitting device via the external container terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn, the electron-emitting device can emit electrons. Occurs. A high voltage is applied to the metal back 95 or a transparent electrode (not shown) via the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam. The accelerated electrons collide with the fluorescent film 94 and emit light to form an image.

【0105】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の技
術思想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号に
ついては、NTSC方式を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 an image forming apparatus to which the present invention can be applied, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. For the input signal, the NTSC system has been described, but the input signal is not limited to this, and in addition to the PAL, SECAM system, etc.
A TV signal composed of a large number of scanning lines (for example,
A high-definition TV system such as the MUSE system can also be adopted.

【0106】次に、はしご型配置の電子源および画像表
示装置について図10および図11を用いて説明する。
図10は、はしご型配置の電子源の一例を示す模式図で
ある。図10において、120は電子源基板、121は
電子放出素子である。122、Dx1〜Dx10は、電
子放出素子121に接続するための共通配線である。電
子放出素子121は、基板120上に、X方向に並列に
複数個配される(これを素子行と呼ぶ)。この素子行が
複数個配されて、電子源を構成している。各素子行の共
通配線間に駆動電圧を印加することで、各素子行を独立
に駆動させることができる。すなわち、電子ビームを放
出させたい素子行には、電子放出しきい値以上の電圧
を、電子ビームを放出しない素子行には、電子放出しき
い値以下の電圧を印加する。各素子行間の共通配線Dx
2〜Dx9を、例えばDx2,Dx3を同一配線とする
こともできる。
Next, a ladder-type arrangement of the electron source and the image display device will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of an electron source having a ladder-type arrangement. In FIG. 10, reference numeral 120 denotes an electron source substrate, and 121 denotes an electron-emitting device. 122, Dx1 to Dx10 are common wirings for connecting to the electron-emitting device 121. A plurality of electron-emitting devices 121 are arranged in parallel in the X direction on the substrate 120 (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 an element row that wants to emit an electron beam, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold is applied to an element row that does not emit an electron beam. Common wiring Dx between each element row
2 to Dx9, for example, Dx2 and Dx3 can be the same wiring.

【0107】図11は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置におけるパネルの構造の一例を示す模式図
である。130はグリッド電極、131は電子が通過す
るための空孔、また132はDox1,Dox2,・・・D
oxmよりなる容器外端子である。133は、グリッド
電極120と接続されたG1,G2,・・・,Gnからなる容
器外端子、また134は各素子行間の共通配線を同一配
線とした電子源基板である。
FIG. 11 is a schematic view showing an example of a panel structure in an image forming apparatus having a ladder-type electron source. 130 is a grid electrode, 131 is a hole through which electrons pass, and 132 is Dox1, Dox2,.
oxm. Reference numeral 133 denotes an external terminal composed of G1, G2,..., Gn connected to the grid electrode 120, and reference numeral 134 denotes an electron source substrate in which the common wiring between the element rows is the same.

【0108】図11においては、図7、図10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7に
示した単純マトリクス配置の画像形成装置の大きな違い
は、電子源基板120(or81)とフェースプレート9
6の間にグリッド電極130を備えているか否かであ
る。
In FIG. 11, the same parts as those shown in FIGS. 7 and 10 are denoted by the same reference numerals as those shown in these figures. The major difference between the image forming apparatus shown here and the image forming apparatus having the simple matrix arrangement shown in FIG. 7 is that the electron source substrate 120 (or 81) and the face plate 9
6 whether or not the grid electrode 130 is provided.

【0109】図11においては、基板120とフェース
プレート96の間には、グリッド電極130が設けられ
ている。グリッド電極130は、表面伝導型電子放出素
子から放出された電子ビームを変調するものであり、は
しご型配置の素子行と直交して設けられたストライプ状
の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に対応し
て1個ずつ円形の開口131が設けられている。グリッ
ドの形状や設置位置は図13に示したものに限定される
ものではない。例えば、開口としてメッシュ状に多数の
通過口を設けることもでき、グリッドを表面伝導型電子
放出素子の周囲や近傍に設けることもできる。容器外端
子132およびグリッド容器外端子133は、不図示の
制御回路と電気的に接続されている。
In FIG. 11, a grid electrode 130 is provided between the substrate 120 and the face plate 96. The grid electrode 130 modulates the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device. In order to allow the electron beam to pass through a stripe-shaped electrode provided orthogonal to the ladder-shaped arrangement element row, A circular opening 131 is provided one by one corresponding to the element. The shape and installation position of the grid are not limited to those shown in FIG. For example, a large number of passage openings may be provided in the form of a mesh as openings, and a grid may be provided around or near the surface conduction electron-emitting device. The outer container terminal 132 and the outer grid container terminal 133 are electrically connected to a control circuit (not shown).

【0110】本例の画像形成装置では素子行を1列ずつ
順次駆動(走査)していくのと同期してグリッド電極列
に画像の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。本発明の画像形
成装置は、テレビジョンン放送の表示装置、テレビ会議
システムやコンピュータ等の表示装置の他、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
装置としても用いることもできる。
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. The image forming apparatus of the present invention can be used as an image forming apparatus as an optical printer configured using a photosensitive drum or the like, in addition to a display device for television broadcasting, a display device for a video conference system, a computer, and the like. it can.

【0111】[0111]

【実施例】以下に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をも包含する。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below 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. This also includes those in which substitutions or design changes have been made.

【0112】[実施例1]実施例1では、フリットガラ
ス粉末として、市販されている日本電気硝子社製の低融
点フリットガラスであるLS-3081と同成分のPbO
-B23を主成分とするフリットガラス粉末およびフィ
ラーを用いた。このものの軟化点は362℃である。さ
らに増粘剤として、日本アエロジル社製のAEROSIL20
0(一次粒子の平均粒径は約12nm)を酢酸メチルに
10wt%混入し分散させたものを用い、フリットガラ
ス粉末と混合してフリットガラスペーストとした。この
ときフリットガラス粉末重量5部に対し、AEROSIL20
0の分散液を1重量部とした。このときの粘度は約10
000mPasであった。
[Example 1] In Example 1, as the frit glass powder, PbO having the same component as LS-3081 which is a commercially available low melting point frit glass manufactured by NEC Corporation was used.
A frit glass powder containing -B 2 O 3 as a main component and a filler were used. Its softening point is 362 ° C. AEROSIL20 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
0 (average particle diameter of primary particles is about 12 nm) was mixed and dispersed in methyl acetate at 10 wt%, and mixed with frit glass powder to obtain a frit glass paste. At this time, 5 parts of frit glass powder were added to AEROSIL20.
0 was 1 part by weight. The viscosity at this time is about 10
000 mPas.

【0113】このフリットペースを使用した画像形成装
置の製造方法を以下に示す。電子放出素子としては、図
1(a),(b)に示すタイプの電子放出素子を作成し
た。図1(a)は本素子の平面図、図1(b)は断面図
を示している。また図1(a),(b)中の記号1は絶
縁性基板、2および3は素子に電圧を印加するための一
対の素子電極、4は導電性薄膜、5は電子放出部を示
す。なお図中のLは素子電極2と3の電極間隔、Wは電
子電極の幅を表している。
A method for manufacturing an image forming apparatus using the frit pace will be described below. As the electron-emitting device, an electron-emitting device of the type shown in FIGS. 1A and 1B was prepared. FIG. 1A is a plan view of the device, and FIG. 1B is a cross-sectional view. 1 (a) and 1 (b), reference numeral 1 denotes an insulating substrate, 2 and 3 denote a pair of device electrodes for applying a voltage to the device, 4 denotes a conductive thin film, and 5 denotes an electron emitting portion. In the drawing, L represents the electrode interval between the device electrodes 2 and 3, and W represents the width of the electronic electrode.

【0114】図2を用いて本実施例の電子放出素子の作
成方法を述べる。絶縁性基板1として青板基板を用い、
これを有機溶剤、純水により充分に洗浄後200℃の熱
風で乾燥した。該基板上に、オフセット印刷により素子
電極2,3を形成した(図2(a)参照)。
A method for fabricating the electron-emitting device of this embodiment will be described with reference to FIG. Using a blue board as the insulating substrate 1,
This was sufficiently washed with an organic solvent and pure water and dried with hot air at 200 ° C. Element electrodes 2 and 3 were formed on the substrate by offset printing (see FIG. 2A).

【0115】本実施例において、インキは有機金属から
なるPtレジネートペーストを用いた。石英基板のイン
クは約70℃の乾燥と約580℃の焼成によりPtから
なる素子電極として形成される。焼成後のPt電極厚さ
は約100nmと薄く形成できた。また電子放出材を配
置する素子電極間の寸法を30μmに設定した。
In this example, a Pt resinate paste composed of an organic metal was used as the ink. The ink on the quartz substrate is formed as a Pt element electrode by drying at about 70 ° C. and baking at about 580 ° C. The thickness of the Pt electrode after firing was as thin as about 100 nm. The dimension between the device electrodes on which the electron-emitting materials are arranged was set to 30 μm.

【0116】次に、BJ方式のインクジェット装置(C
anon製BJ-10V)を用いて、水70wt%でI
PA+エチレングリコール+PVAが30wt%の液に
パラジウムモノエタノールアミン(以下、PAMEと略
記)が1wt%となるように調整したものを、上記のよ
うに処理した素子電極上に付し(図2(b)参照)乾燥
した。これを300℃に加熱して、PdO微粒子からな
る微粒子膜を形成し、導電性薄膜4とした(図2(c)
参照)。
Next, a BJ type ink jet apparatus (C
anion BJ-10V), 70% by weight of water
A solution in which palladium monoethanolamine (hereinafter abbreviated as PAME) was adjusted to 1 wt% in a solution containing 30 wt% of PA + ethylene glycol + PVA was placed on the device electrode treated as described above (FIG. 2 (b)). See)) dried. This was heated to 300 ° C. to form a fine particle film composed of PdO fine particles, which was used as a conductive thin film 4 (FIG. 2C).
reference).

【0117】この微粒子膜の平均粒径は9nmであっ
た。また、この導電性薄膜4の膜厚は10nm、シート
抵抗値は5×104Ω/□であった。次に、素子電極2,
3間に電圧を印加し、導電性薄膜4を通電処理(フォー
ミング処理)することにより、電子放出部5を作成した
(図2(d)参照)。
The average particle size of the fine particle film was 9 nm. The thickness of the conductive thin film 4 was 10 nm, and the sheet resistance was 5 × 10 4 Ω / □. Next, the device electrodes 2,
A voltage was applied between the electrodes 3 and the conductive thin film 4 was subjected to an energizing process (forming process) to form an electron-emitting portion 5 (see FIG. 2D).

【0118】フォーミング処理の電圧波形を図3に示
す。図3中、T1およびT2は電圧波形のパルス幅とパ
ルス間隔であり、本実施例ではT1を1m秒、T2を1
0m秒とし、三角波の波高値(フォーミング時のピーク
電圧)は4Vとし、フォーミング処理は約1.3×10
-4Paの圧力雰囲気下で60秒行った。
FIG. 3 shows a voltage waveform of the forming process. In FIG. 3, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. In this embodiment, T1 is 1 ms, and T2 is 1
0 ms, the peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of forming) is 4 V, and the forming process is about 1.3 × 10
This was performed for 60 seconds under a pressure atmosphere of -4 Pa.

【0119】次に、このようにして作成した電子放出素
子を用いて、図12に示すような画像形成装置の表示パ
ネルを作成した。図13は、図12の要部断面図(A-
A'断面の一部)である。図12は基本的には図7と同
じであるが、スペーサー89を有することが図7と大き
く異なる。すなわち、上記に示した方法で導電性薄膜を
形成した基板81を青板ガラスからなるリアプレート9
1に固定した後、基板81の5mm上方に、青板ガラス
からなるフェースプレート96(ガラス基板93の内面
に蛍光膜94とメタルバック95等が形成されて構成さ
れる)を青板ガラスからなる支持枠92を介して配置
し、青板ガラスを研磨加工して300μmの厚さとした
スペーサー89を組み立てた。
Next, a display panel of an image forming apparatus as shown in FIG. 12 was prepared using the electron-emitting device thus prepared. FIG. 13 is a sectional view (A-
A 'part of the section). FIG. 12 is basically the same as FIG. 7 except that a spacer 89 is provided. That is, the substrate 81 on which the conductive thin film is formed by the above-described method is replaced with the rear plate 9 made of blue glass.
1, a face plate 96 made of soda lime glass (formed by forming a fluorescent film 94 and a metal back 95 on the inner surface of a glass substrate 93) is placed 5 mm above the substrate 81. A spacer 89 having a thickness of 300 μm was assembled by polishing a soda lime glass and placing the spacer 89 therebetween.

【0120】次に、フェースプレート96、支持枠9
2、リアプレート91の接合部に、上記仕様で作成した
フリットガラスペーストを塗布し、大気中120℃で1
0分乾燥して溶剤を揮発させてから、410℃で10分
以上焼成することで封着した。このときのプロセスフロ
ー図を図20に示す。
Next, the face plate 96, the support frame 9
2. Apply the frit glass paste prepared according to the above specifications to the joint of the rear plate 91,
After drying for 0 minutes to volatilize the solvent, baking was performed at 410 ° C. for 10 minutes or more to seal. FIG. 20 shows a process flow chart at this time.

【0121】その結果得られたフリットガラス焼成体8
0の固着強度は充分なものであり、また、フリットガラ
ス周辺(支持枠、スペーサー周辺)の電子放出素子は還
元や凝集等の変質を受けることなく、抵抗変化も見られ
ず良好な電子放出特性を示した。また、画像形成装置と
しても、輝度バラツキが少なく、明るく良好な表示を示
した。
The resulting frit glass fired body 8
The bonding strength of 0 is sufficient, and the electron-emitting devices around the frit glass (around the support frame and the spacer) do not undergo deterioration such as reduction or aggregation, and show no change in resistance and have good electron emission characteristics. showed that. In addition, the image forming apparatus exhibited bright and favorable display with little variation in luminance.

【0122】[実施例2]本実施例2では、フリットガ
ラス粉末として、実施例1と同様のものを使用した。本
実施例では、増粘剤として日本アエロジル社製のAEROSI
LCOK84(SiO2とAl23が5:1の混合物で、水
や他の極性系の増粘に適する)を、水に5wt%混入し
分散せたものを用い、フリットガラス粉末を混合してフ
リットガラスペーストとした。このときのフリットガラ
ス粉末5重量部に対し、AEROSILCOK84の分散液を
1重量部とした。このときの粘度は、約17000mP
asであった。図18に水におけるAEROSILCOK84
と200の増粘効果を示す。
Example 2 In Example 2, the same frit glass powder as in Example 1 was used. In this example, AEROSI manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. was used as a thickener.
LCIT84 (a 5: 1 mixture of SiO 2 and Al 2 O 3 , suitable for thickening water and other polar systems) mixed with 5 wt% of water and dispersed is used to mix frit glass powder. Into a frit glass paste. The dispersion of AEROSILCOK84 was 1 part by weight with respect to 5 parts by weight of the frit glass powder at this time. The viscosity at this time is about 17000 mP
as. Figure 18 shows AEROSILCOK84 in water
And a thickening effect of 200.

【0123】このフリットペーストを用いて、実施例1
と同様にして電子放出素子を作成し、実施例1と同様に
画像形成装置の表示パネルを作成した。このときのプロ
セスフロー図を図20に示す。その結果得られたフリッ
トガラス焼成体の固着強度は実施例1と同様十分なもの
であり、フリットガラス周辺部の電子放出素子の変質も
見られず良好な電子放出特性を示した。
Using this frit paste, Example 1
An electron-emitting device was prepared in the same manner as in Example 1, and a display panel of the image forming apparatus was formed in the same manner as in Example 1. FIG. 20 shows a process flow chart at this time. The fixing strength of the fired frit glass body obtained as a result was sufficient as in Example 1, and no deterioration of the electron-emitting device in the periphery of the frit glass was observed, indicating good electron emission characteristics.

【0124】[比較例]フリットガラス粉末として、実
施例1と同様のものを用い、増粘剤としてアクリル系樹
脂のバインダーをテルピネオールに10wt%溶解させ
たものと混合してフリットガラスペーストとした。この
ときの混合比は、フリットガラス粉末を5重量部に対
し、バインダー溶液を1重量部とした。このときの粘度
は約20000mPaであった。
Comparative Example The same frit glass powder as in Example 1 was used, and a frit glass paste was prepared by mixing an acrylic resin binder as a thickener with 10 wt% dissolved in terpineol. The mixing ratio at this time was 5 parts by weight of the frit glass powder and 1 part by weight of the binder solution. At this time, the viscosity was about 20,000 mPa.

【0125】このフリットペーストを用いて、実施例1
と同様にして電子放出素子を作成し、実施例1と同様に
画像形成装置の表示パネルを作成した。このとき、バイ
ンダーを分解させるために、溶剤の乾燥と焼成の間に3
80℃で数分の仮焼成の工程を加える必要があった。こ
のときのプロセスフロー図を図20に示す。
Using this frit paste, Example 1
An electron-emitting device was prepared in the same manner as in Example 1, and a display panel of the image forming apparatus was formed in the same manner as in Example 1. At this time, in order to decompose the binder, between the drying and baking of the solvent, 3
It was necessary to add a calcination step at 80 ° C. for several minutes. FIG. 20 shows a process flow chart at this time.

【0126】さらに、この仮焼成時にバインダーの燃焼
分解による多量のガスが発生した。特にその中の水素や
一酸化炭素等の還元性ガスが、フリットガラス周辺の電
子放出素子に接触することにより、還元や凝集等の変質
を起こさせることになり、抵抗値の上昇が見られた。こ
のためフォーミング不良となり良好な電子放出特性が得
られなかった。また、画像形成装置としては、スペーサ
ーや支持枠近傍で、輝度の低下や、バラツキが生じた。
Further, a large amount of gas was generated due to the combustion decomposition of the binder during the preliminary firing. In particular, the reducing gas such as hydrogen or carbon monoxide in the contact with the electron-emitting device around the frit glass causes deterioration such as reduction and aggregation, and the resistance value was increased. . As a result, forming failure occurred, and good electron emission characteristics could not be obtained. Further, in the image forming apparatus, a decrease in brightness and a variation occurred near the spacer and the support frame.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
リットガラス混合体の増粘剤として、有機バインダーの
代わりにシリカ微粒子を用いることにより、フリット焼
成時に有機バインダーの使用時のような、燃焼分解によ
る還元性ガスの発生を避けることができる。
As described above, according to the present invention, by using silica fine particles instead of an organic binder as a thickening agent for a frit glass mixture, the frit glass mixture can be used as in the case of using an organic binder during frit firing. Generation of reducing gas due to combustion decomposition can be avoided.

【0128】このことにより、フリット剤周辺の導電性
微粒子の還元や凝集等の変質を起こさせることがなく、
そのため、フォーミング不良を避けることができる。さ
らに、大面積にわたって多数の電子放出素子を作成する
場合でも均一な電子放出特性を得ることができ、良好な
表示素子、画像形成装置を提供することができる。
As a result, the conductive fine particles in the vicinity of the frit agent are not deteriorated such as reduction or agglomeration.
Therefore, a forming failure can be avoided. Furthermore, even when a large number of electron-emitting devices are formed over a large area, uniform electron-emitting characteristics can be obtained, and a favorable display device and an excellent image forming apparatus can be provided.

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

【図1】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子の
構成を示す模式的平面図および断面図。
FIG. 1 is a schematic plan view and a cross-sectional view illustrating a configuration of a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図2】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子の
作製方法の一例を示す工程説明図。
FIG. 2 is a process explanatory view showing an example of a method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図3】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子の
製造に際して採用できる通電フォーミング処理における
電圧波形の一例を示すグラフ図。
FIG. 3 is a graph showing an example of a voltage waveform in an energization forming process that can be employed in manufacturing a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図4】測定評価機能を備えた真空処理装置の一例を示
す模式図。
FIG. 4 is a schematic view illustrating an example of a vacuum processing apparatus having a measurement evaluation function.

【図5】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子に
ついての放出電流Ie、素子電流Ifと素子電圧Vfの
関係の一例を示すグラフ図。
FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the emission current Ie, the device current If, and the device voltage Vf for a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図6】本発明を適用可能な単純マトリクス配置した電
子源の一例を示す模式図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of an electron source arranged in a simple matrix to which the present invention can be applied.

【図7】本発明を適用可能な単純マトリクス配置の画像
形成装置の表示パネル一例を示す一部破断斜視図。
FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing an example of a display panel of an image forming apparatus having a simple matrix arrangement to which the present invention can be applied.

【図8】蛍光膜の一例を示す模式図。FIG. 8 is a schematic view illustrating an example of a fluorescent film.

【図9】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。
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a drive circuit for performing display on an image forming apparatus according to an NTSC television signal.

【図10】本発明を適用可能な梯子配置の電子源の一例
を示す模式図。
FIG. 10 is a schematic view showing an example of an electron source having a ladder arrangement to which the present invention can be applied.

【図11】本発明を適用可能な梯子配置の画像形成装置
表示パネルの一例を示す一部破断斜視図。
FIG. 11 is a partially cutaway perspective view showing an example of an image forming apparatus display panel having a ladder arrangement to which the present invention can be applied.

【図12】本発明の方法が適用された画像形成装置の構
成を示す一部破断斜視図。
FIG. 12 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of an image forming apparatus to which the method of the present invention is applied.

【図13】本発明の方法が適用された画像形成装置(図
12)の一部を示す模式断面図。
FIG. 13 is a schematic sectional view showing a part of the image forming apparatus (FIG. 12) to which the method of the present invention is applied.

【図14】Hartwellの表面伝導型電子放出素子の一例を
示す模式図。
FIG. 14 is a schematic view showing an example of a Hartwell surface conduction electron-emitting device.

【図15】液中におけるAEROSIL粒子間の相互作用を示
す説明図。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an interaction between AEROSIL particles in a liquid.

【図16】AEROSIL200(日本アエロジル社製)の種
々の液体の増粘効果を示すグラフ図。
FIG. 16 is a graph showing the thickening effect of various liquids of AEROSIL 200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).

【図17】AEROSIL200(日本アエロジル社製)の粒
径分布を示す図(電子顕微鏡写真)と各種AEROSILの一次
粒子の粒径分布曲線を示すグラフ図。
FIG. 17 is a graph (electron micrograph) showing the particle size distribution of AEROSIL 200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and a graph showing a particle size distribution curve of primary particles of various AEROSILs.

【図18】水におけるAEROSIL200とAEROSILCOK8
4の増粘効果を示すグラフ図。
FIG. 18. AEROSIL200 and AEROSILCOK8 in water
4 is a graph showing the thickening effect of No. 4.

【図19】従来のスペーサ付き画像形成表示装置の概要
を示す分解斜視視図とその縦断面図。
FIG. 19 is an exploded perspective view showing an outline of a conventional image forming display device with spacers, and a longitudinal sectional view thereof.

【図20】実施例と比較例の工程を示すプロセスフロー
図。
FIG. 20 is a process flow chart showing steps of an example and a comparative example.

【図21】表面伝導型電子放出素子を使用した画像形成
装置の従来の製造方法を示す工程説明図。
FIG. 21 is an explanatory process diagram showing a conventional method for manufacturing an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2,3 素子電極 4 導電性薄膜 5 電子放出部 60 素子電極2・3間の導電性薄膜4を流れる素子
電流Ifを測定するための電流計 61 電子放出素子に素子電圧Vfを印加するための
電源 62 電子放出部5・アノード電極64間を流れる放
出電流Ieを測定するための電流計 63 アノード電極64に電圧を印加するための高圧
電源 64 素子の電子放出部より放出される放出電流Ie
を捕捉するためのアノード電極 65 真空装置 66 排気ポンプ 80 フリットガラス 81 電子源基板 82 X方向配線 83 Y方向配線 84 表面伝導型電子放出素子 85 結線 89 スペーサー 91 リアプレート 92 支持枠 93 ガラス基板 94 蛍光膜 95 メタルバック 96 フェースプレート 97 高圧端子 98 外囲器 101 黒色導電材 102 蛍光体 111 表示パネル 112 走査回路 113 制御回路 114 シフトレジスタ 115 ラインメモリ 116 同期信号分離回路 117 変調信号発生器 120 電子源基板 121 電子放出素子 122 Dx1〜Dx10(前記電子放出素子を配線
するための共通配線) 130 グリッド電極 131 電子が通過するための空孔 132 Dox1,Dox2,・・・Doxmよりなる容
器外端子 133 グリッド電極130と接続されたG1,G2,
・・・Gnからなる容器外端子 Vx,Va 直流電圧源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2, 3 Device electrode 4 Conductive thin film 5 Electron emission part 60 Ammeter for measuring device current If flowing through conductive thin film 4 between device electrodes 2 and 3 61 Apply device voltage Vf to an electron emission device Power supply 62 for measuring the emission current Ie flowing between the electron emission section 5 and the anode electrode 64 63 high voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 64 64 emission current emitted from the electron emission section of the element Ie
Anode electrode 65 for capturing air 65 Vacuum device 66 Exhaust pump 80 Frit glass 81 Electron source substrate 82 X-directional wiring 83 Y-directional wiring 84 Surface conduction electron-emitting device 85 Connection 89 Spacer 91 Rear plate 92 Support frame 93 Glass substrate 94 Fluorescence Film 95 metal back 96 face plate 97 high voltage terminal 98 envelope 101 black conductive material 102 phosphor 111 display panel 112 scanning circuit 113 control circuit 114 shift register 115 line memory 116 synchronous signal separation circuit 117 modulation signal generator 120 electron source substrate 121 Electron-emitting device 122 Dx1 to Dx10 (common wiring for wiring the electron-emitting device) 130 Grid electrode 131 Hole for passing electrons 132 Dox1, Dox2,... 133 connected to the grid electrode 130 G1, G2,
... External container terminal composed of Gn Vx, Va DC voltage source

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子放出素子を有する画像形成装置をガ
ラスフリットを介して組み立てる製造方法において、ガ
ラスフリット剤が、主成分であるガラスフリットと、増
粘剤としての無機微粒子と、溶剤もしくは水とからなる
ものであることを特徴とする画像形成装置の製造方法。
In a manufacturing method of assembling an image forming apparatus having an electron-emitting device via a glass frit, a glass frit agent comprises glass frit as a main component, inorganic fine particles as a thickener, a solvent or water. A method for manufacturing an image forming apparatus, comprising:
【請求項2】 前記無機微粒子が、気相反応により得ら
れるシリカ微粒子を主成分とすることを特徴とする、請
求項1記載の画像形成装置の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the inorganic fine particles are mainly composed of silica fine particles obtained by a gas phase reaction.
【請求項3】 前記シリカ微粒子の粒径が、1ないし1
00nmの範囲であることを特徴とする、請求項1また
は2記載の画像形成装置の製造方法。
3. The particle size of the silica fine particles is 1 to 1
The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 1, wherein the thickness is in a range of 00 nm.
【請求項4】 前記シリカ微粒子の含有量が、溶剤もし
くは水に対し1ないし50wt%の範囲であることを特
徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形
成装置の製造方法。
4. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 1, wherein the content of the silica fine particles is in a range of 1 to 50 wt% based on a solvent or water.
【請求項5】 前記電子放出素子が、対向する電極間に
導電性薄膜からなる電子放出部を形成する表面伝導型電
子放出素子であることを特徴とする、請求項1ないし4
のいずれかに記載の画像形成装置の製造方法。
5. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a surface-conduction electron-emitting device having an electron-emitting portion formed of a conductive thin film between opposing electrodes.
The method for manufacturing an image forming apparatus according to any one of the above.
【請求項6】 前記導電性薄膜が、微粒子からなること
を特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載の画
像形成装置の製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the conductive thin film is made of fine particles.
【請求項7】 前記導電性薄膜が、PdもしくはPdOで
あることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに
記載の画像形成装置の製造方法。
7. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 1, wherein said conductive thin film is made of Pd or PdO.
【請求項8】 電子放出素子が、請求項1ないし7のい
ずれかに記載の製造方法により得られることを特徴とす
る電子放出素子。
8. An electron-emitting device obtained by the manufacturing method according to claim 1.
【請求項9】 画像表示素子が、請求項8記載の電子放
出素子を用いてなることを特徴とする画像表示素子。
9. An image display device comprising the electron-emitting device according to claim 8.
【請求項10】 画像形成装置が、請求項9記載の画像
表示素子を用いてなることを特徴とする画像形成装置。
10. An image forming apparatus comprising the image display device according to claim 9.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010519348A (en) * 2007-02-16 2010-06-03 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Acrylate adhesives containing silica nanoparticles cross-linked with polyfunctional aziridine
WO2011125603A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 鶴見曹達株式会社 Ink for conductive polymer etching and method for patterning conductive polymer

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