WO2000022643A1 - Dispositif d'imagerie et son procede de production - Google Patents

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WO2000022643A1
WO2000022643A1 PCT/JP1999/005636 JP9905636W WO0022643A1 WO 2000022643 A1 WO2000022643 A1 WO 2000022643A1 JP 9905636 W JP9905636 W JP 9905636W WO 0022643 A1 WO0022643 A1 WO 0022643A1
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wiring
film
electrodes
column
row
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PCT/JP1999/005636
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Inventor
Yoshihiro Yanagisawa
Original Assignee
Canon Kabushiki Kaisha
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Publication date
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    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
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    • H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
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    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/027—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of thin film cathodes
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    • H01J2201/316—Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
    • H01J2201/3165—Surface conduction emission type cathodes
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels

Definitions

  • TECHNICAL FIELD A method of manufacturing an image forming apparatus, and an image forming apparatus created by the manufacturing method
  • the present invention relates to a method for manufacturing wirings arranged in a matrix and used for an image forming apparatus. Further, the present invention relates to an image forming apparatus formed by the manufacturing method. Background art
  • a cold cathode such as a plasma display panel (PDP), a field emission type electron emission device (FE), or a surface conduction type electron emission device is used as an electron source.
  • PDP plasma display panel
  • FE field emission type electron emission device
  • a surface conduction type electron emission device is used as an electron source.
  • a flat panel display that emits light by irradiating electrons emitted from a fluorescent substance onto a phosphor.
  • the light emission principle is basically the same as that of a cathode ray tube. Therefore, there is a possibility that brightness and contrast can be achieved as equivalent to cathode ray tubes.
  • An image display device using a surface conduction electron-emitting device is disclosed in, for example, JP-A-06-342636, JP-A-07-235256, JP-A-08-007745, and JP-A-08-0334110.
  • FIGS. 9 and 10 show a schematic configuration of an example of the surface conduction electron-emitting device disclosed in the above publication.
  • FIG. 11 shows a schematic configuration diagram of an example of an image display device using the surface conduction electron-emitting device disclosed in the above publication.
  • FIG. 9 is a plan view of the surface conduction electron-emitting device
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the surface conduction electron-emitting device.
  • 101 denotes an insulating substrate
  • 104 denotes a conductive film
  • 102 and 103 denote electrodes
  • 105 denotes an electron emitting portion.
  • the electron emission unit 105 has a gap. Then, by applying a voltage between the electrodes 102 and 103, electrons are emitted from the electron emitting portion 105.
  • reference numeral 108 denotes a rear plate
  • 109 denotes an outer frame
  • 110 denotes a face plate.
  • the outer frame 109, the rear plate 108, and the face plate 110 are connected to each other with an adhesive such as a low-melting glass frit (not shown) to maintain a vacuum inside the image display device (airtight container). ).
  • the substrate 101 is fixed to the rear plate 108.
  • NX M surface-conduction electron-emitting devices 113 are formed and arranged (N and M are positive integers of 2 or more, and are appropriately set according to the target number of display images. ).
  • the electron-emitting device and the phosphor are arranged to face each other.
  • the electron-emitting devices 113 are arranged in a matrix by M column wirings 107 and N row wirings 106. At least, at an intersection of the row wiring and the column wiring, an insulating layer (not shown) for electrically insulating the two wirings from each other is formed.
  • a phosphor film 111 made of a phosphor is formed on the lower surface of the face plate 110. Then, a metal back 112 made of A1 or the like is formed on the surface of the fluorescent film 111 on the rear plate 108 side.
  • phosphors of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are separately painted.
  • a black body (not shown) is arranged between the phosphors of the respective colors constituting the phosphor film 111.
  • the distance between the face plate and the rear plate is shortened, manufacturing is facilitated, and driving of the device is simplified. Therefore, it is desirable to satisfy the following two points.
  • At least one cold cathode is assigned to each of the R (red), G (green), and B (blue) phosphors.
  • one electron-emitting device is associated with each color phosphor.
  • the electrons emitted from the device emit fluorescent light.
  • the shape of the beam spot formed on the body is substantially elliptical.
  • the term “lateral electron-emitting device” refers to an element in which at least a pair of electrodes is arranged on a substrate, a potential difference is generated between the electrodes, and electrons are emitted from between the pair of electrodes. .
  • the electrons emitted from the horizontal electron-emitting device are affected by the electric field caused by the anode (such as the metal back described above) and the electric field generated between the electrodes.
  • the place where electrons emitted from the horizontal electron-emitting device reach the anode is a position shifted from directly above the electrodes to the electrode on the high potential side. Further, due to the action of the electric field between the electrodes, the beam spot becomes elliptical as described above. It has a circular (vertical) shape.
  • the shape of one pixel composed of phosphors of the three adjacent primary colors is desirable to make as close as possible to a square in order to improve the appearance of a display image and the ease of processing image signals.
  • the shape assigned to the phosphor of each color becomes a rectangle as shown in FIG. At its simplest, the ratio of the long side to the short side of the rectangle is 3: 1.
  • the pattern of the phosphors of each color is rectangular. This is because, in order to increase the amount of light emitted from the phosphor, it is effective to secure a sufficient area of the phosphor to be irradiated with the electron beam. This is because it is effective.
  • the electron-emitting device is, as shown in FIG. It is preferable to be arranged in a region surrounded by wirings (106, 107) orthogonal to each other. For this reason, when the pattern of each color phosphor is rectangular as described above, it is desirable that the area surrounded by the wiring, which is allocated to each element, is also rectangular.
  • the wiring interval becomes narrower than the wiring arranged at equal intervals in the long side direction (hereinafter, row wiring).
  • row wiring the wiring arranged at equal intervals in the long side direction
  • the spacing between column wiring is one third of the spacing between row wiring. Therefore, the required accuracy of the column wiring is higher than that of the row wiring. Further, considering the margin for the accuracy, the allowable width of the wiring is narrower in the column direction wiring than in the row direction wiring.
  • the thickness of the wiring cannot be increased, and it is difficult to collectively deposit the wiring material over a large area. Also, when wiring is to be formed by screen printing, the edges tend to be slackened, so that the required pattern cannot be made thicker or wider.
  • a base containing a conductive material is applied to the substrate through a gap of 10 gauze (for example, a mesh-like mesh woven with metal wires, etc.). After baking, a desired pattern is formed.
  • reference numeral 11 in FIG. 15 denotes an emulsion film having an opening corresponding to the formed pattern. Because of this gauze, the metal wire hinders the passage of the paste, and as a result, the width of the printed wiring becomes thicker or thinner as shown in Fig. 16. .
  • the paste is applied onto the substrate while pressing a squeegee against the gauze, pattern misalignment is likely to occur, and it may be difficult to form an accurate pattern.
  • a conductive film (104 in FIG. 9) constituting the device must be used. It is preferable to use an inkjet method. Specifically, a liquid (ink) containing a material constituting the conductive film is applied so as to connect the electrodes (102, 103), and is baked to form the conductive film 104. To form Then, a current is caused to flow through the conductive film 104 through the electrodes 102 and 103 to form a gap in a part of the conductive film. As a result, the electron emission portion 105 Can be formed. However, in the ink jet method, in some rare cases, a shift occurs in the position where the droplet is applied.
  • the column-directional wiring closest to the position where the ink (liquid) is to be applied is: In some cases, the applied droplets came into contact and were sucked. This is presumably because the wiring formed by the printing method generally lacks denseness, so that the ink easily penetrates.
  • this phenomenon occurs remarkably when the column wiring is formed by a screen printing method.
  • the wiring formed by the screen printing method tends to periodically generate a portion having a large width and a portion having a small width. For this reason, if the width of the column wiring at the position closest to the position where the ink is to be applied is increased, the ink is more likely to come into contact with the ink.
  • a droplet is sucked into the wiring, in a severe case, a pixel may be missing, which may be a fatal defect as a display.
  • even pixel loss does not occur the electron emission characteristics are different, a desired luminance cannot be obtained, and an image having poor uniformity may occur.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and is directed to an image forming apparatus that realizes a high-definition, large-area display image with high uniformity, no pixel loss, low cost, and high definition over a long period of time. It is intended to provide a manufacturing method.
  • the method for manufacturing an image forming apparatus according to the present invention includes the following steps.
  • a rear plate having a plurality of electron-emitting devices having a first electrode and a second electrode facing each other, and a plurality of column wirings and row wirings connected to the plurality of electron-emitting devices;
  • a method for manufacturing an image forming apparatus comprising: a face plate having phosphors of three primary colors disposed opposite to each other;
  • the column-directional wiring connects a plurality of the first electrodes in common
  • the row direction wiring connects a plurality of the second electrodes in common, and the row direction and the column direction are substantially perpendicular to each other.
  • the interval between the row direction wirings is larger than the interval between the column direction wirings, (d) forming an insulating layer between the row-directional wiring and the column-directional wiring at an intersection of the row-directional wiring and the column-directional wiring;
  • the step of forming the column-directional wiring includes a step of forming a film having a photosensitive material and a conductive material on the rear plate, a step of irradiating a desired region of the film with light, and a step of patterning the film. And baking the patterned film.
  • a relay having a plurality of electron-emitting devices having a first electrode and a second electrode, and a plurality of wirings connected to the plurality of electron-emitting devices;
  • a method for manufacturing an image forming apparatus comprising: a face plate having a phosphor;
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of steps of the production method of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing another example of the steps of the manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing another example of the steps of the production method of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing another example of the steps of the manufacturing method of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of the steps of the production method of the present invention.
  • FIG. 6 is a process chart of the method of manufacturing a mask and stamping die according to the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view of an ink jet type droplet applying apparatus.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of the electron source substrate.
  • FIG. 9 is a plan view showing a configuration of a surface conduction electron-emitting device.
  • FIG. 10 is a sectional view showing a configuration of a surface conduction electron-emitting device.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view of the image forming apparatus.
  • FIG. 12 is a plan view of a phosphor and a black member used in the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view of the electron source created by the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view showing an example of a horizontal FE to which the present invention can be preferably applied.
  • FIG. 15 is a schematic diagram of a plate (mask) used for screen printing.
  • FIG. 16 is a schematic view of a pattern formed by screen printing.
  • FIG. 17 is a perspective view of a flat panel display formed by using the present invention.
  • FIG. 18 is a plan view of a phosphor and a black member that can be used in the present invention.
  • FIG. 19 is a block diagram of a drive circuit of an image forming apparatus that can be used in the present invention.
  • FIG. 20 is a diagram showing another step of producing the electron source substrate of the present invention.
  • FIG. 21 is a diagram showing another process for producing the electron source substrate of the present invention.
  • Figure 22 is a schematic diagram showing the I-V (current-voltage) characteristics of a horizontal electron-emitting device.
  • FIG. 17, FIG. 12, FIG. 13, FIG. Note that members denoted by the same reference numerals in the respective drawings indicate the same members.
  • the X direction and And Y direction are common.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing the configuration of an image display device (flat panel display) to which the present invention can be preferably applied.
  • reference numeral 101 denotes a rear plate
  • 109 denotes an outer frame
  • 110 denotes a face plate.
  • the connecting portions of the outer frame 109, the rear plate 101, and the face plate 110 are sealed with a joining member such as a low melting point glass frit (not shown) to maintain the inside of the image display device in a vacuum. (Airtight container).
  • NX ⁇ array of surface conduction electron-emitting devices 113 are formed on the rear plate 101 (N and M are positive integers of 2 or more, depending on the target number of display pixels. It is set appropriately).
  • the electron-emitting devices and the phosphors of each color are arranged facing each other in a one-to-one relationship. Since the image display device of the present invention is a color display, one pixel is composed of phosphors of three primary colors. One surface conduction electron-emitting device corresponds to each color phosphor.
  • N and M are determined by the display area of the image forming apparatus to be manufactured, the definition of the display image, and the aspect ratio of the display image. For this reason, in this example, N is set to 300 and M is set to 100, but it is not limited to these numbers.
  • the elements 113 are arranged in N column-direction wirings 107 arranged in the first direction (X direction) and in the second direction (Y direction).
  • the matrix wiring is performed by the M number of row wirings 106 that are provided.
  • FIG. 13 is an enlarged schematic view of the column wiring 107, the row wiring 106, and the surface conduction electron-emitting device 113 formed on the rear plate 101.
  • FIG. The configuration of the element 113 itself is different from that shown in FIGS. 9 and 10 and that the shape of the conductive film 104 is shown by a unique circular shape when it was formed by an ink jet method. , does not change.
  • an insulating layer 114 is formed at least at a portion where the row wiring 106 and the column wiring 107 intersect to electrically insulate both wirings. ing.
  • the rear plate 101 may be made of glass with reduced impurity content such as Na, blue plate glass, glass substrate in which blue 2 glass is laminated with Si 2 formed by a sputtering method or the like, and ceramics such as alumina.
  • An Si substrate or the like can be used.
  • the distance L between the electrodes 102 and 103 can be preferably in the range of several hundred nm to several hundred m, and more preferably in the range of several m to several tens m.
  • the length ⁇ 1 of the electrodes 102 and 103 can be in the range of several m to several hundred m in consideration of the resistance value and the electron emission characteristics of the electrodes 102 and 103.
  • the thickness d of the electrodes 2 and 3 can be in the range of several tens nm to several meters.
  • the electrodes 102 and 103 are provided for ensuring electrical connection between the conductive film 104 and the column wiring 107 and the row wiring 106. This is because even if the conductive film 104 is directly connected to the wirings 106 and 107 to be described later, a sufficient connection may not be obtained due to a difference in the film thickness.
  • the conductive film 104 is formed by applying a liquid containing a material constituting the conductive film, described later, between the electrodes 102 and 103 by an ink-jet method and baking the liquid.
  • the material constituting the conductive film 104 is a metal such as Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, and Pd. , Si, Ge, and other semiconductors, as well as their oxides, borides, carbides, nitrides, and the like. From the viewpoint of forming, which will be described later, it is particularly preferable to use Pd from the viewpoint of easily adjusting the resistance value by oxidation and reduction.
  • the ink jet method is a method in which a heating resistor element is embedded in a nozzle, the liquid is boiled by the heat generated, and a droplet is discharged by the pressure of the bubble (bubble jet (BJ) method), or an electric signal is applied to the piezo element.
  • the liquid containing the material that forms the conductive film is discharged by a method (Piezo jet (PJ) method) that excites a change in the volume of the liquid chamber and ejects the droplets, thereby forming a conductive film. Attach to the position you are trying to do.
  • PJ piezo jet
  • FIG. 7 (a) shows a single nozzle head 21 having a single discharge port (nozzle) 24.
  • FIG. 7 (b) shows a multi-nozzle head 21 having a plurality of droplet discharge ports (nozzles) 24.
  • a multi-nozzle head is effective because the time required for applying the liquid can be shortened when producing a display in which a plurality of elements need to be formed on a substrate.
  • reference numeral 22 denotes a light source or a piezo element
  • reference numeral 23 denotes an ink (the above liquid) flow path
  • reference numeral 25 denotes an ink (the above liquid) supply unit
  • reference numeral 26 denotes an ink (the above liquid) reservoir.
  • An ink (liquid) tank is provided apart from the head 21, and the tank and the head 21 are connected by an ink supply unit 25 via a tube.
  • liquids that can be used for the ink jet method include, but are not limited to, a liquid in which particles of the above-described materials are dispersed and a solution containing a compound such as a complex of the above-described materials.
  • the thickness of the conductive film 104 is appropriately set in consideration of the step coverage of the electrodes 102 and 103, the resistance values of the electrodes 102 and 103, forming conditions described later, and the like. It is preferably in the range of several hundred nm, and more preferably in the range of 1 nm to 50 nm.
  • the resistance value R s is a value from 10 2 to 10 7 [ ⁇ ⁇ ].
  • the thickness of the electrodes 102 and 103 is designed in consideration of the thickness of the conductive film 104.
  • the electrodes 102 and 103 are for securing an electrical connection between a row direction wiring 106 and a column direction wiring 107 to be described later and the conductive film 104.
  • the conductive film 104 is a very thin film, if the conductive film 104 is formed before forming the wiring and the electrode, aggregation or the like may occur depending on the firing temperature of the wiring and the electrode. Therefore, the formation of the conductive film is preferably performed after the steps of forming the electrodes 102 and 103 and the wirings 106 and 107.
  • the electrodes 102 and 103 are thicker than the conductive film, but are sufficiently thinner than the wirings 106 and 107. Therefore, it is preferable to form the electrodes on the rear plate before forming the wirings.
  • the steps of forming the electrodes (102, 103), forming the wirings (106, 107) and the insulating layer (114), and forming the conductive film are as follows. For this reason, it is particularly preferable that the connection between the wiring and the electrode is performed by covering a part of the electrode with the wiring. From the above, from the viewpoint of thickness, the conductive film (104) is the thinnest, followed by the electrodes (102, 103), the column wiring (107), and the row wiring (106).
  • the column direction wiring 107 is formed using a photosensitive conductive paste (a photosensitive material and an ink containing a conductive material forming the wiring).
  • the column-direction wiring is electrically connected to the element 113 by covering a part of one of the electrodes constituting the element 113.
  • the material for the column wiring is not particularly limited as long as it is a conductor, but is preferably a material that is hardly oxidized by heating in the air, and is preferably, for example, Ag, Au, Pt, or the like.
  • the form of the insulating layer 114 is comb-shaped in FIG. 13, but is not limited to this form. It may be formed at least at the intersection of the column direction wiring 107 and the row direction wiring 106. Although any method may be used for forming the insulating layer 114, a screen printing method is preferable, and further, exposure, development, It is powerful to form by firing.
  • the row-direction wiring 106 is arranged on a comb-shaped insulating layer, and the recess 100 of the insulating layer 114 covers a part of one of the electrodes constituting the element 113. And is electrically connected to the electrodes.
  • the material for the row-direction wiring is not particularly limited as long as it is a conductor, but is preferably a material that is hardly oxidized by heating in the air, and is preferably, for example, Ag, Au, Pt, or the like.
  • the pitch of the column wiring 107 is set smaller than the pitch of the row wiring 106 in correspondence with the pattern of each color phosphor. Also, the width of the column direction wiring was set smaller than the width of the row direction wiring. Further, the cross-sectional area of the row-directional wiring 106 is larger than the cross-sectional area of the column-directional wiring 107.
  • a fluorescent film 111 is formed on the lower surface of the face plate 110. Since the display in the present invention is a single color display, phosphors of three primary colors of red, green, and blue used in the field of CRT are separately applied to the portion of the phosphor film 111. The phosphors of each color are separately painted in a rectangular shape as shown in FIG. 12, for example, and a black member is provided between the phosphors. Here, a black conductor is used as the black member. The purpose of providing the black member is to prevent the display color from being shifted even if the electron irradiation position is slightly shifted, or to prevent the reflection of external light to prevent the display contrast from being lowered. In particular, a conductive black member is preferable since charge-up of the fluorescent film by electrons can be prevented.
  • graphite was used as the main component as the conductive black member, but any other material may be used as long as it is suitable for the above purpose.
  • the pattern of the phosphor used in the present embodiment is shown in FIG.
  • the pattern of each color phosphor is a vertically long pattern (long in the X direction). This is because, as described above, the phosphor pattern of the three primary colors (R, G, B) is used to make the phosphor pattern substantially square, and the beam of a horizontal electron emitting element represented by a surface conduction electron emitting element is used. This is because the beam is used effectively because the spot shape is vertically long.
  • the pattern of the black member was formed in a lattice pattern arranged in the X and Y directions, but in addition, it was extended in the X direction as shown in FIG.
  • a black member having a phosphor pattern having a different aspect ratio and an aperture pattern having a different aspect ratio may be formed in accordance with the vertically (elliptical) beam emitted from the electron-emitting device.
  • the black members in a grid pattern as shown in FIG.
  • a metal back 112 known in the field of CRT is provided on the surface of the fluorescent film 111 on the rear plate side.
  • the purpose of providing the metal back 112 is to improve the light utilization rate by mirror-reflecting a part of the light emitted from the fluorescent film 111, and to protect the fluorescent film 111 from negative ion collision. Therefore, it serves as an electrode for applying an electron acceleration voltage, and serves as a conductive path for the excited electrons of the phosphor film 111.
  • This metal back 111 is formed by forming a fluorescent film 111 on a face plate substrate 110, smoothing the surface of the fluorescent film, and forming an aluminum layer on the surface. (A 1) was formed by a vacuum deposition method. When a phosphor material for low voltage is used for the phosphor film 111, no metal back is used.
  • D xl to D xm, D yl to D yn, and H v are air-tightly structured electric connection terminals provided for electrically connecting the image display device to an electric circuit (not shown).
  • DX 1 to D xm are electrically connected to the row direction wiring 106 of the multi-electron beam source.
  • Dy1 to Dyn are also electrically connected to the column wiring 107 of the multi-electron beam source.
  • Hv is electrically connected to the metal back 1 1 2. Inside of the envelope (airtight container) is maintained at a pressure lower than 1 0- 4 P a.
  • a spacer 20 for supporting atmospheric pressure resistance is arranged between the face plate 110 and the rear plate 101.
  • the distance between the substrate 101 on which the electron-emitting devices 113 are formed and the face plate 110 on which the fluorescent film is formed is maintained at several hundreds of millimeters to several millimeters.
  • the inside of 170) is maintained at a high vacuum.
  • a voltage is applied to each of the electron-emitting devices 113 through the external terminals Dxl to Dxm, Dyl to Dyn, the row wiring 106, and the column wiring 107. By doing so, electrons are emitted from each element 113.
  • a high voltage of several hundred V to several kV is applied to the metal back 1 1 2 through the external terminal Hv. By doing so, the electrons emitted from each element 113 are accelerated and collide with the corresponding color phosphor. As a result, the phosphor is excited and emits light, and an image is displayed.
  • a row-direction wiring is sequentially selected one by one (voltage application), and at the same time, a modulation signal for controlling according to an input video signal is applied to the column-direction wiring.
  • a modulation signal for controlling according to an input video signal is applied to the column-direction wiring.
  • the elements selected at the same time are one element in the column wiring, and up to 30000 elements in the row wiring.
  • the reason why the row-directional wiring is used as the wiring to be sequentially selected one row at a time is that a smaller number of wirings can secure a longer selection time.
  • a voltage is applied between the electrode 102 and the electrode 103.
  • the emission current Ie
  • the device current If
  • Vi the voltage applied between the electrodes of the surface conduction electron-emitting device.
  • I f an ineffective current flows between the electrodes. This tendency is common to horizontal electron-emitting devices.
  • V th is a voltage at which the emission current I e starts to be observed.
  • the width of the row wiring 106 is increased, the area allocated to the electron-emitting device becomes smaller. Therefore, it is more preferable to increase the thickness of the row-direction wiring. That is, the thickness of the row direction wiring 106 is formed to be thicker than the thickness of the column direction wiring 107.
  • the electrons emitted from the horizontal electron-emitting device do not follow the orbit just above the electron-emitting portion as described above. In other words, of the pair of electrodes, it flies off the electrode to which the higher potential is applied.
  • the direction in which the pair of electrodes face each other (the Y direction in FIG. 13) is set to the same direction as the longitudinal direction of the thick row wiring 106.
  • the electron is shifted so as to fly toward the column wiring 107 which is thinner than the row wiring.
  • the display panel 170 corresponds to the aforementioned envelope (see FIG. 17).
  • Row direction wiring terminals DX1 to DxM connected to row direction wiring 106 in display panel 170, column direction wiring terminals also connected to column direction wiring 107 of display panel 101 It is connected to an external drive circuit via Dyl to DyN.
  • the row-direction wiring terminals D xl to D x M include the multi-electron sources provided in the display panel 1 ⁇ 0, that is, the surface conduction electron-emitting devices wired in a matrix of M rows and N columns.
  • a scanning signal for sequentially selecting and driving one row at a time is input from the scanning circuit 102.
  • the column-direction wiring terminals Dy1 to DyN are connected to the surface conduction electron-emitting devices of one row selected by the scanning signal applied from the scanning circuit 102 to the row-direction wiring 106.
  • a modulation signal is applied to control the emitted electrons according to the input video signal.
  • the control circuit 103 has a function of matching the operation timing of each unit so that appropriate display is performed based on a video signal input from the outside.
  • the video signal 120 input from the outside may be a case where the image data and the synchronizing signal are combined like an NTSC signal, for example, or a case where the two are separated in advance. Will be described in the latter case.
  • a well-known synchronization separation circuit is provided to separate the image data from the synchronization signal T sync, and to convert the image data to the shift register 104 and the synchronization signal to the control circuit. If input is made to 103, it can be handled in the same manner as in the present embodiment.
  • control circuit 103 generates each control signal such as a horizontal synchronization signal Tscan, a latch signal Tmry, and a shift signal Tsft for each unit based on the synchronization signal Tsync input from the outside.
  • Image data (luminance data) included in the video signal input from the outside is input to the shift register 104.
  • the shift register 104 is used for serial-to-parallel conversion of image data input serially in time series in units of one line of an image, and a control signal (shift) input from the control circuit 103 is used. Signal) Synchronizes with Tsft to input and hold image data serially.
  • One line of image data (electron-emitting device) converted into parallel signals in the shift register 104 (Corresponding to drive data for N elements) are output to the latch circuit 105 as parallel signals Id1 to IdN.
  • the latch circuit 105 is a storage circuit for storing and holding one line of image data only for a required time, and the parallel signals I d1 to I dn according to the control signal Tmry sent from the control circuit 103. Is stored.
  • the image data thus stored in the latch circuit 105 is output to the pulse width modulation circuit 106 as parallel signals I'd1 to I'dn.
  • the pulse width modulation circuit 106 modulates the pulse width with a constant amplitude (voltage value) according to these parallel signals I'dl to I'dn and according to the image data (I'd1 to I'dn).
  • the output voltage signals are output as I "d1 to I" dn.
  • the pulse width modulation circuit 106 outputs a voltage pulse having a wider pulse width as the luminance level of the image data increases, for example, 30 seconds for the maximum luminance, and 30 seconds for the minimum luminance. Then, a voltage pulse with an amplitude of 7.5 [V] is output.
  • the output signals I "d1 to I" dn are applied to the column wiring terminals Dyl to DyN of the display panel 101.
  • a DC voltage Va of, for example, 5 KV is supplied from the acceleration voltage source 109 to the high voltage terminal Hv of the display panel 170.
  • This circuit 102 has M switching elements inside, and each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 [V] (ground level), and the display panel It is electrically connected to 170 external terminals Dx1 to DxM. Switching of these switching elements is performed based on a control signal Tscan output from the control circuit 103, but in practice, it can be easily configured by combining switching elements such as FETs. It is.
  • the DC voltage source Vx is set to output a constant voltage based on the characteristics of the electron-emitting device so that the drive voltage applied to the unscanned device is equal to or lower than the electron-emitting threshold voltage Vth. It has been done.
  • the control circuit 103 has a function of matching the operation of each unit so that appropriate display is performed based on an image signal input from the outside.
  • the shift register 104 and the line memory 105 may be of a digital signal type or an analog signal type. That is, the serial no-parallel of the image signal This is because conversion and storage may be performed at a predetermined speed.
  • the electron emission is performed. Occurs.
  • a high voltage is applied to the metal back 1019 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 1018, and emit light to form an image.
  • the configuration of the image display device 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 concept of the present invention.
  • the NTSC system was used as the input signal, the input signal is not limited to this.
  • TV signals consisting of a larger number of scanning lines (such as the A4USE system and other high-definition TV) system can also be adopted.
  • the horizontal FE shown in FIG. 14 can also be preferably applied.
  • a horizontal FE is used, as described above for the pair of electrodes 102, 103 of the surface conduction electron-emitting device, the pair of electrodes of the horizontal FE, ie, the emitter electrode 10007 and the gate electrode 10008, respectively, are described above.
  • the direction in which the emitter electrode 10007 and the gate electrode 10008 face each other (Y direction) is the same as the longitudinal direction of the row wiring 106.
  • the materials of the electrodes 102 and 103 deposit the materials of the electrodes 102 and 103.
  • a deposition method for example, a vacuum deposition technique such as an evaporation method or a sputtering method may be used.
  • the deposited electrode material is patterned by using photolithography and etching techniques to form a pair of electrodes 102 and 103 shown in FIG. 8 (a).
  • the offset printing method is preferably used in order to easily produce a large area with low cost, high accuracy, and ease. I have.
  • a column direction wiring 107 is formed so as to cover a part of the one electrode 103.
  • a photosensitive conductive paste (an ink containing at least a photosensitive material and a conductive material forming wiring) is coated on the entire surface of the rear plate 101 on which the electrodes are formed in the step (1). Apply. Subsequently, after the applied paste was dried, the paste was exposed using a mask having an opening of the pattern of the column wiring 107 shown in FIG. 8B. Subsequently, the paste in the non-exposed area was selectively removed (developed) using a solvent or the like. Thereafter, the paste remaining on the rear plate 101 was baked to remove the photosensitive material and unnecessary organic substances, thereby forming the column-directional wiring 107.
  • the photosensitive conductive paste is applied to the entire surface of the substrate 101.
  • the gap between the electrodes 102 and 103 forming the conductive film 104 will be contaminated. Since the thickness of the conductive film 104 is very small, depending on the material contained in the photosensitive conductive paste, if the material remains in the gap between the electrodes, it may adversely affect the electron emission characteristics, or the electron emission portion 105 In some cases, defects may occur in the manufacturing process (for example, the forming process).
  • This problem is not caused only by the difference between the pitches of the column wiring and the row wiring described above, or by the beam shape peculiar to the horizontal electron-emitting device. In other words, this is a problem peculiar to an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device that requires an extremely thin conductive film between a pair of electrodes.
  • the photosensitive conductive paste is passed through an opening of a mask having an opening corresponding to a desired pattern, and the desired jewelry is removed.
  • a rough pattern (first pattern) is applied and formed on the rear plate 101 through the opening of the screen plate as shown in Fig. 15, and after drying, exposure and development are performed.
  • a desired pattern (second pattern) It should be noted that any other method may be used as long as the first pattern (rough pattern) described above can be formed.
  • the above-described contamination of the gap between the electrodes 102 and 103 due to the photosensitive conductive paste can be suppressed, and the expensive photosensitive conductive during development (removal of unnecessary photosensitive conductive paste) can be suppressed.
  • the amount of conductive paste to be discarded can be reduced. Therefore, when a wiring for driving a surface conduction electron-emitting device is formed using a photosensitive conductive paste, the wiring is formed at a desired position through an opening of a mask having an opening corresponding to a desired pattern. After applying and drying a photosensitive conductive paste of a desired shape (first pattern), the above-described exposure Z development Z baking is performed to form a finally desired pattern (second pattern). preferable.
  • the mold having the first pattern is pressed against the applied photosensitive conductive paste to form a first pattern, dried, and then subjected to exposure Z development / firing. By doing so, it is also possible to form the column direction wiring 107 having a desired pattern (second pattern).
  • the photosensitive conductive paste before drying is referred to as a first pattern, but the first pattern in the present invention is a photosensitive pattern formed on the rear plate 101 before development. It refers to the pattern of the conductive paste.
  • the first pattern is a pattern that is formed rougher (larger or wider) than the pattern that is ultimately obtained.
  • the photosensitive conductive paste has at least an average particle size of 0.1. 55 ⁇ ⁇ m, preferably 0.3 ⁇ 1 of conductive material particles and a photosensitive material, and have fluidity. Ultraviolet light is particularly preferred as light for irradiating the photosensitive conductive paste.
  • a photosensitive polymer can be used. More specifically, a photo-insolubilized photosensitive polymer can be used as long as the negative-type photosensitive conductive paste described above is used. On the other hand, if it is a positive type, a photo-solubilizable photosensitive polymer can be used.
  • the conductive material for example, metals such as Ag, Au, and Pt, which are preferable as the above-described wiring material, are preferably used, and furthermore, their particles are more preferable.
  • an acrylic copolymer having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group in a side chain can be used.
  • This material can be produced, for example, by adding an ethylenically unsaturated group to a side chain to an acryl-based copolymer formed by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid and an ethylenically unsaturated compound.
  • a photoreactive compound, a photopolymerization initiator, a glass frit (glass particles), a metal oxide, a sensitizer, and the like can be added to the photosensitive conductive paste as needed.
  • the thermal expansion coefficient between the wiring and the rear plate is made closer, the firing temperature of the paste is adjusted, and the bonding between the metal particles and the rear plate is performed. It is preferable to add a glass frit in order to increase the property.
  • the glass frit for example, it can be used S I_ ⁇ 2, Z R_ ⁇ 2, B 2 0 3 and L I_ ⁇ 2 those containing respectively from 1 to 5 0 wt%.
  • the glass frit is insulative, it is preferable that the glass frit be 10% by weight or less based on the paste.
  • the metal oxide is preferably added because it has an effect as a sintering aid such as suppressing abnormal growth of the particles of the conductive material, but the addition amount is small since it is basically an insulator. Is better.
  • an insulating layer 114 is formed at the intersection of the column wiring 107 and the row wiring 106 to be formed in the next step (FIG. 8 (C)).
  • the shape of the insulating layer For example, as shown in FIG. 8 (C), if the shape is continuous in the form of a comb tooth, the step in which the row-direction wiring gets over at the intersection with the column-direction wiring (thickness and insulation of the column-direction wiring 107) (Sum of the thicknesses of the layers 114) can be reduced. Furthermore, since a part of the electrode 102 can be covered with the concave portion 100 of the insulating layer 114, the connection with the electrode 102 can be simplified.
  • the shape of the insulating layer 114 is not limited to that shown in FIG. 8, but may be discretely formed only at the intersections.
  • the method for forming the insulating layer 114 is not particularly limited, but is preferably formed by a screen printing method in order to ensure good insulating properties and to reduce cost.
  • the insulating layer 114 since the arrangement position of the insulating layers 114 is required to be precise, it is preferable to form the insulating layer 114 using a photosensitive paste as in the case of the column wiring.
  • a photosensitive paste When a photosensitive paste is used, a rough pattern (first pattern) is formed using a screen printing method as in the case of the column-directional wiring, and then exposed and developed to form a desired pattern (second pattern). Is particularly desirable.
  • the photosensitive paste used here is insulating, and an insulating material such as glass particles is used instead of the conductive material particles contained in the photosensitive conductive paste.
  • the row direction wiring 106 is formed (FIG. 8 (d)).
  • the pitch P1 of the row wirings 106 in the present invention is larger than the pitch P2 of the column wirings 107.
  • the interval D1 between the row-direction wirings 106 is larger than the interval D2 between the column-direction wirings 107.
  • the method for forming the row wirings 106 is not particularly limited, but is preferably formed by screen printing in consideration of low cost.
  • the row wirings 106 are also formed using a photosensitive conductive paste similarly to the column wirings.
  • a photosensitive conductive paste is used, a rough pattern (first pattern) is formed by using a screen printing method in the same manner as in the case of column-wise wiring, taking into account the above-described contamination of the gap between the electrodes. Thereafter, it is particularly desirable to obtain a desired pattern (second pattern) by exposing and developing.
  • the row wiring 106 applies a scanning signal, and therefore is required to have lower resistance than the column wiring. For this reason, in order to increase the definition of the display image, the thickness of the row direction wiring is larger than the thickness of the column direction wiring.
  • the row wiring 106 is stacked above the column wiring 107 via the insulating layer 114. . This is because the row-direction wiring 106 and the column-direction wiring 107 and the insulating layer 1 This is because riding over the stack of 14 reduces the possibility of disconnection at the intersection.
  • the image forming apparatus is stacked on the column-directional wiring 107 via the insulating layer 114.
  • the row wiring 106 has a very large area exposed to the vacuum inside the image forming apparatus.
  • a high voltage is applied to an accelerating electrode such as a metal back positioned opposite to the wiring. This exposes the interconnect to very high electric fields. Therefore, it is preferable that the shape of the row direction wiring 106 having a large exposed area is as small as possible.
  • the row-direction wiring 106 is selectively coated with a non-photosensitive conductive paste by screen printing and baked, without using a manufacturing method based on exposure and development using a photosensitive conductive paste. It is preferable to form it.
  • a conductive film 104 is formed between the electrodes 102 and 103.
  • a method for forming the conductive film 104 it is preferable to use an ink jet method which can easily form a large area at low cost. Specifically, a droplet containing the material constituting the above-described conductive film is applied between the electrodes 102 and 103 using the apparatus shown in FIG. The conductive film 104 is formed (FIG. 8 (e);).
  • a forming process is performed. An appropriate voltage is applied between each of the electrodes 102 and 103 to cause a current to flow through the conductive film to form a gap in a part of the conductive film. When the activation process described later is not performed, the gap formed by this process and the vicinity thereof form the electron emission portion 105.
  • an activation process is preferably performed.
  • the activation treatment means that an appropriate voltage is applied between the electrodes 102 and 103 in an atmosphere in which a carbon compound is This is a process for improving characteristics.
  • This activation process is a process of depositing carbon or a carbon compound on the substrate 101 inside the gap formed by the above-described forming process and on the conductive film 104 near the gap.
  • a second gap is formed by the carbon film formed in the first gap formed in the forming step. Note that the second gap is smaller than the first gap.
  • carbon or a carbon compound originating from an organic compound existing in the atmosphere is deposited.
  • the rear plate having the surface conduction electron-emitting device (electron source substrate)
  • the phosphor is disposed on the face plate substrate 110 as shown in FIG. 12.
  • a black member black matrix having a plurality of openings is formed.
  • the black member for example, a material containing graphite as a main component is used, but the material is not limited to this.
  • the black member was formed in a lattice shape as shown in FIG. 12 using a printing method or a photolithography method.
  • the pattern of the black member may be a stripe pattern as shown in FIG.
  • the shape of the opening (the area where the phosphor is formed) of the black member is rectangular.
  • the pitches of the phosphors of different colors in the Y direction are formed so that the intervals are smaller than the pitches of the phosphors of the same color in the X direction.
  • red, blue, and green phosphors are respectively arranged in the predetermined openings of the black member by using a screen printing method or the like.
  • a paste obtained by mixing phosphor particles and a resin obtained by dissolving a polymethacrylate, cellulose, or acrylic resin in an organic solvent is applied by a screen printing method or the like, and dried.
  • a filming layer is formed on the phosphor and the black member.
  • a material for the filming layer for example, a resin obtained by dissolving a polymethacrylate-based, cellulose-based, or acryl-based resin in an organic solvent is applied by a screen printing method or the like, and dried.
  • a metal film (A1) is formed on the filming layer by vapor deposition or the like.
  • the face plate is heated to remove the resin and the filming layer contained in the phosphor paste, thereby obtaining a face plate on which the phosphor, the black member, and the metal back are formed.
  • FIG. 17 a flat panel display using a surface conduction electron-emitting device was formed.
  • a method of manufacturing the display of this embodiment will be described with reference to FIGS. 17, 8, 12, and 13.
  • FIG. 17 a method of manufacturing the display of this embodiment will be described with reference to FIGS. 17, 8, 12, and 13.
  • (1) was prepared rear plate 1 01 that forms the shape of S i 0 2 in a thickness of 0. 5 m to the surface of the soda lime glass by sputtering evening method.
  • Pt was used as a material of the electrode.
  • the electrodes 102 and 103 were formed by using an offset printing method. Set the distance between electrode 102 and electrode 103 to 20 u m.
  • the photosensitive conductive paste used in this example includes spherical Ag particles as a conductive material, an acrylic resin that is a photosensitive material that cures in response to ultraviolet light, and a glass filter. The one with one added was used.
  • the photosensitive conductive paste was dried, and the dried photosensitive conductive paste was irradiated (exposed) with ultraviolet rays using a light-shielding mask having a plurality of stripe-shaped openings. Subsequently, the unexposed portion was removed (developed) by washing the rear plate with an organic solvent.
  • a paste containing a glass binder and a resin was applied in a comb-like pattern shown in Fig. 8 (c), and baked to form 1,000 insulating layers 114. .
  • the spacer 20 is arranged as shown in FIG.
  • the spacer is electrically connected to the row wiring 106 and the metal back 112 by making contact with the row wiring. Therefore, when assembling the display, the width of the row wiring 106 is set to be larger than the width of the column wiring 107 in order to obtain a region where the spacer is sufficiently brought into contact.
  • a piezo-type ink jet apparatus which is one of the ink-jet methods, was used for applying the ink.
  • an aqueous solution containing 0.15% of an organic Pd compound, 15% of isopropyl alcohol, 1% of ethylene dalicol, and 0.05% of polyvinyl alcohol was used as a Pd-containing ink.
  • the element after the forming step was subjected to a process called an activation step. After evacuated to 106 P a said chamber in one, benzonitrile 1. 3 X 10 one 4 P a introduction, indicia pressurizing the pulse voltage to each column wiring 107 and the row wiring 106 "active Process ”. Through this step, a carbon film was formed on the conductive film 104 inside and near the gap formed by the above-described forming, and the electron-emitting portion 105 was obtained. In the activation step, a rectangular wave pulse voltage with a pulse peak value of 15 V and a pulse width of lms ec and a pulse interval of 10 ms ec was applied to each element.
  • a rear plate on which the electron-emitting devices are arranged was prepared.
  • Fig. 13 shows an enlarged part of this.
  • the face plate substrate 110 made of the same material as the rear plate was sufficiently washed and dried. Thereafter, a black member having the pattern shown in FIG. 12 was formed on the substrate 110 by using a photolithography method.
  • the black member was formed in a lattice shape so as to have openings corresponding to the portions where the phosphors of each color were arranged.
  • the pitch of the color members in the Y direction was the same as the pitch of the column wirings, and the pitch in the X direction was formed to be the same as the pitch of the row wirings.
  • a filming layer is formed on the black member and the phosphor.
  • a material for the filming layer a polymethacrylate resin dissolved in an organic solvent was applied by a screen printing method and dried.
  • A1 was formed on the filming layer by an evaporation method.
  • the face plate is heated to remove the resin and the filming layer contained in the phosphor paste and obtain a face plate on which the phosphor, the black member, and the metal back are formed.
  • a spacer 20 having a high-resistance film on the surface and an outer frame 109 provided with a bonding member in advance are arranged. did. Then, while the face plate and the rear plate were sufficiently aligned, the members were softened by heating and pressing in a vacuum to join the members together. As a result of this sealing step, an envelope (display panel) 170 shown in FIG. 17 was obtained in which the inside was maintained at a high vacuum.
  • the high-resistance film provided on the surface of the spacer transfers the electric charge accumulated on the surface of the spacer by irradiating electrons to the surface of the spacer to the row wiring or the metal back. It is to escape.
  • the metal back to which the spacer is electrically connected is a very thin film. For this reason, if the phosphor that is an aggregate of particles under the metal back in the portion that comes into contact with the spacer, the electrical connectivity between the spacer and the metal back cannot be sufficiently obtained. However, the phosphor particles and the metal back may peel off due to contact with the spacer, which may cause a discharge between the force source and the anode. For this reason, it is preferable to provide a relatively flat black member having a higher bonding strength with the face plate substrate 110 than the phosphor particles and a relatively flat black member at the contact portion with the spacer. Also increase the contrast From the viewpoint, it is preferable to arrange the black members in a lattice shape.
  • the spacer is brought into contact with the row-direction wiring (wiring to which the scanning signal is applied) in order not to interrupt the trajectory of the electron beam emitted from the horizontal electron-emitting device. Another reason is that it is easy to make an alignment with a spacer.
  • the display panel 170 obtained as described above was connected to the drive circuit shown in FIG. 19, and a moving image was displayed by line-sequential scanning.
  • a scanning signal was applied to the row-direction wiring 106 having a large cross-sectional area, and a modulation signal was applied to the column-direction wiring 107.
  • the column-directional wiring 107 is formed using a photosensitive conductive paste, it is possible to suppress the suction of droplets of the precursor of the conductive film 104 applied by the ink jet method, Moreover, it is conceivable that the column-directional wiring could be formed at a very high density.
  • the method of forming the column direction wiring 107 of the first embodiment is changed.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a process of forming a column-direction wiring pattern according to the first embodiment.
  • the photosensitive conductive paste used in the first embodiment is placed on the rear plate 101 having the electrodes 102 and 103 formed in (1) and (2) of the first embodiment.
  • a photosensitive conductive paste containing Ag particles similar to the above was coated on the entire surface to a thickness of 20 m.
  • the photosensitive conductive paste layer 2 was dried by performing infrared drying at a surface temperature of 100 ° C. for several minutes (FIG. 1 (a)).
  • a stamping die 3 having a concave portion with a depth of 15 m is placed on the photosensitive conductive paste layer 2, and the stamping die 3 is exposed to light using a press machine.
  • the rough pattern (first pattern) 4 was formed by indenting the conductive paste layer 2.
  • the pressing mold may be any shape as long as the paste has a shape that allows the paste to be easily filled into the pressing concave portion when pressed into the paste layer, but the depth of the concave portion is finally obtained. It is preferably higher than the height of the pattern from the substrate.
  • the material of the pressing die includes metal, glass, resin and the like.
  • UV light of ⁇ 350 nm was exposed under the condition of 25 OmJ per square cm. . Since the photosensitive conductive paste used in this embodiment is of a negative type, the photomask has a pattern for shielding light from the valleys to be removed.
  • the amount of paste discarded during the development of the photosensitive conductive paste was minimized as compared with the production method of the first embodiment.
  • a pressing die that is used both for pressing the photosensitive conductive paste into the solid film and for masking during exposure is used. Except for this, the column-directional wiring 107 was formed in the same manner as in Example 2.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the creation process of the second embodiment.
  • the photosensitive conductive paste layer 2 used in Example 1 was entirely coated on the rear plate 101 on which the electrodes 102 and 103 were formed with a thickness of 20 m. (Fig. 2 (a)).
  • a rough pattern (first pattern) 4 was formed by using a pressing die 7 having a light shielding pattern 8 and also serving as a mask.
  • Example 2 Thereafter, development and baking were performed in the same manner as in Example 2, whereby a column-directional wiring 107 having a predetermined pattern as shown in FIG. 2 (c) could be obtained.
  • a thin metal film 22 is formed on a glass substrate 21 by a sputtering method.
  • a resist film 23 formed of a solid film by spin coating on the metal film is patterned by photolithography or the like.
  • the metal film 22 is etched as shown in FIG. 6 (c).
  • the portion where the glass is exposed is etched with hydrofluoric acid or the like to form the concave portion 24 and the convex portion 25, and then the resist 23 is removed to form a pressing die serving as a mask. .
  • the metal film left in FIG. 6 (d) functions to block light.
  • a fluid in which a pigment was mixed with alcohol was used as a light-shielding fluid as a photomask during exposure. Except for this, the column direction wiring 107 was formed in the same manner as in Example 2.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a process of forming the column-directional wiring 107 of this embodiment.
  • the photosensitive conductive paste layer 2 used in Example 1 was entirely coated with a thickness of 20 m on the rear plate 101 on which the electrodes 102 and 103 were formed. It was applied (Fig. 3)).
  • Example 2 a rough pattern (first pattern) was formed by a pressing die as shown in FIG. 3 (b).
  • the pressing mold 3 was removed, and the light-shielding fluid 9 was set in the recess with a doctor blade as shown in FIG. 3 (c).
  • the light-shielding fluid was installed so as to cover the ink portion to be removed in the rough pattern.
  • the exposure was performed in the state shown in FIG. 3 (c).
  • Example 2 Thereafter, development and baking were performed in the same manner as in Example 2, whereby a predetermined column-direction wiring 107 (second pattern) could be obtained as shown in FIG. 3 (d).
  • the light-shielding fluid was removed together with the unexposed photosensitive ink during development.
  • the amount of photosensitive conductive paste that is lost during development can be reduced. did it.
  • the light-blocking fluid used in the present invention may be any fluid as long as it can block light at the time of exposure and has an appropriate viscosity and does not flow and is kept at the installation position. However, it is desirable to avoid fluids that have significant permeability and solubility in the paste layer.
  • An example of a method for installing such a light-shielding fluid is deployment using a doctor blade.
  • FIG. 4 and FIG. 8 are diagrams showing the process of this embodiment.
  • the photosensitive conductive paste used in Example 1 was applied only to a desired area on the rear plate 101 on which the electrodes 102 and 103 were formed, by a desired opening shown in FIG. It was formed by screen printing using a plate (screen plate) having the following, and dried to obtain a rough pattern (first pattern) 4 (Fig. 4 (a)).
  • the pattern (second pattern) of the column-directional wiring 107 having a predetermined film thickness and width as shown in FIG. 4 (c) is obtained by developing and firing. Was completed.
  • the step of forming a rough pattern is an example in which a photosensitive conductive paste placed in a transfer press mold is transferred. Other than this, it is the same as the second embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing the process of this embodiment.
  • the photosensitive conductive paste used in Example 1 was used only in a desired region using a plate having a desired opening.
  • a rough printing (first pattern) 4 is formed by screen printing.
  • the photosensitive conductive paste used in Example 1 was filled into the concave portion having a depth of 15 mm of the transfer stamping die 10 with a doctor blade to form a filled transfer paste 11. I do.
  • Example 2 the photosensitive conductive paste used in Example 1 was applied to a thickness of 5 m on the rear plate 101 on which the electrodes 102 and 103 were formed. A drawn paste layer 12 was formed.
  • the transfer press mold 10 shown in Fig. 5 (a) is placed on the substrate 101, and the press is performed at 100 ° C for 10 minutes while pressing the press at 500 g per 1 cm 2 with a press machine. Kept. Thereafter, the transfer paste 11 was transferred onto the undercoat layer 12 and the transfer mold 10 was removed.
  • the transfer press die used in the present invention may be of any shape as long as the recess has a shape that allows the paste to be easily filled into the recess when filling the recess with the paste.
  • examples of the material include metal, glass, and resin.
  • the transfer press mold is filled with a paste, for example, by a method using a doctor blade.
  • the press used for the pressing die in the present invention is desirably a material that can apply a predetermined pressure and can be heated.
  • a predetermined pattern was formed under the same conditions as in Example 6, except that the undercoat ink layer 12 was not previously formed on the substrate 101 to be transferred.
  • Example 1 a flat panel display having the form shown in FIG. 17 was created, as in Example 1.
  • the column wirings 107, the insulating layers 114, and the row wirings 106 were formed by applying a photosensitive conductive paste to the entire surface of the substrate, drying, exposing, developing, and firing. Other than the above, it is the same as Example 1.
  • the same photosensitive conductive paste used to form the column-directional wiring 107 in Example 1 was used as the photosensitive conductive paste used to form the row-directional wiring.
  • the photosensitive member was put into the paste used for forming the insulating layer in Example 1.
  • the method of applying, drying, exposing, developing, and baking the photosensitive conductive paste differs from the method of forming the column-directional wiring of Example 1 in the exposure pattern, baking temperature, and the like. Omitted.
  • Example 5 wiring was formed using a screen printing method, and a flat panel display having the form shown in FIG. 17 was produced.
  • the insulating layer 114 and the row wirings 106 were also formed by a screen printing method using a photosensitive paste.
  • a rough pattern is first applied and formed using a mask having a desired opening pattern, dried, exposed, developed, and fired. Then, an insulating layer of a desired pattern (second pattern) and a row wiring 106 were formed. Except for this, it is the same as the fifth embodiment.
  • a flat panel display having the form shown in FIG. 17 was created, as in Example 1.
  • the rear plate forming process of the present embodiment is different from the processes (3) to (7) of the first embodiment. Otherwise, the process is the same as that of the first embodiment. Therefore, only the processes corresponding to the steps (3) to (7) of the first embodiment will be described here.
  • the photosensitive conductive paste is a paste containing Ag particles and a photosensitive member.
  • the photosensitive conductive paste was dried in a far-infrared ray furnace. Then, the photosensitive conductive paste is exposed using a light-shielding mask corresponding to the pattern of the column wiring 107 and a part of the row wiring 106 shown in FIG. 20 (b), and is washed with a solvent. The unexposed portions were removed.
  • a rectangular pattern insulating layer 114 was formed at each intersection of the row direction wiring 106 and the column direction wiring 107 by a screen printing method.
  • the paste material used was a glass paste containing lead oxide as the main component and a glass binder and resin mixed. The printing and baking of this glass base was repeated four times to form a thread color edge layer 114.
  • Connection wiring 106 for connecting a paste containing Ag particles, a glass binder, and a resin by using a screen printing method to a part of the row-directional wiring 106 formed in a separated pattern 106 'Formed with silver paste. By this step, the separated row-direction wirings 106 are connected to form a continuous row-direction wiring.
  • a matrix wiring in which the stripe-shaped column wiring 107 and the strip-shaped row wiring 106 are orthogonal to each other is formed via the insulating layer.
  • the wiring formed on the rear plate of the present embodiment formed as described above is particularly excellent in electrical connection with the row direction wiring (106, 106 ') at the edge of the insulating layer 114.
  • the electrical connection between the electrode 102 and the row wiring (106, 106 ') was also very good.
  • the time variation of the light emitting spot of the phosphor was smaller than that of the display of the first embodiment. won. This is because the area of the insulating layer is smaller than that of the first embodiment.
  • This embodiment is an example in which the row-directional wiring 106 is connected at the intersection instead of the row-directional wiring 106 connected to the embodiment 10.
  • the pattern (FIG. 20 (b)) created in the step (5) described in Example 10 was formed as shown in FIG.
  • an insulating layer was disposed at the intersection, and a pattern for electrically connecting the column-directional wiring was formed.
  • the matrix wiring formed as described above has no short-circuit between the row-directional wiring 106 and the column-directional wiring 107 similarly to the tenth embodiment.
  • the connection between the directional wiring 106 and the electrodes 102 and 103 was good.
  • the pattern shown in FIG. 1 (b) of the embodiment 20 was formed by using a screen printing method.
  • Example 1 the photosensitive conductive paste used in Example 1 was screen-printed through a mask having openings corresponding to the pattern shown in FIG. (One pattern).
  • the insulating layer 1 14 and the part 106 ′ of the row wiring are also formed by a screen printing method using a photosensitive conductive paste having a rough pattern (first pattern). After exposure, development and baking, the pattern shown in Fig. 20 (d) was obtained.
  • the matrix wiring formed as described above has no short-circuit between the row-directional wiring 106 and the column-directional wiring 107 similarly to the tenth embodiment, and has no column-directional wiring 107 and row-directional wiring.
  • the connection between the wiring 106 and the electrodes 102 and 103 was good.
  • a surface conduction electron-emitting device is formed by an ink jet method.
  • a conductive film is formed, the penetration of droplets into adjacent wiring can be suppressed, and uniformity can be obtained, and a high-definition large-area display image can be obtained.

Description

明細書 画像形成装置の製造方法、 および該製造方法により作成した画像形成装置 技術分野
本発明は、 画像形成装置に用いるマトリクス状に配列形成された配線の製造方 法に関する。 また、 該製造方法により形成した画像形成装置に関する。 背景技術
近年、 画像表示装置としては、 LCDに代わって、 薄型の自発光型画像表示装 置が注目を浴びている。 上記自発光型画像表示装置としては、 例えば、 プラズマ ディスプレイパネル （PDP)、 電界放出型電子放出素子 （FE) や表面伝導型電 子放出素子などの冷陰極を電子源として用い、 上記電子放出素子から放出された 電子を蛍光体に照射することで発光させるフラットパネルディスプレイなどがあ る。
上記 F Eや表面伝導型電子放出素子などの冷陰極を用いた表示装置では、 その 発光原理は、 ブラウン管と基本的に同一である。 そのため、 輝度やコントラスト 自体ブラウン管と同等のものが達成しえる可能性を有している。
表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置は、 例えば、 特開平 06— 34 2636号公報、特開平 07— 235256号公報、特開平 08— 007745 号公報、特開平 08— 0341 1 0号公報、特開平 08— 045448号公報、 特開平 08— 171850号公報、特開平 08— 23601 7号公報、特開平 0 9-069334号公報、特開平 09— 10227 1号公報、特開平 09— 10 6755号公報、 特開平 09— 1291 1 9号公報、 特開平 09— 129121 号公報、 特開平 09— 1 29125号公報、 特開平 09— 138509号公報、 特開平 09— 161666号公報、 特開平 09— 245690号公報、 特開平 0 9 - 259741号公報、 特開牟 09— 259742号公報、 特開平 09— 28 3012号公報、 特開平 09— 28301 3号公報、 特開平 09— 306359 号公報、 特開平 10— 02 1822号公報、 特開平 1 0— 02 1 823号公報、 特開平 10— 050207号公報、 特開平 10— 050209号公報、 特開平 1 0- 144204号公報などに開示されている。
第 9図， 第 10図に上記公報で開示された表面伝導型電子放出素子の一例の概 略構成を示す。 また、 第 11図に上記公報で開示している表面伝導型電子放出素 子用いた画像表示装置の一例の概略構成図を示す。
第 9図は表面伝導型電子放出素子の平面図であり、 第 10図は表面伝導型電子 放出素子の断面図である。 第 9図， 第 10図において、 101は絶縁性基板、 1 04は導電性膜、 102， 103は電極、 105は電子放出部を示す。 電子放出 部 105は、 間隙を有する。 そして、 電極 102, 103間に電圧を印加するこ とで電子放出部 105から電子が放出される。
また、 第 1 1図において、 108はリアプレート、 109は外枠、 1 10はフ エースプレートである。 外枠 109、 リアプレート 108、 フェースプレート 1 10の各接続部を不図示の低融点ガラスフリット等の接着剤により封着し、 画像 表示装置内部を真空に維持するための外囲器 （気密容器） を構成している。 リア プレ一卜 108には、 基板 101が固定されている。 この基板 101上には表面 伝導型電子放出素子 1 13が NX M個配列形成されている （N、 Mは 2以上の正 の整数であり、 目的とする表示画像数に応じて適宜設定される）。そして電子放出 素子と蛍光体とが対向して配置されている。
また、 電子放出素子 1 13は、 第 1 1図に示すとおり、 M本の列方向配線 10 7と N本の行方向配線 106とによりマトリクス状に配線されている。 尚、 少な くとも、 行方向配線と列方向配線が交差する部分には、 両配線間を電気的に絶縁 するための不図示の絶縁層が形成されている。
フェースプレート 1 10の下面には、 蛍光体からなる蛍光膜 1 1 1が形成され ている。 そして、 蛍光膜 1 1 1のリアプレート 108側の面には A 1等からなる メタルバック 1 12が形成されている。
カラ一表示の場合には、 赤 （R)、 緑 （G)、 青 （B) の 3原色の蛍光体 （不図 示） が塗り分けられている。 また、 蛍光膜 1 1 1をなす上記各色蛍光体の間には 黒色体 （不図示） が配される。
上記外囲器 （気密容器） の内部は 10— 4 P aよりも低い圧力の真空に維持され ている。 このようにして、 電子放出素子が形成された基板 1 0 1と蛍光膜が形成 されたフェースプレート 1 1 0間は一般に数百 m〜数 mmに保たれている。 以上説明した画像表示装置の駆動方法は、 容器外端子 D x l〜D x m、 D y 1 〜D y n、 および配線 1 0 6、 配線 1 0 7を通じて各電子放出素子 1 1 3に電圧 を印加することで、 各素子 1 1 3から電子を放出する。 それと同時に、 メタルバ ック 1 1 2に容器外端子 H vを通じて数百 V〜数 k Vの高電圧を印加する。 この ようにすることで、 各素子 1 1 3から放出された電子を加速し、 対応する各色蛍 光体に衝突させる。 これにより、 蛍光体が励起され発光し、 画像が表示される。 発明の開示
上記した冷陰極夕ィプの電子放出素子を用いたカラ一表示のフラットパネルデ イスプレイにおいて、 前記フェースプレートとリアプレートとの距離を短くし、 製造を容易にし、 そして、 素子の駆動を簡便にするためには、 以下の 2点を満た すことが望まれる。
即ち、
①各 R (赤色)， G (緑色)， B (青色） の蛍光体に対して、 それぞれ少なくと も 1つの冷陰極を対応させる。 好ましくは、 各色の蛍光体に対し、 一つの電子放 出素子を対応させる。
②電子放出素子をマトリクス駆動する。
上記①に関しては、 横形電子放出素子 （第 9図に示した表面伝導型電子放出素 子や、 例えば第 1 4図に示す形態の横形 F Eなど） においては、 素子から放出さ れた電子が蛍光体上で形成するビームスポッ卜の形状は、略楕円形状となる。尚、 ここでいう、 横形電子放出素子とは、 基板上に少なくとも一対の電極を配置し、 その電極間にポテンシャルの差を生じさせて、 該一対の電極間から電子を放出す る素子を指す。 そして、 横形電子放出素子から放出された電子は、 アノード （前 述のメタルバックなど） による電界の影響と、 前記電極間に生じる電界による影 響を受ける。 そのため、 横形電子放出素子から放出された電子がアノードに到達 する場所は、前記電極間の真上から、高電位側の電極のほうにずれた位置となる。 また、 さらには、 電極間の電界の作用により、 ビームスポットが前述のように楕 円形状 （縦長） の形状となる。
上記①に関しては、 さらに、 表示画像の見栄え、 および画像信号の処理の容易 さから、 隣り合う 3原色の蛍光体で構成される 1画素の形状を、 できるだけ正方 形に近づけることが望まれる。 正方形に近い形状の 1画素を形成すると、 各色の 蛍光体に割り当てられる形状は、 第 1 2図に示すように、 長方形となる。 最も単 純に考えると、 長方形の長辺と短辺との比は 3 ： 1となる。
これらの要因から、 特に、 表面伝導型電子放出素子や横形 F Eなどの横形電子 放出素子を用いた、フラットパネルディスプレイのフェースプレートにおいては、 各色蛍光体のパターンを長方形のものとすることが好ましい。 なぜなら、 蛍光体 からの発光量を稼ぐには蛍光体への電子ビームの照射面積を十分に確保すること が有効であり、 また、 前述の目的からは正方形に近い形状の画素を得るために有 効である等からである。
一方、 上記①および②の要件、 さらには製造の容易性から、 上記横形電子放出 素子を用いた、 フラットパネルディスプレイのリアプレートにおいては、 電子放 出素子は、 第 1 1図に示す様に、 互いに直交する配線 （1 0 6 , 1 0 7 ) で囲ま れた領域内に配置されることが好ましい。 このため、 各色蛍光体のパターンが前 述の様に、 長方形とした場合には、 各素子に割り当てられる、 上記配線で囲まれ た領域も長方形とすることが望まれる。
しかしながら、 上記のように、 横形電子放出素子を形成する領域 （配線で囲ま れた領域） を長方形とする場合には、 長方形における短辺方向に、 等間隔で並べ る配線（以下、 列方向配線とする） の方が、 長辺方向に、 等間隔で並べる配線（以 下、 行方向配線とする） より配線間隔が狭くなつてしまう。 前述したように、 最 も単純に考えれば、 列方向配線の間隔は、 行方向配線の間隔の 3分の 1となる。 そのため、 上記行方向配線よりも列方向配線の要求精度が高くなる。 さらには、 上記精度に対するマージンを考慮すると、 配線の許容される幅が、 上記行方向配 線よりも列方向配線の方が狭くなる。
近年、 ディスプレイにおいては、 より一層大面積で、 且つ高精細なものが求め られている。 この要求に答えるためには、 配線の幅を狭くしつつ、 抵抗が増えな いように厚みを稼ぐ必要がある。 これらの要求に対して、 配線材料をスパッ夕法や、 蒸着法などにより成膜後ェ ツチングを行つて配線を形成する方法では、 配線の厚みを稼げないため大面積に 向かない。 一方、 印刷法は、 安価で簡易に膜厚の厚い配線を大面積に形成できる が、 前記列方向配線に求められる要求を満たすことが難しい。 具体的には、 スパ ッ夕法などでは、 配線の厚みが稼げず、 また大面積に一括に配線材料を堆積する ことが難しい。 また、 スクリーン印刷法で配線を形成しょうとすると、 端部がだ れる傾向があるため、 必要とするパターンよりも厚みがとれない、 或いは、 幅が 太くなつてしまう。
一般的なスクリーン印刷法では第 1 5図で示した様に、 紗 （例えば金属ワイヤ 等で編まれたメッシュ状のもの） 1 0の隙間を通して導電性材料を含有するべ一 ストを基板に塗布した後に焼成することで所望のパターンを形成する。 尚、 第 1 5図の 1 1は形成したパターンに対応する開口部をもつ乳剤膜である。 この紗が あるために、 上記金属ワイヤが上記ペーストの通りぬけを邪魔し、 その結果、 印 刷された配線の幅は、 第 1 6図のように、 太くなつたり細くなつたりする部分が 生じる。 さらには、 スクリーン印刷においては、 紗にスキージを押し当てながら ペーストを基板上へ塗布するため、 パターンの位置ずれが生じ易く、 正確なパ夕 一ンを形成するには困難な場合もあった。
また、 特に、 表面伝導型電子放出素子を用いたフラットパネルディスプレイを 大面積に、安価に、そして簡便に作成するためには、素子を構成する導電性膜（第 9図の 1 0 4 ) をインクジェット法を用いて形成することが好ましい。 具体的に は、 導電性膜を構成する材料を含有する液体 （インク） を、 電極 （1 0 2、 1 0 3 ) 間を接続するように付与し、 焼成することで導電性膜 1 0 4を形成する。 そ して、 導電性膜 1 0 4に電極 1 0 2 , 1 0 3を介して電流を流すことで、 導電性 膜の一部に間隙を形成し、 その結果、 前記電子放出部 1 0 5を形成することがで きる。 しかし、 インクジェット法では、 まれに、 上記液滴の付与位置にずれが生 じる場合があった。
このため、 導電性膜 1 0 4を囲む配線 （特に上記列方向配線） を印刷法で作成 した場合には、 上記インク （液体） を付与しょうとする位置に最も近接する前記 列方向配線に、 付与した液滴が接触し、 吸い込まれてしまう場合があった。 これは、 印刷法で形成した配線は一般に緻密性に欠けるために、 上記インクが 染み込み易い為であると思われる。
さらに、 この現象は、 上記列方向配線をスクリーン印刷法で形成した場合に顕 著に生じる。 スクリーン印刷法で形成した配線は、 第 1 6図を用いて説明したよ うに、 配線幅が太い部分と細い部分を周期的に生じる傾向にある。 このため、 ィ ンクを付与しょうとする位置に最も近接する位置にある列方向配線配線の幅が太 くなつていた場合には、 上記インクが、 より接触し易い状況になってしまう。 この様に、 配線に液滴が吸い込まれてしまうと、 ひどい場合には、 画素欠けを 生じてしまい、 ディスプレイとしては致命的な欠陥となる場合があった。 また、 画素欠けにはならなくとも、 電子放出特性が異なり、 所望の輝度が得られず、 均 一性の悪い画像になってしまう場合があつた。
本発明は、 上記した課題を鑑みてなされたものであり、 均一性が高く、 画素欠 けなく、 低コストで、 高精細な大面積の表示画像を長期に渡って実現する、 画像 形成装置の製造方法を提供するものである。 本発明の画像形成装置の製造方法は、 以下の工程を有する。
すなわち、 本発明の画像形成装置の製造方法の第一の態様は、
対向する第一の電極および第二の電極を有 する複数の電子放出素子と該複数 の電子放出素子に接続された複数の列方向配線および行方向配線とを有するリァ プレートと、
3原色の蛍光体を有 するフェースプレートとを対向して配置してなる画像形 成装置の製造方法であって、
( a ) リアプレート上に、 第一の電極と第二の電極とを複数配置する工程、
( b ) 列方向配線を複数形成する工程、
ここで、 前記列方向配線は、 複数の前記第一の電極を共通に接続する、
( c ) 行方向配線を複数形成する工程、
ここで、 前記行方向配線は、 複数の前記第二の電極を共通に接続する、 そして、 前記行方向と列方向とは実質的に垂直である、
さらに、 前記列方向配線の間隔よりも前記行方向配線の間隔が大きい、 ( d ) 前記行方向配線と列方向配線との交差部において、 前記行方向配線と列 方向配線との間に絶縁層を形成する工程、
( e ) インクジェット法を用いて、 少なくとも金属または半導体元素を含む液 体を、 前記第一の電極と第二の電極間をつなげるように付与する工程、 を有して おり、
さらに、 前記列方向配線を形成する工程が、 前記リアプレート上に感光性材料 と導電性材料とを有する膜を形成する工程、前記膜の所望の領域に光を照射する 工程、 前記膜をパターニングする工程、 前記パターニングされた膜を焼成するェ 程、 とを有することを特徴とする。
また、 本発明の画像形成装置の製造方法の第二の態様は、
第一の電極および第二の電極を有 する複数の電子放出素子と該複数の電子放 出素子に接続された複数の配線とを有するリァプレー卜と、
蛍光体を有 するフェースプレートとを対向して配置してなる画像形成装置の 製造方法であって、
( a ) リアプレート上に、 第一の電極と第二の電極とを複数配置する工程、
( b ) 所望形状の開口部をもつマスクの前記開口部を通して、 前記リアプレー 卜上に選択的に感光性材料と導電性材料とを有する膜を形成する工程、
( c ) 前記膜の所望の領域に光を照射する工程、
( d ) 前記膜をパターニングする工程、
( e ) 前記パ夕一ニングされた膜を焼成し、 前記電極に接続する配線を複数形 成する工程、
( f ) 前記第一の電極と第二の電極とをつなげる様に、 導電性膜を形成するェ 程、
とを有することを特徴とする。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の製造方法の工程の一例を示す図である。
第 2図は、 本発明の製造方法の工程の別の一例を示す図である。
第 3図は、 本発明の製造方法の工程の別の一例を示す図である。 第 4図は、 本発明の製造方法の工程の別の一例を示す図である。
第 5図は、 本発明の製造方法の工程の別の一例を示す図である。
第 6図は、 本発明におけるマスク兼用押し型の製造方法の工程図である。 第 7図は、 インクジエツト方式の液滴付与装置の模式図である。
第 8図は、 電子源基板の製造工程の一例を示す図である。
第 9図は、 表面伝導型電子放出素子の構成を示す平面図である。
第 1 0図は、 表面伝導型電子放出素子の構成を示す断面図である。
第 1 1図は、 画像形成装置の概略斜視図である。
第 1 2図は、 本発明で用いた、 蛍光体および黒色部材の平面図である。
第 1 3図は、 本発明で作成した電子源の平面図である。
第 1 4図は、 本発明を好ましく適用できる横形の F Eの一例を示す平面図であ る。
第 1 5図は、 スクリーン印刷に用いる版 （マスク） の模式図である。
第 1 6図は、 スクリーン印刷で形成されるパターンの模式図である。
第 1 7図は、 本発明を用いて形成したフラットパネルディスプレイの斜視図で ある。
第 1 8図は、 本発明で用いることのできる蛍光体および黒色部材の平面図であ る。
第 1 9図は、 本発明で用いることのできる、 画像形成装置の駆動回路のブロッ ク図である。
第 2 0図は、 本発明の電子源基板の別の作成工程を示す図である。
第 2 1図は、 本発明の電子源基板の別の作成工程を示す図である。
第 2 2図は、 横形の電子放出素子の I 一 V (電流 -電圧） 特性を示す模式図で める。 発明を実施するための最良の形態
以下、 先ず、 本発明の製造方法が好ましく適用される画像形成装置の構成の一 例を第 1 7図、 第 1 2図、 第 1 3図、 第 9図を用いて説明する。 尚、 各図面間で 同一の符号がつけられた部材は同一のものを指す。 また、 各図に記した X方向お よび Y方向は共通である。
第 1 7図は本発明を好ましく適用可能な画像表示装置 （フラットパネルデイス プレイ） の構成を示す模式図である。第 1 7図において、 1 0 1はリアプレート、 1 0 9は外枠、 1 1 0はフェースプレートである。 外枠 1 0 9、 リアプレート 1 0 1、 フェースプレート 1 1 0の各接続部を不図示の低融点ガラスフリツト等の 接合部材により封着し、 画像表示装置内部を真空に維持するための外囲器 （気密 容器） を構成している。 リアプレー卜 1 0 1上には表面伝導型電子放出素子 1 1 3が N X Μ個配列形成されている （N、 Mは 2以上の正の整数であり、 目的とす る表示画素数に応じて適宜設定される）。そして電子放出素子と各色の蛍光体とが 1対 1で、 対向して配置されている。 本発明における画像表示装置はカラー表示 であるため、 1画素が 3原色の蛍光体から構成されている。 また各色蛍光体に対 し 1つの表面伝導型電子放出素子が対応している。
上記 N， Mの数は、 製造する画像形成装置の表示面積、 表示画像の精細度、 表 示画像の縦横比で決まる。 このため、 本例においては、 Nを 3 0 0 0、 Mを 1 0 0 0としたが、 この数に限定されるものではない。
また、 素子 1 1 3は、 第 1 7図に示すとおり、 第一の方向 （X方向） に配置さ れた N本の列方向配線 1 0 7と、 第二の方向 （Y方向） に配置された M本の行方 向配線 1 0 6とによりマトリクス配線されている。
第 1 3図は、 リアプレー卜 1 0 1上に形成した列方向配線 1 0 7、 行方向配線 1 0 6、 表面伝導型電子放出素子 1 1 3を拡大した模式図である。 素子 1 1 3自 体の構成は第 9図、 第 1 0図で示したものと、 導電性膜 1 0 4の形状をインクジ エツ卜法で作成した場合に特有な円形状で示したこと以外、 変わらない。
第 1 3図に示すように、 少なくとも、 行方向配線 1 0 6と列方向配線 1 0 7が 交差する部分には、 両配線間を電気的に絶縁するための絶縁層 1 1 4が形成され ている。
リアプレート 1 0 1としては、 N a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夕法等により形成した S i〇2を積層したガラス基 板及びアルミナ等のセラミックス及び S i基板等を用いることができる。
対向する電極 1 0 2， 1 0 3の材料としては、 一般的な導体材料を用いること ができる。 これは例えば N i， C r， Au, Mo， W, P t， T i， A 1 , Cu, Pd等の金属或は合金、 及び Pd， Ag, Au, Ru02， 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の印刷導体、 I n 203— Sn〇2等の 透明導電体及びポリシリコン等の半導体材料等から適宜選択することができる。 電極 102と 103の間隔 L、電極幅 W 1、導電性膜 4の幅 W 2などの形状は、 応用される形態等を考慮して適宜設計される。 電極 102、 103の間隔 Lは、 好ましくは数百 nmから数百^ mの範囲とすることができ、 より好ましくは数 mから数十 mの範囲とすることができる。 電極 102、 103の長さ ¥1は、 これら電極 102、 103の抵抗値、 電子放出特性を考慮して、 数^ mから数百 mの範囲とすることができる。 また電極 2， 3の膜厚 dは、 数十 nmから数 mの範囲とすることができる。
前記電極 102、 103は、 導電性膜 104と列方向配線 107、 行方向配線 106との電気的な接続を確実にするために設けられる。導電性膜 104を直接、 後述する配線 106、 107と接続させようとしても、 その膜厚の差から、 接続 が十分に取れない場合があるからである。
導電性膜 104はインクジェット法により、 後述する、 導電性膜を構成する材 料を含有する液体を電極 102、 103間に付与し焼成することで形成される。 導電性膜 104を構成する材料は、 Pd， P t, Ru, Ag, Au, T i， I n, C u, C r， Fe， Z n, Sn， T a, W， Pd等の金属や、 S i， Geなどを 始めとする半導体、 さらには、 それらの酸化物、 ホウ化物、 炭化物、 窒化物等の 中から適宜選択される。 尚、 後述するフォーミングの観点からは、 酸化および還 元による抵抗値調整の容易さから P dを用いることが特に好ましい。
インクジェット方式としては、 ノズル内に発熱抵抗素子を埋め込み、 その発熱 により液体を沸騰させその泡の圧力により液滴を吐出させる方式 （バブルジェッ ト （B J) 方式)、 または、 ピエゾ素子に電気信号を加えて変形させ、 液室の体積 変化を励起して液滴を飛ばす方式 （ピエゾジェット （P J) 方式） などにより、 上記導電性膜を構成する材料を含有する液体を吐出し、 導電性膜を形成しようと する位置に付与する。
インクジェット法で使用されるインクジェットのヘッド （吐出装置） の模式図 を第 7図に示す。 第 7図 （a) は吐出口 （ノズル） 24が単一である、 シングル ノズルのヘッド 21である。 第 7図 （b) は複数の液滴吐出口 （ノズル） 24を もつマルチノズルのヘッド 21である。 特に、 マルチノズルヘッドは、 基板上に 複数の素子を形成する必要のあるディスプレイを作成する際に、 上記液体の付与 に要する時間を短くすることができるので有効である。 尚、 第 7図中、 22はヒ —夕一またはピエゾ素子、 23はインク （上記液体） 流路、 25はインク （上記 液体） 供給部、 26はインク （上記液体） 溜めである。 ヘッド 21とは離れてィ ンク （上記液体） のタンクがあり、 上記タンクとヘッド 21とは、 チューブを介 してインク供給部 25で接続される。
インクジェット方式に用いることのできる液体としては、 例えば前述した材料 の粒子を分散した液体や、 前述した材料の錯体などの化合物を含む溶液などが挙 げられるが、 これらに限るものではない。
また導電性膜 104の膜厚は、 電極 102， 103へのステツブガバレージ、 電極 102, 103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、 1 nmから数百 nmの範囲とするのが好ましく、 より好ま しくは 1 nmから 50 nmの範囲とするのが良い。 その抵抗値 R sは、 10の 2 乗から 10の 7乗 [ΩΖ口] の値である。 尚、 この抵抗値 Rsは、 厚さが t、 幅 が wで、 長さが Lの薄膜の抵抗 Rを、 R = R s (LZw) とした時の抵抗値であ る。
また、 前記した電極 102， 103の厚みは、 上記導電性膜 104の厚みを加 味して設計される。
電極 102と 103は、 後述する行方向配線 106， 列方向配線 107と導電 性膜 104との電気的接続を確保するためのものである。
導電性膜 104は、 非常に薄い膜であるため、 配線や電極の形成よりも前に形 成すると、 配線および電極の焼成温度により、 凝集などを起こしてしまう場合が ある。 そのため、 導電性膜の作成は、 電極 102、 103および配線 106, 1 07の作成工程後に行うことが好ましい。 また、 電極 102, 103は導電性膜 よりは厚いが、 配線 106, 107に比べれば十分に薄いので、 配線を形成する 前にリアプレート上に電極を形成することが好ましい。 従って、 作成手順として は、 電極 （102， 103) の形成工程—配線 （ 106, 107) および絶縁層 (114) の形成工程—導電性膜の形成工程の順が好ましい。 このため、 配線と 電極との接続は、 電極の一部を配線が覆うことで行うことが特に好ましい。 以上から、 厚みの観点からは、 導電性膜 (104) がもっとも薄く、 次いで、 電極 （102、 103)、 さらに、 列方向配線 （107)、 行方向配線 （106) の順となる。
尚、 列方向配線と行方向配線の厚みの違レ ^については後述する。
列方向配線 107は、 感光性導電ペースト （感光性材料と、 配線を形成する導 電性材料を含有するインク） を用いて形成されたものである。 列方向配線は、 素 子 1 13を構成する一方の電極の一部を覆うことで、 該電極と電気的に接続して いる。 列方向配線の材料としては導体であれば特に制限されるものではないが、 好ましくは、 大気中での加熱で酸化しづらい材料が好ましく、 例えば Ag， Au， P tなどが好ましい。
絶縁層 1 14の形態は、 第 13図では櫛歯状としたが、 この形態に限るもので はない。 少なくとも、 列方向配線 107と行方向配線 106との交差部に形成さ れれば良い。 絶縁層 1 14の形成方法は、 どの様なものを用いても良いが、 スク リーン印刷法が好ましく、 さらには、 列方向配線 107と同様に感光性絶縁べ一 ストを用いて露光、 現像、 焼成を行って形成すること力 子ましい。
行方向配線 106は、 第 13図では、 櫛歯状の絶縁層上に配置されており、 絶 縁層 1 14の凹部 100において、 素子 1 13を構成する一方の電極の一部を覆 うことで、 電極と電気的に接続している。 行方向配線の材料としては導体であれ ば特に制限されるものではないが、 好ましくは、 大気中での加熱で酸化しづらい 材料が好ましく、 例えば Ag， Au, P tなどが好ましい。
前述したように、 本例の画像形成装置においては、 各色蛍光体のパターンに対 応して、 列方向配線 107のピッチは、 行方向配線 106のピッチよりも小さく 設定してある。 また、 列方向配線の幅も、 行方向配線の幅よりも小さく設定した。 さらには、 行方向配線 106の断面積は、 列方向配線 107の断面積よりも大き くした。
一方、 フエ一スプレート 1 10の下面には、 蛍光膜 1 1 1が形成されている。 本発明におけるディスプレイはカラ一表示であるため、 蛍光膜 1 1 1の部分には C R Tの分野で用いられる赤、 緑、 青、 の 3原色の蛍光体が塗り分けられている。 各色の蛍光体は、 例えば第 1 2図に示すように長方形に塗り分けられ、 蛍光体間 には黒色部材が設けてある。 尚、 ここでは黒色部材として、 黒色の導電体を用い ている。 黒色部材を設ける目的は、 電子の照射位置に多少のずれがあっても表示 色にずれが生じないようにするためや、 外光の反射を防止して表示コントラスト の低下を防ぐためである。 特に導電性の黒色部材であれば、 電子による蛍光膜の チャージアップを防止することができるので好ましいた。 ここでは、 導電性の黒 色部材として、 黒鉛を主成分として用いたが、 上記の目的に適するものであれば これ以外の材料を用いても良い。
本実施の形態で用いた蛍光体のパターンを第 1 2図に示す。 本形態の画像形成 装置においては、 各色蛍光体のパターンを縦長（X方向が長い）パターンとした。 これは、 前述したように、 3原色 （R , G, B ) の蛍光体パターンで略正方形に するためであり、 また、 表面伝導型電子放出素子に代表される横形の電子放出素 子のビームスポット形状が縦長であるため、 このビームを有効に利用するためで ある。 ここでは、 第 1 2図に示したように、 黒色部材のパターンを X方向および Y方向に配置する格子状に形成したが、 これ以外に、 第 1 8図に示すように、 X 方向に伸びたストライプ状に形成してもよい。 つまり、 電子放出素子から放出さ れた縦長 （楕円） 形状のビームに対応して、 縦横比の異なる蛍光体パターンおよ び、 縦横比の異なる開口パターンをもつ黒色部材を形成すれば良い。 尚、 表示画 像のコントラストを上げるために、 黒色部材を第 1 2図に示すように、 格子状に 配置することが特に好ましい。
また、 蛍光膜 1 1 1のリアプレート側の面には、 C R Tの分野では公知のメタ ルバック 1 1 2を設けてある。 このメタルバック 1 1 2を設けた目的は、 蛍光膜 1 1 1が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させるためや、 負イオン の衝突から蛍光膜 1 1 1を保護するため、 電子加速電圧を印加するための電極と して作用させるためや、 蛍光膜 1 1 1を励起した電子の導電路として作用させる ためなどである。 このメタルバック 1 1 2は、 蛍光膜 1 1 1をフェースプレート 基板 1 1 0上に形成した後、 蛍光膜表面を平滑化処理し、 その上にアルミニウム (A 1 ) を真空蒸着する方法により形成した。 なお、 蛍光膜 1 1 1に低電圧用の 蛍光体材料を用いた場合には、 メタルバックは用いない。
D x l〜D x m、 D y l〜D y nおよび H vは、 当該画像表示装置と不図示の 電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。 D X 1〜D x mは、 マルチ電子ビーム源の行方向配線 1 0 6と電気的に接続して いる。 D y 1〜D y nも同様にマルチ電子ビーム源の列方向配線 1 0 7と電気的 に接続している。 また、 H vはメタルバック 1 1 2と電気的に接続している。 上記外囲器 （気密容器） の内部は 1 0— 4 P aよりも低い圧力に維持されている。 そのため、 画像表示装置の表示画面を大きくする程、 外囲器 （気密容器） 内部と 外部との圧力差によるリアプレート 1 0 8及びフェースプレート 1 1 0の変形或 は破壊を防止する手段が必要となる。 そのため、 第 1 7図に示した本形態のディ スプレイでは、 フェースプレート 1 1 0とリアプレー卜 1 0 1との間に耐大気圧 支持のためのスぺーサ 2 0を配置している。
このようにして、 電子放出素子 1 1 3が形成された基板 1 0 1と蛍光膜が形成 されたフェースプレート 1 1 0間は数百; m〜数 mmに保たれ、 外囲器 （気密容 器） 1 7 0の内部は高真空に維持されている。
以上説明した画像表示装置は、 容器外端子 D x l〜D x m、 D y l〜D y n、 および行方向配線 1 0 6、 列方向配線 1 0 7を通じて各電子放出素子 1 1 3に電 圧を印加することで、 各素子 1 1 3から電子を放出する。 それと同時に、 メタル バック 1 1 2に容器外端子 H vを通じて数百 V〜数 k Vの高電圧を印加する。 こ のようにすることで、 各素子 1 1 3から放出された電子を加速し、 対応する各色 蛍光体に衝突させる。 これにより、 蛍光体が励起され発光し、 画像が表示される。 より具体的には、 行方向配線を 1行ずつ順次選択 （電圧印加） すると同時に、 列方向配線に、入力された映像信号に応じて制御するための変調信号を印加する。 このようにして所謂線順次駆動を行う。 このため、同時に選択されている素子は、 列方向配線では 1つの素子であり、行方向配線では最大 3 0 0 0素子となる。尚、 1行づっ順次選択する配線として行方向配線を用いるのは、 本数の少ない配線の 方が、 選択している時間を長く確保できるためである。
ここで、 上記横型の電子放出素子は、 電極 1 0 2と電極 1 0 3間に電圧を印加 することで電子放出する。 しかし、 電子放出部 1 0 5に流れる電流がすべて放出 電流となるわけではない。 第 2 2図は、 表面伝導型の電子放出素子の電極間に印 加する電圧 （V i ) に対する、 放出電流 （I e ) と電極間を流れる素子電流 （I f ) との関係を模式的に示したものである。 電子が放出されるのと同時に、 電極 間を流れる無効な電流 （I f ) が生じる。 この傾向は、 横形の電子放出素子に共 通なものである。 尚、 第 2 2図中、 V t hは、 放出電流 I eが観測され始める電 圧である。
本例の画像形成装置においては、 上述したような I fが流れる横形の電子放出 素子をマトリクス駆動するため、 電子放出素子がより多く共通接続されている行 方向配線に、 より多くの電流が流れることになる。そのため、配線自体の抵抗を、 列方向配線よりも低く抑える必要がある。
以上の理由から、行方向配線は、列方向配線よりも、低抵坊にする必要がある。 具体的には、 断面積を大きく形成することが好ましい。
断面積を大きくする方法としては、 行方向配線の幅を列方向配線の幅よりも太 くすること力 子ましい。 しかし、 実際には、 行方向配線 1 0 6の幅を大きくする と、 電子放出素子に割り当てられる領域が小さくなつてしまうので、 行方向配線 の厚みを厚くすることで対応することがより好ましい。 即ち、 行方向配線 1 0 6 の厚みを列方向配線 1 0 7の厚みよりも厚く形成する。
一方、 横形の電子放出素子から放出される電子は、 前述したように、 電子放出 部の直上に向かう軌道をとらない。 つまり一対の電極のうち、 より高い電位が印 加された電極側にずれて飛翔する。
このため、 一対の電極の向かい合う方向 （第 1 3図では Y方向） は、 厚い行方 向配線 1 0 6の長手方向と同じ方向に設定される。 つまり、 行方向配線よりは厚 みが薄い列方向配線 1 0 7に向けて電子がずれて飛翔するように設定することが 好ましい。 このように設定することで、 横形の電子放出素子から放出された電子 力^ 厚い行方向配線に照射されるなどにより、 アノード （蛍光体） に到達する電 子量が減少することを抑制できる。
上記表示パネルを駆動する際のより具体的な説明を第 1 9図を用いて、 以下に 記す。 第 1 9図において、 表示パネル 1 7 0は、 前述の外囲器に相当する （第 1 7図 参照)。
表示パネル 1 7 0内の行方向配線 1 0 6と接続された行方向配線端子 D X 1〜 D x M, 同じく表示パネル 1 0 1の列方向配線 1 0 7と接続された列方向配線端 子 D y l〜D y Nを介して外部の駆動回路に接続されている。 このうち行方向配 線端子 D x l〜D x Mには、 この表示パネル 1 Ί 0に設けられているマルチ電子 源、 即ち M行 N列のマトリクス状に配線された表面伝導型放出素子を、 1行ずつ 順次選択して駆動するための走査信号が、走査回路 1 0 2から入力される。一方、 列方向配線端子 D y 1〜D y Nには、 走査回路 1 0 2から行方向配線 1 0 6に印 加された走査信号により選択された一行の表面伝導型放出素子の各素子から放出 される電子を、 入力された映像信号信号に応じて制御するための変調信号が印加 される。
制御回路 1 0 3は、 外部より入力される映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タイミングを整合させる働きを持つものである。 ここで外 部より入力される映像信号 1 2 0には、 例えば N T S C信号のように画像データ と同期信号が複合されている場合と、予め両者が分離されている場合とがあるが、 この実施の形態では後者の場合で説明する。 尚、 前者の映像信号に対しては、 良 く知られる同期分離回路を設けて画像デ一夕と同期信号 T s y n cとを分離し、 画像データをシフトレジス夕 1 0 4に、 同期信号を制御回路 1 0 3に入力すれば 本実施の形態と同様に扱うことが可能である。
ここで制御回路 1 0 3は、 外部より入力される同期信号 T s y n cに基づいて 各部に対して水平同期信号 T s c a n、 及びラッチ信号 Tm r y、 シフト信号 T s f t等の各制御信号を発生する。
外部より入力される映像信号に含まれる画像データ （輝度デ一夕） はシフトレ ジス夕 1 0 4に入力される。 このシフトレジス夕 1 0 4は、 時系列的にシリアル に入力される画像データを画像の 1ラインを単位としてシリアル Zパラレル変換 するためのもので、 制御回路 1 0 3より入力される制御信号 （シフト信号） T s f tに同期して画像データをシリアルに入力して保持する。 こうしてシフトレジ ス夕 1 0 4でパラレル信号に変換された 1ライン分の画像データ （電子放出素子 N素子分の駆動データに相当） は、 並列信号 I d 1〜 I dNとしてラッチ回路 1 05に出力される。
ラツチ回路 105は、 1ライン分の画像データを必要時間の間だけ記憶して保 持するための記憶回路であり、 制御回路 103より送られる制御信号 Tmr yに 従って並列信号 I d 1〜I dnを記憶する。 こうしてラッチ回路 105に記憶さ れた画像デ一夕は、 並列信号 I ' d 1〜 I ' d nとしてパルス幅変調回路 106 に出力される。 パルス幅変調回路 106は、 これら並列信号 I ' d l〜I ' d n に応じて一定の振幅 （電圧値） で、 画像デ一夕 （I ' d 1〜 I ' dn) に応じて パルス幅を変調した電圧信号を I "d 1〜 I "d nとして出力する。
より具体的には、 このパルス幅変調回路 106は、 画像デ一夕の輝度レベルが 大きい程、 パルス幅の広い電圧パルスを出力するもので、 例えば最大輝度に対し て 30 秒、 最低輝度に対して 0. 12 秒となり、 かつその振幅が 7. 5 [V] の電圧パルスを出力する。 この出力信号 I"d 1〜 I" d nは表示パネル 101の 列配線端子 Dy l〜DyNに印加される。
また表示パネル 170の高圧端子 Hvには、 加速電圧源 109から、 例えば 5 KVの直流電圧 V aが供給される。
次に、 走査回路 102について説明する。 この回路 102は、 内部に M個のス イッチング素子を備えるもので、 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] (グランドレベる） のいずれか一方を選択し、 表示パネル 1 70の外部端子 Dx 1ないし DxMと電気的に接続するものである。 これらスィ ツチング素子の切り換えは、 制御回路 103が出力する制御信号 Ts c anに基 づいて行われるが、 実際には例えば FETのようなスィツチング素子を組合わせ る事により容易に構成することが可能である。 なお、 直流電圧源 Vxは、 電子放 出素子の特性に基づき、 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 V t h電圧以下となるよう、 一定電圧を出力するよう設定されてい る。 また、 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働きをもつものである。
尚、 シフトレジス夕 104やラインメモリ 105は、 デジタル信号式のもので もアナログ信号式のものでも採用できる。 即ち、 画像信号のシリアルノパラレル 変換や記憶が所定の速度で行われればよいからである。
このような構成をとりうる本実施の形態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 Dx 1乃至 Dxm、 Dy 1乃至 DyNを介して電圧を印加 することにより、 電子放出が生じる。 また高圧端子 Hvを介してメタルバック 1 019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 1018に衝突し、 発光が生じて画像が形成される。 ここで述べた画像表示装置の構成は、 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 NT SC方式を挙げたが、 入力信号はこれに限るものではなく、 PAL、 SEC AM方式などの他、 これらより多数の走査線からなる TV信号 （A4USE方式を はじめとする高品位 TV) 方式をも採用できる。
また、 ここでは、 電子放出素子として、 表面伝導型電子放出素子を用いた場合 を示したが、 それ以外に、 第 14図で示した横形の FEも好ましく適用できる。 横形の FEを用いる場合には、 表面伝導型電子放出素子の一対の電極 102, 1 03の場合と同様に、 横形 FEの一対の電極である、 エミッ夕電極 10007と ゲート電極 10008のそれぞれに前述の行方向配線 106および列方向配線 1
07を接続すれば良い。 そして、 前述のように、 エミッ夕電極 10007とゲ一 ト電極 10008の対向する方向 （Y方向） と、 行方向配線 106の長手方向と を同一にすることが好ましい。
次に、 第 13図、 第 17図に示した表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成 装置の製造方法の一例を以下に示す。
先ず第 8図を用いてリアプレート 101の作成工程を示す。
(1) リアプレート 101を洗剤、 純水、 有機溶剤を用いて十分に洗浄後、 電 極 102, 103の材料を堆積させる。 堆積する方法としては、 例えば、 蒸着法 やスパッ夕法などの真空成膜技術を用ればよい。 その後、 堆積した電極材料を、 フォトリソグラフィー ·エッチング技術を用いてパ夕一ニングし、 第 8図 （a) に示した一対の電極 102、 103を形成する。
尚、 ここでは、 フォトリツグラフィー技術を用いた場合を示したが、 大面積に 低コストで精度良く、 簡易に作成するために、 好ましくはオフセット印刷法を用 いる。
( 2 ) 次に、 第 8図 （b ) に示すように、 一方の電極 1 0 3の一部を覆う様に、 列方向配線 1 0 7を形成する。
具体的には、 前記工程（1 ) で電極を形成したリアプレート 1 0 1上の全面に、 感光性導電ペースト （感光性材料と、 配線を構成する導電性材料とを少なくとも 含有するインク） を塗布する。 続いて、 塗布したペーストを乾燥させた後、 第 8 図 （B ) に示した列方向配線 1 0 7のパターンの開口を有するマスクを用いて上 記ペーストを露光した。 続いて、 非露光部のペーストを溶剤などを用いて選択的 に除去 （現像） した。 その後、 リアプレート 1 0 1上に残ったべ一ストを焼成す ることで、 感光性材料や余分な有機物を除去し、 列方向配線 1 0 7を形成した。 尚、 ここでは、 前記感光性導電ペーストを基板 1 0 1全面に塗布した例を示し た。 しかしながら、 リアプレート 1 0 1全面に感光性導電ペーストを塗布すると、 導電性膜 1 0 4を形成する電極 1 0 2， 1 0 3間のギャップが汚染されてしまう。 導電性膜 1 0 4の厚みが非常に薄いなどのため、 前記感光性導電ペース卜に含ま れる材料によっては電極間ギャップに残留すると、 電子放出特性に悪影響を与え たり、 電子放出部 1 0 5の作成工程 （例えばフォーミング工程） での不具合を生 じる場合がある。
この問題は、 前述した列方向配線と行方向配線のピッチが異なることや、 横形 電子放出素子に特有なビーム形状にのみ起因する問題ではない。 つまり、 一対の 電極間に、 非常に薄い導電性膜を必要とする表面伝導型電子放出素子を用いた画 像形成装置に特有の問題である。
そのため、 前述したように、 基板 1 0 1上の全面に感光性導電ペーストを塗布 した場合には、 不要な部分の感光性導電ペーストを除去の際、 あるいは除去後に 十分な洗浄を心掛ける必要がある。
そこで、 好ましくは、 電極 1 0 2、 1 0 3間ギャップ部の汚染を抑制するため に、 感光性導電ペーストを、 所望のパターンに対応する開口部を持つマスクの開 口部を通して、 所望の箭所にラフなパターン （第一のパターン） の感光性導電べ 一ストを塗布し、 乾燥させた後、 前述の露光/現像 Z焼成を行うことで最終的に 得たいパターン （第二のパターン） を形成することが好ましい。 具体的には、 ス クリーン印刷法を用いて、 第 1 5図に示した様なスクリーン版の開口を通して、 ラフなパターン （第一のパターン） をリアプレート 1 0 1上に塗布形成し、 乾燥 後、 露光および現像をして所望のパターン （第二のパターン） を得る方法が好ま しい。 尚、 前述の第一のパターン （ラフなパターン） を形成し得るのならば、 ほ かの如何なる方法でも構わない。
このようにすれば、 感光性導電ペーストによる前述した電極 1 0 2， 1 0 3間 ギャップ部の汚染を抑制できることに加え、 現像 （不要な感光性導電ペーストの 除去） 時における、 高価な感光性導電ペーストの破棄量を減らすことができる。 従って、 感光性導電ペーストを用いて、 表面伝導型電子放出素子を駆動するため の配線を形成する場合には、 所望のパターンに対応する開口部を持つマスクの開 口部を通して、 所望の箇所に所望形状 （第一のパターン） の感光性導電ペースト を塗布し、 乾燥させた後、 前述の露光 Z現像 Z焼成を行うことで最終的に得たい パターン （第二のパターン） を形成することが好ましい。
また、 上記現像時の感光性導電べ一ストの破棄量を減らす目的を考えれば、 上 記マスクを用いた感光性導電べ一ストの塗布法だけではなく、 例えば、 基板 1 0 1全面に感光性導電ペーストを塗布した後、 前記第一のパターンを有する型を、 塗布した感光性導電ペース卜に押し付けることで、 第一のパターンを形成し、 乾 燥させた後、 露光 Z現像/焼成を行い、 所望のパターン （第二のパターン） を有 する列方向配線 1 0 7を形成することもできる。
尚、 ここでは、 乾燥前の感光性導電ペーストを第一のパターンと呼んだが、 本 発明でいうところの第一のパターンとは、 現像前にリアプレート 1 0 1上に形成 されている感光性導電ペーストのパターンを指すものである。 つまり、 最終的に 得ようとするパターンよりもラフ （体積が大きい、 あるいは幅の広い） に形成さ れているパターンが第一のパターンである。
また、 ここでは、 感光性導電べ一ストとして、 所謂ネガタイプ （光を照射する ことで特定の溶剤に対し不溶化する） のものを用いた場合を説明したが、 逆に、 所謂ポジタイプ （光を照射することで特定の溶剤に対し可溶化する） ものを用い ることもできる。
本発明においては、 感光性導電ペーストとは、 少なくとも、 平均粒径が 0 . 1 〜 5 ^ m、 好ましくは 0 . 3〜 1 の導電性材料の粒子と、 感光性を有する材 料とを含み、 流動性のあるものである。 また、 上記感光性導電ペーストに、 照射 する光としては特に紫外線が好ましい。
感光性材料としては例えば感光性ポリマーを用いることができる。 より具体的 には、 前述したネガタイプの感光性導電ペーストであれば、 光不溶化型の感光性 ポリマーを用いることができる。 一方、 ポジタイプであれば、 光可溶化型の感光 性ポリマーを用いることができる。
上記導電性材料としては、 例えば、 前述した配線材料として好ましい A g、 A u、 P tなどの金属が好ましく用いられ、 さらには、 それらの粒子がより好まし い。
上記感光性ポリマーとしては、 例えば、 側鎖にカルボキシル基とエチレン性不 飽和基を有するアクリル系共重合体などを用いることができる。 この材料は例え ば、 不飽和カルボン酸とエチレン性不飽和化合物を共重合させて形成したァクリ ル系共重合体にエチレン性不飽和基を側鎖に付加させることにより製造できる。 また、 さらに、 上記感光性導電ペーストに、 必要に応じて、 光反応性化合物、 光重合開始剤、 ガラスフリット （ガラス粒子）、 金属酸化物、 増感剤などを加える こともできる。
特に、 本発明では、 リアプレートとして、 ガラスを用いることが好ましいため、 配線とリアプレー卜との熱膨張係数を近づけたり、 ペース卜の焼成温度を調整し たり、 金属粒子とリアプレ一卜との接着性を増すために、 ガラスフリットを添加 することが好ましい。
ガラスフリットとしては、 例えば、 S i〇2、 Z r〇2、 B 203及び L i〇2を それぞれ 1〜5 0重量％含有したものを用いることができる。 但し、 ガラスフリ ットは、 絶縁性なので、 ペーストに対し 1 0重量％以下であることが好ましい。 さらには、 金属酸化物は、 上記導電性材料の粒子の異常成長を抑制するなどの 焼結助剤としての効果を持つので添加することが好ましいが、 基本的に絶縁体な ので添加量は少ない方が良い。
( 3 ) 次に、 列方向配線 1 0 7と、 次の工程で作成する行方向配線 1 0 6との 交差部に絶縁層 1 1 4を形成する （第 8図 （C) )。 絶縁層の形状としては、 例え ば、 第 8図 （C) に示すように櫛歯状に、 連続した形態とすれば、 行方向配線が、 列方向配線との交差部で乗り越える段差 （列方向配線 1 0 7の厚みと絶縁層 1 1 4の厚みの和） を低減できる。 さらには、 絶縁層 1 1 4の凹部 1 0 0で電極 1 0 2の一部を覆うことができるので、 電極 1 0 2との接続を簡易にすることができ る。 尚、 絶縁層 1 1 4の形状としては、 第 8図に示したものだけではなく、 前記 した交差部にのみ離散的に形成しても良い。
絶縁層 1 1 4の形成方法は特に限定されるものではないが、 良好な絶縁性を確 保するため、 および低コスト性を考えると、 スクリーン印刷法で形成することが 望ましい。
あるいは、 また、 絶縁層 1 1 4の配置位置は精度が要求されるために、 列方向 配線と同様に感光性ペーストを用いて形成することが好ましい。 そして、 感光性 ペーストを用いる場合には、 列方向配線と同様に、 スクリーン印刷法を用いて、 ラフなパターン（第一のパターン） を形成後、 露光、現像して所望のパターン（第 二のパターン） を得ることが特に望ましい。
但し、 ここで用いる感光性べ一ストは絶縁性のものであり、 前記感光性導電べ 一ストに含まれる導電性材料の粒子に代えて、 ガラス粒子などの絶縁性の材料を 入れる。
( 4 ) 次に、 行方向配線 1 0 6を形成する （第 8図 （d ) )。 本発明における行 方向配線 1 0 6のピッチ P 1は、 列方向配線 1 0 7のピッチ P 2よりも大きい。 さらには、 行方向配線 1 0 6の間隔 D 1は、 列方向配線 1 0 7の間隔 D 2よりも 大きい。
行方向配線 1 0 6の形成方法も特に限定されるわけではないが低コストを考え るとスクリーン印刷法で形成することが望ましい。
あるいは、 また、 行方向配線 1 0 6も、 列方向配線と同様に感光性導電ペース トを用いて形成することが精度の観点からは好ましい。 そして感光性導電ペース トを用いる場合には、 前述の電極間ギャップ部の汚染を加味すると、 列方向配線 と同様に、 スクリーン印刷法を用いて、 ラフなパターン （第一のパターン） を形 成後、 露光、 現像して所望のパターン （第二のパターン） を得ることが特に望ま しい。 一方、 行方向配線 1 0 6は、 前述したように、 走査信号を印加するので、 列方 向配線に比べて低抵抗であることを要求される。 このため、 表示画像をより高精 細にするためには、 行方向配線の厚みは列方向配線の厚みよりも厚くなる。 従 つて、 行方向配線 1 0 6と列方向配線 1 0 7との交差部においては、 行方向配線 1 0 6が列方向配線 1 0 7の上方に絶縁層 1 1 4を介して積層される。 これは、 列方向配線 1 0 7力 行方向配線 1 0 6と絶縁層 1 1 4の積層体を乗り越える場 合よりも、 行方向配線 1 0 6が、 列方向配線 1 0 7と絶縁層 1 1 4の積層体を乗 り越える方が、 交差部での断線の可能性を減らせるからである。
以上の理由から、 本発明の画像形成装置においては、 列方向配線 1 0 7上に絶 緣層 1 1 4を介して積層して配置される。
このため、 行方向配線 1 0 6は、 画像形成装置内部の真空に露出される面積が 非常に多い。 特に、 表面伝道型電子放出素子や横形 F Eを用いた画像形成装置で は、 上記配線に対向して位置するメタルバックなどの加速電極に高電圧が印加さ れる。 このため、 配線は、 非常に高い電界にさらされる。 従って、 露出面積の多 い行方向配線 1 0 6の形状はできるだけ角ばつたところがない形態が好ましい。 この観点からは、 行方向配線 1 0 6は感光導電ペーストを用いた露光、 現像によ る作成法を用いずに、スクリーン印刷法により感光性ではない導電性ペーストを、 選択的に塗布し焼成することで形成することが好ましい。
( 5 ) 次に、 各電極 1 0 2、 1 0 3間に導電性膜 1 0 4を形成する。 導電性膜 1 0 4の形成方法としては大面積を低コストで簡易に形成可能な、 インクジエツ ト法を用いることが好ましい。 具体的には、 前述の導電性膜を構成する材料を含 む液滴を、 第 7図に示した装置を用いて、 電極 1 0 2， 1 0 3間に付与し、 焼成 することで導電性膜 1 0 4を形成する （第 8図 （e )；)。
( 6 ) 次に、 フォーミング処理を行う。 各電極 1 0 2と 1 0 3との間に適宜の 電圧を印加し、 導電性膜に電流を流して、 導電性膜の一部に間隙を形成する。 後 述する活性化処理を行わない場合には、 この処理により形成した間隙およびその 近傍が電子放出部 1 0 5を形成する。
( 7 ) 次に、 好ましくは、 活性化処理を行う。 活性化処理とは、 炭素化合物が 存在する雰囲気中で、 電極 1 0 2と 1 0 3の間に適宜の電圧を印加し、 電子放出 特性の改善を行う処理である。 この活性化処理により、 上記フォーミング処理に より形成された間隙内部の基板 1 0 1上、 および間隙近傍の導電性膜 1 0 4上に 炭素もしくは炭素化合物を堆積せしめる処理のことである。 この工程により、 前 記フォーミング工程で形成した第一の間隙内に形成された力一ボン膜による第二 の間隙が形成される。 尚、 第二の間隙は、 第一の間隙よりも間隔が狭くなる。 な お、 活性化処理を行うことにより、 活性化を行う前と比較して、 同じ印加電圧に おける放出電流を増加させることができる。
より具体的には、 有機物を 1 0—3乃至 1 0— 6 [ t o r r ] ( 1 . 3 3 X 1 0— 1 乃至 1 . 3 3 X 1 0— 4 [ P a ] ) 程度の範囲内で導入した真空雰囲気中で、 電圧 パルスを定期的に印加することにより、 雰囲気中に存在する有機化合物を起源と する炭素もしくは炭素化合物を堆積させる。
以上のようにして、 表面伝導型放出素子を有するリアプレート （電子源基板）
1 0 1が作成できる。
次に、 フェースプレートの作成工程を示す。
( 8 ) まず、 フェースプレート 1 1 0を洗剤、 純水、 有機溶剤を用いて十分に 洗浄後、 フェースプレート基板 1 1 0上に第 1 2図に示した様に、 蛍光体を配置 するための開口部を複数もつ黒色部材 （ブラックマトリクス） を形成する。 黒色 部材としては例えば黒鉛を主成分とする材料が用いられるが、 これに限られるも のではない。 ここでは、 黒色部材は、 印刷法またはフォトリソグラフィ一法を用 いて、 第 1 2図に示した様な、 格子状に形成した。 また前述したように、 黒色部 材のパターンは、 第 1 8図のようなストライプ状のものであってもよい。
黒色部材の開口部 （蛍光体が形成される領域） の形状は、 長方形である。 第 1 2図では、 異なる色の蛍光体の Y方向のピッチが、 同色の蛍光体の X方向のピッ チに比べてその間隔が小さくなるように形成される。
( 9 ) 次に、 黒色部材の開口部に、 スクリーン印刷法などを用いて、 ぞれぞれ 赤、 青、 緑色の蛍光体を所定の開口部に配置する。 蛍光体は、 例えば、 蛍光体粒 子とポリメタクリレート系、 セルロース系、 アクリル系などの樹脂を有機溶剤に 溶解させたものとを混合したペーストをスクリーン印刷法などで塗布し、 乾燥さ せる。 (10) さらには、 蛍光体および黒色部材上に、 フィルミング層を形成する。 フィルミング層の材料としては、 例えば、 ポリメタクリレート系、 セルロース系、 ァクリル系などの樹脂を有機溶剤に溶解させたものをスクリーン印刷法などで塗 布し、 乾燥させる。
(1 1) 次に、 フィルミング層上に金属膜 （A 1) を蒸着などにより形成する。
(12) その後、 フェースプレートを加熱することで、 蛍光体ペースト内に含 まれていた樹脂および、 フィルミング層を除去し、 蛍光体、 黒色部材、 メタルバ ックが形成されたフェースプレートを得る。
(1 3) 以上の様にして作成したフェースプレートと、 電子放出素子などが形 成されたリアプレートとの間に、 スぺ一サ 20、 外枠 1 09を配置し、 位置合わ せを行う。
そして、 外枠とフェースプレートおよびリアプレートとの接合部に配置した接 合部材を加熱することで、 各部材を接合し、 第 1 7図に示した外囲器 （表示パネ ル） 1 70を得る。
なお、 上記封着を真空チャンバ一中で行うことで、 封着と同時に封止が行える ので好ましい。
以下に、 本発明をより具体的に説明するために実施例を挙げて説明する。
[実施例 1 ]
本実施例では、 表面伝導型電子放出素子を用いたフラットパネルディスプレイ を形成した。 以下に、 第 1 7図、 第 8図、 第 1 2図、 第 1 3図を用いて本実施例 のディスプレイの製造方法を説明する。
(1) スパッ夕法により青板ガラスの表面に S i 02を 0. 5 mの厚みで形 成したリアプレート 1 01を用意した。
(2) S i〇2を形成した面上に、 一対の電極 1 02, 103を X方向に 1 0 00組、 Y方向に 5000組形成した （第 8図 （a))。 尚、 第 8図では説明を簡 単にするため、 X方向に 2組、 Y方向に 2組の合計 4組の電子放出素子を示して いる。
本実施例では、 電極の材料として P tを用いた。 また、 電極 102、 1 03は、 オフセット印刷法を用いて形成した。 電極 1 02と電極 1 03との間隔を 20 u mとした。
(3) 電極 102、 103を形成したリアプレート 10 1上に全面に、 ネガ夕 イブの感光性導電ペーストを塗布した。 尚、 本実施例で用いた感光性導電ペース トとしては、 導電性材料として球形の A g粒子と、 紫外線に反応して硬化する感 光性部材であるアクリル系榭脂と、 そのほかに、 ガラスフイラ一などを加えたも のを用いた。
(4) その後、 感光性導電ペーストを乾燥させ、 ストライプ状の開口を複数持 つ遮光マスクを用いて、 乾燥させた感光性導電ペーストを紫外線を照射 （露光） した。 続いて、 有機溶剤によりリアプレートを洗浄することで、 未露光部を除去 (現像） した。
(5) さらに、 リアプレートを焼成することで、 幅 50 /xmの列方向配線 10 7を 180 mピッチで 5000本形成した （第 8図 （b))。 この工程により、 列方向配線 107により電極 103の一部が覆われるため、 電極 1 03と列方向 配線 107とが接続された。
(6) スクリーン印刷法を用いて、 ガラスバインダーと樹脂とを含むペースト を第 8図 （c) に示した櫛歯状のパターンで塗布し、 焼成して絶縁層 1 14を1 000本形成した。
(7) スクリーン印刷法を用いて、 Ag粒子とガラスバインダーと樹脂とを含 むペーストを第 8図 （d) に示したライン状のパターンで塗布し、 焼成して行方 向配線 106を 1000本形成した。 この工程により、 行方向配線 1 06により 電極 102の一部が覆われるため、 電極 102と行方向配線 1 06とが接続され た。 行方向配線 106は幅が 1 50 mであり、 ピッチが P 1が 500 mとな るように形成した。
尚、 本実施例のディスプレイでは、 第 17図に示したように、 スぺーサ 20を 配置する。 このスぺーサは、 上記行方向配線に当接させることで、 行方向配線 1 06とメタルバック 1 12と電気的に接続させている。 従って、 ディスプレイを 組み立てる際に、 スぺーサを十分に当接させる領域を得るためもあり、 行方向配 線 106の幅を列方向配線 107よりも太く設定している。
(8) 次に、 Pdを含有するインクを、 全ての電極 1 02と電極 1 03とのギ ヤップ部に付与した。 そして、 350°Cで大気中で焼成することで P d〇からな る導電性膜 104を形成した （第 8図 （e))。
本実施例では、 上記インクの付与に、 インクジェット法の一つであるピエゾ方 式のインクジエツト装置を用いた。本実施例では、 Pdを含有するインクとして、 有機 Pd化合物： 0. 15%, イソプロピルアルコール： 15%， エチレンダリ コール： 1%、 ポリビニルアルコール： 0. 05%の水溶液を用いた。
以上の工程により、 フォーミング前の電子源基板（リアプレート） を形成した。
(9) 前述の工程で作成したフォーミング前の電子源基板を真空チャンバ一内 に配置し、 チャンバ一内を 10— 4Paまで排気後、 水素を導入した状態で、 各列 方向配線 107および行方向配線 106にパルス状の電圧を印加する 「フォーミ ング工程」 を行った。 この工程により、 各導電性膜 104に電流を流し、 各導電 性膜 104の一部に間隙を形成した。 尚、 フォーミング工程では、 5 Vの定電圧 パルスを繰り返し印加した。 電圧波形のパルス幅とパルス間隔はそれぞれ 1 m s e c、 10ms e cとした三角波とした。 通電フォーミング処理の終了は、 導電 性膜の抵抗値が 1 Mオーム以上とした。
(10)フォーミング工程を終えた素子に活性化工程と呼ばれる処理を施した。 前記チャンバ一内を 10—6P aまで排気後、 ベンゾニトリルを 1. 3 X 10一4 P a導入し、 各列方向配線 107および行方向配線 106にパルス状の電圧を印 加する 「活性化工程」 を行った。 この工程により、 前記フォーミングで形成した 間隙の内部および間隙近傍の導電性膜 104上に炭素膜を形成し、 電子放出部 1 05を得た。 活性化工程では、 各素子にパルス波高値 15V、 パルス幅 lms e cパルス間隔 10ms e cとした矩形波のパルス電圧を印加した。
以上の工程により、 電子放出素子が配置されたリアプレートを作成した。 第 1 3図に、 その一部を拡大して示した。
次に、 フエ一スプレー卜の作成方法を示す。
(1 1) まず、 リアプレートと同一の材料からなるフェースプレート基板 1 1 0を十分に洗浄 ·乾燥させた。 その後、 ホトリソグラフィ一法を用いて、 第 12 図に示すパターンの黒色部材を、 基板 1 1 0上に形成した。 ここで、 黒色部材は、 各色蛍光体が配置される部分に対応して開口を有する様に格子状に形成した。 黒 色部材の Y方向のピッチは、 前記列方向配線のピッチと同じであり、 また、 X方 向のピツチは前記行方向配線のピッチと同じになるように形成した。
( 1 2 ) 黒色部材の開口部に各色蛍光体を第 1 2図に示す配列で、 スクリーン 印刷法を用いて形成した。
( 1 3 ) さらに、 黒色部材および蛍光体上に、 フィルミング層を形成する。 フ ィルミング層の材料としては、 ポリメタクリレー卜系の樹脂を有機溶剤に溶解さ せたものをスクリーン印刷法で塗布し、 乾燥させた。
( 1 1 ) 次に、 フィルミング層上に A 1を蒸着法により形成した。
( 1 2 ) その後、 フェースプレートを加熱することで、 蛍光体ペースト内に含 まれていた樹脂および、 フィルミング層を除去し、 蛍光体、 黒色部材、 メタルバ ックが形成されたフェースプレートを得た。
( 1 3 ) 以上の工程により形成されたリアプレートとフェースプレートとの間 に、 表面に高抵抗な膜を有するスぺ一サ 2 0、 および接合部材を予め設けた外枠 1 0 9を配置した。 そして、 フェースプレートとリアプレートとの位置合わせを 十分に行った状態で、 真空中で加熱および加圧することで、 前記接合部材を軟化 させて各部材を接合した。 この封着工程により、 内部が高真空に維持された第 1 7図に示した外囲器 （表示パネル） 1 7 0を得た。 尚、 スぺ一ザの表面に設けた 高抵抗膜は、 スぺ一サ表面に電子が照射されるなどして、 スぺーサ表面に蓄積さ れる電荷を、 行方向配線、 あるいはメタルバックに逃がすためである。
このように、 スぺーサを配置する場合には、 黒色部材のパターンは、 第 1 8図 に示したストライプ状のものよりも、 第 1 2図に示した格子状のものを用いた方 が良い。 この理由を以下に述べる。
スぺーサが電気的に接続されるメタルバックは非常に薄い膜である。このため、 スぺーザと当接する部分において、 メタルバックの下が粒子の集合体である蛍光 体であると、 スぺ一サとメタルバックとの電気的接続性が十分に得られなかった り、 スぺ一サとの当接により蛍光体粒子やメタルバックが剥離するなどして力ソ ードとアノード間の放電の原因になる場合がある。 このため、蛍光体粒子に比べ、 フェースプレート基板 1 1 0との接合強度が強く、 比較的平坦な黒色部材をスぺ ーサとの当接部に設けることが好ましい。 また、 さらにはコントラストを上げる 観点からも黒色部材を格子状に配置することが好ましい。
また、 スぺ一サを行方向配線（走査信号が印加される配線） と当接させるのは、 横形の電子放出素子から放出される電子ビームの軌道を遮らない様にするためで ある。 また、 さらには、 スぺーサとのァライメントを行う際の容易さからである。 以上の様にして得られた表示パネル 1 7 0を、 第 1 9図に示した駆動回路に接 続し、 線順次走査により動画を表示した。
尚、本実施例では、配線の断面積が広い行方向配線 1 0 6に走査信号を印加し、 列方向配線 1 0 7には変調信号を印加した。
このようにして動画を表示したところ、 非常に高精細で、 高輝度な画像が、 長 時間に渡って得られた。 また、 画素欠陥もなかった。 この理由の一つには、 列方 向配線 1 0 7を感光性導電ペーストを用いて形成したために、 ィンクジエツト法 で付与した導電性膜 1 0 4の前駆体の液滴の吸い込みを抑制でき、 しかも非常に 高密度に列方向配線を形成できたことが想像される。
[実施例 2 ]
本実施例では、 実施例 1の列方向配線 1 0 7の形成方法を変えている。
以下に、 本実施例で作成した列方向配線の形成方法を示す。 なお、 列方向配線 以外は、 実施例 1と同様に作成したのここでは省略する。
第 1図を用いて本実施例を説明する。 第 1図は実施例 1の列方向配線パターン の作成プロセスを説明する図である。
本実施例では、 実施例 1の （ 1 )、 ( 2 ) で形成した電極 1 0 2、 1 0 3を有す るリアブレ一卜 1 0 1上に、 実施例 1で用いた感光性導電ペース卜と同様の A g 粒子を含む感光性導電ペーストを 2 0 mの厚みで全面に塗布形成した。
その後、 表面温度が 1 0 0 °Cとなる赤外線乾燥を数分間実施して上記感光性導 電ペースト層 2を乾燥させた （第 1図 （a ) )。
次に、 第 1図 （b ) の様に深さ 1 5 mの凹部を有する押し型 3を感光性導電 ペース卜層 2の上に設置して、 プレス機を用いて押し型 3を感光性導電ペースト 層 2に押し込みラフパターン （第一のパターン） 4を形成した。
尚、 押し型は、 ペースト層への押し込みの際、 ペース卜が押し型凹部に容易に 充填される形状を有していれば何でもよいが、 凹部の深さは最終的に得ようとす るパターンの基板からの高さより高いことが好ましい。 また、 押し型の材質は金 属 ·ガラス ·樹脂等が挙げられる。
押し型 3を除いた後、 第 1図 （c ) の様に平板ガラスフォトマスク 5を用いて、 λ = 3 5 0 n mの U V光を 1平方 c mあたり 2 5 O m Jの条件で露光した。 本実 施例で使用した感光性導電ペーストはネガタイプであるのでフォ卜マスクは除去 したい谷間の部分を遮光するパターンとなっている。
この後現像し、 5 5 0 ° ( 、 1 0分保持の条件で焼成を行った。 このようにする ことで、 第 1図 （d ) の様に所定の厚膜の列方向配線 1 0 7のパターンを得るこ とができた。
本実施例によれば、 実施例 1の製法に比べ、 感光性導電ペーストの現像時に、 ペース卜の廃棄量を最小限に抑えることができた。
[実施例 3 ]
本実施例では、 感光性導電ペーストのべた膜に対する押し込みと露光の際のマ スクとを兼用する押し型を使用した。 これ以外は実施例 2と同様に列方向配線 1 0 7を形成した。
以下に、 第 2図を用いて本実施例を説明する。 第 2図は実施例 2の作成プロセ スを説明する図である。
先ず、 実施例 2と同様に、 電極 1 0 2、 1 0 3を形成したリアブレ一ト 1 0 1 上に、 実施例 1で用いた感光性導電ペースト層 2を 2 0 ； mの厚みで全面に塗布 形成した （第 2図 （a ) )。
その後、 第 2図 （b ) の様に遮光パターン 8を有するマスク兼用の押し型 7を 用いてラフパターン （第一のパターン） 4を形成した。
本実施例では第 2図 （b ) の様にマスク兼用押し型 7を押し込んだ状態で実施 例 2と同じ条件で露光した。 本実施例で使用した感光性導電ペーストはネガタイ プであるのでマスク兼用押し型 7は除去したい谷間の部分を遮光するパターンと なっている。
この後、 実施例 2と同様に現像し、 焼成することで、 第 2図 （c ) の様に所定 のパターンを有する列方向配線 1 0 7を得ることができた。
本実施例の結果、 現像時に失われる感光性導電ペース卜の廃棄量を抑えること ができた。
また本発明で使用することのできる、 マスク兼用押し型の作成方法の一例を第
6図で示す。
まず第 6図 （a ) の様にガラス基板 2 1上にスパッ夕法で薄い金属膜 2 2を形 成する。
次に係る金属膜上にスピンコート法により全面べた膜で形成したレジスト膜 2 3を第 6図 （b ) の様にフォトリソグラフ法等によりパターニングする。
次に第 6図 （c ) の様に金属膜 2 2をエッチングする。 最後に第 6図 （d ) の 様にガラスが露呈している部分をフッ酸等でエッチングして凹部 2 4と凸部 2 5 を作成した後、 レジスト 2 3を取り除きマスク兼用押し型とする。
ここで第 6図 （d ) で残される金属膜は光を遮る機能を果たす。
[実施例 4 ]
本実施例では、 露光の際フォトマスクとして遮光性流体としてアルコールに顔 料を混ぜた流体を使用した。 これ以外は実施例 2と同様に列方向配線 1 0 7を形 成した。
第 3図は本実施例の列方向配線 1 0 7の作成プロセスを説明する図である。 先ず、 実施例 2と同様に、 電極 1 0 2、 1 0 3を形成したリアプレート 1 0 1 上に、 実施例 1で用いた感光性導電ペース卜層 2を 2 0 mの厚みで全面に塗布 形成した （第 3図 ) )。
その後、 実施例 2と同様に、 押し型により、 第 3図 （b ) の様にラフパターン (第一のパターン） を形成した。
その後、 押し型 3を外して、 凹部に遮光性流体 9をドクターブレードで第 3図 ( c ) の様に設置した。 この際、 遮光性流体はラフパターンの内、 除去したい インキ部分を覆う様に設置した。 本実施例では係る第 3図 （c ) の状態で露光し た。
その後、 実施例 2と同様に、 現像し、 焼成することで、 第 3図 （d ) の様に所 定の列方向配線 1 0 7 (第二のパターン） を得ることができた。
なお、 遮光性流体は現像時に未露光の感光性ィンキと共に取り除いた。
本実施例では、 現像時に失われる感光性導電ペース卜の廃棄量を抑えることが できた。
本発明で使用する遮光性流体は、 露光時に光を遮ることができて、 かつある適 当な粘度をもって流動せずに設置位置に保持されるものであれば何でも良い。 ただし、 ペースト層への浸透性 ·溶解性を著しく有する流体は避ける方が望ま しい。 係る遮光性流体の設置方法は例えばドクターブレードによる展開が挙げら れる。
[実施例 5 ]
本実施例では、 ラフパターン （第一のパターン） を形成する工程においてスク リーン印刷法を用いた。 これ以外は実施例 1と同様に画像形成装置を形成した。 第 4図、 第 8図は本実施例のプロセスを示す図である。
先ず、 電極 1 0 2、 1 0 3を形成したリアプレート 1 0 1上の所望の領域のみ に、 実施例 1で用いた感光性導電べ一ストを、 第 1 5図で示した所望の開口を有 する版 （スクリーン版） を用いて、 スクリーン印刷法で形成し、 乾燥させラフパ 夕一ン （第一のパターン） 4を得た （第 4図 （a ) )。
次に実施例 2と同様に第 4図 （b) の様に露光した。
さらに、 実施例 2と同様に、 現像、 焼成することで、 第 4図 （c ) の様に所定 の膜厚と幅を有する列方向配線 1 0 7のパターン （第二のパターン） を得ること ができた。
本実施例の結果、 第 1 7図に示した表示パネル 1 7 0を実施例 1と同様に駆動 したところ、 実施例 1のディスプレイよりも均一性に優れた表示画像を長時間得 ることができた。
これは、 感光性導電ペーストによる、 電極 1 0 2と電極 1 0 3間のギヤップ部 の汚染を抑制できたためであると思われる。
[実施例 6 ]
本実施例では、 ラフパターン （第一のパターン） を形成する工程が転写押し型 に入れた感光性導電ペース卜の転写による例である。 これ以外は、 実施例 2と同 様である。 第 5図は本実施例のプロセスを示す図である。
先ず、 電極 1 0 2、 1 0 3を形成したリアプレート 1 0 1上に、 実施例 1で用 いた感光性導電ペーストを、所望の領域のみに、所望の開口を有する版を用いて、 スクリーン印刷法でラフパ夕一ン （第一のパターン） 4を形成する。
まず第 5図 （a ) の様に転写押し型 1 0の深さ 1 5 ΠΊの凹部に、 実施例 1で もちいた感光性導電ペーストをドク夕一ブレードで充填して充填転写ペースト 1 1とする。
次に、 実施例 2と同様に、 電極 1 0 2、 1 0 3を形成したリアプレート 1 0 1 上に、 実施例 1で用いた感光性導電べ一ストを厚さ 5 m塗布し、 下引きペース ト層 1 2を形成した。
そして、 基板 1 0 1上に第 5図 （a ) の転写押し型 1 0をあて、 プレス機にて プレス圧を 1平方 c mあたり 5 0 0 gで押し付けながら 1 0 0 °Cで 1 0分保った。 その後充填転写ペースト 1 1の下引き層 1 2上への転写と転写押し型 1 0の除去 ¾ frつた。
さらに、 第 5図 （c ) の様に平面上フォトマスク 4を用いて、 実施例 2と同じ 条件で露光した。
この後、 現像、 焼成することで、 第 5図 （d ) の様に、 所定の列方向配線 1 0 7 (第二のパターン） を得ることができた。
本実施例の結果、現像時の感光性導電ペーストの廃棄量を抑えることができた。 また、 本発明で使用する転写押し型は凹部へのペーストの充填の際、 ペースト が凹部に容易に充填される形状を有していれば何でもよい。
また、 材質は金属 ·ガラス ·樹脂等が挙げられる。 係る転写押し型へのペース 卜の充填は例えばドクターブレードによる方法が例として挙げられる。
また、 本発明における押し型に用いるプレス機は所定の圧力を加えられる物で 加温可能な物が望ましい。
[実施例 7 ]
本実施例では、 転写する基板 1 0 1側に予め下引きインキ層 1 2が形成されて いない以外は実施例 6と同様の条件で所定パターンを形成した。
本実施例の結果、現像時の感光性導電ペース卜の廃棄量を抑えることができた。
[実施例 8 ]
本実施例では、 実施例 1と同様、 第 1 7図に示した形態のフラットパネルディ スプレイを作成した。 本実施例では、 列方向配線 1 0 7、 絶縁層 1 1 4、 行方向配線 1 0 6を、 感光 性導電ペーストを基板全面に塗布し、 乾燥、 露光、 現像、 焼成することで形成し た以外は、 実施例 1と同様である。 行方向配線を形成するするために用いた感光 性導電ペーストは、 実施例 1で列方向配線 1 0 7を形成するために用いた感光性 導電ペーストと同一のものをもちいた。 また、 絶縁層 1 1 4の形成には、 実施例 1で絶縁層の形成に用いたペース卜に感光性部材を入れた。 感光性導電ペースト の塗布、 乾燥、 露光、 現像、 焼成の方法は実施例 1の列方向配線の形成方法に対 して、 露光パターンや焼成温度などが異なるが、 ほぼ同一なため詳細な説明は省 略する。
本実施例で作成した、 第 1 7図に示した表示パネル 1 7 0を実施例 1と同様に 駆動したところ、実施例 1のディスプレイと同様、高精細な表示画像が得られた。
[実施例 9 ]
本実施例では、 実施例 5と同様、 スクリーン印刷法を用いて、 配線を形成し、 第 1 7図に示した形態のフラットパネルディスプレイを作成した。
本実施例では、 列方向配線 1 0 7に加え、 絶縁層 1 1 4および行方向配線 1 0 6をも、 感光性べ一ストをもちいてスクリ一ン印刷法で作成した。
絶縁層 1 1 4、 行方向配線 1 0 6も、 所望の開口パターンを有するマスクを用 いてラフなパターン （第一のパターン） を先ず塗布形成し、 乾燥させた後に、 露 光、 現像、 焼成を行い所望のパターン （第二のパターン） の絶縁層、 行方向配線 1 0 6を形成した。 これ以外は、 実施例 5と同様である。
本実施例で作成した、 第 1 7図に示した表示パネル 1 7 0を実施例 1と同様に 駆動したところ、 実施例 5のディスプレイよりも均一性に優れた表示画像が長時 間得られた。
[実施例 1 0 ]
本実施例では、 実施例 1と同様、 第 1 7図に示した形態のフラットパネルディ スプレイを作成した。 但し、 本実施例のリアプレー卜の作成工程は、 実施例 1の ( 3 ) から （7 ) の工程を変えている。 それ以外は、 実施例 1と同じであるため、 ここでは、 実施例 1の （3 ) から （7 ) の工程に対応するプロセスのみ説明する。
( 3 ) 電極 1 0 2、 1 0 3を形成したリアプレート 1 0 1上に全面に、 感光性 導電ペーストを塗布した。 尚、 感光性導電ペーストは、 Ag粒子と、 感光性部材 を含有するペースト状のものである。
(4) その後、 感光性導電ペーストを遠赤外線炉で、 乾燥させた。 その後、 第 20図 （b) に示す、 列方向配線 107および行方向配線の一部 106のパター ンに対応する遮光マスクを用いて、 感光性導電ペーストを露光し、 溶剤により洗 浄することで、 未露光部を除去した。
(5) さらに、 リアプレートを焼成することで、 実施例 1と同一形状の列方向 配線 107および、 行方向配線の一部 106を形成した （第 20図 （b))。 この 工程により、 列方向配線 107により電極 103の一部が覆われるため、 電極 1 03と列方向配線 107とが接続された。 また、 行方向配線の一部 106により 電極 102の一部が覆われるため、 電極 102と行方向配線の一部 106とが接 続された。
(6) 次に、 第 20図 （c) に示す様に、 行方向配線 106及び列方向配線 1 07との各交差部に、 スクリーン印刷法で、 矩形パターンの絶縁層 1 14を形成 した。 ペースト材料は酸化鉛を主成分としてガラスバインダー及び樹脂を混合し たガラスペーストを用いた。 このガラスべ一ストの印刷、 焼成を 4回繰り返し行 い糸色縁層 1 14を形成した。
(7) スクリーン印刷法を用いて、 Ag粒子とガラスバインダーと樹脂とを含 むペース卜を、 分離されたパターンで形成した行方向配線の一部 106間を、 接 続するための接続配線 106' を銀ペーストで形成した。 この工程により、 分離 された行方向配線 106が接続され、 連続した行方向配線となる。
以上の工程により、 絶縁層を介して、 ストライプ状の列方向配線 107とスト ライプ状の行方向配線 106とが直交したマトリクス配線が形成される。
以上のように形成した本実施例のリアプレート上に形成した配線は、 特に、 絶 縁層 1 14のエッジ部での行方向配線（106、 106') との電気的な接続も良 好であり、 電極 102と行方向配線 （106、 106') との電気的な接続も非常 に良好であった。
また、 本実施例で作成した表示パネルを実施例 1と同様に駆動したところ、 実 施例 1のディスプレイに比べ、 蛍光体の発光スポッ卜の時間的な変動がより少な かった。 これは、 絶縁層の面積が実施例 1に比べて少ないため、 絶縁層でのチヤ
—ジアップによる、 ビーム軌道への影響が少ないためではないかと推測される。
[実施例 1 1 ]
本実施例は、 実施例 1 0の形態に対して、 行方向配線 1 0 6がつながっている 代わりに、 列方向配線 1 0 7が交差部で欠線している例である。 本実施例では、 実施例 1 0で記した （5 ) の段階で作成したパターン （第 2 0図 （b )) を、 第 2 1図のように形成した。 その後の工程は、 実施例 1 0と同様に、 交差部に絶縁層 を配置し、 さらに、 列方向配線を電気的に接続するパターンを形成した。
以上のように形成したマトリクス配線は、 実施例 1 0と同様に、 行方向配線 1 0 6と列方向配線 1 0 7との間のショ一トが無く、 また列方向配線 1 0 7及び行 方向配線 1 0 6と、 電極 1 0 2、 1 0 3との接続がそれぞれ良好であった。
[実施例 1 2 ]
本実施例では、 実施例 2 0の第 1図 （b) のパターンを、 スクリーン印刷法を 用いて形成した。
具体的には、 第 2 0図 （b ) に示したパターンに対応する開口部を持つマスク を介して、 スクリーン印刷法を用いて実施例 1で用いた感光性導電ペーストを、 ラフパターン （第一のパターン） で形成した。
その後、 乾燥させた後に、 実施例 1と同様にして露光。現像および焼成を行い、 第 2 0図 （b ) に示したパターン （第二のパターン） を得た。
また、 絶縁層 1 1 4および、 行方向配線の一部 1 0 6 ' も、 上記方法と同様に、 スクリーン印刷法を用いて、 感光性導電べ一ストをラフなパターン （第一のパ夕 —ン） を形成したのち、 露光、 現像、 焼成を行い、 第 2 0図 （d) に示すパター ンを得た。
以上のように形成したマトリクス配線は、 実施例 1 0と同様に、 行方向配線 1 0 6と列方向配線 1 0 7との間のショー卜が無く、 また列方向配線 1 0 7及び行 方向配線 1 0 6と、 電極 1 0 2、 1 0 3との接続がそれぞれ良好であった。 産業上の利用可能性
本発明によればインクジエツ卜法により、 表面伝導型電子放出素子を構成する 導電性膜を形成した際に、 近接する配線への液滴の染み込みを抑制でき、 均一性 に優れ、 高精細な大面積の表示画像が得られる。
また、 本発明によれば、 感光性ペーストによる電極間ギャップ部の汚染を抑制 でき、 均一性に優れた大面積の表示画像が長期に渡って得られる。
またさらには、 現像時に廃棄する感光性ペーストの量を減らせるために、 低コ ス卜な大面積の画像形成装置を実現できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 .第一の電極および第二の電極を有する複数の電子放出素子と該複数の電子放 出素子に接続された複数の列方向配線および行方向配線とを有するリァプレー卜 と、
3原色の蛍光体を有 するフェースプレートとを対向して配置してなる画像形 成装置の製造方法において、
( a ) リアプレート上に、 第一の電極と第二の電極とを複数配置する工程、
( b ) 列方向配線を複数形成する工程、
ここで、 前記列方向配線は、 複数の前記第一の電極を共通に接続する、
( c ) 行方向配線を複数形成する工程、
ここで、 前記行方向配線は、 複数の前記第二の電極を共通に接続する、 そして、 前記行方向と列方向とは実質的に垂直である、
さらに、 前記列方向配線の間隔よりも前記行方向配線の間隔が大きい、
( d ) 前記行方向配線と列方向配線との交差部において、 前記行方向配線と列 方向配線との間に絶縁層を形成する工程、
( e )インクジエツト法を用いて、少なくとも金属または半導体を含む液体を、 前記第一の電極と第二の電極間をつなげるように付与する工程、
を有しており、
さらに、 前記列方向配線を形成する工程が、
前記リアプレート上に感光性材料と導電性材料とを有する膜を形成する工程、 前記膜の所望の領域に光を照射する工程、
前記膜をパターニングする工程、
前記パ夕一ニングされた膜を焼成する工程、
とを有することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
2 . 前記リアプレー卜上に感光性材料と導電性材料とを有する膜を形成する工程 は、 前記膜を第一のパターンに塗布する工程であることを特徴とする請求項 1に 記載の画像形成装置の製造方法。
3 . 前記第一のパターンに塗布する工程は、 所望形状の開口部をもつマスクの前 記開口部を通して、 前記リアブレ一ト上に選択的に前記感光性材料と導電性材料 とを有する膜を形成する工程である、 ことを特徴とする請求項 2に記載の画像形 成装置の製造方法。
4 . 前記第一の電極と第二の電極とがオフセット印刷法により形成されることを 特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載の画像形成装置の製造方法。
5 . 前記第一の電極と第二の電極とが対向する方向が、 前記行方向配線の長手方 向と実質的に同一であることを特徴とする、 請求項 1乃至 4のいずれかに記載の 画像形成装置の製造方法。
6 . 前記列方向配線の断面積よりも、 前記行方向配線の断面積を大きいことを特 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。
7 . 前記列方向配線の幅よりも、 前記行方向配線の幅が広いことを特徴とする請 求項 6に記載の画像形成装置の製造方法。
8 . 前記列方向配線の厚みよりも、 前記行方向配線の厚みが厚いことを特徴とす る請求項 6または 7に記載の画像形成装置の製造方法。
9 . 前記画像形成装置は、 さらに、 前記フエ一スプレー卜とリアプレートとの間 隔を支持するスぺーサを有し、 該スぺーサを前記行方向配線上に配置することを 特徴とする請求項 1乃至 8のいずれかに記載の画像形成装置の製造方法。
1 0 . 第一の電極および第二の電極を有する複数の電子放出素子と該複数の電子 放出素子に接続された複数の配線とを有するリァプレートと、
蛍光体を有 するフェースプレートとを対向して配置してなる画像形成装置の製 造方法において、 (a) リアプレート上に、 第一の電極と第二の電極とを複数配置する工程、
(b) 所望形状の開口部をもつマスクの前記開口部を通して、 前記リアプレー ト上に選択的に、 感光性材料と導電性材料とを有する膜を形成する工程、
( c ) 前記リァプレート上に形成された膜の所望の領域に光を照射する工程、
(d) 前記膜をパターニングする工程、
(e) 前記パターニングされた膜を焼成し、 前記電極に接続する配線を複数形 成する工程、
(f) 前記第一の電極と第二の電極とをつなげる様に、 導電性膜を形成するェ 程、
とを有することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
1 1. 前記画像形成装置の製造方法はさらに、
前記電極間に配置された導電性膜に間隙を形成する工程、 を有することを特徴と する請求項 10に記載の画像形成装置の製造方法。
12. 前記間隙は、 前記導電性膜に電流を流すことにより形成されることを特徴 とする請求項 1 1に記載の画像形成装置の製造方法。
13. 請求項 1乃至 12のいずれかに記載の製造方法により製造された画像形成 装置。
補正書の請求の範囲
[2000年 3月 7日 （07. 03. 00) 国際事務局受理：新しい請求の範囲 1 3が 加えられた；出願当初の請求の範囲 13は補正され， 14に番号が付け替えられた；他 の請求の範囲は変更なし。 （2頁)]
(a) リアプレート上に、 第一の電極と第二の電極とを複数配置する工程、
(b) 所望形状の開口部をもつマスクの前記開口部を通して、 前記リアプレー ト上に選択的に、 感光性材料と導電性材料とを有する膜を形成する工程、
(C) 前記リアプレート上に形成された膜の所望の領域に光を照射する工程、 (d) 前記膜をパ夕一ニングする工程、
(e) 前記パ夕一ニングされた膜を焼成し、 前記電極に接続する配線を複数形 成する工程、
(f) 前記第一の電極と第二の電極とをつなげる様に、 導電性膜を形成するェ 程、
とを有することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
1 1. 前記画像形成装置の製造方法はさらに、
前記電極間に配置された導電性膜に間隙を形成する工程、 を有することを特徴と する請求項 10に記載の画像形成装置の製造方法。
12. 前記間隙は、 前記導電性膜に電流を流すことにより形成されることを特徴 とする請求項 1 1に記載の画像形成装置の製造方法。
13. (挿入)第一の電極および第二の電極を有する複数の電子放出素子と該複数 の電子放出素子に接続された複数の配線とを有するリァプレー卜と、 蛍光体を有するフェースプレートとを対向して配置してなる画像形成装置の製造 方法において、
(a) リアプレート上に、 第一の電極と第二の電極とを複数配置する工程、
(b) 所望形状の開口部をもつマスクの前記開口部を通して、 前記リアプレー ト上に選択的に、 感光性材料と導電性材料とを有する膜を形成する工程、
( c ) 前記リアブレ一卜上に形成された膜の所望の領域に光を照射する工程、
(d) 前記膜をパ夕一ニングする工程、
(e) 前記パターニングされた膜を焼成し、 前記電極に接続する配線を複数形 成する工程、 11
補正された 紙 （条約第 19条） とを有することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
1 4. (補正後)請求項 1乃至 1 3のいずれかに記載の製造方法により製造された 画像形成装置。
42 補正された用紙 （条約第 19条）
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