KR100378103B1 - 전자원, 화상 형성 장치 및 전자원 제조 방법 - Google Patents

전자원, 화상 형성 장치 및 전자원 제조 방법 Download PDF

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Abstract

전자 방출 장치의 전자 방출 특성의 균일성이 향상된다. 기판에는 매트릭스 형태로 배치되고 전극 및 도전성 막을 각각 갖는 전자 방출 장치들에 전기 접속된 행방향 와이어(row-directional wire) 및 열방향 와이어(column-directional wire)가 형성된다. 행방향 와이어의 위치(X1)와 기판의 주연부 사이의 위치(X0)에 의사 행방향 와이어가 형성되고, 열방향 와이어의 위치(Y1)와 기판의 주연부 사이의 위치(Y0)에 의사 열방향 와이어가 형성된다. 의사 행방향 와이어 및 의사 열방향 와이어에는 의사 전극이 전기 접속된다.

Description

전자원, 화상 형성 장치 및 전자원 제조 방법 {ELECTRON SOURCE, IMAGE FORMING APPARATUS, AND MANUFACTURE METHOD FOR ELECTRON SOURCE}
본 발명은 전자원, 화상 형성 장치 및 전자원을 제조하는 방법에 관한 것이다.
평면형 전자원을 형성하도록 다수의 전자 방출 장치와 그 장치에 연결된 배선들이 기판 상에 배치되고, 화상을 표시하도록 소정의 전자 방출 장치로부터 전자 비임이 방출되는 다수의 장치들이 알려져 있다. 예를 들어, 미국 특허 공보 제5,942,849호[네일 알렉산더 케이드(Neil Alexander Cade)]는 상호 직각으로 교차하는 2개의 그리드 전극(배선)에 의해 전계 에미터 칩으로부터의 전자 방출을 제어하는 장치를 개시한다. 이 장치에서, 전자 방출 장치는 배선들 사이에서 교차점에 배치된다. 또 다른 구성으로서, 배선이 형성되지 않은 기판 영역 내의 배선 교차점 근처에 전자 방출 장치가 배치된 구조가 알려져 있다. 본 출원인은 그러한 구성을 갖는 장치를 이미 제안한 바 있다. 예를 들어, 그러한 장치는 미국 특허 공보 제5,654,607호에 개시되어 있다.
전자 방출 장치들은 개략적으로 열전자 방출 장치 및 냉음극 전자 방출 장치로 분류된다. 냉음극 전자 방출 장치로서, 전계 방출형(field emission type; FE형), 금속/절연체/금속형(metal/insulator/metal type; MIM형), 표면 전도형 전자 방출 장치 등이 알려져 있다.
FE형의 실시예들은 "전계 방출"[W. P. Dyke ＆ W. W. Dolan, Advance in Electron Physics, 8, 89 (1956)] 및 "몰리브데늄 콘과 박막 전계 방출 음극의 물리적 특성"[C. A. Spindt, J Appl. Phys., 47, 5284 (1976)] 등에 개시되어 있다.
MIM형의 실시예들은 "터널-방출 장치의 조작"[C. A. Mead, J. Appl. Phys., 32, 646 (1961)] 등에 개시되어 있다.
표면 전도형 전자 방출 장치의 실시예들은 레시오 전자 물리[10, 1290 (1965)] 등에서 엠. 아이. 엘린슨에 의해 개시되어 있다.
표면 전도형 전자 방출 장치는 절연 기판 상에서 박막 평면과 평행하게 형성된 작은 영역을 갖는 박막을 통해 전류가 흐를 때 전자 방출이 일어나는 현상을 이용한다.
표면 전도형 전자 방출 장치에 대한 보고에 의하면, 엘린슨 등에 의한 SnO2박막을 이용하는 장치, 금 박막을 이용하는 장치["Thin Solid Films", G. Dittmer, 9, 317 (1972)], In2O3/SnO2박막을 이용하는 장치[M. Hartwell ＆ C. G. Fonstad, IEEE Trans. ED Conf., 519 (1975)], 탄소 박막을 이용하는 장치["Vacuum", Hisashi ARAKI, et. al., Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)] 등이 개시되어 있다.
이러한 표면 전도형 전자 방출 장치의 전형적인 실시예로서, 엠. 하트웰(M. Hartwell)에 의한 장치 구조가 도19에 개략적으로 도시되어 있다. 기판(401) 상에는, H형 패턴을 갖고 스퍼터링 금속 산화 박막으로 제조된 도전성 막(404)이 형성된다. 도19에서 해칭되어 도시된 전자 방출 영역(405)은 이후에 설명되는 소위 에너지화(energization) 형성 조작에 의해 형성된다. 도19에 도시된 장치 전극 거리(L)는 0.5 내지 1 mm로 설정되고, 폭(W')은 0.1 mm로 설정된다.
일반적으로, 표면 전도형 전자형성 장치의 전자 방출 이전에, 도전성 막(404)은 전자 방출 영역(405)을 형성하도록 소위 에너지화 형성 조작을 받는다. 이러한 에너지화 형성 조작에 의하면, 도전성 막(404)을 국소적으로 파괴, 변형 또는 분해하고 그 구조를 변경시킴으로써 높은 전기 저항을 갖는 전자 방출 영역(405)을 형성하도록, 도전성 막(404)의 반대 양단부 사이에 전압이 인가된다. 도전성 막(404)의 전자 방출 영역(405)에는 부분적으로 틈(1, fissure)이 형성된다. 전자들은 이러한 틈 근처에서 방출된다.
표면 전도형 전자 방출 장치는 간단한 구조이므로, 큰 영역 내에 다수의 장치들이 배치될 수 있는 이점을 갖는다. 그러한 특징을 이용하는 다양한 응용 장치들이 연구되어 왔다. 예를 들어, 대전된 비임 원, 표시 장치와 같은 화상 형성 장치 등에 대한 응용 장치들이 알려져 있다.
다수의 표면 전도형 전자 방출 장치를 갖는 전자원의 일실시예는 (격자형 내에) 다수열이 배치되고 평행하게 배치된 표면 전도형 전자 방출 장치의 각각의 양단부(2개의 장치 전극)가 배선(공유선)에 의해 연결된 전자원(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제64-031332호, 제1-283749호, 제2-257552호 등)이다.
표면 전도형 전자 방출 장치들은 평면 장치, 특히 역광(back light)이 필요없는 자체 광 발산형 액정 표시 장치와 유사한 표시 장치용으로 이용될 수 있다. 그러한 표시 장치는 미국 특허 공보 제5,066,883호에 개시되고, 여기서는 다수의 표면 전도형 전자 방출 장치를 갖는 전자원은 전자 비임이 전자원으로부터 인가될 때 가시광을 발산하는 형광 부재와 결합된다.
본 출원인은 일본 특허 출원 공개 제6-342636호에서 도20에 개략적으로 도시된 외형 구조의 배선 패턴을 갖는 표면 전도형 전자 방출 장치를 구비한 전자원의 화상 표시 장치의 일예를 개시하였다. 도20에서, 복수의 표면 전도형 전자 방출 장치들은 상부 배선(73) 및 하부 배선(72)에 의해 매트릭스 형태로 연결된다.
도21a는 표면 전도형 전자 방출 장치의 구조를 도시하는 평면도이고, 도21b는 도21a에 도시된 선 21B-21B를 따라 도시한 표면 전도형 전자 방출 장치의 단면도이다. 표면 전도형 전자 방출 장치는 절연 기판(201) 상에 형성된 한 쌍의 전극(202, 203)과, 미세 입자로 제조되고 전극(202, 203)에 접속된 도전성 박막(204)과, 전자를 방출하도록 도전성 박막(204) 내에 부분적으로 형성된 전자 방출 영역(205)을 구비한다. 이러한 표면 전도형 전자 방출 장치에서, 한 쌍의 전극(202, 203) 사이의 거리는 수천 나노미터 내지 수백 미크론으로 설정되고, 장치 전극의 길이는 장치 전극의 저항 및 전자 방출 특성을 고려하여 수 미크론 내지 수백 미크론으로 설정된다. 장치 전극의 두께는 도전성 막(204)으로의 전기 접속을 유지하기 위해 수천 나노미터 내지 수 미크론의 범위로 설정된다. 예를 들어, 전극(202, 203)은 전자사진 석판술에 의해 형성된다. 도전성 막(204)의 두께는 전극(202, 203), 장치 전극들 사이의 저항, 에너지화 형성 조작 등의 단계 범위를 고려하여 적절히 설정된다. 도전성 막(204)의 두께는 양호하게는 수십 나노미터 내지 수만 나노미터, 보다 양호하게는 100 나노미터 내지 5000 나노미터의 범위로 설정된다. 도전성 막의 시트 저항(Rs)은 양호하게는 102내지 107Ω으로 설정된다. R은 두께(t), 폭(w) 및 열방향에서 측정 시의 길이(l)를 갖는 박막의 저항으로서, R = Rs(l/w)이고 이로부터 Rs가 제공된다. 두께(t) 및 저항율(ρ)이 상수이면, Rs = ρ/t이다.
도22는 일본 특허 출원 공개 제6-342636호에 개시된 바와 같이 매트릭스 형태로 배선된 복수의 표면 전도형 전자 형성 장치를 구비한 전자원을 이용하는 화상 표시 장치의 구조의 일예를 도시하는 개략 선도이다. 후방 판(81), 외부 프레임(82) 및 표면 판(86)이 그 연결점에서 상호 접착되고 낮은 용융점의 유리 프릿(glass frit)과 같은 접착제에 의해 밀봉됨으로써, 화상 표시 장치의 내부를 진공으로 유지하는 밀봉 용기(88)를 구성한다. 기판(71)은 후방 판(81)에 고정된다. 이 기판(71)에서, m x n 표면 전도형 전자 방출 장치들은 (m 및 n이 표시 픽셀의 목표 수에 따라 적절히 결정된 2 이상의 양의 정수로) 배열된다. 도22에 도시된 바와 같이, 표면 전도형 전자 방출 장치(74)는 m개의 행방향 와이어(72)와 n개의 열방향 와이어(73)로 배선된다. 예를 들어, 이러한 와이어(72, 73)들은 전자사진 석판술에 의해 형성된다. 기판(71), 표면 전도형 전자 방출 장치와 같은 복수의 전자 방출 장치(74), 행방향 와이어(72) 및 열방향 와이어(73)로 구성된 구조는 소위 다중 전자 비임원(multi electron beam source)으로 불린다. 도시되지 않은 층간 절연막들은 적어도 행방향 및 열방향 와이어(72, 73) 사이의 교차점에 형성되어 양 와이어들(72, 73) 사이의 전기 절연을 유지한다.
형광 재료로 제조된 형광막(84)은 표면 판(86)의 하부면에 형성되고, 그 막(84)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 (도시되지 않은) 3개의 주요 색상 형광 재료로 부분적으로 코팅된다. 흑체(도시안됨)는 형광막(84)의 각각의 색상들의 형광 재료들 사이에 배치된다. Al 등으로 형성된 금속 지지부(85)는 후방 판(81)의 측면 상의 형광막(84) 상에 형성된다.
Dxl 내지 Dxm과 Dyl 내지 Dyn은 화상 표시 장치 및 (제시되지 않은) 전기 회로를 접속하는 밀봉형 구조의 전기 접속 단자들이다. Dxl 내지 Dxm은 다중 전자 비임원을 열방향 배선들로 접속시킨다. 유사하게, Dyl 내지 Dyn은 다중 전자 비임원을 행방향 배선들로 접속시킨다.
밀봉 용기의 내부는 1.33 x 10-4Pa 이하로 유지된다. 그러므로, 화상 표시 장치의 표시 스크린이 더 크게 제조될 때, 후방 판(81) 및 표면 판(86)이 밀봉 용기의 내부 및 외부 사이의 압력차에 의해 변형 또는 파괴되는 것을 방지하기 위한 수단이 보다 더 요구되어진다. 따라서, 대기압에 대해 저항하도록 소위 스페이서 또는 리브의 지지 부재들이 표면 판(86) 및 후방 판(81) 사이에 배치될 것이 요구된다.
전자 방출 장치가 형성된 기판(71)과 형광막이 형성된 표면 판(86) 사이의 거리는 대체로 수백 미크론 내지 수 밀리미터로 설정되고 밀봉 용기의 내부는 높은 진공 상태로 유지된다. 전술한 화상 표시 장치에 의하면, 외부 단자(Dxl 내지 Dxm, Dyl 내지 Dyn)와 행방향 및 열방향 와이어(72, 73)를 통해 전압을 인가함으로써 각각의 표면 전도형 전자 방출 장치로부터 전자들이 방출된다.
전압이 인가됨과 동시에, 수백 V 내지 수 kV의 높은 전압이 외부 단자를 통해 금속 지지부(85)로 인가된다. 따라서, 표면 전도형 전자 방출 장치로부터 방출된 전자들은 가속되어 표면 판(86)의 내부면 상에 형성된 각각의 색상 형광 부재와 충돌된다. 이로써, 광이 발산되고 화상이 표시되도록 형광 부재가 여기된다.
전술한 화상 표시 장치를 제조하기 위해, 다수의 전자 방출 장치들과 행방향 및 열방향 와이어들을 배치하는 것이 요구된다.
다수의 전자 방출 장치들과 행방향 및 열방향 와이어들을 형성하는데 이용되는 기술로서, 전자사진 석판술, 에칭 기술 등이 이용된다.
그러나, 예를 들어 수십 인치의 큰 스크린을 갖고 표면 전도형 전자 방출 장치들을 이용하는 화상 표시 장치가 전자사진 석판술 및 에칭 기술을 이용하여 형성되면, 수십 인치의 대각 거리를 갖는 큰 기판에 적합한 진공 증착 시스템, 스핀 코팅기, 노출 시스템 및 에칭 시스템 등과 같은 대규모 설비를 이용하는 것이 요구된다. 이것은 제조 공정을 제어하는 것을 어렵게 하고 비용을 상승시키는 문제점을 야기한다.
본 출원인에 의한 일본 특허 출원 공개 제9-293469호에 개시된 바와 같이, 인쇄 기술은 큰 스크린 영역의 화상 표시 장치의 행방향 및 열방향 와이어들과 전자 방출 장치들의 다수를 형성할 수 있는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 출원인은 일본 특허 출원 공개 제8-34110호의 스크린 인쇄 기술을 이용함으로써 다수의 행방향 및 열방향 와이어들을 형성하는 기술을 개시한다.
스크린 인쇄는 다량의 전류가 다소간 흐를 수 있는 두꺼운 와이어 층을 형성하기에 적합하다. 마스크로서 소정의 패턴을 가지는 개구와 형성되는 임프레션을 사용함으로써, 예컨대, 금속 입자들과 혼합되는 인쇄 페이스트는 인쇄되도록 개구를 통해 기판에 전사된 후, 기판은 소정의 패턴을 갖는 도전성 와이어들을 형성하도록 소성(baking)된다.
스크린 인쇄는 스크린 인쇄 기계와 기판(100)의 스크린 메시(42)의 사시도인 도23과 이에 도시된 스크린 메시(42)와 기판(100)의 단면도인 도24를 참조로 하여 기술될 것이다.
인쇄 상태를 용이하게 설명하기 위해서, 임프레션 프레임(41)과 스크린메시(42)는 도23에서 부분 파단 상태로 도시된다.
먼저, 스크린 인쇄의 개요가 기술될 것이다.
도23에 도시된 바와 같이, 스크린 메시(42)는 적절하게 설정된 인장력에 의한 임프레션 프레임(41)에 의해 현수된다. 스크린 메시(42)는 스테인리스 강 등으로 형성된 메시 평판과 그 위에 형성된 수지 필름으로 형성된다. 임프레션 패턴(45)은 절단 패턴을 경유하여 인쇄 페이스트(47)를 방출하도록 수지 필름을 통해 절단된다. 기판(100)에 인쇄되는 인쇄 페이스트(47)는 임프레션 패턴(45)과 함께 스크린 메시(42) 상에 현상된다. 스크린 메시(42)는 스퀴지(squeegee; 43)에 의해 가압되는 동안에 주사됨에 따라, 인쇄 패턴(46)은 기판(100)에 인쇄된다.
다음, 스크린 인쇄 공정이 기술될 것이다.
먼저, 기판(100)에 의해 현수되는 스크린 메시(42)의 표면은 소정의 간격(48)을 갖도록 설정된다. 다음, 스퀴지(43)는 스크린 메시(42)가 가압점(44)에서 기판(100)과 접촉하게 될 때까지 하강된다. 다음, 인쇄 페이스트(47)는 스퀴지(43)의 전방에 현상된다. 스퀴지(43)는 스크린 메시(42)가 기판(100)과 항상 접촉하기 위해 하강하도록 유지되는 동안, 스퀴지(43)는 인쇄 페이스트(47)를 긁어내도록 도23의 화살표에 의해 지시되는 방향으로 주사된다. 이때에, 스퀴지(43)로부터 공급되는 압력에 의해, 인쇄 페이스트(47)는 임프레션 패턴(45)을 경유하여 기판(100)으로 전사된다. 이와 동시에, 스크린 메시(42)는 그 가압점에서 인장력(44)의 수직 요소에 의해 발생되는 회복력에 의해 기판(100)으로부터 분리된다. 따라서, 인쇄 페이스트(47)는 스크린 메시(42)로부터 분리되고 도23에 도시된바람직한 인쇄 패턴(46)이 기판(100) 상에 형성된다.
복수의 와이어들과 이에 연결되는 복수의 전자 방출 장치를 가지고 직각으로 교차하는 배선 그룹(이후로는 "행방향 와이어"와 " 열방향 와이어"로 불리는)을 가지는 전자원에 있어서, 주연 표면을 제외한 기판 표면이 행방향 및 열방향 와이어에 의해 정교하게 분리되지만, 행방향 및 열방향 와이어 중 적어도 하나는 주연 표면 상에 배치되지 않는다. 예컨대, 기판(402) 상에 3X3 매트릭스 형태로 배치되는 9개의 전자 방출 장치에 전원을 공급하기 위한 3개의 행방향 와이어와 3개의 열방향 와이어를 가지고 도25에 도시되는 전자원에 있어서, 와이어들 이외의 노출된 영역은 상대적으로 넓고 표면 영역에 큰 전하량을 갖는 대전 영역은 도시된 바와 같이 형성될 것이다. 전자 방출 장치가 와이어의 교차점에 형성되는 것이 아니라 기판(402)의 표면 층에 형성되는 도25에 도시된 바와 같은 경우에 있어서, 행방향 와이어는 기판(402)의 주연 표면과 외부측 장치(401) 중 하나 사이에서 행방향으로 형성되지 않는다. 따라서, 이러한 외부측 장치(401)가 기판(402)의 표면 상에 증가된 전하량을 갖는 대전 영역에 의해 많은 영향을 받을 위험이 있다. 동일한 위험이 열방향으로 외부측 장치에 발생한다.
장치 주위의 기판 표면의 전하량이 증가되는 문제점은 다음의 단점과 관련될 수도 있다.
(1) 외측 행방향 와이어없이 행방향에 속하고 외측 열방향 와이어없이 열방향에 속하는 전자 방출 장치 주위의 기판 표면의 전하량은 다른 전자 방출 장치의 전하량보다 크다.
따라서, 각 장치들 주위의 전기장의 분포가 다르다. 따라서, 전자 방출 특성은 그 사이에서 다르며 전자 방출 특성의 균일성은 감소된다.
(2) 각 장치 주위의 전기장의 분포가 다르므로, 방출된 전자의 궤도 또한 다르다. 따라서, 전자원의 실제 균일성은 더욱 감소된다.
(3) 기판 표면의 전하량은 장치 구동 조건(구동 전압, 구동 펄스폭 등)에 따라 또한 변화한다. 이는 다른 장치들 보다 외측 행방향 또는 열방향 와이어가 없는 전자 방출 장치에서 뚜렷하다. (1) 및 (2)에 의해 유발되는 특성에서의 변화는 시간에 따라 매우 다양하고, 특성의 변동은 다른 장치보다 외부측 행방향 또는 열방향 와이어가 없는 장치에서 특히 크다.
(4) 다량의 전하량은 기판 표면의 대전 영역과 장치 사이에서 방전될 수도 있다. 이 방전은 전자 방출 장치를 손상시킬 수도 있어서 전자 방출량이 감소될 수도 있거나 장치가 파괴될 수도 있다.
후속의 문제점은 복수의 평행 와이어들이 전술된 스크린 인쇄 방법에 의해 형성될 때 발생할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 스크린 인쇄는 메시 스크린을 기판에 대항하여 가압함으로써 수행된다. 인쇄 페이스트가 스크린 메시의 패턴을 경유하여 기판에 전사된 후에 스크린 메시가 기판으로부터 분리될 때, 2개의 힘이 스크린 메시의 가압점 상에 가해진다. 하나의 힘은 스크린 메시를 인쇄 페이스트로부터 분리시키도록 스크린 메시의 인장력으로부터 유발되고, 다른 힘은 스크린 메시를 기판에 접착하도록 기판에 전사되는 인쇄 페이스트로부터 가해진다. 하나의 배선 패턴이 인쇄되면, 하나의 배선 패턴의 양 측면 상의 다른 배선 패턴이 또한형성된다. 스크린 메시는 각 배선 패턴의 접착력에 의해 영향을 받으면서 기판으로부터 분리된다. 따라서, 다수의 평행 배선 패턴에 있어서, 중앙 영역 주위의 패턴과 외부측 영역의 패턴은 다른 접착력을 수용한다. 배선 패턴, 특히 최외측 배선 패턴이 이러한 패턴보다 외측의 영역에서 접착력을 수용하지 않으므로, 인쇄 페이스트의 전사는 불규칙적이게 된다. 인쇄 패턴의 형상 결함이 일어날 수도 있고, 이는 와이어와 장비 전자들 사이의 접촉 결합과, 와이어 저항 분산, 주연 영역의 고저항, 와이어 단선 등을 유발할 수도 있다.
본 발명의 목적은 양호한 특성을 갖는 화상 형성 장치와 전자원, 및 이러한 전자원을 위한 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 특정 실시예는 전술한 문제점들 중 적어도 하나를 해결할 수 있다.
본 발명은 제1 방향을 따라 길이방향을 갖는 복수의 제1 와이어와, 기판 상에 각각 형성되고 각각의 제1 와이어에 연결된 복수의 전자 방출 장치를 구비하는 전자원에 있어서, 상기 전자원은 복수의 전자 방출 장치들 중 제1 외부 전자 방출 장치들과 기판의 외주연 사이에서 제1 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 적어도 하나의 제1 도전체를 포함하며, 제1 와이어는 외주연과 제1 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고, 상기 제1 도전체는 제1 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제1 방향을 따라 연장되는 측면을 가지며, 제1 도전체는 복수의 전자 방출 장치의 적어도 일부가 연결되는 와이어에 직접 연결된 전자 방출 장치에는 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 전자원은 제공하는 것이다.
이러한 구성으로, 제1 도전체는 전하를 억제할 수 있고 그리고/또는 전하의 역효과를 완화시킬 수 있다.
본 발명은 각 전자 방출 장치가 각 제1 와이어가 형성되는 위치와 다른 위치에 형성된다면 특히 효과적이다.
전자원은 기판 상에 형성된 적어도 하나의 제2 와이어를 더 포함하고, 상기 제2 와이어는 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 길이방향을 가지고, 각각의 전자 방출 장치는 제1 와이어와 제2 와이어 중 하나에 연결된다. 본 발명은 전자 방출 장치가 제1 및 제2 와이어가 형성되는 영역과 다른 영역에 형성된다는 점에서 상기 구조에 효과적으로 적용된다.
제2 와이어가 사용되고 제1 도전체와 제2 와이어에 연결되는 전자 방출 장치가 있다면, 바람직하지 않은 전하 이동이 제1 도전체 및 제2 와이어 사이의 전위차에 의해 발생될 수도 있다. 따라서, 제2 와이어에 연결된 전자 방출 장치를 제1 도전체로 연결시키는 것이 바람직하지 않다.
전자원은 기판 상에 형성된 복수의 제2 와이어들을 더 포함하고, 제2 와이어는 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 길이방향을 가지고, 각각의 전자 방출 장치는 각각의 제1 와이어와 각각의 제2 와이어 사이의 교차점에 형성되고 상기 교차점에서 교차하는 제1 와이어와 제2 와이어에 연결된다.
상기 전자원은 복수의 전자 방출 장치들 중 제2 외부 전자 방출 장치들과 기판의 적어도 일 측면 상의 기판의 외주연 사이에서 제2 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 적어도 하나의 제2 도전체를 더 포함하고, 제2 와이어는 상기 외주연과 제2 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고, 상기 제2 도전체는 제2 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제2 방향을 따라 연장되는 측면을 가진다. 구동되는 전자 방출 장치를 제2 도전체에 연결시키지 않는 것이 또한 바람직하다. 제2 와이어에 연결된 전자 방출 장치가 제1 도전체에 연결되지 않고 제1 와이어에 연결된 전자 방출 장치가 제2 도전체에 연결되지 않는 것이 바람직하다.
제2 도전체가 적어도 임의의 와이어에 전기 접속되고 더욱 바람직하게는, 제2 도전체가 제2 와이어에 전기 접속되는 것이 바람직하다.
전자원은 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 길이방향을 갖고 기판 상에 형성된 복수의 제2 와이어와, 복수의 전자 방출 장치들 중 제2 외부 전자 방출 장치들과 기판의 적어도 일 측면 상의 기판의 외주연 사이에서 제2 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 적어도 하나의 제2 도전체를 더 포함하며, 각각의 전자 방출 장치는 각각의 제1 와이어와 각각의 제2 와이어 사이의 교차점에 형성되고 상기 교차점에서 교차하는 제1 와이어와 제2 와이어에 연결되며, 제2 와이어는 상기 외주연과 제2 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고, 상기 제2 도전체는 제2 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제2 방향을 따라 연장되는 측면을 가지며, 상기 제2 도전체는 상기 제2 도전체에 가장 근접한 제2 와이어를 제외한 상기 제2 와이어에 전기 접속된다.
전하는 제2 도전체와 이와 가장 근접한 제2 와이어 사이의 거리가 인접한 제2 와이어 사이의 거리의 2배 이하로 설정된다면 억제될 수 있다. 보다 바람직하게는, 제2 도전체와 이와 가장 근접한 제2 와이어 사이의 거리가 인접한 제2 와이어들 사이의 거리와 대체로 동일하게 설정된다. 대체로 동일한 거리란 거리들 사이의 차이가 거리의 20% 이하인 것을 의미한다. 거리는 길이방향으로 근접한 와이어들의 측면들 사이의 간격을 의미한다. 거리가 일정하지 않다면, 평균값이 사용된다.
복수의 제2 도전체는 인접한 제2 와이어들 사이의 거리보다 짧은 거리로 서로 인접하게 형성되는 것이 바람직하다.
제2 도전체의 저항값은 제2 와이어의 저항값의 10배 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 보다 양호하게는, 제2 도전체의 저항값은 제2 와이어의 저항값과 대략 동일하게 설정된다.
본 발명은 제2 와이어에 전자 방출 장치를 구동하는 신호가 인가되면 특히 효과적이다.
제1 도전체는 제1 와이어에 전기 접속되는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 특히 효과적이다. 제1 도전체는 제1 도전체에 가장 근접한 제2 와이어를 제외하고는 제1 와이어에 전기 접속되는 것이 바람직하다.
또한, 복수의 제1 도전체는 인접한 제1 와이어들 사이의 거리보다 짧은 거리로 서로 인접하게 형성되는 것이 바람직하다.
제1 도전체와 제1 도전체에 가장 근접한 제1 와이어 사이의 거리는 인접한 제1 와이어들 사이의 거리의 2배 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 보다 양호하게는, 제1 도전체와 제1 도전체에 가장 근접한 제1 와이어 사이의 거리는 인접한 제1 와이어들 사이의 거리와 대체로 동일한 것이다.
제1 도전체의 저항값은 제1 와이어의 저항값의 10배 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 보다 양호하게는, 제1 도전체의 저항값은 제1 와이어의 저항값과 대체로 일치하게 설정된다.
제1 와이어에는 전자 방출 장치를 구동하는 신호가 인가되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 선택 신호는 전자 방출 장치를 주사하기 위해 복수의 제1 와이어에 연속적으로 인가된다. 변조 신호가 제1 와이어에 인가되기도 한다. 보다 구체적으로는, 선택 신호는 전자 방출 장치를 주사하기 위해 복수의 제1 와이어에 연속적으로 인가되고 변조 신호는 전자원을 적절히 주사하기 위해 제2 와이어에 인가된다.
본 발명은, 이상 설명한 구조와 조합되어 사용될 수 있는, 다음과 같은 구조의 전자원을 포함한다.
또한, 본 발명은, 기판 상에 각각 형성되는, 복수의 제1 와이어와, 복수의 제2 와이어와, 복수의 전자 방출 장치를 포함하고, 제1 와이어는 대체로 제1 방향을 따른 길이방향을 갖고, 제2 와이어는 대체로 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따른 길이방향을 가지며, 전자 방출 장치는 제1 와이어와 제2 와이어의 교차점에서 각각의 제1 와이어 및 각각의 제2 와이어와 접속되는 전자원에 있어서, 복수의 전자 방출 장치 중 제1 외측 전자 방출 장치들과 기판의 외주연 사이에서 제1 외측 전자 방출 장치에 근접하게 형성되며, 제1 와이어는 외주연과 제1 외측 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않으며, 제1 외측 전자 방출 장치의 일 측면 상에 측면을 가지며, 그 측면은 대체로 제1 방향을 따라 연장되도록 된, 적어도 하나의 제1 도전체와; 복수의 전자 방출 장치 중 제2 외측 전자 방출 장치들과 기판의 외주연 사이에서 제2 외측 전자 방출 장치에 근접하게 형성되며, 제2 와이어는 외주연과 제2 외측 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않으며, 제2 외측 전자 방출 장치의 측면 상에 측면을 가지며, 그 측면은 대체로 제2 방향을 따라 연장되도록 된, 적어도 하나의 제2 도전체를 포함하는 전자원을 제공한다.
본 발명의 범위는 또한 다음의 구조를 포함한다. 다음의 구조는 전술한 구조의 범위에 속하지만, 전술한 구조와 조합되어 사용되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 기판 상에 각각 형성되는, 복수의 제1 와이어와 복수의 전자 방출 장치를 가지며, 제1 와이어는 대체로 제1 방향을 따른 길이방향을 가지며 전자 방출 장치는 각각의 제1 와이어에 접속되도록 된 전자원에 있어서, 복수의 전자 방출 장치 중 외측 전자 방출 장치들과 기판의 외주연 사이에서 외측 전자 방출 장치에 근접하게 형성되며, 제1 와이어는 외주연과 외측 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않으며, 제1 외측 전자 방출 장치의 측면 상에 측면을 가지며, 그 측면은 대체로 제1 방향을 따라 연장되도록 된 복수의 제1 도전체를 포함하는 전자원을 제공한다.
또한 본 발명은, 기판 상에 각각 형성되는, 복수의 제1 와이어와 복수의 전자 방출 장치를 가지며, 제1 와이어는 대체로 제1 방향을 따른 길이방향을 가지며 전자 방출 장치는 각각의 제1 와이어에 접속되는 전자 방출 장치를 갖는 전자원에 있어서, 복수의 전자 방출 장치 중 외측 전자 방출 장치들과 기판의 외주연 사이에서 외측 전자 방출 장치에 근접하게 형성되며, 제1 와이어는 외주연과 외측 전자방출 장치 사이에 형성되지 않으며, 외측 전자 방출 장치의 측면 상에 측면을 가지며, 그 측면은 대체로 제1 방향을 따라 연장되도록 된 적어도 하나의 제1 도전체를 포함하고, 제1 도전체는 제1 와이어에 전기 접속되는 전자원을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 전자원과, 전자원으로부터 방출되는 전자의 인가 시에 광선을 방출하는 형광 부재를 포함하는 화상 형성 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 복수의 와이어와 와이어에 접속되는 복수의 전자 방출 장치를 갖는 전자원을 제조하는 방법에 있어서, 배선 패턴과, 배선 배턴이 형성된 영역과 상이한 영역 내에 배선 패턴과 유사한 도전체 패턴을 인쇄 방법에 의해 형성하는 단계를 포함하는 전자원 제조 방법을 제공한다.
도1은 본 발명의 전자원의 예를 도시하는 개략 평면도.
도2a, 도2b, 도2c, 도2d 및 도2e는 도1에 도시된 전자원을 제조하는 각 공정을 도시하는 개략 선도.
도3은 본 발명의 전자원을 사용하는 화상 형성 장치의 구조로 된 예를 개략적으로 도시하는 사시도.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자원의 구조를 도시하는 개략 평면도.
도5는 도4의 선 5-5를 따라 취한 전자원의 단면 구조를 도시하는 개략 선도.
도6a, 도6b, 도6c, 도6d, 도6e, 도6f 및 도6g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자원을 제조하는 각 공정을 도시하는 개략 선도.
도7a, 도7b, 도7c, 도7d 및 도7e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자원을 제조하는 각 공정을 도시하는 개략 선도.
도8은 형광막의 패턴을 도시하는 개략 선도.
도9는 다른 형광막의 패턴을 도시하는 개략 선도.
도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자원의 구조를 도시하는 개략 평면도.
도11은 본 발명의 제4 및 제5 실시예에 따른 전자원의 구조를 도시하는 개략 평면도.
도12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 전자원의 열방향 와이어와 의사 열방향 와이어의 구조를 도시하는 개략 선도.
도13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 전자원의 층간 절연막의 구조를 도시하는 개략 선도.
도14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 전자원의 열방향 와이어와 의사 열방향 와이어의 구조를 도시하는 개략 선도.
도15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 전자원을 제조하는 각 공정을 도시하는 흐름도.
도16은 열방향 와이어와 의사 열방향 와이어용 스크린 임프레션의 개략 평면도.
도17은 층간 절연막의 스크린 임프레션의 개략 평면도.
도18은 행방향 와이어와 의사 행방향 와이어용 스크린 임프레션의 개략 평면도.
도19는 종래의 표면 전도형 전자 방출 장치의 예를 도시하는 개략 선도.
도20은 종래의 전자원의 배선 패턴의 예를 도시하는 개략 선도.
도21a와 도21b는 다른 종래의 표면 전도형 전자 방출 장치의 예를 도시하는 개략 선도.
도22는 종래의 화상 형성 장치의 구조의 예를 개략적으로 도시하는 사시도.
도23은 종래의 스크린 메시와 기판의 부분 파단 사시도.
도24는 종래의 스크린 메시와 기판의 측면도.
도25는 종래의 기판 상에 형성된 대전 영역을 도시하는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2, 3, 202, 203 : 전극
2', 3' : 의사 전극
5, 6, 61, 62, 72, 73 : 와이어
5', 6', 61', 62' : 의사 와이어
9 : 전자원
65, 65 : 와이어 패턴
다음은, 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 전자원의 구조의 예를 도시하는 개략 평면도이다. 간략한 도시를 위해, 3 × 3 행렬 형태로 배치된 9개의 전자 방출 장치를 갖는 전자원이 도시되었다. 그러나, 실제 전자원은 전자 방출 장치의 개수를 갖는다.
전자원(9)의 기판(1)에는, X1 내지 X3으로 표시되며 전자 방출 장치를 구동하기 위한 행방향 와이어(5) 및 X0으로 표시되며 X 방향으로 각각 전자 방출 장치를 구동하지 않기 위한 의사 행방향 와이어(5')과; Y1 내지 Y3으로 표시되며 전자 방출 장치를 구동하기 위한 열방향 와이어(6) 및 Y0으로 표시되며 Y 방향으로 각각 전자 방출 장치를 구동하지 않기 위한 의사 열방향 와이어(6')이 형성된다. 층간 절연막(7)이 행방향 와이어(5) 및 의사 행방향 와이어(5')과, 열방향 와이어(6) 및의사 열방향 와이어(6') 사이에 형성되어, 행방향 와이어(5)와 의사 행방향 와이어(5')를 열방향 와이어(6)와 의사 열방향 와이어(6')으로부터 전기 절연시킨다.
보다 구체적으로, 의사 행방향 와이어(5')은 기판(1)의 상부 주연부 측면 상에서 행방향 와이어(5)를 갖지 않는 전자 방출 장치들 사이의 영역(도1의 영역(A))과, 상부 주연부에 근접한 영역을 제외한 X1 행방향 와이어(5)에 접속되는 전자 방출 장치에 근접한 영역 내에 형성된다. (상부 주연부의 측면 상의 의사 행방향 와이어(5')의 측면(C)이 아닌) X1 행방향 와이어(5)에 접속되는 전자 방출 장치의 측면 상의 의사 행방향 와이어(5')의 측면(B)은 행방향 와이어(5)의 길이방향과 평행하게 만들어진다. 이하에 설명된 바와 같이, 전자 방출 장치로서 기능하는 도전성 막(4)은 의사 전극(2', 3')들 사이에 접속되지 않는다. 의사 행방향 와이어(5')의 측면(C)은 또한 행방향 와이어(5)의 길이방향에 평행하게 만들어진다.
유사하게, 의사 열방향 와이어(6')은 기판(1)의 상부 주연부의 측면 상에서 열방향 와이어(6)를 갖지 않는 전자 방출 장치들 사이의 영역(도1의 영역(D)) 및 상부 주연부에 근접한 영역이 아닌 Y1 열방향 와이어(6)에 접속된 전자 방출 장치에 근접한 영역 내에 형성된다. (상부 주연부의 측면 상의 의사 열방향 와이어(6')의 측면(F)이 아닌) Y1 열방향 와이어(6)에 접속된 전자 방출 장치의 측면 상의 의사 열방향 와이어(6')의 측면(E)은 열방향 와이어(6)의 길이방향에 평행하게 만들어진다. 이하에 설명된 바와 같이, 전자 방출 장치로서 기능하는 도전성 막(4)은 의사 전극(2', 3')들 사이에 접속되지 않는다. 의사 열방향 와이어(6')의측면(F)은 또한 열방향 와이어(6)의 길이방향에 평행하게 만들어진다.
이하에 설명된 바와 같이 전자 방출 장치 근방의 전기장을 다른 전자 방출 장치 근방의 전기장과 유사하게 하기 위해, 의사 행방향 와이어(5')의 형상은 행방향 와이어(5)의 형상과 유사하다. 같은 이유로, 의사 열방향 와이어(6')의 형상은 열방향 와이어(6')의 방향과 유사한 것이 바람직하다.
표면 전도형 전자방출 장치는 주 구성 요소로서 탄소를 가지고 용착으로 제조되고 커버 필름으로 덮인 전자 방출용 도전성 막(4)과, 도전성 막(4)을 행방향 와이어(5)에 접속하는 전극(2)과, 도전성 막(4)을 열방향 와이어(6)에 접속하는 전극(3)으로 구성된다. 전극(2, 3)은 도전성 막(4)과 행방향 및 열방향 와이어(5, 6) 사이에 양호한 저항 접촉을 제공하기 위해 형성된다. 도전성 막(4)은 배선 전도성 층에 비하여 상당히 얇으므로 "습윤성(wettability)" 및 "단차적 보호(step coverage)"와 같은 문제들을 회피하기 위해 형성된다. 각각의 전자 방출 장치는 행방향 및 열방향 와이어(5, 6)에 의해 중첩되지 않은 영역에 형성된다.
표면 전도형 전자방출 장치가 전자 방출 장치의 예로서 사용되었지만, 전자 방출 장치는 표면 전도형 전자방출 장치에만 한정되는 것이 아니며, 다른 형태의 장치가 사용될 수도 있다.
전극(2)에 상응하는 의사 전극(2')은 기판(1)의 외주연부의 측면에 형성된 의사 행방향 와이어(5')에 접속된다. 마찬가지로, 전극(3)에 상응하는 의사 전극(3')은 기판(1)의 외주연부의 측면에 형성된 의사 열방향 와이어(6')에 접속된다. 도전성 막(4)은 이러한 의사 전극(2', 3')에 접속되지 않는다. 의사전극(2', 3')은 X1 행방향 와이어(5)와 Y1 열방향 와이어(6)에 접속된 전자 방출 장치의 전기장을 다른 전자 방출 장치의 전기장과 유사하게 하기 위해 제공된다. 그러나, 의사 전극은 본질적으로 필요하지 않으며, 본 발명의 이점은 이러한 의사 전극 없이 달성될 수 있다.
다른 전극과 유사한 의사 전극(2', 3')에 대해서는 전자 방출 장치를 형성하지 않는 것이 바람직하다. 그 이유는 이하와 같다. 전자 공급원(9)을 구동시키기 위해 전력이 행방향 및 열방향 와이어(5, 6)에 인가됨에 따라, 전위차가 행방향 와이어(5) 또는 열방향 와이어(6)와 의사 행방향 와이어(5') 또는 의사 열방향 와이어(6')의 사이에서 발생되어 전류가 흐른다. 따라서, 불필요한 전력이 소모된다. 기판(1)의 주연 영역에 방전이 발생하고 전자 방출 장치가 의사 행방향 와이어(5') 또는 의사 열방향 와이어(6')에 접속된다면, 전하는 의사 행방향 와이어(5') 또는 의사 열방향 와이어(6')에 접속된 전자 방출 장치로부터 행방향 및 열방향 와이어(5, 6)로 흐를 수도 있다. 이 경우에, 전자 공급원(9)에 필수적으로 사용된 전자 방출 장치는 손상될 수도 있다. 그러나, 전자 방출 장치가 의사 행방향 와이어(5') 또는 의사 열방향 와이어(6')에 접속되지 않는다면, 전하는 의사 행방향 와이어(5') 또는 의사 열방향 와이어(6')를 통해 외부로 흐르므로 전자 공급원(9)의 손상이 회피될 수 있다. 상기 이유로부터 알 수 있는 바와 같이, 전자 방출 장치는 의사 와이어(5', 6')에 접속되지 않는다면 의사 와이어(5', 6')용으로 형성될 수도 있다.
전자 방출 장치를 접속하지 않는 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')는 이하에 설명된 스크린 인쇄 방법에 의해 형성된 각각의 배선 패턴의 인쇄 패턴 결함을 억제하는 기능을 하며, 그렇지 않으면 외부 측면 상에 와이어가 없으므로 결함이 형성된다. 또한, 이하에 설명된 바와 같이, 기판의 외주연에 근접한 전자 방출 장치 근방의 전기장은 다른 장치의 전기장과 유사하게 될 수 있으며, 예기치 못한 방전에 의해 야기되는 전자 공급원(9)의 손상이 방지될 수 있다.
의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')의 전기 저항은 행방향 및 열방향 와이어(5, 6)의 전기 저항의 10배 이하인 것이 바람직하다.
의사 행방향 와이어(5')는 행방향 와이어(5)에 접속될 수도 있으며, 의사 열방향 와이어(6')는 열방향 와이어(6)에 접속될 수도 있다. 이 경우에, 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')는 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')에 가장 근접한 행방향 및 열방향 와이어(5, 6)가 아닌 행방향 및 열방향 와이어(5, 6)에 접속되는 것이 바람직하다. 의사 와이어와 다른 와이어 사이의 이러한 접속은 신호가 인가되는 복수의 열 와이어 중의 하나 및 복수의 행 와이어 중의 하나를 선택하기 위해 선택 전압이 인가되는 와이어에 의사 와이어가 전기 접속된다면 바람직하다. 이하에 설명된 실시예에서, 의사 행방향 와이어(5')는 의사 와이어에 가장 근접한 와이어가 아닌 와이어에 의사 와이어를 접속하도록 열 선택 전압이 인가된 행방향 와이어(5)에 접속된다. 이러한 전기 접속은 행 선택 전압이 열방향 와이어에 인가된다면 실현될 수 있음은 말할 필요가 없다.
의사 행방향 와이어(5')와 열방향 와이어(6')는 각각 도1에 도시된 바와 같은 하나의 와이어에만 한정되는 것이 아니며, 복수의 와이어가 사용될 수도 있다.이 경우에, 행방향 와이어(5) 및 열방향 와이어(6)에 가장 근접한 복수의 행방향 와이어(5') 및 열방향 와이어(6')들 중의 의사 행방향 와이어(5') 및 열방향 와이어(6')와 행방향 와이어(5) 및 열방향 와이어(6) 사이의 거리는 행방향 와이어(5)들 사이의 거리와 같거나 2배 이하이며, 또는 열방향 와이어(6)들 사이의 거리와 같거나 2배 이하이다. 복수의 의사 행방향 와이어(5')들 사이 및 복수의 의사 열방향 와이어(6')들 사이의 거리는 행방향 와이어(5)들 사이 및 열방향 와이어(6)들 사이의 거리보다 더 짧을 수도 있다.
의사 행방향 와이어(5')는 최외부의 X1 행방향 와이어(5)의 외부(도1의 상부측면)에 위치된 전자 방출 장치의 외부에 형성된다. 대신, 의사 행방향 와이어(5')는 반대 측면, 즉 X3 보다 더 낮게 위치될 수도 있다. 이 경우에, 의사 행방향 와이어(5')의 효과는 기판(1)의 양 측면으로부터 얻어질 수 있다. 이것은 또한 의사 열방향 와이어(6')에도 적용된다.
다음, 도2a 내지 도2e를 참조하면서 본 발명의 예시적인 예로서 도1에 도시된 전자 공급원에 대한 제조 공정의 예에 대하여 설명하기로 한다. 도2a 내지 도2e에서, 기판(1)은 생략되어 있다.
열방향 와이어, 의사 열방향 와이어 및 층간 절연막은 스크린 인쇄 방법을 사용함으로써 전자 공급원(9)에 대하여 도2a 내지 도2e에 도시된 제조 공정에 의해 형성된다. 전자 공급원에 대한 제조 방법은 스크린 인쇄 방법에 한정되는 것이 아니며, 전자사진 석판 기술이 사용될 수도 있다.
먼저, 도2a에 도시된 바와 같이, 깨끗한 기판(1) 위에는 전극(2, 3)과 의사전극(2', 3')이 형성된다. 도2a에서, 파단선으로 둘러싸여진 전극은 의사 전극(2', 3')이며, 다른 전극은 보통의 전극으로서 기능하는 전극(2, 3)이다.
전극(2, 3)과 의사 전극(2', 3')은 진공 증착, 스퍼터링(sputtering)과 CVD, 및 전자사진 석판술을 통한 패터닝 기술 등의 얇은 필름 증착 기술을 사용하거나 전극 공급 재료의 패턴을 형성한 다음 원하는 형상 및 재료로 실현하도록 열처리함으로써 형성될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 의사 전극(2', 3')을 형성하는 것이 어떤 경우에는 바람직하지만, 이러한 전극은 이 실시예에서 본질적으로 필요한 것이 아니며, 전극(2, 3) 만이 형성될 수도 있다.
다음, 도2b에 도시된 바와 같이, 열방향 와이어(6) 및 의사 열방향 와이어(6')는 전극(3)과 의사 전극(3')에 전기 접속되어 형성된다.
은(Ag) 등을 함유한 전도성 페이스트에 의한 도시 안된 열방향 와이어 스크린 임프레션은 소정의 거리에서 기판(1)에 대면하게 위치된다. 도시 안된 임프레션 프레임 상에 장착된 도시 안된 열방향 와이어 스크린 임프레션은 열방향 와이어 패턴 및 의사 열방향 와이어 패턴으로 형성된다.
다음, 열방향 와이어 스크린 임프레션 상의 전도성 페이스트를 기판(1)에 전사하기 위해 도시 안된 스퀴지가 열방향 와이어 스크린 임프레션에 대항하여 밀려져서 소정의 방향으로 주사된다. 기판(1)에 전사된 열방향 와이어(6)와 의사 열방향 와이어(6')는 건조된 다음 열처리된다.
다음, 도2c에 도시된 바와 같이, 층간 절연막(7)이 형성된다. 층간절연막(7)은 SiO2와 PbO 등의 절연 재료로 만들어진다. 필름 형성 방법은 열방향 와이어(6)와 의사 열방향 와이어(6')에 사용된 방법과 유사하며, 또한 스퍼터링, 유리 페이스트 인쇄 및 열처리 방법 등의 얇은 필름 증착 방법이 사용될 수도 있다.
층간 절연막(7)은 열방향 와이어(6) 및 의사 열방향 와이어(6')를 행방향 와이어(5) 및 의사 행방향 와이어(5')로부터 그 각각의 교차점에서 전기적으로 절연시키기 위해 후술하는 바와 같이 열방향 와이어(6) 및 의사 열방향 와이어(6')와 행방향 와이어(5) 및 의사 행방향 와이어(5') 사이에 형성된다. 후술하는 바와 같이 행방향 와이어(5) 및 의사 행방향 와이어(5')가 전극(2) 및 의사 전극(2')에 전기 접속되므로 층간 절연막(7)은 각각 전극(2) 및 의사 전극(2')에 상응하는 리세스(8)를 구비한다. 도2c에서, 각각의 층간 절연막(7)이 줄무늬 형상을 갖도록 형성되었지만, 전술한 바와 같이 행방향 와이어(5) 및 의사 행방향 와이어(5')가 전극(2) 및 의사 전극(2')에 전기 접속되고 열방향 와이어(6) 및 의사 열방향 와이어(6')가 행방향 와이어(5) 및 의사 행방향 와이어(5')로부터 그 각각의 교차점에서 전기적으로 절연되도록 하기 위해 각각의 교차점에 별개로 형성될 수도 있다.
다음, 도2d에 도시된 바와 같이, 행방향 와이어(5)와 의사 행방향 와이어(5')가 형성된다. 행방향 와이어(5)와 의사 행방향 와이어(5')는 층간 절연막의 절연막(7) 상에 형성되었지만, 층간 절연막(7)의 리세스를 통해 전극(2)과 의사 전극(2')에 전기 접속된다.
다음, 도2e에 도시된 바와 같이 본 발명의 전자 공급원(9)을 완성하기 위해 도전성 막이 형성되고, 여기화 형성 작업, 작동 작업 및 안정화 작업이 실행된다. 이러한 작업은 표면 전도형 전자방출 장치에 특징이 있는 공정이다. 이러한 작업에 대한 특정의 방법은 미국 특허 제5,591,061호, 일본 특허 제2836015호 등에 개시된 방법일 수도 있다. 본 발명은 다른 형태의 전자 방출 장치에 적용 가능하다. 이 경우에, 전자 방출 장치를 형성하는 공정은 각각의 형태에 따라 변화된다.
전술한 본 발명의 전자 공급원에 대한 제조 방법은 스크린 인쇄 방법에 의한 와이어, 층간 절연막 및 의사 와이어를 형성한다. 이러한 방법은 매트릭스 형상으로 배치된 와이어를 갖는 전자 공급원(9) 뿐만 아니라, 유사한 이점으로 단일 방향(예를 들어, 행방향)으로만 와이어를 갖는 전자 공급원에도 적용 가능하다.
이하, 상기와 같이 제조된 전자 공급원을 사용하는 본 발명의 화상 형성 장치에 대해 설명하기로 한다.
도3은 본 발명에 따른 화상 형성 장치의 예를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도3에 도시된 장치는 그 내부 구조를 도시하기 위해 부분적으로 파단되어 있다.
밀폐형 밀봉 용기(18)는 그 연결 지점에서 함께 부착되고 용융점이 낮은 유리 프리트와 같은 접착제에 의해 밀봉되는 후방 판(11), 지지 프레임(12) 및 면판(16)으로 구성되어 있다. 밀폐형 밀봉 용기(18)는 상술한 바와 같이 제조되는 전자원(9)을 그 내부에 수용하고 있다. 형광막(14)은 면판(16)의 하부 표면 상에형성되고, 적색(R),녹색(G) 및 청색(B)의 3개의 기본 색깔의 형광 재료(도시되지 않음)로 분할하여 피복된다. 흑체(도시되지 않음)는 형광막(14)의 각 색깔의 형광 재료 사이에 배치된다. 알루미늄 등으로 제조된 금속 지지부(15)는 후방 판(11)의 측면 상의 형광막(14) 위에 형성된다.
흑백 디스플레이의 경우, 형광막(14)은 단지 단일 형광 재료로만 제조될 수 있다. 상술한 칼라 디스플레이의 경우, 형광막(14)은 칼라 형광 재료와 형광 재료의 배치에 걸려있는 흑색 스트라이프 또는 흑색 매트릭스라 불리는 흑색 전도성 재료로 제조될 수 있다. 흑색 스트라이프 또는 흑색 매트릭스를 제공하는 목적은 기본 3가지 색깔의 각 형광 재료 사이에 흑색을 만듦으로써 색 혼합 등을 눈에 띄지 않게 하고, 형광막에서 외부 빛의 반사에 의해 콘트라스트가 감소되는 것을 방지하는 것이다. 흑색 스트라이프의 재료는 통상 그 주요 구성 요소로서 흑색 레드(lead)를 포함하면서 또한 전도성이 있고 보다 낮은 빛의 전송과 반사를 하는 재료가 사용될 수도 있다.
유리 기판 상에 형광 재료를 도포하는 방법은 디스플레이가 흑백 또는 칼라인 것과 상관없이 세미덴테이팅, 인쇄 등일 수도 있다.
금속 지지부(15)를 제공하는 목적은 형광 재료로부터 방출된 빛을 그 내부를 향해 거울로 반사시키고 이를 면판(16)으로 배향시킴으로써 밝기를 향상시키고, 전자 비임 가속 전압을 가하기 위한 전극으로서 금속 지지부(15)를 사용하고, 형광 재료가 용접 밀봉된 용기(18) 내에 발생된 음이온의 충돌 등에 의해 손상되는 것을 방지하는 것이다. 금속 지지부(15)는 형광막이 형성된 후, 형광막의 내부 표면에피막화(통상 필름밍이라 칭함)되고 난 후 알루미늄은 진공 증발 등에 의해 용착된다.
투명한 전극(도시되지 않음)은 형광막의 전도성을 향상시키기 위해 형광막의 외부 표면측 상의 면판(16) 상에 형성될 수도 있다.
외부 단자 Tox1 내지 Toxm과 외부 단자 Toy1 내지 Toyn은 행방향 와이어(5)의 X1 내지 Xm과 열방향 와이어(6)의 Y1 내지 Yn에 각각 연결된다. 외부 단자 Tox0과 외부 단자 Toy0은 의사 행방향 와이어(5')의 X0과 열방향 와이어(6)의 Y0에 각각 연결된다. 외부 단자(17)는 금속 지지부(15)에 연결된다.
소정의 전자 방출 장치로부터 전자를 방출하도록 적절한 전위가 외부 단자 Tox1 내지 Toxm과 외부 단자 Toy1 내지 Toyn에 가해진다. 이 때, 적절한 전위(예를 들어 대지 전위)가 외부 단자 X0 및 Y0을 통해서 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')에 가해져서, 이에 의해 큰 전하량을 갖는 영역이 기판(1)의 주변부에 인접해서 형성되는 것을 방지한다. 기판(1)의 주위 측면 상의 행, 열방향의 구분 없이 행방향 와이어(5)의 X1과 열방향 와이어(6)의 Y1에 연결된 전자 방출 장치 근처의 전기장은 다른 전자 방출 장치 근처의 전기장과 차이가 보다 적게 제조될 수 있다. 따라서, 기판(1) 상에 형성된 모든 전자 방출 장치의 전자 방출 성질의 균일성이 향상될 수 있다.
의사 행방향 와이어(5')가 행방향 와이어(5)들 중 하나에 연결되거나 의사 열방향 와이어(6')가 열방향 와이어(6)들 중의 하나에 연결된다면, 외부 단자 Tox0 또는 Toy0은 생략될 수도 있다.
전자원(9)으로부터 방출된 전자를 가속시키도록 외부 단자(17)를 통해서 높은 전압이 금속 지지부(15)에 가해져서 이를 금속 지지부(15) 및 형광막으로 만들어진 적측형 구조물에 투사되도록 해서, 그 결과 형광막의 형광 재료는 빛을 방출해서 화상을 형성하도록 가진된다.
화상 형성 장치를 구동하는 방법은 적절한 전위가 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')에 가해진다는 것을 제외하고는 근본적으로 상기 인용된 공보 등에서 설명된 방법과 유사해서, 그 방법의 설명을 본 명세서에서 중복적으로 기재하지는 않는다.
본 발명은 실시예들을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다. 다음의 설명에서 사용되는 도면 부호와 기호는 본 발명의 상기 설명부에서 사용된 것과 동일하다.
[실시예들]
(제1 실시예)
본 실시예에서, 전자사진 석판술에 의해 전자원(9)을 형성하는 공정이 설명될 것이다.
평행한 행방향 열(80)의 각각에 배치된 전자 방출 장치(120)를 구비한 전자원이 제조되었다.
도4는 전자 방출 장치, 행방향 와이어, 열방향 와이어, 의사 행방향 와이어 및 의사 열방향 와이어의 특징적인 배치를 도시하는 개략 평면도이다.
전술된 층간 절연막이 이들을 전기적으로 절연시키기 위해 와이어와 의사 와이어 사이의 교차점에 형성되어 있지만, 배치를 쉽게 이해하도록 하기 위해 이들은 도4에서 생략된다. 도5는 도4의 선5-5를 따라 취해져서 단면 구조를 도시하는 개략도이다. 각 전자 방출 장치는 전자 전도 필름 안에 틈과 같은 미세 구조를 구비하고 있지만, 이 구조는 도5에 도시되어 있지 않다. 도6a 내지 도6g는 도4와 도5에 도시된 이 실시예의 전자원의 제조 공정을 도시하고 있다. 도5와 유사한 도6a 내지 도6g는 도4의 선5-5를 따라 취해진 단면 구조를 도시하는 개략도이다.
공정 A
산화 규소 필름은 방전에 의해 0.5㎛의 두께로 정제된 소다 라임 유리 위에 용착되었다. 이 소다 라임 유리는 기판(1)으로써 사용되었다. 이 기판(1) 상에, 크롬(Cr)과 금(Au)은 진공 증착에 의해 5㎚와 600㎚의 두께로 순서대로 용착된다. 그 후, 포토레지스트(AZ 1370, Hoechst Aktiengesellschaft 제조)는 스피너를 사용함으로써 피복되고 구워졌다. 그 후, 행방향 와이어(5; 하부 와이어)와 의사 행방향 와이어(5')의 형태에 대응하는 레지스트 패턴을 형성하도록 소정의 패턴이 노출되고 현상되었다. 다음에, 레지스트 패턴에 피복되지 않은 금/크롬 적층 필름은 습식 에칭처리되어 제거되고, 레지스트 패턴은 솔벤트를 사용해서 제거되었다. 따라서, 행방향 와이어(5)와 의사 행방향 와이어(5')는 도6a에 도시된 바와 같이 형성되었다.
공정 B
다음에, 산화 규소 필름은 도6b에 도시된 층간 절연막(7)을 형성하도록 RF 방전에 의해 1.0㎛의 두께로 용착되었다. 층간 절연막(7)은 통상 접촉 구멍(21)을제외한 기판 전체 영역에 형성되었다.
공정 C
다음에, 도6c에 도시된 접촉 구멍(21)을 형성하도록, 접촉 구멍(21)에 대응하는 개구를 구비한 레지스트가 형성되었다. 이 레지스트 패턴을 사용함으로써, 층간 절연막(7)은 접촉 구멍(21)을 형성하도록 에칭처리되었다.
이렇게 에칭처리되는 경우, 반응 이온 에칭은 에칭 가스로서 CF4와 H2를 사용함으로써 수행되었다.
공정 D
다음에, 도6d에 도시된 전극(2, 3)이 형성되었다. 전극(2, 3)의 모양에 대응하는 개구를 구비한 레지스트 패턴은 포토레지스트(RD-2000N-41, 히다찌 가세이사 제조)를 사용함으로써 형성되고, 티타늄(Ti)과 니켈(Ni)은 진공 증착에 의해 5㎚와 100㎚의 두께의 순서로 용착되었다. 다음에, 레지스트 패턴은 솔벤트를 사용함으로써 제거되고, 소정의 패턴을 갖는 전극(2, 3)은 리프트-오프 방법(lift-off)을 통해 형성되었다. 전극(2, 3)들 사이의 거리는 20㎛로 설정되었다.
공정 E
다음에, 도6e에 도시된 열방향 와이어(6; 상부 와이어)와 의사 열방향 와이어(6')가 형성되었다. 공정 D와 유사한 공정 E는 리프트-오프 방법에 의해 열방향 와이어(6)와 의사 열방향 와이어(6')를 형성하였다.
먼저, 공정 D와 유사하게, 포토레지스트 패턴이 형성되었고, 티타늄(Ti)과금은 진공 증착에 의해 5㎚와 500㎚의 두께의 순서로 용착되었다. 다음에, 레지스트 패턴은 솔벤트를 사용함으로써 제거되고, 소정 모양을 갖는 열방향 와이어(6)와 의사 열방향 와이어(6')가 리프트-오프 방법에 의해 형성되었다.
공정 F
다음에, 도6f에 도시된 도전성 막(4)이 형성되었다. 도전성 막(4)을 패터닝할 때, 리프트-오프 방법은 크롬 마스크 패턴을 사용함으로써 수행되었다. 다음에, 포토레지스트와 에칭제를 사용함으로써, 도전성 막(4)의 패턴에 대응하는 영역 내의 크롬(Cr) 필름은 제거되었고, 그 후 포토레지스트는 크롬(Cr) 마스크를 형성하도록 제거되었다.
다음에, 유기 Pd 화합물(ccp 4230, Okuno Pharmaceutical K. K. 제조)의 용액은 스피너를 사용함으로써 피복되고 건조되었다. 그 후, 300℃에서 10분 동안 열처리가 수행되었다. 따라서, 그 주요 구성 요소로써 PdO를 구비한 필름이 형성되었다. 다음에, 크롬(Cr) 마스크는 에칭제를 사용함으로서 제거되었고, 소정의 패턴을 갖는 도전성 막(4)은 리프트-오프 방법에 의해 PdO 필름의 불필요한 부분을 제거함으로써 형성되었다. 도전성 막(4)은 현미경으로 관찰되는 바와 같이 메시 형태로 결합된 미세 입자의 집합체를 구비한 복잡한 구조이다. 그 두께는 약 10㎚이고 시트 저항치는 약 5×104Ω이었다.
공정 G
접촉 구멍(21)을 제외한 기판을 덮는 레지스트 패턴이 형성되었고,티타늄(Ti)과 금 진공 증착에 의해 5㎚와 500㎚의 두께의 순서로 용착되었다. 그 후, 레지스트 패턴은 도6g에 도시된 바와 같이 금(Au)/티타늄(Ti) 필름의 불필요한 부분을 제거하고 금(Au)/티타늄(Ti)을 접촉 구멍(21)에 채워넣도록 솔벤트를 사용함으로써 제거되었다.
공정 H
다음에, 도전성 막(4) 내의 틈을 형성하도록 작동을 형성하는 에너지화가 수행되었다. 행방향 와이어(5), 의사 행방향 와이어(5'), 열방향 와이어(6), 의사 열방향 와이어(6'), 층간 절연막(7), 전극(2, 3) 및 도전성 막(4)이 아직 형성되어 있지 않은 전자원(9)은 진공 챔버에 위치되어서 그 내부가 철거되었다. 모든 열방향 와이어(6)들은 대지 전위에 연결되었다. 행방향 와이어(5)는 소정의 전압을 행방향 와이어(5)의 각각에 가하도록 스위치 장치를 통해 펄스 발생기에 연결되었다. 펄스 발생기에 의해 발생된 펄스 전압은 1msec의 폭, 3msec의 펄스 간격 및 11V 의 펄스 피크값을 갖는 직사각형 펄스이었다. 매번 하나의 펄스가 하나의 행방향 와이어(5)에 가해지고, 다음 인접한 행방향 와이어(5)는 스위치 장치에 의해 펄스 발생기에 연결되어서 행방향 와이어(5)에는 240msec 내에 하나의 펄스가 가해졌다. 상기 작동은 각 행방향 와이어(5)에 1msec의 펄스 폭과 240msec의 펄스 간격을 갖는 펄스를 가하였다.
전자원(9)의 전체는 약 50℃의 온도가 되도록 온도가 제어가 되었다. 상기 방식으로 펄스를 가하는 작동이 시작됨과 동시에, 수소(H2)와 질소(N2)의 혼합 가스는 진공 챔버 속으로 유입되었다.
그 직후에, 각 행방향 와이어(5)와 대지 전위 지점 사이의 저항치는 신속히 증가하고 작동을 형성하는 에너지화는 완성되었다.
공정 I
다음에, 활성 작동이 수행되었다. 진공 챔버의 내부는 충분히 디그래스드되었고, 그 압력은 감소되었다. 그 후, 벤조니트릴이 유입되었다. 유입된 벤조니트릴의 양은 챔버 내의 압력이 1.3×10-4㎩로 설정되도록 조절되었다.
펄스 전압은 공정(H)과 유사한 방법으로 각각의 행방향 와이어(5)에 인가되었다. 그러나, 펄스 전압은 각각의 행방향 와이어(5)에 독립적으로 인가되지 않고, 10개의 행방향 와이어(5)들로 이루어진 하나의 블록에 공정(H)과 유사한 방법으로 펄스 전압이 동시에 인가되었다. 하나의 블록이 액티베이션 작용을 받은 후, 다음 블록의 액티베이션 작용이 시작되었다. 상기 작용은 모든 전자 방출 장치에 대한 액티베이션 작용이 완료될 때까지 반복되었다.
액티베이션 작용에 사용되는 펄스 전압은 각각의 행방향 와이어(5)로부터 볼 수 있는 것처럼, 1 msec의 펄스 폭, 10 msec의 펄스 간격, 및 16 V의 최고값을 갖는다. 상기 액티베이션 작용에 의해, 주성분으로서 탄소를 갖는 용착물은 장치를 통해 흐르는 전류(If)를 증가시키고 전자 방출을 가능하게 하도록 도전성 막(4)에 형성되었다.
그 후, 진공 챔버의 내측에서는 가스가 제거되고, 진공 챔버와 전자원(9)은가열되어 약 300℃에서 유지되었다. 동시에, 상기 가열 과정이 시작된 때, 챔버 내의 압력은 한번에 상승되고, 그 후 진공 챔버 내의 압력이 충분히 낮아지도록 점차 감소되었다. 그 후, 가열 과정은 정지되고, 진공 챔버와 전자원은 상온까지 점차 냉각되었다.
양극 전극은 진공 챔버 내에 전자원(9)에 대면하여 배치된다. 1 kV의 전위가 양극 전극에 인가되고, 행 선택 전압이 행방향 와이어(5)에 인가되며, 신호 전압이 소정의 전자 방출 장치로부터 전자를 방출하도록 열방향 와이어(6)에 인가되었다. 양극을 통해 흐르는 전류는 전자 방출 전류(Ie)를 조절하도록 조절된다.
(제1 비교예)
제1 비교예의 전자원은, 제1 실시예의 X0에서의 의사 행방향 와이어(5')와 Y0에서의 의사 열방향 와이어(6')가 형성되지 않는 점을 제외하고는 제1 실시예와 유사한 방법으로 제작되었다. 제1 실시예와 유사한 측정이 수행되었다. 측정 결과는 표1에 도시되어 있다.
제1 실시예의 전자원(9)의 측정 결과는, Y1 열방향 와이어(6)에 연결된 80개의 장치가 1.8 μA의 평균 전자 방출 전류(Ie)와 0.1 μA의 σy1의 표준 편자를 갖고, X1의 행방향 와이어(5)에 연결된 120개의 장치가 1.8 μA의 평균 전자 방출 전류(Ie)와 0.1 μA의 σx1의 표준 편차를 갖는 것을 나타내었다. 이와 대조적으로, 제1 비교예의 측정 결과는, Y1 열방향 와이어(6)에 연결된 장치들이 2.1 μA의 평균 전자 방출 전류(Ie)와 0.4 μA의 σy1의 표준 편차를 갖고, X1의 행방향 와이어(5)에 연결된 장치들이 2.0 μA의 평균 전자 방출 전류(Ie)와 0.5 μA의 σx1의 표준 편차를 갖는 것을 나타내었다. 제1 비교예의 전자원과 비교하여, 제1 실시예의 전자원(9)은 전술된 행방향 와이어와 열방향 와이어에 있어서 보다 양호한 균일성을 갖는다.
다른 행방향 와이어들 및 열방향 와이어들에서의 장치는 전술된 행방향 와이어 및 열방향 와이어와 큰 차이가 없음을 나타내었다.
(제2 실시예)
제1 실시예에서, 진공 증착과 스퍼터링과 같은 박막 용착 기술이 와이어의 재료, 층간 절연막 등의 용착을 위해 사용된다. 제2 실시예에서, 스크린 인쇄 방식이 박막 용착을 위해 사용된다.
제2 실시예의 제조 공정이 도7a 내지 도7e를 참조하여 설명될 것이다. 도면을 간단히 하도록, 3×3 매트릭스 형태로 배치된 단지 9개의 전자 방출 장치만이 도시되어 있지만, 실제 제작된 전자원은 행방향으로 720개의 장치 그리고 열방향으로 240개의 장치를 구비하였다.
먼저, 도7a에 도시된 바와 같이, 세척된 소다 석회(soda lime) 유리 기판 상에서, 전극(2, 3)과 의사 전극(2', 3')이 형성되었다. 사용된 인쇄 접착제는 "MOD(Metal Organic Deposition)" 접착제로 불리는, 열 분해를 통해 금속을 형성하는 유기 금속 화합물을 포함하는 접착제이다. 상기 접착제를 사용함으로써, 접착제 패턴은 스크린 인쇄 방식에 의해 기판 상에 형성되었다. 접착제의 금속 성분은 금이다. 접착제는 전기로를 사용하여 70℃에서 10분간 건조된 후, 550℃까지 온도가 상승되어 8분간 유지되고 나서, 전기로는 점차 냉각되었다. 형성된 패턴의 크기는 전극(3)을 위해서는 350 ㎛ × 200 ㎛이고 다른 전극(2)[의사 전극(2')도 동일함]을 위해서는 500 ㎛ × 150 ㎛이다. 필름 두께는 약 0.3 ㎛이고 전극(2, 3)들 사이의 거리는 약 20 ㎛이다. Y0 의사 열방향 와이어(6')에 연결된 의사 전극(3')은 도7a에 도시된 바와 같은 일체형 단일 전극이다. Y0 의사 열방향 와이어(6')에 대향한 위치에서 Y3 열방향 와이어(6)에 연결된 전극(3)도 일체형 단일 전극이다. 전술된 바와 같이, 최외곽 인쇄 패턴은 형상 결함을 가질 수 있고 연결이 끊길 수도 있다. 의사 열방향 와이어(6')와 열방향 와이어(6)는 이러한 일체형 단일 전극(3', 3)을 형성함으로써 소정 정도로 기능을 유지할 수 있다.
다음으로, 도7b에 도시된 바와 같이, 열방향 와이어(6)와 의사 열방향 와이어(6')가 형성되었다. 사용된 접착제는 주성분으로 산화연을 갖고 전도성 재료(Ag)의 미립자와 혼합된 유리 결합제이다. Ag 접착제 패턴이 스크린 인쇄 방식으로 형성된 후, 접착제는 전기로를 사용하여 110℃에서 20분간 건조된 후, 550℃까지 온도가 상승되어 15분간 유지되고 나서, 전기로는 점차 냉각되었다. 형성된 열방향 와이어(6)와 의사 열방향 와이어(6')의 폭은 약 100 ㎛이고 두께는 약 12 ㎛이다.
다음으로, 도7c에 도시된 바와 같이, 층간 절연막(7)이 형성되었다. 접착제패턴은 스크린 인쇄 방식으로 형성되었고, 접착제는 주성분으로 PbO를 갖는 유리 접착제이다. 접착제 패턴은 전기로를 사용하여 110℃에서 20분간 건조된 후, 550℃까지 온도가 상승되어 15분간 유지되고 나서, 전기로는 점차 냉각되었다. 따라서, 약 500 ㎛의 폭과 30 ㎛의 두께를 갖는 층간 절연막(7)이 형성된다.
다음으로, 도7d에 도시된 바와 같이, 행방향 와이어(5)와 의사 행방향 와이어(5')가 층간 절연막(7) 상에 형성되었다. 행방향 와이어(5) 및 의사 행방향 와이어(5')는 열방향 와이어(6) 및 의사 열방향 와이어(6')와 유사한 방식으로 형성되었다.
다음으로, 도7e에 도시된 바와 같이, 도전성 막(4)은 전극(2, 3)들을 덮도록 형성된다. 도전성 막은 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')에 연결된 의사 전극(2', 3')들을 위해서는 형성되지 않는다.
도전성 막(4)은 이하의 방식으로 형성된다.
먼저, 유기 Pd 화합물 용액이, 전극(2, 3)을 덮는 상태로, 잉크 분사 장치를 사용하여 액적의 상태로 도포되었다. 액적이 건조된 후, 이들은 주성분으로서 PdO를 갖는 도전성 막(4)을 형성하도록 300℃에서 10분간 열처리를 받았다. 도전성 막(4)은 제1 실시예와 유사하게 현미경으로 관찰할 수 있는 메시 형태로 결합된 미립자 수집체를 갖는 복합 구조를 갖는다.
상기 실시예에서, 도3에 개략적으로 도시된 바와 같은 구조를 갖는 화상 형성 장치가 전자원(9)을 사용하여 제작되었다. 후방 판(11), 면판(16) 및 지지 프레임(12)은 밀봉 용기(18)를 구성하도록 프릿 유리에 의해 함께 접착되었다. 상기실시예에서, 전자원(9)과 면판(16) 사이의 거리는 5 ㎜로 설정되었다. 도시되지는 않았지만, 화상 형성 장치가 제작되는 동안, 공기 배출 파이프가 용기(18)의 내측을 비우기 위해 밀봉 용기(18)에 체결되고, 마지막 제작 공정에서 배출 파이프는 밀봉되어 절단된다. 또한 도시되지는 않았지만, RF 가열에 의해 게터링(gettering) 공정을 마지막으로 수행하도록 게터(getter)가 밀봉 용기(18)의 내부 외주연 영역 내에 배치되었다.
도3에 도시된 바와 같이, 면판(16)은 내부면에 형광막(14)과 금속 지지부(metal back)(15)가 형성된 유리 기판(13)으로 제조된다. 형광 막(14)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 주요 3색에 대응하는 형광성 부재와 형광성 재료를 분리하는 흑색 부재(51)로 제조된다. 상기 실시예는 도8에 개략적으로 도시된 패턴에 적용되었다. R, G 및 B에 대응하는 형광성 부재(52)의 스트립은 이와 다르게 배치되고, 흑색 부재(51)는 형광성 부재(52) 사이에 배치된다. 상기 패턴의 흑색 부재(51)는 "흑색 스트라이프(black stripe)"로 불리운다. 흑색 부재(51)는 주성분으로서 흑연을 포함한다.
도9는 형광막(14)의 다른 패턴을 도시한다. 형광성 부재(52)의 점들은 삼각형 격자 형태로 배치되고, 흑색 부재(51)는 점들 사이에 묻힌다. 상기 패턴의 흑색 부재는 "흑색 매트릭스"로 불리운다.
상기 실시예에서, 제1 실시예에서 설명된 활성화(energization forming operation)와 액티베이션 작용은 밀봉 용기가 형성된 후 수행되었다. 상기 방법에서, 이들 작용을 위한 진공 챔버는 필요하지 않다.
전자원(9)이 내부에 수용된 밀봉 용기(18)가 형성된 후, 용기(18)의 내측은 용기 내의 압력을 약 1.33 × 10-4Pa로 설정하도록 공기 배출 파이프를 경유하여 공기 배출 장치에 의해 가스가 제거되었다. 그 후, 펄스 전압을 인가하여 활성화 형성 작용이 수행되었다. 인가된 펄스 전압은 1 msec의 펄스 폭, 10 msec의 펄스 간격 및 10 V의 최고값을 갖는 삼각 펄스 전압이다. 펄스 적용 시간은 60초로 설정되었다.
다음으로, 액티베이션 작용이 제1 실시예와 유사한 방법으로 수행된 후, 전체 밀봉 용기(18)는 가열되고, 용기(18)의 내측에서는 물 등의 용기(18) 내에 머무르는 유기 물질을 감소시키도록 가스가 제거되었다. 그 후, 배출 파이프는 밀봉되도록 가열되고 절단된다.
마지막으로, 게터는 게터링 공정을 수행하도록 RF 가열에 의해 가열되었다. 게터는 주성분으로 Ba을 포함한다. Ba가 가열되고 증발됨에 따라, 증기 용착 필름은 밀봉 용기(18)의 내벽 상에 형성된다. 증기 용착 필름의 흡수 작용에 의해, 밀봉 용기(18) 내의 압력은 낮게 유지된다.
(제3 실시예)
도10에 도시된 바와 같이 각각 행방향과 열방향의 2개의 의사 와이어를 갖는 전자원(9)이 형성되고, 의사 행방향 와이어(5')는 X0과 X0'에서 형성되고, 의사 열방향 와이어(6')는 Y0과 Y0' 위치에서 형성된다. X0' 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')에 연결된 의사 전극은 형성되지 않았다. 의사 전극은 제2실시예의 의사 전극(3')과 같은 일체형 단일 전극이 아니다. 다른 구조는 제2 실시예와 동일하다.
(제2 비교예)
전자원은, 의사 행방향 와이어(5'), 의사 열방향 와이어(6') 및 의사 전극(2', 3')이 형성되지 않았다는 것을 제외하고는, 제2 및 제3 실시예와 동일한 방식으로 제작되었다.
8 kV의 전위가 전자원(9)으로부터 전자를 방출하고 화상을 표시하기 위해 외부 단자(17)를 통해 금속 지지부(15)에 인가되었다. 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')는 외부 단자(17)를 통해 접지 전위에 연결되었다.
X1 행방향 와이어(5)와 Y1 열방향 와이어(6)에 연결된 전자 방출 장치의 전자 방출 전류(Ie)는 제1 실시예와 동일한 조건하에서 1 ㎸의 가속 전압을 가압함으로써 측정되었다. 단지 초록색(G) 만을 갖는 전자 방출 장치로부터의 전자를 가하자마자 형광 부재 또는 휘도 지점의 휘도의 평균치 및 표준 편차는 25 ㎲의 폭 및 60 ㎐의 구동 주파수를 갖는 펄스를 이용함으로써 측정되었다. 그 측정 결과는 표 2 및 3에 도시된다. 실제 화상 형성 장치의 휘도는 전자가 가해지지 않는 영역과 빛이 방출되지 않는 흑색띠(black stripe) 영역에 의해 대략 1/5이다.
표 2 및 3에 도시된 바와 같이, 제2 비교 실시예와 비교할 때 제2 및 제3 실시예는 양호한 균일성을 갖는다. 제2 비교 실시예의 평균 휘도는 제2 및 제3 실시예보다 낮다. 이는 전자 방출 장치 근처의 전기장이 분산되어 있으므로 전자 비임이 정확한 궤적으로부터 이동하고 비임 중심으로부터 이동되고 다소 낮은 전자 밀도를 갖는 비임의 일부분은 형광막의 형광 부재에 가해진다는 사실에 기인한다.
제3 실시예에 있어서, 의사 전극(3')은 열방향 일체형 단일 전극과 같이 구성되지 않는다. 그 이유는 열방향 추가 의사 와이어(6')가 Y0 위치 외부의 Y0' 위치에 형성되므로 인쇄 결함에 의해 열방향의 내부 의사 와이어(6')를 단절시킬 가능성이 낮고 이러한 대책에 대한 필요성이 없기 때문이다. 또한, 제3 실시예에 있어서, 의사 열방향 와이어(6')에 대향하는 열방향 와이어(6)의 전극(3)은 제2 실시예와 유사한 일체형 단일 패턴이다. 의사 열방향 와이어(6')가 이 측면에 형성된다면, 일체형 단일 전극은 불필요하다.
이러한 배치는 전기장의 균일성 측면에서 바람직하다. 또한, 의사 열방향 와이어(6')의 경우에 바람직하다.
(제4 및 제5 실시예)
제4 및 제5 실시예에 있어서, 의사 와이어는 외부 단자를 거쳐전위(potential)를 갖는 것이 불필요해지도록 다른 와이어에 전기적으로 접속된다.
제4 실시예에 있어서, 도11에 개략적으로 도시된 바와 같이 연결 와이어(10)는 X0 의사 행방향 와이어(5)와 X2 행방향 와이어(5)를 상호 연결시키기 위해 형성된다. 연결 와이어(10)와 X1 행방향 와이어(5)는 그 교차 지점에 형성된 층간 절연막에 의해 전기적으로 절연된다. 도시되지는 않았으나, Y0 의사 열방향 와이어(6')는 Y1 열방향 와이어(6)와 연결되었다.
제5 실시예에 있어서, X0 의사 행방향 와이어는 후속의 인접한 X1 행방향 와이어(5)와 연결된다.
다른 구성은 제2 실시예와 동일하다. 전술한 바와 유사한 평가가 수행되었고 그 결과가 다음과 같이 얻어졌다.
제5 실시예의 X1 행방향 와이어(5)에 연결된 전자 방출 장치의 휘도와 전자 방출 전류(Ie)는 다른 열방향 와이어들에 연결된 전자 방출 장치보다 다소 높았다. 이는 다음과 같은 이유에 기인한다. 실시예의 구동 방법에 있어서, 행방향 선택전압은 행방향 와이어(5)에 가해지고, 신호 전압은 열방향 와이어(6)에 가해진다. 따라서, 전자가 X2 행방향 와이어(5)에 전기 접속된 전자 방출 장치로부터 방출되는 동안에, 의사 행방향 와이어(5')의 전위는 X2 행방향 와이어(5)와 동일한 값을 갖는다. 전자가 다른 행에 연결된 전자 방출 장치로부터 방출되는 동안에, 다른 행의 양 면 상의 행방향 와이어(5)는 접지 전위를 갖는다. 이러한 방법으로, X1 행방향 와이어(5)에 전기 접속된 전자 방출 장치의 조건은 다른 행의 조건과 다르게 된다.
본 실시예에 있어서, 의사 행방향 와이어(5')에 연결된 행방향 와이어(5)의 효과가 검사되었다. 의사 열방향 와이어(6')와 열방향 와이어(6) 사이의 연결에 대해서도 동일한 현상이 예측된다.
(제6 실시예)
이 실시예에 있어서, 다수의 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')가 형성된다.
이 실시예의 제조 공정은 각각의 제조 공정에서의 전자원의 부분 개략 평면도인 도12 내지 도14와 제조 공정을 도시한 도15의 흐름도를 참조하여 설명된다.
먼저, 소다 석회 유리 기판 상에 백금 막이 스퍼터링에 의해 형성되고 불필요한 백금 막은 백금으로 제조된 전극(2, 3)을 형성하기 위해 전자사진 석판술 및 건조 에칭에 의해 제거된다. 도면을 간단히 하기 위해, 9개의 전자 방출 장치에 대응되는 전극들만을 도시하였으나, 전자 장치들은 480 X 1920 매트릭스 형태로 사실상 배치된다.
전극(2, 3) 사이의 거리는 20 ㎛으로 설정되었고, 열방향으로의 그 피치는 0.9 ㎜로 설정되었고, 행방향으로의 그 피치는 0.3 ㎜로 설정되었다. 다음으로, 열방향 와이어(6)와 의사 열방향 와이어(6')는 스크린 인쇄 방법에 의해 형성되었다. 도12에 있어서, 의사 열방향 와이어(6')가 열방향 와이어(6)의 양 측면에 도시되어 있지만, 10개의 의사 열방향 와이어는 열방향 와이어(6)의 양 측면 상에 실제로 형성되었다.
은 함유 페이스트가 인쇄용으로 사용되었다. 도16에 개략적으로 도시된 의사 열방향 와이어(61) 및 열방향 와이어(62)가 형성된 SUS 400의 메시 조합 스크린 판으로 제조된 스크린 판이 사용되었다. 이러한 스크린 판을 사용함으로써, 은 페이스트가 형성되었다. 이후, 100 ℃의 온도에서 패턴이 건조되고, 이어서 상기 온도는 도12에 도시된 바와 같은 열방향 와이어(6) 및 의사 열방향 와이어(6')를 형성하기 위해 열처리가 수행되는 500 ℃의 온도로 상승되었다.
다음으로, SUS 300의 메시 조합 스크린 판으로 제조된 스크린 판과 유리 페이스트를 이용함으로써 층간 절연막(7)이 형성되었다. 이 스크린 판은 층간 절연막 패턴(63)을 형성하기 위한 도17에 도시된 것과 같은 패턴과, 리세스(8)를 갖는 층간 절연막(6)을 형성하기 위한 빗살형 층간 절연막 패턴(64)을 갖는다. 도13에 도시된 바와 같이, 층간 절연막(7)의 패턴은 전극이 층간 절연막(7)에 의해 덮이지 않도록 전극에 대응하는 영역에 리세스(8)를 갖는다. 패턴이 형성된 후, 이들은 100 ℃로 건조되었고, 이어서 그 온도는 열처리를 수행하기 위해 530 ℃로 상승되었다. 이들 작업은 3회 반복되었다. 충분한 두께를 갖고 핀 홀과 같은 임의의 유전체 결함을 갖지 않는 층간 절연막(7)이 형성될 수 있었다.
다음으로, 은 페이스트와 SUS 300의 메시 조합 스크린으로 제조되고 의사 행방향 와이어 패턴(65) 및 행방향 와이어 패턴(66)을 갖는 도18에 개략적으로 도시된 스크린 판을 이용함으로써, 행방향 와이어(5) 및 의사 행방향 와이어(5')가 스크린 인쇄 방법에 의해 도14에 도시된 바와 같이 층간 절연막(7) 상에 형성되었다. 10개의 의사 행방향 와이어(5')가 행방향 와이어(5)의 양 측면에 실제 형성되었다.
전술한 바와 같이, 실제 와이어로서 사용되는 행방향 와이어(5)와 열방향 와이어(6)가 형성됨과 동시에, 실제 와이어들로서 사용되지 않는 의사 행방향 와이어(5')와 의사 열방향 와이어(6')가 기판(1)의 주변부에 가장 인접한 최외측 행방향 와이어(5) 및 열방향 와이어(6)의 각 측면에 형성되었다. 따라서, 패턴 결함은 억제될 수 있었다.
후속 제조 공정은 제2 실시예와 유사하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
이제까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제1 및 제2 도전체들이 기판에 형성되므로 큰 전하량을 갖는 대전 영역이 기판의 주변부에 형성되는 것을 억제하는 것이 가능하다. 그러므로, 전자 방출 장치의 전자 방출 특성의 균일성을 향상시키는 것이 가능하다. 더욱이, 제1 및 제2 와이어들이 스크린 인쇄 방법에 의해 형성됨과 동시에 제1 및 제2 도전체가 형성된다. 그러므로, 기판 상의 모든 제1 및 제2 도전체들은 균일하게 형성될 수 있다. 따라서, 전자 방출 장치의 전자방출 특성의 균일성을 향상시킬 수 있다.

Claims (26)

  1. 제1 방향을 따라 길이방향을 갖는 복수의 제1 와이어와, 기판 상에 각각 형성되고 각각의 제1 와이어에 연결된 복수의 전자 방출 장치를 구비하는 전자원에 있어서,
    상기 전자원은 복수의 전자 방출 장치들 중 제1 외부 전자 방출 장치들과 기판의 하나 이상의 측면 상의 기판의 외주연 사이에서 제1 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 하나 이상의 제1 도전체를 포함하며,
    제1 와이어는 상기 외주연과 제1 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고,
    상기 제1 도전체는 제1 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제1 방향을 따라 연장되는 측면을 가지며,
    상기 제1 도전체는 복수의 전자 방출 장치의 적어도 일부가 연결되는 와이어에 직접 연결된 전자 방출 장치에는 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 전자원.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 전자 방출 장치는 각각의 제1 와이어가 형성된 위치와는 다른 위치에서 형성된 것을 특징으로 하는 전자원.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전자원은 기판 상에 형성된 하나 이상의 제2 와이어를 추가로 포함하며, 제2 와이어는 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 길이방향을 가지고, 각각의 전자 방출 장치는 제1 와이어와 제2 와이어 중 하나에 연결된 것을 특징으로 하는 전자원.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 도전체는 상기 제2 와이어에 연결된 전자 방출 장치에는 연결되지 않은 것을 특징으로 하는 전자원.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전자원은 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 길이방향을 갖고 기판 상에 형성된 복수의 제2 와이어를 추가로 포함하며, 각각의 전자 방출 장치는 각각의 제1 와이어와 각각의 제2 와이어 사이의 교차점에 형성되고 상기 교차점에서 교차하는 제1 와이어와 제2 와이어에 연결된 것을 특징으로 하는 전자원.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 전자원은 복수의 전자 방출 장치들 중 제2 외부 전자 방출 장치들과 기판의 하나 이상의 측면 상의 기판의 외주연 사이에서 제2 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 하나 이상의 제2 도전체를 추가로 포함하며, 제2 와이어는 상기 외주연과 제2 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고, 상기 제2 도전체는 제2 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제2 방향을 따라 연장되는 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 전자원.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 도전체는 제1 와이어 또는 제2 와이어에 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 전자원.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자원은 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 길이방향을 갖고 기판 상에 형성된 복수의 제2 와이어와, 복수의 전자 방출 장치들 중 제2 외부 전자 방출 장치들과 기판의 하나 이상의 측면상의 기판의 외주연 사이에서 제2 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 하나 이상의 제2 도전체를 추가로 포함하며, 각각의 전자 방출 장치는 각각의 제1 와이어와 각각의 제2 와이어 사이의 교차점에 형성되고 상기 교차점에서 교차하는 제1 와이어와 제2 와이어에 연결되며, 제2 와이어는 상기 외주연과 제2 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고, 상기 제2 도전체는 제2 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제2 방향을 따라 연장되는 측면을 가지며, 상기 제2 도전체는 상기 제2 도전체에 가장 근접한 제2 와이어를 제외한 상기 제2 와이어에 전기 접속된 것을 특징으로 하는 전자원.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 도전체와 상기 제2 도전체에 가장 근접한 상기 제2 와이어 사이의 거리는 상기 인접한 제2 와이어들 사이의 거리의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 전자원.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 도전체와 상기 제2 도전체에 가장 근접한 상기 제2 와이어 사이의 거리는 상기 인접한 제2 와이어들 사이의 거리와 대체로 동일한 것을 특징으로 하는 전자원.
  11. 제6항에 있어서, 상기 복수의 제2 도전체는 상기 인접한 제2 와이어들의 거리보다 짧은 거리로 서로 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 전자원.
  12. 제6항에 있어서, 상기 제2 도전체의 저항치는 상기 제2 와이어의 저항치의 10배 이하인 것을 특징으로 하는 전자원.
  13. 제5항에 있어서, 상기 제2 와이어에는 전자 방출 장치를 구동하는 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 전자원.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전체는 제1 와이어에 전기 접속된 것을 특징으로 하는 전자원.
  15. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전체는 상기 제1 도전체에 가장 근접한 제1 와이어를 제외한 제1 와이어에 전기 접속된 것을 특징으로 하는 전자원.
  16. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 도전체는 인접한 제1 와이어들 사이의 거리보다 짧은 거리로 서로 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 전자원.
  17. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전체와 상기 제1 도전체에 가장 근접한 상기 제1 와이어 사이의 거리는 상기 인접한 제1 와이어들 사이의 거리의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 전자원.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 도전체와 상기 제1 도전체에 가장 근접한 상기 제1 와이어 사이의 거리는 상기 인접한 제1 와이어들 사이의 거리와 대체로 동일한 것을 특징으로 하는 전자원.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제1 도전체의 저항치는 상기 제1 와이어의 저항치의 10배 이하인 것을 특징으로 하는 전자원.
  20. 제1항에 있어서, 상기 제1 와이어에는 전자 방출 장치를 구동하는 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 전자원.
  21. 제1 방향을 따라 길이방향을 갖는 복수의 제1 와이어와, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 길이방향을 갖는 복수의 제2 와이어와, 기판 상에 각각 형성되어 각각의 제1 와이어 및 각각의 제2 와이어의 교차점에서 이들에 연결된 복수의 전자 방출 장치를 구비하는 전자원에 있어서,
    복수의 전자 방출 장치들 중 제1 외부 전자 방출 장치들과 기판의 하나 이상의 일 측면 상의 기판의 외주연 사이에서 제1 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 적어도 하나의 제1 도전체와,
    복수의 전자 방출 장치들 중 제2 외부 전자 방출 장치들과 기판의 하나 이상의 측면 상의 기판의 외주연 사이에서 제2 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 하나 이상의 제2 도전체를 포함하며,
    제1 와이어는 상기 외주연과 제1 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고, 상기 제1 도전체는 제1 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제1 방향을 따라 연장되는 측면을 가지며,
    제2 와이어는 상기 외주연과 제2 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고, 상기 제2 도전체는 제2 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제2 방향을 따라 연장되는 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 전자원.
  22. 제1 방향을 따라 길이방향을 갖는 복수의 제1 와이어와, 기판 상에 각각 형성되고 각각의 제1 와이어에 연결된 복수의 전자 방출 장치를 구비하는 전자원에 있어서,
    상기 전자원은 복수의 전자 방출 장치들 중 외부 전자 방출 장치들과 기판의 하나 이상의 측면 상의 기판의 외주연 사이에서 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 복수의 제1 도전체를 포함하며,
    제1 와이어는 상기 외주연과 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고,
    상기 제1 도전체는 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제1 방향을 따라 연장되는 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 전자원.
  23. 제1 방향을 따라 길이방향을 갖는 복수의 제1 와이어와, 기판 상에 각각 형성되고 각각의 제1 와이어에 연결된 복수의 전자 방출 장치를 구비하는 전자원에 있어서,
    상기 전자원은 복수의 전자 방출 장치들 중 외부 전자 방출 장치들과 기판의 하나 이상의 측면 상의 기판의 외주연 사이에서 외부 전자 방출 장치들 부근에 형성된 하나 이상의 제1 도전체를 포함하며,
    제1 와이어는 상기 외주연과 외부 전자 방출 장치 사이에 형성되지 않고,
    상기 제1 도전체는 외부 전자 방출 장치의 일 측면 상에서 제1 방향을 따라 연장되는 측면을 갖고 제1 와이어에 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 전자원.
  24. 제1항, 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 전자원과,
    전자원으로부터 방출된 전자의 인가시 발광하는 형광 부재를
    포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  25. 복수의 와이어와, 와이어에 연결된 복수의 전자 방출 장치를 구비한 전자원을 제조하는 방법에 있어서,
    스크린 인쇄법에 의해, 배선 패턴을 형성하고, 배선 패턴이 형성된 구역의 부근에서 배선 패턴의 와이어와 동일한 방향으로 연장되는 도전체 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 기판과,
    상기 기판 상에 형성된 전자 방출 장치와,
    전자를 방출하도록 상기 전자 방출 장치에 전력을 공급하기 위해 상기 전자 방출 장치의 일 측면 상에 배치된 와이어와,
    상기 기판의 주연부와 상기 전자 방출 장치 사이에서 상기 전자 방출 장치의 다른 측면 상에 배치되어, 상기 다른 측면 상에 축적된 전하를 방전시키는 도전체를
    포함하는 것을 특징으로 하는 전자원.
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