JPH11329221A - ペースト状物質の塗布方法及び前記塗布方法を用いた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペースト状物質の点状塗布において、直径百
〜数百μｍの所望の寸法の微細な点状塗布を、繰り返し
ばらつきなく塗布することを可能とする。上記塗布方法
を画像表示装置の素子基板における断線欠陥もしくは絶
縁層の絶縁不良の補修に用いることにより、微細なパタ
ーン加工を歩留り良く得ていくことを可能とする 【解決手段】ペースト状物質を充填したバーレル及び精
密ノズルからなる吐出部先端に液点を形成し、被塗布面
に近接して滴下させ塗布する。そして、画像表示装置の
素子基板の配線における断線欠陥もしくは絶縁層の絶縁
不良の補修に、この塗布方法を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はペースト状物質の点
状塗布方法、より具体的には前記塗布方法を用いて作製
した画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来電子や光などの信号を放出してそれ
を受容する部材である受動体に働きかける素子と、それ
に電圧等を印加するための配線からなる電子回路を製造
する方法としては、基板などの被加工物に素子となるべ
ぎ薄膜を成膜し、それをフォトリソグラフィー、エッチ
ング技術によりパターン加工る手法が用いられる。また
このような回路基板の用途は多方面にわったておりその
一つとして平面型表示装置ヘの利用があるが、プラズマ
ディスプレイ（ＰＤＰ）のように厚膜による電子回路の
作製工程においては、スクリーン印刷法、導電性ペース
トや絶縁性ペーストを直接パターン印刷した後焼成して
電極配線パターンや絶縁層を形成する方法もとられてい
る。

【０００３】平面型表示装置を実現する表示技術として
は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ
（ＰＤＰ）、低速電子線蛍光表示管（ＶＦＤ）、マルチ
電子源フラットディスプレイＣＲＴ等がある。

【０００４】従来より電子放出素子には大別して熱陰極
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。このうち冷陰極電子放出素子では表
面伝導型電子放出素子や電界放出型電子放出素子（以
下、「ＦＥ型」と記す。）や、金属／絶縁層／金属型電
子放出素子（以下、「ＭＩＭ型」と記す。）等が知られ
ている。

【０００５】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ;ＲａｄｉｏＥｎｇ．Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０（１９６５）等
に開示されたものや後述する他の例がある。

【０００６】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことによ
り、電子放出が生ずる。この表面伝導型電子放出素子と
しては、前記エリンソン等によるＳｎＯ２薄膜を用いた
もの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｅｍｅｒ：Ｔ
ｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，９，３１７（１９７
２）］、Ｉｎ２０３／ＳｎＯ２薄膜によるもの［Ｍ．Ｈ
ａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ ＣＯｎｆ．，５１９（１９
７５）］、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。

【０００７】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のＭ．ハートウェルの素子構成を図１４
に模式的に示す。同図において００１は基板である。０
０４は導電性薄膜で、Ｈ型形状のパターンにスパッタで
形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォ
ーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部００５が
形成される。尚、図中の素子電極間隔Ｌは０．５〜１ｍ
ｍ、Ｗ’は０．１ｍｍで設定されている。

【０００８】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜００４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００５を形成するのが一般的であった。即ち、通電フ
ォーミングとは前記導電性薄膜００４両端に直流電圧あ
るいは非常にゆっくりとした昇電圧を印加通電し、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００５を形成するこ
とである。尚、電子放出部００５は導電性薄膜００４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００４に電圧を印加し、素子
に電流を流すことにより上述の電子放出部００５より電
子を放出せしめるものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述の表面伝導型電子
放出素子は構造が簡単で製造も容易であることから、大
面積にわたって多数の素子を配列形成できる利点があ
る。そこでその特徴を活かした荷電ビーム源、表示装置
等の応用研究がなされている。多数の表面伝導型電子放
出素子を配列形成した例としては、後述するように梯型
配置と呼ばれる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）で各々結
線した行を多数行配列した電子源があげられる（例えば
特開昭６４−０３１３３２号公報、特開平１−２８３７
４９号公報、特開平２−２５７５５２号公報等）また、
特に表示装置等の画像形成装置においては、近年、液晶
を用いた平板型表示装置がＣＲＴに替って普及してきた
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が望まれ
ていた。自発光型表示装置としては、表面伝導型電子放
出素子を多数配置した電子源と、電子源より放出された
電子によって可視光を発光せしめる蛍光体とを組み合わ
せた表示装置である画像形成装置が上げられる（例えば
ＵＳＰ５,０６６,８８３号）。

【００１０】しかしながら、以上説明したような表面伝
導型電子放出素子を画像表示装置として大面積化するに
は以下のような課題があった。

【００１１】前記伝導型電子放出素子の製造工程におい
て電極や配線パターンを加工する場合、基板上に電極及
び配線材料の全属薄膜を成膜し、これを通常のフォトリ
ソグラフィー、エッチング技術を用いてパターン加工を
行い、電極や配線パターンを形成する。

【００１２】しかし、基板が４０ｃｍ角以上と大面積化
するに従い、フォトリソグラフィー、エッチング技術を
用いてのパターン加工では装置の大型化に伴うコスト増
をまねくほか、電極数の増加、配線数の増加、複雑化に
より、工程数が増え、配線における断線や絶縁層におけ
る絶縁不良等の欠陥が発生しやすくなり、欠陥のない精
密で微細なパターン加工を歩留り良く得てゆくために
は、別工程における精密微細補修（リペア）が必要であ
った。

【００１３】またプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）にみ
られるような印刷法によるパターン加工を用いたとして
も、その作製過程においてレジストインキや導電性ペー
スト、絶縁性ペーストの流動性、印刷版からの抜け性、
転写性及び版圧力性等に起因する欠陥や、微細な埃や焼
成後の厚膜の割れ等による断線や絶縁層の絶縁不良等の
欠陥が生じる可能性が十分予想され、前述と同様に欠陥
のない精密で微細なパターン加工を歩留り良く得ていく
ためには、別工程における微細補修（リペア）が必要で
あると考えられた。

【００１４】しかしながら、この不良箇所を補修する
際、導電性ペーストや絶縁性ペーストを直径百〜数百μ
ｍの精密な点状で定常的定量的に塗布する技術が必要で
あり、従来一般的に用いられている空気圧を用いたディ
スベンサー装置を用いた塗布においては、このような微
細な点状塗布は極めて困難であり、しかも繰り返し塗布
においては寸法間のばらつきが大きく、画像表示装置の
プロセスとして上記した問題を解決させることは困難で
あった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来のペ
ースト状物質の点状塗布方法を用いた画像表示装置にお
ける上述した課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、
本発明を完成するに至ったものであり、本発明により提
供されるペースト状物質の点状塗布方法及びその点状塗
布方法を用いた画像表示装置は以下のものである。

【００１６】即ち本発明のペースト状物質の塗布方法は （１）ペースト状物質の点状塗布方法として、ペースト
状物質を充填したバーレル及び精密ノズルからなる吐出
部先端に液点を形成し、被塗布面に近接して滴下させ塗
布することを特徴とするペースト状物質の塗布方法。 （２）ペースト状物質の点状塗布方法として、精密ノズ
ル先端または、それに似た形状のものの先端にペースト
状物質を転写、付着させ、液点を形成し、被塗布面に近
接して滴下させ塗布する事を特徴とするペースト状物質
の塗布方法。である。本発明によれば、ペースト状物質
の点状塗布において、直径百〜数百μｍの所望の径の微
細な点状塗布が、繰り返しばらつきなく塗布することが
可能となる。上記点状塗布方法を用いた本発明の画像表
示装置は、 （３）電子放出素子を搭載した素子基板としての背面板
と、該背面板と対向して配置されると共に該電子放出素
子から放出される電子線の照射により画像が形成される
画像形成部材を搭載したフェースプレート基板と、該素
子基板と該フェースプレート基板の間にあって該素子基
板及び該フェースプレート基板の周縁を包囲支持する支
持枠と、該支持枠の内側において該素子基板と該フェー
スプレート基板の支柱として配設され該素子基板と該フ
ェースプレート基板を大気圧に対して保持するスペーサ
とを少なくとも有する画像表示装置において、該素子基
板の配線における断線欠陥もしくは絶縁層の絶縁不良の
補修（リペア）に、上記（１）または（２）記載のペー
スト状物質の塗布方法を用いたことを特徴とする画像表
示装置。である。本発明によれば、上記塗布方法を画像
表示装置の素子基板における断線欠陥もしくは絶縁層の
絶縁不良の補修に用いることにより、微細なパターン加
工を歩留り良く得ていくことが可能となるなどの作用が
もたらせられる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施態
様を説明する。

【００１８】まず第一に、ペーストの自重及び表面張力
を利用して液点を形成させるノズルは内径百〜数百μｍ
の精密ノズルを用いるのが好ましく、実際には形成され
る液点の寸法形状はノズル外形に依存するため外形も内
径に準じて小さいものを用いる必要がある。ペーストを
転写、付着させ液点を形成させる場合の液点形成部形状
は上記に示した精密ノズル及びそれに相似した、好まし
くは外形百〜数百μｍ程の鋭利な先端をもつものを使用
する。

【００１９】またこれらの液点形成部は被塗布部材との
相対位置を三次元的に高精度で移動、制御するステージ
をもつ口ボットと組み合わせることが好ましく、それに
依って自動及び量産化を可能とする。

【００２０】対象となるペースト状物質は粘度で数千〜
数万ｃｐｓのものを用い非速乾性のものを用いるのが好
ましい実施の態様である。特に絶縁性ペーストであるフ
リットガラスペーストや銀ペースト等の導電性ペースト
の塗布に本発明を用いると有効である。

【００２１】ペ−ストの自重及び表面張力を利用して液
点を形成させる場合、その液点の寸法形状は液点形成部
バーレルに充填するペースト質量、液点形成部先端外形
寸法及び保持時間に依存するため、所望する形状に応じ
てこれらを適宜適正化させる必要がある。

【００２２】また液点形成部に形成された液点は被塗布
面に近接させることで塗布がなされるが、このとき塗布
形状は、液点形成部と被塗布面とのギャップ距離に依存
するため、上記と同様にこの距離を適宜適正化させる必
要がある。特に微細な点状塗布にはそのギャップ距離は
数十〜数百μｍの範囲で行われる。

【００２３】次に上記点状塗布方法を用いた画像表示装
置の好ましい実施態様を説明する。本発明の画像表示装
置の表面伝導型電子放出素子の基本的な構成には大別し
て、平面型及び垂直型の２つがある。

【００２４】まず、平面型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。

【００２５】図４は、本発明の画像表示装置の平面型表
面伝導型電子放出素子の構成を示す模式図であり、図４
（ａ）は平面図、図４（ｂ）は断面図である。図４にお
いて００１は基板、００２と００３は素子電極、００４
は導電性薄膜、００５は電子放出部である。

【００２６】基板００１としては、石英ガラス、Ｎａ等
の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、スパ
ッタ法等によりＳｉＯ２を推積させたガラス基板及びア
ルミナ等のセラミックス基板等を用いることができる。

【００２７】対向する素子電極００２、００３の材料と
しては、一般的な導電材料を用いることができ、Ｎｉ，
Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ
等の金属或は合金及びＰｄ，Ａｓ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ
２，Ｐｄ−Ａｇ等の金属或は金属酸化物とガラス等から
構成される印刷導体、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２等の透明導
電体及びポリシリコン等の半導体導体材料等から選択す
ることができる。

【００２８】素子電極間隔Ｌ１、素子電極長さＷ１、導
電性簿膜００４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Ｌ１は、好ましくは数千オ
ングストロームから数百マイクロメートルの範囲であ
り、より好ましくは素子電極間に印加する電圧等を考慮
して１マイクロメートルから１００マイクロメートルの
範囲である。

【００２９】素子電極長さＷｌは、電極の抵抗値、電子
放出特性を考慮して、通常数マイクロメートルから数百
マイクロメートルの範囲である。素子電極００２、００
３の膜厚ｄは、通常１００オングストロームから１マイ
クロメートルの範囲である。尚、図４に示した構成だけ
でなく、基板００１上に、導電性薄膜００４、対向する
素子電極００２，００３の順に積層した構成とすること
もできる。

【００３０】導電性簿膜００４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００２、００３ヘの
ステップカバレージ、素子電極００２、００３間の抵抗
値及び後述するフォーミング条件等を考慮して適宜設定
されるが、通常は数オングストロームから数千オングス
トロームの範囲とするのが好ましく、より好ましくは１
０オングストロームより５００オングストロームの範囲
とするのが良い。その抵抗値は、Ｒｓが１０の２乗から
１０の７乗Ωの値である。なおＲｓは、厚さがｔ、幅が
ｗで長さがＩの薄膜の抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ（Ｉ／ｗ）と
おいたときに現れる値で、薄膜材料の抵抗率をρとする
とＲｓ＝ρ／ｔで表される。

【００３１】本明細書において、フォーミング処理につ
いて通電処理を例に挙げて説明するが、フォーミング処
理はこれに限られるものではなく、膜に亀裂を生じさせ
て高抵抗状態を形成する方法であればいかなる方法でも
良い。

【００３２】導電性薄膜００４を構成する材料はＰｄ，
Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆ
ｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ，Ｓ
ｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＰｂＯ，Ｓｂ２Ｏ３等の酸化物、
ＨｆＢ２，ＺｒＢ２_,ＬａＢ₆，ＣｅＢ₆，ＹＢ₄，ＧｄＢ
₄等の硼化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，Ｓｉ
Ｃ，ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ等の窒化
物、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、カーボンの中から適宜選択
される。

【００３３】ここで述ベる微粒子膜とは複数の微粒子が
集合した膜であり、その徴細構造は、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
して島状構造を形球している場合も含む）をとってい
る。微粒子の粒径は、通常数オングストロームから１μ
ｍの範由、好ましくは１０オングストロームから２００
オングストロームの範囲である。

【００３４】電子放出部００５は、導電性薄膜００４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００４の膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォー
ミング等の手法等に依存したものとなる。電子放出部０
０５の内部には１０００オングストローム以下の粒径の
導電性微粒子を合む場含もある。この導電性微粒子は、
導電性薄膜００４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００５
及びその近傍の導電性薄膜００４には、炭素あるいは炭
素化合物を含む場合もある。

【００３５】次に、垂直型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。

【００３６】図５は、本発明の画像表示装置の垂直型表
面伝導型電子放出素子の構成の一例を示す模式断面図で
ある。

【００３７】図５においては、図４に示した部位と同じ
部位には図４に付した符号と同一の符号を付している。
２１は、段差形成部である。基板００１、素子電極００
２及び００３、導電性薄膜００４、電子放出部００５
は、前述した平面型表面伝導型電子放出素子の場合と同
様の材料で構成することができる。段差形成部２１は、
真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成されたＳｉＯ
２等の絶縁性材料で構成することができる。段差形成部
２１の膜厚は、先に述ベた平面型表面伝導型電子放出素
子の素子電極間隔Ｌ１にこ対応し、数千オングストロー
ムから数十マイクロメートルの範囲とすることができ
る。この膜厚は、段差形成部の製法及び素子電極間に印
加する電圧を考慮して設定されるが、数百オングストロ
ームから数マイクロメートルの範囲が好ましい。

【００３８】導電性葦膜００４は、素子電極００２及び
００３と段差形成部２１作成後に、該素子電極００２、
００３の上に積層される。電子放出部００５は、図５に
おいては、段差形成部２１に形成されているが、作成条
件、フォーミング条件等に依存し、形状、位置ともこれ
に限られるものでない。

【００３９】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては様々な方法があるが、その一例を図６に模式断
面図として示す。

【００４０】以下、図４及び図６を参照しながら製造方
法の一例について説明する。図６においても、図４に示
した部位と同じ部位には図４に付した符号と同一の符号
を付している。

【００４１】１）基板００１を洗剤、純水および有機溶
剤等を用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等
により素子電極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフ
ィー技術を用いて基板００１上に素子電極００２、００
３を形成する（図６（ａ））。

【００４２】２）素子電極００２、００３を設けた基板
００１に、有機金属溶液を塗布して、有機金属薄膜を形
成する。有機金属溶液には、前述の導電性膜００４の材
料の金属を主元素とする有機金属化合物の溶液を用いる
ことができる。有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフト
オフ、エッチング等によりパターンニングし、導電性薄
膜００４を形成する（図６（ｂ））。ここでは、有機金
属溶液の塗布法を挙げて説明したが、導電性簿膜００４
の形成法はこれに限られるものでなく、真空蒸着法、ス
パッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディッピン
グ法、スピンナー法等を用いることもできる。

【００４３】３）つづいて、フォーミング処理を施す。
このフォーミング処理方法の一例として通電処理による
方法を説明する。素子電極００２、００３間に、不図示
の電源を用いて、通電を行うと、導電性簿膜００４の部
位に、構造の変化した電子放出部００５が形成される
（図６（ｃ））。通電フォーミングによれば、導電性薄
膜００４に局所的に破壊、変形もしくは変質等の構造変
化した部位が形成される。該部位が電子放出部００５と
なる。通電フォーミングの電圧波形の例を図７に示す。

【００４４】電圧波形は、パルス波形が、好ましい。こ
れにはパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印
加する図７（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７（ｂ）に示した
手法がある。

【００４５】図７（ａ）におけるＴ１及びＴ２は電圧波
形のパルス幅とパルス間隔である。通常Ｔ１は１マイク
ロ秒〜１０ミリ秒、Ｔ２は、１０マイクロ秒〜１００ミ
リ秒の範囲で設定される。三角波の波高値（通電フォー
ミング時のピーク電圧）は、表面伝導型電子放出素子の
形態に応じて適宜選択される。このような条件のもと、
例えば、数秒から数十分間電圧を印加する。パルス波形
は三角波に限定されるものではなく、矩形波など所望の
波形を採用することができる。

【００４６】図７（ｂ）におけるＴｌ及びＴ２は、図７
（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ビーク電圧）は、例えば
０．１Ｖステップ程度づつ増加させることができる。

【００４７】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔Ｔ２中に、導電性薄膜００４を局所的に破壊、変形し
ない程度の電圧を印加し、電流を測定して検知すること
ができる。例えば０．１Ｖ程度の電圧印加により流れる
素子電流を測定し、抵抗値を求めて、１Ｍオーム以上の
抵抗を示した時、通電フォーミングを終了させる。

【００４８】４）フォーミングを終えた素子には活性化
処理を施すのが好ましい。活性化処理を施すことによ
り、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが著しく変化する。

【００４９】活性化処理は、例えば有機物質のガスを含
有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パルス
の印加を繰り返すことで行うことができる。この雰囲気
は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用い
て真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機
ガスを利用して形成することができる他、イオンポンプ
などにより一旦十分に排気した真空中に適当な有機物質
のガスを導入することによっても得られる。このときの
好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空
容器の形状や、有機物質の種類などにより異なるため場
合に応じ適宜設定される。適当な有機物質としては、ア
ルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香
族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン
類、アミン類、フェノール、カルボン酸、スルホン酸等
の有機酸類等を挙げることができ、具体的には、メタ
ン、エタン、プロパンなどＣｎＨ２ｎ＋２で表される飽
和炭化水素、エチレン、プロピレンなどＣｎＨ２ｎ等の
組成式で表される不飽和炭化水素、べンゼン、トルエ
ン、メタノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
アミン、エチルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロ
ピオン酸等が使用できる。この処理により雰囲気中に存
在する有機物質から炭素あるいは炭素化合物が素子上に
堆積し、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、著しく変化す
る。

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

【００５１】炭素あるいは炭素化合物とは、ＨＯＰＧ
（Ｈｉｇｈｌｙ ＯｒｉｅｎｔｅｄＰｙｒｏｌｙｔｉｃ
Ｇｒａｐｈｉｔｅ），ＰＧ（Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ Ｇ
ｒａｐｈｉｔｅ），ＧＣ（Ｇｌaｓｓｙ Ｃａｒｂｏ
ｎ）などのグラファイトが挙げられる（ＨＯＰＧはほぼ
完全な結晶構造をもつグラファイト、ＰＧは結晶粒が２
００Å程度で結晶構造がやや乱れたグラファイト、ＧＣ
は結晶粒が２ＯÅ程度で結晶構造の乱れがさらに大きく
なったものを指す。）非晶質カーボン（アモルファスカ
ーボン及びアモルファスカーボンと前記グラファイトの
微結晶の混合物を含むカーボン）であり、その膜厚は５
００オングストロー以下にするのが好ましく、３００オ
ングストローム以下であればより好ましい。

【００５２】５）活性化工程を経て得られた電子放出素
子は、安定化処理を行うことが好ましい。この処理は真
空容器内の有機物質の分圧が、１ｘ１０−８Ｔｏｒｒ以
下、望ましくは１ｘ１０−１０Ｔｏｒｒ以下で行なうの
が良い。真空容器内の圧力は、１０−６。５〜１０−７
Ｔｏｒｒが好ましく、特に１ｘ１０−８Ｔｏｒｒ以下が
好ましい。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
体的にはソープシヨンポンプ、イオンポンプ等の真空排
気装置を挙げることが出来る。さらに真空容器内を排気
するときには、真空容器全体を加熱して真空容器内壁や
電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやすくす
るのが好ましい。このときの加熱した状態での真空排気
条件は、８０〜２００℃で５時間以上が望ましいが、特
にこの条件に限るものではなく、真空容器の大きさや形
状、電子放出素子の構成などの諸条件により変化する。
なお、上記有機物質の分圧測定は質量分析装置により質
員数が１０〜２００の炭素と水素を主成分とする有機分
子の分圧を測定し、それらの分圧を積算することにより
求める。

【００５３】安定化工程を経た後の、駆動時の零囲気
は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な
特性を維持することが出来る。このような真空雰囲気を
採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の
堆積を抑制でき、結果として素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉ
ｅが安定する。

【００５４】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（グリツドとも呼ぶ）により、電子放出素子からの
電子を制御駆動するはしご状配置のものがある。これと
は別に、電子放出素子をＸ方向及びＹ方向に行列状に複
数個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極
の一方を、Ｘ方向の配線に共通に接続し、同じ列に配さ
れた複数の電子放出素子の電極の他方を、Ｙ方向の配線
に共通に接続するものが挙げられる。このようなものは
所謂単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス配
置について以下に詳述する。

【００５５】本発明の電子放出素子を複数個マトリクス
状に配して得られる電子源基板について、図８を用いて
説明する。図８において７１は電子源基板、７２はＸ方
向配線、７３はＹ方向配線である。７４は表面伝導型電
子放出素子、７５は結線である。尚、表面伝導型電子放
出素７４は、前述した平面型あるいは垂直型のどちらで
あってもよい。

【００５６】ｍ本のＸ方向配線７２は，ＤＸ１，ＤＸ
２，．．ＤＸｍならなり、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
がでぎる。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設計される。
Ｙ方向配線７３は、ＤＹ１，ＤＹ２．．ＤＹｎのｎ本の
配線よりなり、Ｘ方向配線７２と同様に形成される。こ
れらｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３との
間には、不図示の層間絶縁層が設けられており、両者を
電気的に分離している（ｍ、ｎは共に正の整数）。

【００５７】不図示の層間絶縁層は，真空蒸着法，印刷
法，スパッタ法等を用いて形成されたＳｉＯ２等で構成
される。例えば、Ｘ方向配線７２を形成した基板７１の
全面或は一部に所望の形状で形成され、特にＸ方向配線
７２とＹ方向配線７３の交差部の電位差に耐え得るよう
に膜厚、材料、製法が設定される。Ｘ方向配線７２とＹ
方向配線７３は，それぞれ外部端子として引き出されて
いる。

【００５８】表面伝導型放出素子７４を構成する一対の
電極（不図示）は、ｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方
向配線７３と導電性金属等からなる結線７５によって電
気的に接続されている。

【００５９】配線７２と配線７３を構成する材料、結線
７５を構成する材料及び一対の素子電極を構成する材料
は、その構成元素の一部あるいは全部が同一であって
も、またそれぞれ異ってもよい。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。

【００６０】Ｘ方向配線７２には、Ｘ方向に配列した表
面伝導型放出素子７４の行を選択するための走査信号を
印加する、不図示の走査信号印加手段が接続される。一
方、Ｙ方向配線７３にはＹ方向に配列した表面伝導型放
出素子７４の各列を入力信号に応じて変調するための、
不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子放出素
子に印加される駆勲電圧は、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。

【００６１】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて、個別の素子を選択し、独立に駆動可能とす
ることができるら。

【００６２】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表示装置について、図９と図１０及
び図１１を用いて説明する。図９は画像表示装置の表示
パネルの一例を示す模式斜視図であり、図１０は、図１
１の画像表示装置に使用される蛍光膜の模式図である。
図１１はＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行な
うための駆動回路の一例を示すブロック図である。

【００６３】図９において７１は電子放出素子を複数配
した電子基板、８１は電子源基板７１を固定したリアプ
レート、８６はガラス基板８３の内面に蛍光膜８４とメ
タルバック８５等が形成されたフェースプレートであ
る。８２は、支持枠であり該支持枠８２には、リアプレ
ート８１、フェースプレート８６がフリットガラス等を
用いて接続されている。８８は外囲器であり、例えば大
気中あるいは窒素中で４００〜５００度の温度範囲で１
０分以上焼成され、封着される。

【００６４】７４は、図４における電子放出部に相当す
る。７２、７３は、表面伝導型電子放出素子の一対の素
子電極と接続されたＸ方向配線及びＹ方向配線である。

【００６５】外囲器８８は、上述の如く、フェースープ
レート８６、支持枠８２、リアプレート８１で構成され
る。リアプレート８１は主に電子源基板７１の強度を補
強する目的で設けられるため、電子源基板７１自体で十
分な強度を持つ場合は別体のリアプレート８１は不要と
することができる。即ち、基板７１に直接支持枠８２を
封着し、フエースプレート８６、支持枠８２及び基板７
１で外囲器８８を構成しても良い。一方、フェースープ
レート８６、リアプレート８１間に、スペーサー（耐大
気圧支持部材）とよばれる不図示の支持体を設置するこ
とにより、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器８８
を構成することもでぎる。

【００６６】図１０は、図９のフェースプレートに形成
された蛍光膜を示す模式図である。蛍光膜８４はモノク
ロームの場合は蛍光体のみから構成することができる。
カラーの蛍光膜の場合は蛍光体の配列によりブラックス
トライプあるいはブラックマトリクスなどと呼ばれる黒
色部材９１と蛍光体９２とから構成することができる。
ブラックストライプ、ブラックマトリクスを設ける目的
は、カラー表示の場合、必要となる三原色蛍光体の各蛍
光体９２間の塗り分け部を黒くすることで混色等を目立
たなくすることと、外光反射によるコントラストの低下
を抑制することにある。ブラックストライプの材料とし
ては、通常用いられている黒鉛を主成分とする材料の
他、光の透過及び反射が少ない材料であれば、これを用
いることができる。

【００６７】図９に示したガラス基板８３に蛍光体を塗
布する方法は、モノクローム、カラーによらず、沈殿
法、印刷法等が採用できる。蛍光膜８４の内面側には、
通常メタルバック８５が設けられる。メタルパックを設
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８６側ヘ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。

【００６８】フェースプレート８６には、更に蛍光膜８
４の導電性を高めるため、蛍光膜８４の外面側（ガラス
基板８３側）に透明電極（不図示）を設けてもよい。

【００６９】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。

【００７０】図９に示した面像形成装置は、例えば以下
のようにして製造される。外囲器８８は、前述の安定化
工程と同様に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、ソー
プションポンプなどのオイルを使用しない排気装置によ
り不図示の排気管を通じて排気し、１０−７ Ｔｏｒｒ
程度の真空度の有機物質の十分少ない雰囲気にした後、
封止される。外囲器８８の封止後の真空度を維持するた
めに、ゲッター処理を行なうこともできる。これは、外
囲器８８の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱
あるいは高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器８８
内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを加熱
し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常Ｂａ
等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、たとえ
ば１ｘ１０−５ないしは１ｘ１０−７Ｔｏｒｒの真空度
を維持するものである。

【００７１】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行う為の駆動回路の構成例
について、図１１を用いて説明する。図１１において、
１０１は画像表示表示パネル、１０２は走査回路、１０
３は制御回路、１０４はシフトレジスタである。１０５
はラインメモリ、１０６は同期信号分離回路、１０７は
変調信号発生器、ＶｘおよびＶａは直流電圧源である。

【００７２】表示パネル１０１は、端子Ｄｏｘ１乃至Ｄ
ｏｘｍ、端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎ、及び高圧端子Ｈｖ
を介して外部の電気回路と接続している。端子Ｄｏｘ１
乃至Ｄｏｘｍには、表示パネル内に設けられている電子
源、即ち、Ｍ行Ｎ列の行列状にマトリクス配線された表
面伝導型電子放出素子群を一行（Ｎ素子）ずつ順次駆動
する為の走査信号が印加される。

【００７３】端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎには、前記走査
信号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の
各素子の出カ電子ビームを制御する為の変調信号が印加
される。高圧端子Ｈｖには、直流電圧源Ｖａより、例え
ば１０Ｋ〔ｖ〕の直流電圧が供給されるが、これは表面
伝導型電子放出素子から放出される電子ビームに蛍光体
を励起するのに十分なエネルギーを付与する為の加速電
圧である。

【００７４】走査回路１０２について説明する。同回路
は、内部にＭ個のスイッチング素子を備えたもので（図
中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）ある。各ス
イッチング素子は、直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは
０〔ｖ〕（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、
表示パネル１０１の端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍと電気
的に接続される。Ｓｌ乃至Ｓｍの各スイッチング素子
は、制御回路１０３が出カする制御信号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。

【００７５】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カする
よう設定されている。

【００７６】制御回路１０３は、外部より入力する画像
信号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部の動
作を整合させる機能を有する。制御回路１０３は、同期
信号分離回路１０６より送られる同期信号Ｔｓｙｎｃに
基づいて、各部に対してＴｓｃａｎおよびＴｓｆｔおよ
びＴｍｒｙの各制御信号を発生する。

【００７７】同期信号分離回路１０６は、外部から入力
されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から同期信号成分と輝
度信号成分とを分離する為の回路で、一般的な周波数分
離（フィルター）回路等を用いて構成できる。同期信号
分離回路１０６により分離された同期信号は、垂直同期
信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜上
Ｔｓｙｎｃ信号として図示した。前記テレビ信号から分
離された画像の輝度信号成分は便宜上ＤＡＴＡ信号と表
した。該ＤＡＴＡ信号はシフトレジスタ１０４に入カさ
れる。

【００７８】シフトレジスタ１０４は、時系列的にシリ
アルに入カされる前記ＤＡＴＡ信号を、面像の１ライン
毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制
御回路１０３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて
動作する（即ち、制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジスタ
１０４のシフトクロックであるということもでき
る。）。シリアル／パラレル変換された画像１ライン分
（電子放出素子Ｎ素子分の駆動データに相当）のデータ
は、Iｄ１乃至ＩｄｎのＮ個の並列信号として前記シフ
トレジスタ１０４より出カされる。

【００７９】ラインメモリ１０５は、画像１ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路１０３より送られる制御信号Ｔｍｒｙに従
って適宜Ｉｄｎ１乃至Ｉｄｎの内容を記憶する。記億さ
れた内容は、Ｉｄ’１乃至Ｉｄ’ｎとして出力され、変
調信号発生器１０７に入力される。

【００８０】変詞信号発生器１０７は、画像データＩ
ｄ’１乃至Ｉｄ’ｎの各々に応じて表面伝導型電子放出
素子の各々を適切に駆動変調する為の信号源であり、そ
の出力信号は、端子Ｄｏｙ１乃圭Ｄｏｙｎを通じて表示
パネル１０１内の表面伝導型電子放出素子に印加され
る。

【００８１】本発明の電子放出素子は放出電流Ｉｅに対
して以下の基本特性を有している。即ち、電子放出には
明確なしきい値電圧Ｖｔｈがあり、Ｖｔｈ以上の電圧を
印加された時のみ電子放出が生じる。電子放出しきい値
以上の電圧に対しては、素子ヘの印加電圧の変化に応じ
て放出電流も変化する。このことから、本素子にパルス
状の電圧を印加する場合、例えば電子放出閾値以下の電
圧を印加しても電子放出は生じないが、電子放出閾値以
上の電圧を印加する場合には電子ビームが出力される。
その際、パルスの波高値Ｖｍを変化させることにより出
力電子ビームの強度を制御することが可能である。ま
た、パルスの幅Ｐｗを変化させることにより出力される
電子ビームの電荷の総量を制御することが可能である。

【００８２】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器１０７として、一定長さの電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜パルスの波
高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いること
ができる。

【００８３】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器１０７として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ことができる。

【００８４】シフトレジスタ１０４やラインメモリ１０
５は、デジタル信号式のもの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なわれれば良いからである。

【００８５】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１０６の出カ信号ＤＡＴＡをデジタル信号化
する必要があるが、これには１０６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１０
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１０７に用いられる回路が若干異なった
ものとなる。即ち、デジタル信号を用いた電圧変調方式
の場合、変調信号発生器１０７には、例えばＤ／Ａ変換
回路を用い、必要に応じて増幅回路などを付加する。パ
ルス幅変調方式の場合、変調信号発生器１０７には、例
えば高速の発振器および発振器の出力する波数を計数す
る計数器（カウンタ）及び計数器の出力値と前記メモリ
の出力値を比較する比較器（コンパレータ）を組み合せ
た回路を用いる。必要に応じて、比較器の出力するパル
ス幅変調された変調信号を表面伝導型電子放出素子の駆
動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加すること
もできる。

【００８６】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器１０７には、例えばオペアンプなど
を用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフ
ト回路などを付加することもできる。パルス幅変調方式
の場合には、例えば、電庄制御型発振回路（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。

【００８７】このような構成をとり得る本発明の画像表
示装置においては、各電子放出素子に、容器外端子Ｄｏ
ｘｌ乃至Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙｌ乃至Ｄｏｙｎを介して電圧
を印加することにより、電子放出が生ずる。高圧端子Ｈ
ｖを介してメタルバック８５、あるいは透明電極（不図
示）に高圧を印加し、電子ビームを加速する。加速され
た電子は、蛍光膜８４に衝突し、発光が生じて面像が形
成される。

【００８８】ここで述ベた画像表示装置の構成は一例で
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，ＳＥＣ
ＡＭ方式などや、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Ｔ
Ｖ）方式をも採用できる。

【００８９】次に、はしご型配置の電子源及び画像表示
装置について図１２及び図１３を用いて説明する。

【００９０】図１２は、はしご型配置の電子源の一例を
示す模式図である。図１２において、１１０は電子源基
板、１１１は電子放出素子である。１１２、Ｄｘ１〜Ｄ
ｘ１０は、電子放出素子１１１を接続するための共通配
線である。電子放出素子１１１は、基板１１０上に、Ｘ
方向に並列に複数個配されている（これを素子行と呼
ぶ）。この素子行が複数個配されて、電子源を構成しで
いる。各素子行の共通配線間に駆動電圧を印加すること
で、各素子行を独立に駆動させることができる。即ち、
電子ビームを放出させたい素子行には、電子放出しきい
値以上の電圧を、電子ビームを放出しない素子行には、
電子放出しきい値以下の電圧を印加する。各素子行間の
共通配線Ｄｘ２〜Ｄｘ９は、例えばＤｘ２、Ｄｘ３を同
一配線とすることもできる。

【００９１】図１３は，はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置におけるパネル構造の一を示す模式斜視図
である。１２０はグリッド電極、１２１は電子が通過す
るための開孔、１２２はＤｏｘ１，Ｄｏｘ２，．．．Ｄ
ｏｘｍよりなる容器外瑞子である。１２３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、１１０は各素子行間の共通配線を同一配
線とした電子源基板である。図１３においては、図９、
図１２に示した部位と同じ部位には、これらの図に付し
たのと同一の符号を付している。ここに示した面像表示
装置と、図９に示した単純マトリクス配置の画像表示装
置との大きな違いは、電子源基板１１０とフェースプレ
ート８６の間にグリッド電極１２０を備えているか否か
である。図１３においては、基板１１０とフェースプレ
ート８６の間には、グリッド電種１２０が設けられてい
る。グリッド電極１２０は、表面伝導型放出素子から放
出された電子ビームを変調するためのものであり、はし
ご型配置の素子行と直交して設けられたストライプ状の
電極に電子ビームを通過させるため、各素子に対応して
１個ずつ円形の開孔１２１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
めではない。例えば、開孔としてメッシュ状に多数の通
過口を設けることもでき、グリッドを表面伝導型放出素
子の周囲や近傍に設けることもできる。

【００９２】容器外端子１２２およびグリッド容器外端
子１２３は、不図示の制御回路と電気的に接続されてい
る。

【００９３】本例の画像表示装置では、素子行を１列ず
つ順次駆動（走査）していくのと同期してグリッド電極
列に画像１ライン分の変調信号を同時に印加する。これ
により、各電子ビームの蛍光体ヘの照射を制御し、画像
を１ラインずっ表示すことができる。

【００９４】本発明の画像表示装置は、テレビジョン放
送の表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等
の表示準置の他、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表示装置等としても用いること
ができる。

【００９５】

【実施例】以下実施例に基ずいて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明がこれらによって何等限定されるも
のではない。 ［実施例１］実施例１にはペーストとして絶縁性のフリ
ットガラスを溶媒と混合し、ペーストとしたものをバー
レルに充填し、ぺーストの自重及び表面張力を利用して
滴下点状塗布した本発明の塗布方式の１例を示す（図
１）。

【００９６】フリットガラス粉体には、市販されている
日本電気硝子（株）社製の絶縁性非晶質フリットガラス
であるＬＳ３０８１の粒径３２５メッシュのものを用
い、それをテルピネオールの溶剤にアクリル系樹脂のバ
インダーを溶かしたビークルに９：１の割合で混合する
ことでフリットガラスペーストとして用いた。

【００９７】このフリットガラスペースト１００４を内
径２００μｍ、外形６００μｍの精密ノズル１００１と
組み合わせたバレル１００２に２０ｇ充填し、精密三次
元ステージを持つ口ボット支持台に装着（図１（ａ））
し、青板ガラス（ソーダ石灰ガラス）１００３上に点状
塗布した。

【００９８】塗布はまず青板ガラス１００３上の塗布位
置から真上に離れた位置でノズル１００１を２ｓｅｃ保
持し（図１（ｂ）〜（ｃ））、ノズル１００１先端に液
点を形成させると同時にノズル１００１を青板ガラス１
００３面から１００μｍの距離まで下降させ、液点を青
板ガラス１００３面に移動、付着させることで塗布を行
い、これを位置を変えながら数回繰り返した（図１
（ｄ）〜（ｅ））。塗布後１２０℃において乾燥を行っ
た後、電気炉において最高温度３５０〜３８０℃で仮焼
成を行い、続いて最高温度４００〜４５０℃において焼
成を行った。尚仮焼成はフリットペースト中の有機バイ
ンダを分解、焼成するために行った。

【００９９】このようにして作製されたフリットガラス
焼成体は、径３００〜３５０μｍ、個々の形状寸法にお
いてもばらつきの小さい塗布が可能であった。 ［実施例２］実施例２にはペーストとして導電性の銀ペ
ーストを用い、鋭利な先端形状をもつ液点形成部に転写
付着させ、液点を形成し、被塗布面に近づけ点状塗布し
た本発明の塗布方式の１例を示す。

【０１００】銀ペーストは予め別容器においてペースト
溜め２０４としておいた。この銀ペーストを青板ガラス
２０１上にフォトリソグラフィー、エッチング技術をも
ちいて加工した幅３００μｍで、中央に１００μｍの幅
で断線させた銀配線２０２上に、先端形状が径数十〜数
百μｍの針状である液点形成部２０３にペースト溜め２
０４から転写付着させ、液点を形成し、被塗布面に近づ
けることで塗布を行った。尚、液点形成部は三次元に高
精度な移動、制御が可能な口ボットと組み合わせ、自動
及び量産化を可能としている。

【０１０１】塗布はまず液点形成部２０３をペースト溜
め２０４に０〜１００μｍ沈み込ませ、液点形成部先端
に径数十〜数百μｍの液点を形成させ（図２（ａ）
（ｂ））、その先端を銀配線２０２上の断線箇所に数十
〜数百μｍの距離まで近づけ、液点を塗布面に移動、付
着させることで塗布を行い、これを位置を変え数回繰り
返した（図２（ｃ）（ｄ））。

【０１０２】塗布後１００℃において乾燥を行った後、
電気炉において最高温度４００〜６００℃において焼成
を行った。

【０１０３】このようにして作製された銀ペースト焼成
体は、径１００〜３００μｍで個々の形状寸法において
もばらつきの小さい塗布が可能となり、銀配線両端の導
通も良好なものが得られた。 ［実施例３］実施例３は、本発明の実施例１で示したペ
ーストの自重及び表面張力を利用して行った滴下点状塗
布を実施様態に示したマトリックス型配置電子源の画像
表示装置の配線欠陥のリペアに用いた１例を示す。

【０１０４】図３は本実施例の画像表示装置の一部を破
断した斜視図である。図３において３０５は青板ガラス
を研磨加工し数百μｍの厚さとしたスペーサ、３０１は
青板ガラスを材質とした基板にフォトリソエッチング及
びスクリーン印刷によりパターン加工されたＸ方向配線
３０２等からなる素子基板、３１０は青板ガラス基板３
０７、蛍光体３０８及びメタルバック３０９からなるフ
ェースプレート、３０６は支持枠である。

【０１０５】以下に配線欠陥のリペアとして行った銀ペ
ースト３０４の塗布方式を説明する。

【０１０６】素子基板３０１はまず良く洗浄された青板
ガラスよりなる基板００１にスパッタリング法により金
属薄膜を形成した後、フォトリソエッチング法により素
子電極００２、００３を形成した。材質は厚さ５０Åの
Ｔｉを下引きとした厚さ１０００ÅのＮｉ薄膜であり、
素子電極間隔は２μｍとした。

【０１０７】次に素子電極００３と接続するようにＹ方
向配線７３を形成した。Ｙ方向配線７３は銀ペーストを
用い、スクリーン印刷法でパターン化した後、最高温度
５５０℃で１０分焼成したもので、幅は１００μｍ、厚
さ１０μｍであった。次に絶縁膜１１をガラスを主成分
とするペーストで印刷後、最高温度５５０℃で１０分焼
成することで形成した。次にＸ方向配線７２を絶縁膜１
１上に素子電極００２と接続するように形成した。形成
方法はＹ方向配線と同様な手段を用い、幅３００μｍ、
厚さ２０μｍであった。

【０１０８】次に微粒子電子放出材からなる薄膜を有機
金属溶液の塗布焼成により形成し、その後フォトリソグ
ラフィー等によってパターニングを行うことで、電子放
出部を含む薄膜００４を形成し、電子源基板が完成し
た。

【０１０９】次にＸ方向配線に数点の断線箇所が生じた
ので、べ一スト状の銀べ−ストを内径２００μｍ、外形
５００μｍの精密ノズルと組み合わせたバーレルに５０
９充填し、精密三次元ステージを持つロボットに装着し
塗布することで配線欠陥のリペアを行った。

【０１１０】塗布は、配線基板上の欠陥箇所の真上に離
れた位置でノズルを１．５ｓｅｃ保持し、ノズル先端に
液点を形成させると同時にノズルを被塗布面から１００
μｍの距離まで下降させ、液点を被塗布面に付着させる
ことで塗布を行い、これを位置を変えて数回行った。そ
して１００℃で乾燥後、５００℃の焼成を施した後、電
子源基板３０１をスペーサ３０３と支持枠３０６を介し
フェースプレート３１０と接着するため、フェースプレ
ート３１０、電子源基板３０１、支持枠３０６の接着部
にフリットガラスを個々に塗布、乾燥し、３００〜４０
０℃で仮焼成を施した後、それらを位置合わせしながら
焼成することで封着を行った。

【０１１１】リペア箇所の銀ペースト焼成体３０４は径
１００〜３００μｍで個々の形状寸法においてもばらつ
きは小さく、配線両端の導通も良好なものが得られた。

【０１１２】このように本発明により作製された画像表
示装置は、以上のように電子源基板作製時に生じた断線
欠陥を、本塗布法を用いてリベアすることにより歩留り
を向上させることができた。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、ペ
ースト状物質の点状塗布において、直径百〜数百μｍの
所望の寸法の微細な点状塗布が、繰り返しばらつきなく
塗布することが可能となり、またこの塗布方法を画像表
示装置に用いることにより、電子回路作製過程における
配線の断線欠陥もしくは絶縁層の絶縁不良の補修（リペ
ア）に用いることができ、微細なパターン加工を歩留り
良く得ていくことが可能となるなどの作用がもたらせら
れる等の効果を得ることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す塗布工程図で、（ａ）
ー（ｅ）の順に、その工程をしめす。

【図２】本発明の実施例２を示す塗布工程図で、（ａ）
ー（ｄ）の順に、その工程をしめす。

【図３】本発明の実施例３における画像表示装置の模式
斜視図である。

【図４】本発明の画像表示装置における平面型表面伝導
型電子放出素子の構成を示す模式図で、（ａ）は平面
図、（ｂ）は断面図である。

【図５】本発明の画像表示装置における垂直型表面伝導
型電子放出素子の構成を示す模式断面図である。

【図６】本発明の画像表示装置における平面型表面伝導
型電子放出素子の製造方法を示す模式断面図で、（ａ）
−（ｃ）の順にその工程を示す。

【図７】本発明の画像表示装置における平面型表面伝導
型電子放出素子の製造に際して採用できる通電フォーミ
ング処理における電圧波形の一例を示す模式図で、
（ａ）はパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に
印加する場合、（ｂ）はパルス波高値を増加させなが
ら、電圧パルスを印加する場合を示す。

【図８】本発明の画像表示装置におけるマトリクス配置
型の電子源基板の一例を示す模式図である。

【図９】本発明の画像表示装置の表示パネルの１例を示
す模式斜視図である。

【図１０】図１１の画像表示装置に使用される蛍光膜の
一例を示す模式図である。

【図１１】画像表示装置にＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
応じて表示を行うための駆動回路の一例を示すブロック
図である。

【図１２】本発明の画像表示装置における梯子配置型電
子源基板の一例を示す模式図である。

【図１３】本発明の梯子配置型配置の電子源を備えた画
像表示装置の表示パネルの一例を示す模式図である。

【図１４】従来の表面伝導型電子放出素子の模式平面図
である。

【符号の説明】

００１：基板 ００２、００３：電子電極 ００４：導電性薄膜 ００５：電子放出部 ２１：段差形成部 ７１：電子源基板 ７２、３０２：Ｘ方向配線 ７３：Ｙ方向配線 ７４：表面伝導型電子放出素子 ７５：結線 ８１：リヤプレート ８２、３０６：支持枠 ８３、３０７：ガラス基板 ８４、３０８：蛍光膜 ８５、３０９：メタルバック ８６、３１０：フェースプレート ８７：高圧端子 ８８：外囲器 ９１：黒色部材 ９２：蛍光体 １０１：表示パネル １０２：走査回路 １０３：制御回路 １０４：シフトレジスタ １０５：ラインメモリ １０６：同期信号分離回路 １０７：変調信号発生器 ＶＸ，Ｖａ：直流電圧源 １１０：電子源基板 １１１：電子放出素子 １１２：Ｄｘ１〜Ｄｘ１０は前記電子放出素子を配線す
るための共通配線 １２０：グリッド電極 １２１：電子が通過するための開孔 １２２：Ｄｏｘｌ，Ｄｏｘ２，・・・Ｄｏｘｍよりなる
容器外端子 １２３：Ｇ１,Ｇ２,Ｇ３,・・・ＧＮ―１，ＧＮ，より
なる容器外端子 １００１：ノズル １００２：バレル １００３、２０１、３０１：ガラス基板 １００４：フリットガラスペースト ２０２：銀配線 ２０３：液点形成部 ２０４、３０４：銀ペースト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペースト状物質を充填したバーレル及び
   精密ノズルからなる吐出部先端に液点を形成し、被塗布
   面に近接して滴下させ塗布することを特徴とするペース
   ト状物質の塗布方法。
2. 【請求項２】 精密ノズル先端または、それに似た形状
   のものの先端にペースト状物質を転写、付着させ、液点
   を形成し、被塗布面に近接して滴下させ塗布する事を特
   徴とするペースト状物質の塗布方法。
3. 【請求項３】 電子放出素子を搭載した素子基板として
   の背面板と、該背面板と対向して配置されると共に該電
   子放出素子から放出される電子線の照射により画像が形
   成される画像形成部材を搭載したフェースプレート基板
   と、該素子基板と該フェースプレート基板の間にあって
   該素子基板及び該フェースプレート基板の周縁を包囲支
   持する支持枠と、該支持枠の内側において該素子基板と
   該フェースプレート基板の支柱として配設され該素子基
   板と該フェースプレート基板を大気圧に対して保持する
   スペーサとを少なくとも有する画像表示装置において、
   該素子基板の配線における断線欠陥もしくは絶縁層の絶
   縁不良の補修に、請求項（１）または（２）に記載のペ
   ースト状物質の塗布方法を用いたことを特徴とする画像
   表示装置。
4. 【請求項４】 電子放出素子を搭載した素子基板として
   の背面板と、該背面板と対向して配置されると共に該電
   子放出素子から放出される電子線の照射により画像が形
   成される画像形成部材を搭載したフェースプレート基板
   と、該素子基板と該フェースプレート基板の間にあって
   該素子基板及び該フェースプレート基板の周縁を包囲支
   持する支持枠と、該支持枠の内側において該素子基板と
   該フェースプレート基板の支柱として配設され該素子基
   板と該フェースプレート基板を大気圧に対して保持する
   スペーサとを少なくとも有する画像表示装置の、該素子
   基板の配線における断線欠陥もしくは絶縁層の絶縁不良
   の補修方法において、該補修にあたり請求項（１）〜
   （２）記載のペースト状物質の塗布方法を用いることを
   特徴とする画像表示装置の素子基板の配線における断線
   欠陥もしくは絶縁層の絶縁不良の補修方法 。