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JPH08160881A - Surface conduction electron-emitting device, electron source substrate, image forming apparatus, and manufacturing method thereof - Google Patents

Surface conduction electron-emitting device, electron source substrate, image forming apparatus, and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JPH08160881A
JPH08160881A JP30582194A JP30582194A JPH08160881A JP H08160881 A JPH08160881 A JP H08160881A JP 30582194 A JP30582194 A JP 30582194A JP 30582194 A JP30582194 A JP 30582194A JP H08160881 A JPH08160881 A JP H08160881A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron
surface conduction
manufacturing
emitting device
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30582194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Watanabe
信男 渡邊
Masato Niibe
正人 新部
Masahiko Miyamoto
雅彦 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP30582194A priority Critical patent/JPH08160881A/en
Publication of JPH08160881A publication Critical patent/JPH08160881A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30Cold cathodes
    • H01J2201/316Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
    • H01J2201/3165Surface conduction emission type cathodes

Landscapes

  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 基板上に金属元素を含有する液体を堆積させ
た後、レーザ照射により該金属元素を含有する堆積物を
形状加工し、次に該金属元素以外の成分を除去して金属
膜とすることによって電極対を形成し、その電極間に導
電性薄膜を形成し、その薄膜に電子放出部を形成して表
面伝導型電子放出素子を製造し、その素子を用いて電子
源基板、画像形成装置を製造する。 【効果】 従来の半導体加工技術を用いることなく電子
放出素子の素子電極を形成することができ、素子電極作
製工程に大型設備を必要とせず、また製造工程を大幅に
簡略化して表面伝導型電子放出素子、電子源基板および
画像形成装置を得ることができ、コスト低減が可能とな
る。
(57) [Summary] [Structure] After depositing a liquid containing a metal element on a substrate, shape the deposit containing the metal element by laser irradiation, and then remove components other than the metal element. Then, an electrode pair is formed by forming a metal film, a conductive thin film is formed between the electrodes, and an electron emitting portion is formed on the thin film to manufacture a surface conduction electron-emitting device. The electron source substrate and the image forming apparatus are manufactured. [Effect] The device electrode of the electron-emitting device can be formed without using the conventional semiconductor processing technology, a large facility is not required for the device electrode manufacturing process, and the manufacturing process is greatly simplified, so that the surface conduction electron The emitting element, the electron source substrate, and the image forming apparatus can be obtained, and the cost can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、表面伝導型電子放出素
子、電子源基板および画像形成装置ならびにそれらの製
造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface conduction electron-emitting device, an electron source substrate, an image forming apparatus and a method for manufacturing them.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
陰極電子源の2種類が知られている。冷陰極電子源には
電界放出型(以下、FE型と称する)、金属/絶縁層/
金属型(以下、MIM型と称する)や、表面伝導型電子
放出素子等がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron emitters, a thermoelectron source and a cold cathode electron source, are known. The cold cathode electron source is a field emission type (hereinafter referred to as FE type), metal / insulating layer /
There are a metal type (hereinafter referred to as MIM type), a surface conduction electron-emitting device, and the like.

【0003】FE型の例としては、Dykeらの報告(W.
P. Dyke and W. W. Dolan, "Field emission", Advance
in Electron Physics, 8, 89(1956))に記載のもの、S
pindtの報告(C. A. Spindt, "Physical Properties of
thin-film field emission cathodes with molybdeniu
m cones", J. Appl. Phys., 47, 5248(1976))に記載の
もの等が知られている。
An example of the FE type is reported by Dyke et al. (W.
P. Dyke and WW Dolan, "Field emission", Advance
in Electron Physics, 8, 89 (1956)), S
Report of pindt (CA Spindt, "Physical Properties of
thin-film field emission cathodes with molybdeniu
m cones ", J. Appl. Phys., 47, 5248 (1976)) and the like are known.

【0004】MIM型の例としては、Meadの報告(C.
A. Mead, "The tunnel-emission amplifier", J. Appl.
Phys., 32, 646(1961))に記載のもの等が知られてい
る。
As an example of the MIM type, a report by Mead (C.
A. Mead, "The tunnel-emission amplifier", J. Appl.
Phys., 32, 646 (1961)) and the like are known.

【0005】表面伝導型電子放出素子の例としては、エ
リンソンの報告(M. I. Elinson, Radio Eng. Electron
Phys., 10(1965))に記載のもの等がある。
As an example of the surface conduction electron-emitting device, a report by Elinson (MI Elinson, Radio Eng. Electron
Phys., 10 (1965)).

【0006】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことに
より、電子放出が生ずる現象を利用するものである。こ
の表面伝導型電子放出素子としては、前記のエリンソン
の報告に記載のSnO2薄膜を用いたもの、Au薄膜に
よるもの(G. Dittmer, Thin Solid Films, 9, 317(197
2))、In23/SnO2薄膜によるもの(M. Hartwell
and C. G. Fonstad,IEEE Trans. ED Conf., 519(197
5))、カーボン薄膜によるもの(荒木ら,真空,第26
巻,第1号,22頁(1983))などが報告されてい
る。
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon that electron emission occurs when a current is passed through a thin film of a small area formed on a substrate in parallel with the film surface. As the surface conduction electron-emitting device, one using the SnO 2 thin film and the one using the Au thin film described in the above-mentioned Erinson's report (G. Dittmer, Thin Solid Films, 9, 317 (197)
2)), In 2 O 3 / SnO 2 thin film (M. Hartwell
and CG Fonstad, IEEE Trans. ED Conf., 519 (197
5)), by carbon thin film (Araki et al., Vacuum, No. 26)
Vol. 1, No. 22, page (1983)).

【0007】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のハートウェル(Hartwell)の素
子の構成を図14に示す。同図において、1は基板であ
る。4は導電性薄膜で、H型形状のパターンに、スパッ
タで形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電
フォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部5が
形成される。なお、図中の素子電極間隔Lは0.5〜1
mm、W’は0.1mmで設定されている。なお、電子
放出部5の位置および形状については不明であるので、
模式図として表した。
FIG. 14 shows the structure of the Hartwell device described above as a typical device structure of these surface conduction electron-emitting devices. In the figure, 1 is a substrate. Reference numeral 4 denotes a conductive thin film, which is composed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering on an H-shaped pattern, and the electron emitting portion 5 is formed by an energization process called energization forming described later. The element electrode spacing L in the figure is 0.5 to 1
mm and W'are set to 0.1 mm. Since the position and shape of the electron emitting portion 5 are unknown,
It is shown as a schematic diagram.

【0008】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行なう前に導電性薄膜4を予め通
電フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部
5を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォ
ーミングとは前記の導電性薄膜4の両端に直流電圧ある
いは非常にゆっくりした昇電圧例えば1V/分程度を印
加通電し、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変
質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部5を
形成することである。なお、電子放出部5は導電性薄膜
4の一部に亀裂が発生し、その亀裂付近から電子放出が
行なわれる。前記通電フォーミング処理を行なった表面
伝導型電子放出素子は、導電性薄膜4に電圧を印加し、
素子に電流を流すことによって、上述の電子放出部5よ
り電子を放出せしめるものである。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, it has been general that the electron-emitting portion 5 is formed in advance by conducting an energization process called energization forming on the conductive thin film 4 before the electron emission. That is, the energization forming is performed by applying a direct current voltage or a very slow rising voltage, for example, about 1 V / min to both ends of the conductive thin film 4 to locally break, deform or alter the conductive thin film, and electrically. That is, the electron-emitting portion 5 having a high resistance is formed. In the electron emitting portion 5, a crack is generated in a part of the conductive thin film 4, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. The surface conduction electron-emitting device that has been subjected to the energization forming process applies a voltage to the conductive thin film 4,
Electrons are emitted from the above-mentioned electron emitting portion 5 by passing a current through the element.

【0009】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純で製造も容易であることから、大面積で多数の素子
を配列形成できる利点がある。そこで、その特徴を生か
せるような色々な応用が研究されている。例としては、
荷電ビーム源、画像表示装置等の表示装置が挙げられ
る。
The above-mentioned surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be arrayed and formed in a large area because of its simple structure and easy manufacture. Therefore, various applications are being researched that can make full use of the characteristics. For example,
Display devices such as a charged beam source and an image display device may be used.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したような表
面伝導型電子放出素子は、構成が簡単であることが特徴
の一つであるが、従来の製造技術のうちの特に素子電極
の形成においては、通常の半導体製造技術の一種である
真空成膜、フォトリソグラフィー、エッチング技術を利
用していた。例えば特開平2−56822号公報に記載
のような従来の製造方法では、特に大型の平面型画像形
成装置を製造する場合には、真空成膜装置やマスクアラ
イナー、エッチング装置等としても大型装置が必要とな
るため、大規模な設備投資も必要となる。従って、安価
な製造装置を用いた簡略な製造方法の開発が望まれてい
た。
One of the features of the surface conduction electron-emitting device as described above is that it has a simple structure. However, in the conventional manufacturing techniques, especially in the formation of the device electrode. Used vacuum deposition, photolithography, and etching techniques, which are one of the usual semiconductor manufacturing techniques. For example, in the conventional manufacturing method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-56822, particularly when manufacturing a large-sized flat image forming apparatus, a large-scale apparatus can be used as a vacuum film forming apparatus, a mask aligner, an etching apparatus, or the like. As a result, large-scale capital investment is required. Therefore, development of a simple manufacturing method using an inexpensive manufacturing apparatus has been desired.

【0011】本発明はこのような課題を解決すべくなさ
れたもので、その目的は、大型の設備を用いることな
く、また非常に簡略化された工程で、表面伝導型電子放
出素子を製造する方法、ならびに特性の優れた素子、そ
のような素子を用いた電子源基板および画像形成装置を
提供することにある。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to manufacture a surface conduction electron-emitting device without using large equipment and in a very simplified process. A method, an element having excellent characteristics, an electron source substrate using the element, and an image forming apparatus are provided.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に少な
くとも1対の電極を形成し、該電極間に導電性薄膜を形
成し、該薄膜に電子放出部を形成する工程を有してなる
表面伝導型電子放出素子の製造方法において、電極対の
形成を、基板上に金属元素を含有する液体を堆積させた
後、レーザ照射により該金属元素を含有する堆積物を形
状加工し、次に該金属元素以外の成分を除去して金属膜
とすることによって行うことを特徴とする表面伝導型電
子放出素子の製造方法を提供する。
The present invention comprises the steps of forming at least one pair of electrodes on a substrate, forming a conductive thin film between the electrodes, and forming an electron emitting portion on the thin film. In the method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device, the electrode pair is formed by depositing a liquid containing a metal element on a substrate, then subjecting the deposit containing the metal element to shape processing by laser irradiation, and The present invention also provides a method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device, which is performed by removing components other than the metal element to form a metal film.

【0013】このようにして、金属元素を含有する液体
を基板上に堆積し、その堆積物をレーザ照射によってパ
ターニングした後、金属元素以外の成分を除去すること
によって、所望の形状の金属膜を得ることができ、従来
の表面伝導型電子放出素子の素子電極形成プロセスに比
べて大幅に工程を簡略化することができ、さらに、真空
装置やマスクアライナー等の大型設備を必要としないた
め、コストの大幅な低減が可能となる。
In this manner, the liquid containing the metal element is deposited on the substrate, the deposit is patterned by laser irradiation, and then the components other than the metal element are removed to form a metal film having a desired shape. Since it can be obtained, the process can be greatly simplified as compared with the conventional device electrode forming process of the surface conduction electron-emitting device, and further, large equipment such as a vacuum device or a mask aligner is not required, so that the cost can be reduced. Can be significantly reduced.

【0014】[0014]

【作用】以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0015】本発明が有効に利用できる表面伝導型電子
放出素子としては、基本的に平面型表面伝導型電子放出
素子が挙げられる。
The surface conduction electron-emitting device which can be effectively used in the present invention is basically a planar surface conduction electron-emitting device.

【0016】図1および図2は、本発明によって得られ
る表面伝導型電子放出素子の1例の構成を示す図であ
り、図1は平面図、図2は断面図である。
1 and 2 are views showing the structure of an example of a surface conduction electron-emitting device obtained by the present invention. FIG. 1 is a plan view and FIG. 2 is a sectional view.

【0017】図1および2において、1は基板、2およ
び3は素子電極、4は導電性薄膜、5は電子放出部であ
る。
1 and 2, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron emitting portion.

【0018】基板1としては石英ガラス、Na等の不純
物含有量の少ないガラス、青板ガラス、SiO2を表面
に形成したガラス基板およびアルミナ等のセラミックス
基板が用いられる。
As the substrate 1, quartz glass, glass having a low content of impurities such as Na, soda lime glass, a glass substrate having SiO 2 formed on its surface, and a ceramic substrate such as alumina are used.

【0019】素子電極2および3の材料としては、一般
的な導電体が用いられ、例えば、Ni、Cr、Au、M
o、W、Pt、Ti、Al、Cu、Pd等の金属または
合金、ならびにPd、Ag、Au、RuO2、Pd−A
g等の金属または金属酸化物とガラス等から構成される
印刷導体、In23−SnO2等の透明導電体およびポ
リシリコン等の半導体導体材料等から適宜選択される。
As the material of the device electrodes 2 and 3, a general conductor is used, and for example, Ni, Cr, Au, M.
Metals or alloys such as o, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd, and Pd, Ag, Au, RuO 2 , Pd-A.
It is appropriately selected from a printed conductor composed of a metal such as g or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon.

【0020】素子電極間隔Lは、好ましくは数百Å〜数
百μmである。また、素子電極間に印加する電圧は低い
方が望ましく、再現よく作製することが要求されるた
め、好ましい素子電極間隔は、数μm〜数十μmであ
る。
The element electrode spacing L is preferably several hundred Å to several hundred μm. Further, it is desirable that the voltage applied between the device electrodes is low, and it is necessary to manufacture the device with good reproducibility. Therefore, the preferred device electrode interval is several μm to several tens of μm.

【0021】素子電極長さWは、電極の抵抗値および電
子放出特性の観点から、数μm〜〜数百μmであり、ま
た素子電極2および3の膜厚dは、数百Å〜数μmが好
ましい。
The device electrode length W is several μm to several hundred μm from the viewpoint of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics, and the film thickness d of the device electrodes 2 and 3 is several hundred Å to several μm. Is preferred.

【0022】なお、本発明の素子は、図1,2のような
構成のものに限らず、基板上に導電性薄膜、素子電極対
を順に積層したものとしてもよい。
The device of the present invention is not limited to the structure shown in FIGS. 1 and 2, but may be a device in which a conductive thin film and a device electrode pair are sequentially laminated on a substrate.

【0023】ここで本発明の特徴である素子電極の作製
工程に関して、順を追って説明する。
Here, the manufacturing process of the device electrode, which is a feature of the present invention, will be described step by step.

【0024】先ず、金属元素を含有する液体としては、
前述の金属粒子を有機溶媒等の液媒体に分放させた混合
物を用いても良いし、またはこれらの有機金属化合物、
有機金属錯体、有機金属塩のように金属元素を化学結合
によって分子中に有する有機化合物を液媒体に溶解させ
たものを用いても良い。なお、この液体の粘度は塗布法
に応じて適宜選択される。例えば、スクリーン印刷法な
どの場合は、ペースト状とすることが好ましい。
First, as the liquid containing a metal element,
You may use the mixture which made the above-mentioned metal particle parted in the liquid medium, such as an organic solvent, or these organometallic compounds,
It is also possible to use an organic metal complex or an organic metal salt in which an organic compound having a metal element in the molecule by a chemical bond is dissolved in a liquid medium. The viscosity of this liquid is appropriately selected according to the coating method. For example, in the case of a screen printing method or the like, it is preferable that the paste is used.

【0025】これらの金属元素を含有する液体を基板上
に堆積する手段としては、例えば、スプレー塗布法、ス
ピン塗布法、ディップ(浸漬引き上げ)塗布法、ロール
塗布法など、通常の塗布方法が適用可能である。また、
スクリーン印刷に代表される各種印刷法により、基板上
の所望の位置にある程度の形状で堆積することも可能で
ある。ただし、それぞれの塗布法に適した前記金属元素
を含有する液体となるように、粘性率あるいは蒸発速度
(固化速度)などを適性化するために有機溶媒などを適
宜添加すると良い。
As a means for depositing a liquid containing these metal elements on a substrate, for example, a usual coating method such as a spray coating method, a spin coating method, a dip (immersion pull-up) coating method, or a roll coating method is applied. It is possible. Also,
It is also possible to deposit in a certain shape at a desired position on the substrate by various printing methods typified by screen printing. However, it is advisable to appropriately add an organic solvent or the like in order to optimize the viscosity or the evaporation rate (solidification rate) so as to obtain a liquid containing the metal element suitable for each coating method.

【0026】ここで代表例として、金属元素を含有する
液体として印刷ペ一スト(例えばMODペーストと呼ば
れる有機金属化合物ペースト)を用い、前記基板ヘの塗
布方法としてスクリーン印刷により行った場合について
更に説明する。
Here, as a typical example, a case where a printing paste (for example, an organometallic compound paste called MOD paste) is used as a liquid containing a metal element and screen printing is performed as a method of applying the substrate will be further described. To do.

【0027】MODペーストとしては、従来よりスクリ
ーン印刷用に開発されている、Au−MOD、Pt―M
OD、AuPd−MODなど、各種金属を分子中に化学
結合によって有する有機金属化合物を、例えばテルピネ
オール等のオイルに溶解し、粘性率として1万cps〜
百万cps程度に調整したものを用いることができる。
このようなMODペーストを、前記基板に通常のスクリ
ーン印刷により塗布したのち、70℃で30分間程度の
乾燥処理を行い有機溶媒を蒸発させると、ペーストの粘
性率などにより、厚さとして30μm以下程度の有機金
属化合物膜が得られる。
As the MOD paste, Au-MOD and Pt-M, which have been conventionally developed for screen printing, are used.
Organometallic compounds having various metals such as OD and AuPd-MOD by chemical bonds in the molecule are dissolved in oil such as terpineol to give a viscosity of 10,000 cps-
What was adjusted to about 1 million cps can be used.
After applying such a MOD paste to the substrate by ordinary screen printing, a drying treatment at 70 ° C. for about 30 minutes is performed to evaporate the organic solvent, and the thickness of the paste is about 30 μm or less due to the viscosity of the paste. The organic metal compound film of is obtained.

【0028】次に、このようにして基板上に堆積した有
機金属化合物膜に対してレーザを照射する。するとこの
有機金属化合物膜のレーザ照射された部分が選択的に基
板表面より除去される。従って実際の加工では、使用す
るレーザの波長および照射時の試料表面におけるパワー
密度が重要となる。ここで波長および出力はレーザの種
類により選択されるので、どのレーザ発振器を用いるか
により、適切な加工が可能かどうかが決定する。また、
試料にレーザ光を照射する方法としては、例えば、図1
1に示したようにレーザ光をレンズにより細く集束し
て、試料とレーザ光との相対的な位置関係を変えて加工
する方法と、図13に示したように太いレーザ光をマス
クにより成型し(必要に応じて縮小して)、試料表面で
任意の形状のレーザ光として照射する方法とが適応可能
である。
Next, the organic metal compound film thus deposited on the substrate is irradiated with a laser. Then, the laser-irradiated portion of the organometallic compound film is selectively removed from the substrate surface. Therefore, in actual processing, the wavelength of the laser used and the power density on the sample surface during irradiation are important. Here, since the wavelength and the output are selected according to the type of laser, it is determined whether suitable processing is possible depending on which laser oscillator is used. Also,
As a method of irradiating a sample with laser light, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a laser beam is focused finely by a lens, and the relative positional relationship between the sample and the laser beam is changed, and a thick laser beam is molded by a mask as shown in FIG. A method of irradiating the sample surface with laser light having an arbitrary shape (reduced as necessary) can be applied.

【0029】本発明のように有機物を除去するのに必要
な波長およびパワー密度は、その有機材料および基板上
での膜厚などにより決まるが、波長としておおよそ0.
2μm〜10μm、パワー密度としては1×106W/
cm2以上が有効である。従って、有効なレーザ発振器
としては、Nd:YAGレーザ(基本波、第2高調波、
第3高調波など)およびKrFなどのエキシマレーザな
どがこれらに適したレーザとなる。ここで有機物のレー
ザ加工(除去)の原理としては一般的に、赤外線などの
長波長レーザの照射では加熱による蒸発除去が起こり、
また紫外線よりも短波長レーザの照射では化学結合部の
切断による有機物のガス化除去が、それぞれ起こるため
に加工できるものと考えられている。
The wavelength and power density required to remove the organic substance as in the present invention are determined by the organic material and the film thickness on the substrate.
2 μm to 10 μm, power density is 1 × 10 6 W /
cm 2 or more is effective. Therefore, as an effective laser oscillator, an Nd: YAG laser (fundamental wave, second harmonic,
Suitable lasers are excimer lasers such as third harmonics) and KrF. Here, as a principle of laser processing (removal) of organic matter, in general, irradiation with a long-wavelength laser such as infrared rays causes evaporation removal by heating,
Further, it is considered that the irradiation of a laser having a wavelength shorter than that of ultraviolet rays causes gasification and removal of organic substances due to the cutting of chemical bond portions, which is considered to be capable of processing.

【0030】具体的には例えば、通常のQスイッチ付き
Nd:YAG第2高調波(波長0.532μm)レーザ
を用いて加工した。Qスイッチ周波数1kHzで平均出
力約5Wのレーザビームを、アパーチャおよび集光レン
ズを用いて、試料表面で約10μm角に集束し、試料を
10mm/秒で線走査すると、この有機金属化合物膜の
レーザ照射した部分のみ選択的に除去され、幅約10μ
mの溝が形成された。また、Nd:YAGレーザとして
は、第2高調波以外に基本波(波長1.06μm)、第
3高調波(波長0.353μm)、第4高調波(波長
0.265μm)などが適応可能である。
Concretely, for example, the processing was carried out by using an ordinary Nd: YAG second harmonic (wavelength 0.532 μm) laser with a Q switch. A laser beam with a Q-switch frequency of 1 kHz and an average output of about 5 W is focused on the sample surface to about 10 μm square using an aperture and a condenser lens, and the sample is line-scanned at 10 mm / sec. Only the irradiated part is selectively removed, the width is about 10μ
m grooves were formed. Also, as the Nd: YAG laser, a fundamental wave (wavelength 1.06 μm), a third harmonic (wavelength 0.353 μm), a fourth harmonic (wavelength 0.265 μm), etc. can be applied in addition to the second harmonic. is there.

【0031】またNd:YAGレーザ以外のレーザを用
いた例として、KrFエキシマレーザ(波長0.248
μm)を用いた例を示す。
As an example of using a laser other than the Nd: YAG laser, a KrF excimer laser (wavelength 0.248) is used.
(μm) is shown.

【0032】発振周波数200Hzで平均出力約10W
のレーザビームを、スリットおよびレンズを用いて、試
料表面で幅約10μm、長さ約300μmに成型し、固
定した試料表面に50パルス照射すると、この有機金属
化合物膜のレーザ照射した部分のみ選択的に除去され、
幅約10μm、長さ約300μmの溝が形成された。
An average output of about 10 W at an oscillation frequency of 200 Hz
The laser beam of is molded into a width of about 10 μm and a length of about 300 μm on the sample surface by using a slit and a lens, and when the fixed sample surface is irradiated with 50 pulses, only the laser-irradiated portion of this organometallic compound film is selectively formed. Removed to
A groove having a width of about 10 μm and a length of about 300 μm was formed.

【0033】このようにしてレーザ照射により所望の形
状に加工した金属を含有する有機物膜から、有機物を除
去して所望の素子電極となる金属膜を基板上に得る。こ
の有機物の除去方法としては、例えば、大気中あるいは
酸素雰囲気での熱処理が適応できる。有機物は、材料に
もよるが、通常600℃前後以下の温度で分解反応(熱
分解)が起こり、二酸化炭素や水などに化学変化するの
で、この金属元素を含有する液体も金属のみを基板上に
残して有機物が除去されるので、結果としてレーザ加工
により得られた形状と同様の金属膜が基板上に得られ
る。この熱分解反応は、スクリーン印刷等の印刷ペース
ト(例えばMODペーストと呼ばれる有機金属化合物ペ
ースト)から金属膜を得る場合に一般的に用いられる方
法である。有機物のみを除去する方法としては、前記熱
分解反応以外の例えば、オゾン雰囲気中で紫外線を照射
(更に必要に応じて基板を加熱)することによる分解反
応などの通常の方法が適応可能である。
In this way, the organic substance is removed from the organic substance film containing the metal processed into the desired shape by laser irradiation to obtain a metal film to be a desired device electrode on the substrate. As a method of removing this organic substance, for example, heat treatment in the air or an oxygen atmosphere can be applied. Organic substances, which depend on the material, usually undergo decomposition reaction (thermal decomposition) at a temperature of around 600 ° C or lower and chemically change to carbon dioxide, water, etc. Therefore, the liquid containing this metal element also contains only metal on the substrate. Since the organic matter is removed while remaining in the substrate, as a result, a metal film having a shape similar to that obtained by laser processing is obtained on the substrate. This thermal decomposition reaction is a method generally used when obtaining a metal film from a printing paste such as screen printing (for example, an organometallic compound paste called MOD paste). As a method for removing only the organic substance, a usual method other than the thermal decomposition reaction such as a decomposition reaction by irradiating ultraviolet rays (further heating the substrate as necessary) in an ozone atmosphere can be applied.

【0034】導電性薄膜4は良好な電子放出特性を得る
ために微粒子で構成された微粒子膜が特に好ましく、そ
の膜厚は、素子電極2および3へのステップカバレー
ジ、素子電極2・3間の抵抗値および後述する通電フォ
ーミング条件等によって適宜設定されるが、好ましくは
数Å〜数千Åで、特に好ましくは10Å〜500Åであ
る。そのシート抵抗値は、103〜107Ω/□である。
The conductive thin film 4 is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. The thickness of the conductive thin film 4 depends on the step coverage to the device electrodes 2 and 3 and between the device electrodes 2 and 3. The resistance is appropriately set depending on the resistance value and the energization forming conditions described later, but is preferably several Å to several thousand Å, particularly preferably 10 Å to 500 Å. The sheet resistance value is 10 3 to 10 7 Ω / □.

【0035】また、導電性薄膜4を構成する材料は、P
d、Pt、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、C
r、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等の金属、Pd
O、SnO2、In23、PbO、Sb23等の酸化
物、HfB2、ZrB2、LaB6、CeB6、YB4、G
dB4等の硼化物、TiC、ZrC、HfC、TaC、
SiC、WC等の炭化物、TiN、ZrN、HfN等の
窒化物、Si、Ge等の半導体、カーボン等が挙げられ
る。
The material forming the conductive thin film 4 is P
d, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, C
Metals such as r, Fe, Zn, Sn, Ta, W and Pb, Pd
O, SnO 2 , In 2 O 3 , oxides such as PbO and Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB 4 , G
Borides such as dB 4 , TiC, ZrC, HfC, TaC,
Examples thereof include carbides such as SiC and WC, nitrides such as TiN, ZrN and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【0036】なお、ここで述べる微粒子膜とは、複数の
微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒
子が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互い
に隣接あるいは重なり合った状態(島状も含む)の膜を
指しており、微粒子の粒径は、数Å〜数千Å、好ましく
は10Å〜200Åである。
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and its fine structure is not only a state in which the fine particles are dispersed and arranged but also a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (island). (Including the shape), and the particle size of the fine particles is several Å to several thousand Å, preferably 10 Å to 200 Å.

【0037】電子放出部5は導電性薄膜4の一部に形成
された高抵抗の亀裂であり、通電フォーミング等により
形成される。また、亀裂内には数Å〜数百Åの粒径の導
電性微粒子を有することもある。この導電性微粒子は導
電性薄膜4を構成する物質の少なくとも一部の元素を含
んでいる。また、電子放出部5およびその近傍の導電性
薄膜4は、炭素あるいは炭素化合物を有することもあ
る。
The electron emitting portion 5 is a high resistance crack formed in a part of the conductive thin film 4, and is formed by energization forming or the like. In addition, the cracks may have conductive fine particles having a particle diameter of several Å to several hundred Å. The conductive fine particles contain at least a part of the elements forming the conductive thin film 4. Further, the electron emitting portion 5 and the conductive thin film 4 in the vicinity thereof may contain carbon or a carbon compound.

【0038】また、電子放出部5は、導電性薄膜4なら
びに素子電極2および3が形成されてなる素子の通電フ
ォーミングと呼ばれる通電処理を行うことによって形成
される。通電フォーミングは、素子電極2・3間に不図
示の電源より通電を行い、導電性薄膜4を局所的に破
壊、変形もしくは変質せしめ、構造を変化させた部位を
形成させるものである。この局所的に構造変化させた部
位を電子放出部5と呼ぶ(図3(c))。通電フォーミ
ングの電圧波形の例を図4に示す。
Further, the electron emitting portion 5 is formed by conducting an energization process called energization forming of the element in which the conductive thin film 4 and the element electrodes 2 and 3 are formed. In the energization forming, electricity is applied between the device electrodes 2 and 3 by a power source (not shown) to locally destroy, deform or alter the conductive thin film 4 to form a portion having a changed structure. The site where the structure is locally changed is called an electron emitting portion 5 (FIG. 3C). An example of the voltage waveform of energization forming is shown in FIG.

【0039】電圧波形は特にパルス形状が好ましく、パ
ルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合
(図4(a))と、パルス波高値を増加させながら電圧
パルスを印加する場合(図4(b))とがある。まず、
パルス波高値が一定電圧とした場合(図4(a))につ
いて説明する。
The voltage waveform is preferably a pulse shape, and the voltage pulse having a constant pulse peak value is continuously applied (FIG. 4A) and the voltage pulse is applied while the pulse peak value is increased (FIG. 4A). 4 (b)). First,
A case where the pulse peak value is a constant voltage (FIG. 4A) will be described.

【0040】図4におけるT1およびT2は電圧波形のパ
ルス幅とパルス間隔であり、T1を1μ秒〜10ミリ
秒、T2を10μ秒〜100ミリ秒とし、三角波の波高
値(通電フォーミング時のピーク電圧)は表面伝導型電
子放出素子の形態に応じて適宜選択し、適当な真空度、
例えば1×10-5Torr程度の真空雰囲気下で、数秒
から数十分印加する。なお、素子の電極間に印加する波
形は三角波に限定する必要はなく、矩形波など所望の波
形を用いてもよい。
T1 and T2 in FIG. 4 are the pulse width and the pulse interval of the voltage waveform. T1 is 1 μsec to 10 ms, T2 is 10 μsec to 100 ms, and the peak value of the triangular wave (peak during energization forming) Voltage) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device, and an appropriate vacuum degree,
For example, it is applied for several seconds to several tens of minutes in a vacuum atmosphere of about 1 × 10 −5 Torr. The waveform applied between the electrodes of the element is not limited to the triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave may be used.

【0041】図4(b)におけるT1およびT2は、図4
(a)の場合と同様であり、三角波の波高値(通電フォ
ーミング時のピーク電圧)は、例えば0.1Vステップ
程度ずつ増加させ適当な真空雰囲気下で印加する。
T1 and T2 in FIG.
Similar to the case of (a), the peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) is increased by, for example, about 0.1 V step and applied in an appropriate vacuum atmosphere.

【0042】なお、この場合の通電フォーミング処理
は、パルス間隔T2中に、導電性薄膜4を局所的に破壊
・変形しない程度の電圧、例えば0.1V程度の電圧
で、素子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば1MΩ以
上の抵抗を示した時に通電フォーミング終了とする。
In the energization forming process in this case, the device current is measured during the pulse interval T2 at a voltage that does not locally break or deform the conductive thin film 4, for example, a voltage of about 0.1V, The resistance value is obtained, and when the resistance is 1 MΩ or more, the energization forming is completed.

【0043】次に通電フォーミングが終了した素子に活
性化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。
Next, it is desirable to perform a process called an activation process on the element for which the energization forming has been completed.

【0044】活性化工程とは、例えば、10-4〜10-5
程度の真空度で、通電フォーミング同様、パルス波高値
が一定の電圧パルスを繰返し印加する処理のことであ
り、真空中に存在する有機物質に起因する炭素および炭
素化合物を導電薄膜上に堆積させ素子電流If、放出電
流Ieを著しく変化させる処理である。活性化工程は素
子電流Ifと放出電流Ieを測定しながら、例えば、放出
電流Ieが飽和した時点で終了する。また、印加する電
圧パルスは動作駆動電圧で行うことが好ましい。
The activation step is, for example, 10 -4 to 10 -5.
Similar to energization forming, this is a process in which a voltage pulse with a constant pulse peak value is repeatedly applied at a degree of vacuum, and carbon and carbon compounds derived from organic substances present in a vacuum are deposited on a conductive thin film. This is a process of remarkably changing the current If and the emission current Ie. The activation process is completed, for example, when the emission current Ie is saturated while measuring the device current If and the emission current Ie. Further, it is preferable that the applied voltage pulse is an operation drive voltage.

【0045】なお、ここで炭素あるいは炭素化合物と
は、グラファイト(単結晶および多結晶の両方を指
す。)、非晶質カーボン(非晶質カーボンおよび多結晶
グラファイトの混合物を指す)であり、その膜厚は50
0Å以下が好ましく、より好ましくは300Å以下であ
る。
Here, carbon or carbon compound means graphite (refers to both single crystal and polycrystal) and amorphous carbon (refers to a mixture of amorphous carbon and polycrystal graphite). Film thickness is 50
It is preferably 0 Å or less, more preferably 300 Å or less.

【0046】こうして作製した電子放出素子は、通電フ
ォーミング工程、活性化工程における真空度よりも高い
真空度の雰囲気下に置いて動作駆動させるのがよい。ま
た、さらに高い真空度の雰囲気下で、80℃〜150℃
の加熱後に動作駆動させることが望ましい。
The electron-emitting device thus manufactured is preferably operated and driven in an atmosphere having a higher vacuum degree than the vacuum degree in the energization forming step and the activation step. Also, in an atmosphere with a higher degree of vacuum, 80 ° C to 150 ° C
It is desirable to drive after heating.

【0047】なお、通電フォーミング工程、活性化処理
した真空度より高い真空度とは、例えば約10-6以上の
真空度であり、より好ましくは超高真空系であり、新た
に炭素および炭素化合物が導電薄膜上にほとんど堆積し
ない真空度である。こうすることによって、素子電流I
f、放出電流Ieを安定化させることが可能となる。
The degree of vacuum higher than the degree of vacuum obtained by the energization forming step and the activation treatment is, for example, a degree of vacuum of about 10 −6 or more, more preferably an ultrahigh vacuum system, and newly added carbon and carbon compounds. Is the degree of vacuum that hardly deposits on the conductive thin film. By doing so, the device current I
It is possible to stabilize f and the emission current Ie.

【0048】次に、本発明の画像形成装置について説明
する。
Next, the image forming apparatus of the present invention will be described.

【0049】画像形成装置に用いられる電子源基板は複
数の表面伝導型電子放出素子を基板上に配列することに
より形成される。
The electron source substrate used in the image forming apparatus is formed by arranging a plurality of surface conduction electron-emitting devices on the substrate.

【0050】表面伝導型電子放出素子の配列の方式に
は、表面伝導型電子放出素子を並列に配置し、個々の素
子の両端を配線で接続するはしご型配置(以下、はしご
型配置電子源基板と称する)や、表面伝導型電子放出素
子の一対の素子電極のそれぞれX方向配線、Y方向配線
を接続した単純マトリクス配置(以下、マトリクス型配
置電子源基板と称する)が挙げられる。なお、はしご型
配置電子源基板を有する画像形成装置には、電子放出素
子からの電子の飛翔を制御する電極である制御電極(グ
リッド電極)を必要とする。
As a method of arranging the surface-conduction type electron-emitting devices, the surface-conduction type electron-emitting devices are arranged in parallel, and both ends of the individual devices are connected by wiring in a ladder-type arrangement (hereinafter, ladder-type arrangement electron source substrate). And a simple matrix arrangement (hereinafter referred to as a matrix-type arrangement electron source substrate) in which the X-direction wiring and the Y-direction wiring of a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device are connected, respectively. An image forming apparatus having a ladder type electron source substrate requires a control electrode (grid electrode) which is an electrode for controlling the flight of electrons from the electron-emitting device.

【0051】以下、この原理に基づいて作製した電子源
の構成について、図5を用いて説明する。図中、71は
電子源基板、72はX方向配線、73はY方向配線、7
4は表面伝導型電子放出素子、75は結線である。な
お、表面伝導型電子放出素子74は前述した平面型ある
いは垂直型のどちらであってもよい。
The structure of the electron source manufactured based on this principle will be described below with reference to FIG. In the figure, 71 is an electron source substrate, 72 is an X-direction wiring, 73 is a Y-direction wiring, 7
4 is a surface conduction electron-emitting device, and 75 is a wire connection. The surface conduction electron-emitting device 74 may be either of the above-mentioned plane type or vertical type.

【0052】同図において、電子源基板71に用いる基
板は前述したガラス基板等であり、用途に応じて形状が
適宜設定される。
In the figure, the substrate used as the electron source substrate 71 is the above-mentioned glass substrate or the like, and its shape is appropriately set according to the application.

【0053】m本のX方向配線72は、Dx1、Dx2、
・・・Dxmからなり、Y方向配線73はDy1、Dy
2、・・・Dynのn本の配線よりなる。
The m X-direction wirings 72 are Dx1, Dx2,
... Dxm, Y direction wiring 73 is Dy1, Dy
2, ... Dyn n wirings.

【0054】また多数の表面伝導型電子放出素子にほぼ
均等な電圧が供給されるように、材料、膜厚、配線幅は
適宜設定される。これらm本のX方向配線72とn本の
Y方向配線73間は不図示の層間絶縁層により電気的に
分離されてマトリクス配線を形成する(m、nはともに
正の整数)。
Further, the material, the film thickness and the wiring width are appropriately set so that a substantially uniform voltage is supplied to many surface conduction electron-emitting devices. The m X-direction wirings 72 and the n Y-direction wirings 73 are electrically separated by an interlayer insulating layer (not shown) to form a matrix wiring (m and n are both positive integers).

【0055】不図示の層間絶縁層は、X方向配線72を
形成した電子源基板71の全面あるいは一部の所望の領
域に形成される。X方向配線72とY方向配線73はそ
れぞれ外部端子として引き出される。
The interlayer insulating layer (not shown) is formed on the entire surface of the electron source substrate 71 on which the X-direction wiring 72 is formed or on a desired region thereof. The X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 73 are drawn out as external terminals.

【0056】さらに表面伝導型電子放出素子74の素子
電極(不図示)がm本のX方向配線72とn本のY方向
配線73と結線75によって電気的に接続されている。
Further, device electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 74 are electrically connected to the m X-direction wirings 72, the n Y-direction wirings 73, and the connection wires 75.

【0057】また表面伝導型電子放出素子は基板あるい
は不図示の層間絶縁層上のどちらに形成してもよい。
The surface conduction electron-emitting device may be formed either on the substrate or on an interlayer insulating layer (not shown).

【0058】また詳しくは後述するが、前記X方向配線
72にはX方向に配列する表面伝導型電子放出素子74
の行を入力信号に応じて走査するための走査信号を印加
するための不図示の走査信号発生手段と電気的に接続さ
れている。
As will be described in detail later, the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the X direction are arranged on the X direction wiring 72.
Is electrically connected to a scanning signal generating means (not shown) for applying a scanning signal for scanning the row according to the input signal.

【0059】一方、Y方向配線73には、Y方向に配列
する表面伝導型電子放出素子74の列の各列を入力信号
に応じて変調するための変調信号を印加するための不図
示の変調信号発生手段と電気的に接続されている。
On the other hand, a modulation signal (not shown) for applying a modulation signal for modulating each row of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the Y direction according to an input signal to the Y-direction wiring 73. It is electrically connected to the signal generating means.

【0060】さらに、表面伝導型電子放出素子の各素子
に印加される駆動電圧はその素子に印加される走査信号
と変調信号の差電圧として供給されるものである。
Further, the driving voltage applied to each element of the surface conduction electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the element.

【0061】上記構成において、単純なマトリクス配線
だけで個別の素子を選択して独立に駆動可能になる。
In the above structure, individual elements can be selected and driven independently by using only simple matrix wiring.

【0062】次に、以上のようにして作製した単純マト
リクス配線の電子源を用いた画像形成装置について、図
6、図7および図8を用いて説明する。図6は画像形成
装置の基本構成を示す図であり、図7は蛍光膜、図8は
NTSC方式のテレビ信号に応じて表示をするための駆
動回路のブロック図であり、その駆動回路を含む画像形
成装置を表す。
Next, an image forming apparatus using the electron source of the simple matrix wiring manufactured as described above will be described with reference to FIGS. 6, 7 and 8. FIG. 6 is a diagram showing a basic configuration of the image forming apparatus, FIG. 7 is a fluorescent film, and FIG. 8 is a block diagram of a drive circuit for displaying in accordance with an NTSC television signal, including the drive circuit. Represents an image forming apparatus.

【0063】図6において、71は電子放出素子を基板
上に作製した電子源基板、81は電子源基板71を固定
したリアプレート、86はガラス基板83の内面に蛍光
膜84とメタルバック85等が形成されたフェースプレ
ート、82は支持枠であり、リアプレート81、支持枠
82およびフェースプレート86をフリットガラス等を
塗布し、大気中あるいは窒素中で400〜500℃の温
度で10分以上焼成することで封着し、外囲器88を構
成する。
In FIG. 6, 71 is an electron source substrate having an electron-emitting device formed on the substrate, 81 is a rear plate to which the electron source substrate 71 is fixed, and 86 is a fluorescent film 84 and a metal back 85 on the inner surface of the glass substrate 83. The face plate on which is formed 82 is a support frame, and the rear plate 81, the support frame 82, and the face plate 86 are coated with frit glass or the like, and baked at a temperature of 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more in the air or nitrogen. By sealing, the envelope 88 is configured.

【0064】図6において74は図1における電子放出
部に相当する。72および73は表面伝導型電子放出素
子の1対の素子電極と接続されたX方向配線およびY方
向配線である。
In FIG. 6, 74 corresponds to the electron emitting portion in FIG. Reference numerals 72 and 73 are an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device.

【0065】外囲器88は、上述のごとくフェースプレ
ート86、支持枠82、リアプレート81で構成されて
いるが、リアプレート81は主に電子源基板71の強度
を補強する目的で設けられるため、電子源基板71自体
で十分な強度を持つ場合は、別体のリアプレート81は
不要であり、電子源基板71に直接支持枠82を封着
し、フェースプレート86、支持枠82および電子源基
板71にて外囲器88を構成してもよい。またさらに
は、フェースプレート86とリアプレート81の間にス
ペーサーと呼ばれる耐大気圧支持部材を設置することで
大気圧に対して十分な強度を持つ外囲器88とすること
もできる。
The envelope 88 is composed of the face plate 86, the support frame 82, and the rear plate 81 as described above, but the rear plate 81 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the electron source substrate 71. If the electron source substrate 71 itself has sufficient strength, the separate rear plate 81 is not necessary, and the support frame 82 is directly sealed to the electron source substrate 71, and the face plate 86, the support frame 82 and the electron source are provided. The substrate 71 may constitute the envelope 88. Furthermore, by providing an atmospheric pressure resistant supporting member called a spacer between the face plate 86 and the rear plate 81, the envelope 88 having sufficient strength against atmospheric pressure can be obtained.

【0066】図7中、92は蛍光体である。蛍光体92
はモノクロームの場合は蛍光体のみからなるが、カラー
の蛍光膜の場合は蛍光体の配列によりブラックストライ
プあるいはブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色部材
91と蛍光体92とで構成される。ブラックストライプ
(ブラックマトリクス)が設けられる目的は、カラー表
示の場合、必要となる三原色蛍光体の各蛍光体92間の
塗り分け部を黒くすることで混色等を目立たなくするこ
とと、蛍光膜84における外光反射によるコントラスト
の低下を抑制することである。ブラックストライプの材
料としては、通常良く使用される黒鉛を主成分とする材
料だけでなく、光の透過および反射が少ない材料であれ
ば使用可能である。
In FIG. 7, 92 is a phosphor. Phosphor 92
In the case of monochrome, it is composed of only the phosphor, but in the case of a color phosphor film, it is composed of a black member 91 called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the phosphor and a phosphor 92. In the case of color display, the purpose of providing the black stripes (black matrix) is to make the color-mixed portions between the respective phosphors 92 of the three primary color phosphors black so as to make the color mixture inconspicuous, and the phosphor film 84. This is to suppress the deterioration of the contrast due to the reflection of external light. As the material of the black stripe, not only a material which is usually used as a main component of graphite but also a material which transmits and reflects light little can be used.

【0067】ガラス基板93に蛍光体を塗布する方法と
しては、モノクロームであるかカラーであるかによら
ず、沈殿法や印刷法が用いられる。
As a method for applying the phosphor to the glass substrate 93, a precipitation method or a printing method is used regardless of whether it is monochrome or color.

【0068】また、蛍光膜84(図6)の内面側には通
常メタルバック85(図6)が設けられる。メタルバッ
クの目的は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェー
スプレート86側へ鏡面反射することにより輝度を向上
させること、電子ビーム加速電圧を印加するための電極
として作用すること、外囲器内で発生した負イオンの衝
突によるダメージからの蛍光体の保護等である。メタル
バックは蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処
理(通常フィルミングと呼ばれる)を行い、その後Al
を真空蒸着等で堆積することで作製できる。
A metal back 85 (FIG. 6) is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 84 (FIG. 6). The purpose of the metal back is to improve the brightness by specularly reflecting the light toward the inner surface side of the light emitted from the phosphor to the face plate 86 side, to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, and This is to protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the enclosure. For the metal back, after the fluorescent film is manufactured, the inner surface of the fluorescent film is smoothed (usually called filming), and then Al
Can be manufactured by depositing by vacuum evaporation or the like.

【0069】フェースプレート86にはさらに、蛍光膜
84の導電性を高めるため、蛍光膜84の外面側に透明
電極(不図示)を設けてもよい。
The face plate 86 may be further provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 84 in order to enhance the conductivity of the fluorescent film 84.

【0070】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対向させなくてはならず、十
分な位置合わせを行う必要がある。
When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, it is necessary to oppose the phosphors of the respective colors and the electron-emitting device, and it is necessary to perform sufficient alignment.

【0071】外囲器88は不図示の排気管を通じ10-7
Torr程度の真空度にされ、封止が行われる。また、
外囲器88の封止後の真空度を維持するためにゲッター
処理を行う場合もある。これは、外囲器88の封止を行
う直前あるいは封止後の所定の位置(不図示)に配置さ
れたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。
ゲッターは通常Ba等が主成分であり、その蒸着膜の吸
着作用により、例えば1×10-5Torr〜1×10-7
Torrの真空度を維持するものである。なお、表面伝
導型電子放出素子の通電フォーミング以降の工程は適宜
設定される。
The envelope 88 is connected to an exhaust pipe (not shown) through a pressure of 10 −7.
The degree of vacuum is set to about Torr and sealing is performed. Also,
A getter process may be performed to maintain the degree of vacuum after the envelope 88 is sealed. This is a process of heating a getter placed at a predetermined position (not shown) immediately before or after sealing the envelope 88 to form a vapor deposition film.
The getter usually has Ba as a main component, and due to the adsorption action of the deposited film, for example, 1 × 10 −5 Torr to 1 × 10 −7.
The vacuum degree of Torr is maintained. The steps after energization forming of the surface conduction electron-emitting device are appropriately set.

【0072】次に、単純マトリクス配置型基板を有する
電子源を用いて構成した画像形成装置について、NTS
C方式のテレビ信号に基づきテレビジョン表示を行うた
めの駆動回路概略構成を図8のブロック図を用いて説明
する。101は前記表示パネルであり、また102は走
査回路、103は制御回路、104はシフトレジスタ、
105はラインメモリ、106は同期信号分離回路、1
07は変調信号発生器、VxおよびVaは直流電圧源であ
る。
Next, regarding the image forming apparatus constituted by using the electron source having the simple matrix arrangement type substrate, the NTS
A schematic configuration of a drive circuit for performing television display based on a C system television signal will be described with reference to the block diagram of FIG. 101 is the display panel, 102 is a scanning circuit, 103 is a control circuit, 104 is a shift register,
105 is a line memory, 106 is a sync signal separation circuit, 1
Reference numeral 07 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【0073】以下、各部の機能を説明する。The function of each section will be described below.

【0074】まず表示パネル101は端子Dox1〜Dox
m、端子Doy1〜Doynおよび高圧端子Hvを介して外
部の電気回路と接続している。このうち、端子Dox1〜
Doxmには、前記表示パネル内に設けられている電子
源、すなわちm行n列の行列状にマトリクス配線された
表面伝導型電子放出素子群を一行(n個の素子)ずつ順
次駆動していくための走査信号が印加される。
First, the display panel 101 has terminals Dox1 to Dox.
m, terminals Doy1 to Doyn, and a high-voltage terminal Hv to connect to an external electric circuit. Of these, terminals Dox1
In Doxm, an electron source provided in the display panel, that is, a group of surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of m rows and n columns is sequentially driven row by row (n elements). A scanning signal for

【0075】一方、端子Dy1〜Dynには前記走査信号
により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各素
子の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加さ
れる。また、高圧端子Hvには直流電圧源Vaより、例え
ば10kVの直流電圧が供給されるが、これは表面伝導
型電子放出素子より出力される電子ビームに蛍光体を励
起するのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧
である。
On the other hand, a modulation signal for controlling the output electron beam of each element of the surface conduction electron-emitting devices of one row selected by the scanning signal is applied to the terminals Dy1 to Dyn. A DC voltage source Va supplies a DC voltage of, for example, 10 kV to the high-voltage terminal Hv, which supplies sufficient energy to excite the phosphor into the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device. It is an acceleration voltage for applying.

【0076】次に、走査回路102について説明する。
同回路は内部にm個のスイッチング素子を備えるもので
(図中、S1〜Smで示されている)、各スイッチング素
子は直流電圧源Vxの出力電圧もしくは0(V)(グラ
ンドレベル)のいずれか一方を選択し、表示パネル10
1の端子Dx1ないしDxmと電気的に接続するものであ
る。S1〜Smの各スイッチング素子は制御回路103が
出力する制御信号Tscanに基づいて動作するものである
が、実際には例えばFETのようなスイッチング素子を
組み合せることにより構成することが可能である。
Next, the scanning circuit 102 will be described.
The circuit has m switching elements inside (indicated by S1 to Sm in the figure), and each switching element is either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 (V) (ground level). Select either one and display panel 10
One of the terminals Dx1 to Dxm is electrically connected. Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 103, but can actually be configured by combining switching elements such as FETs.

【0077】なお、前記直流電圧源Vxは前記表面伝導
型電子放出素子の特性(電子放出閾値電圧)に基づき走
査されていない素子に印加される駆動電圧が電子放出閾
値以下となるような一定電圧を出力するよう設定されて
いる。
The DC voltage source Vx is a constant voltage such that the driving voltage applied to an unscanned element is equal to or lower than the electron emission threshold based on the characteristics of the surface conduction electron-emitting element (electron emission threshold voltage). Is set to output.

【0078】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われるように各部の
動作を整合させる働きを持つものである。次に説明する
同期信号分離回路106より送られる同期信号Tsyncに
基づいて各部に対してTscan、TsftおよびTmryの各制
御信号を発生する。
Further, the control circuit 103 has a function of matching the operation of each part so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The control signals Tscan, Tsft, and Tmry are generated for each unit based on the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit 106 described below.

【0079】同期信号分離回路106は外部から入力さ
れるNTSC方式のテレビ信号から同期信号成分と輝度
信号成分とを分離するための回路で周波数分離(フィル
ター)回路を用いれば構成できるものである。同期信号
分離回路106により分離された同期信号は、良く知ら
れるように、垂直同期信号と水平同期信号より成るが、
ここでは説明の便宜上、Tsync信号として図示した。一
方、前記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成分
を便宜上DATA信号と表すが、同信号はシフトレジス
タ104に入力される。
The sync signal separation circuit 106 is a circuit for separating a sync signal component and a luminance signal component from an NTSC system television signal input from the outside, and can be constructed by using a frequency separation (filter) circuit. As is well known, the sync signal separated by the sync signal separation circuit 106 includes a vertical sync signal and a horizontal sync signal.
Here, for convenience of explanation, it is shown as a Tsync signal. On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience, but the signal is input to the shift register 104.

【0080】シフトレジスタ104は時系列的にシリア
ルに入力される前記DATA信号を画像の1ラインごと
にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記制御
回路103より送られる制御信号Tsftに基づいて動作
する(すなわち、制御信号Tsftは、シフトレジスタ1
04のシフトクロックであると言い換えてもよい)。
The shift register 104 is for serially / parallel converting the DATA signals serially input in time series for each line of the image, and operates based on the control signal Tsft sent from the control circuit 103. (That is, the control signal Tsft is the same as the shift register 1
04 shift clock.

【0081】シリアル/パラレル変換された画像1ライ
ン分(電子放出素子n素子分の駆動データに相当するも
の)のデータは、Id1〜Idnのn個の並列信号として
前記シフトレジスタ104より出力される。
The serial / parallel converted image data for one line (corresponding to driving data for n electron-emitting devices) is output from the shift register 104 as n parallel signals Id1 to Idn. .

【0082】ラインメモリ105は、画像1ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶するための記憶装置であ
り、制御回路103より送られる制御信号Tmryに従っ
て適宜Id1〜Idnの内容を記憶する。記憶された内容
はId1〜Idnとして出力され、変調信号発生器107
に入力される。
The line memory 105 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and stores the contents of Id1 to Idn as appropriate in accordance with the control signal Tmry sent from the control circuit 103. The stored contents are output as Id1 to Idn, and the modulation signal generator 107 is output.
Is input to

【0083】変調信号発生器107は、前記画像データ
Id1〜Idnの各々に応じて表面伝導型電子放出素子の
各々を適切に駆動変調するための信号源で、その出力信
号は端子Doy1〜Doynを通じて表示パネル101内の
表面伝導型電子放出素子に印加される。
The modulation signal generator 107 is a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices in accordance with each of the image data Id1 to Idn, and its output signal is output through terminals Doy1 to Doyn. The voltage is applied to the surface conduction electron-emitting device in the display panel 101.

【0084】前述したように、本発明に関わる電子放出
素子は、放出電流Ieに対して以下の基本特性を有して
いる。すなわち、前述したように電子放出には明確な閾
値電圧Vthがあり、Vth以上の電圧を印加された時のみ
電子放出が生じる。
As described above, the electron-emitting device according to the present invention has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, as described above, the electron emission has a clear threshold voltage Vth, and the electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied.

【0085】また、電子放出閾値以上の電圧に対しては
素子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化してい
く。なお、電子放出素子の材料や構成、製造方法を変え
ることによって、電子放出閾値電圧Vthの値や印加電圧
に対する放出電流の変化の度合が変わる場合もあるが、
いずれにしても以下のようなことが言える。
Further, for a voltage equal to or higher than the electron emission threshold, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the element. The electron emission threshold voltage Vth or the degree of change of the emission current with respect to the applied voltage may be changed by changing the material, the configuration, or the manufacturing method of the electron emitting element.
In any case, the following can be said.

【0086】すなわち、本素子パルス状電圧を印加する
場合、例えば電子放出閾値以下の電圧を印加しても電子
放出は生じないが、電子放出閾値以上の電圧を印加する
場合には電子ビームが出力される。その際、第一にはパ
ルスの波高値Vmを変化させることにより、出力電子ビ
ームの強度を制御することが可能である。第二には、パ
ルスの幅Pwを変化させることにより出力される電子ビ
ームの電荷の総量を制御することが可能である。
That is, when the pulse voltage of this element is applied, for example, no electron emission occurs even if a voltage below the electron emission threshold is applied, but when a voltage above the electron emission threshold is applied, an electron beam is output. To be done. At that time, firstly, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value Vm of the pulse. Second, it is possible to control the total amount of charges of the electron beam output by changing the pulse width Pw.

【0087】従って、入力信号に応じて電子放出素子を
変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調方
式等が挙げられ、電圧変調方式を実施するには変調信号
発生器107としては一定の長さの電圧パルスを発生す
るが入力されるデータに応じて適宜パルスの波高値を変
調するような電圧変調方式の回路を用いる。
Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, there are a voltage modulation method, a pulse width modulation method and the like. To implement the voltage modulation method, the modulation signal generator 107 is fixed. A circuit of a voltage modulation system is used that generates a voltage pulse of a length but appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data.

【0088】またパルス幅変調方式を実施するには、変
調信号発生器107としては、一定波高値の電圧パルス
を発生するが入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ものである。
To implement the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 generates a voltage pulse having a constant peak value, but a pulse for appropriately modulating the width of the voltage pulse according to the input data. A width modulation type circuit is used.

【0089】以上に説明した一連の動作により、本発明
の画像表示装置は表示パネル101を用いてテレビジョ
ンの表示を行える。なお、上記説明中特に記載してなか
ったが、シフトレジスタ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い
ずれでも差し支えなく、要は画像信号のシリアル/パラ
レル変換や記録が所定の速度で行われればよい。
Through the series of operations described above, the image display device of the present invention can display television using the display panel 101. Although not particularly described in the above description, the shift register 104 and the line memory 105 may be either digital signal type or analog signal type, and the important point is that serial / parallel conversion and recording of image signals are performed. It may be performed at a predetermined speed.

【0090】デジタル信号式を用いる場合には、周期信
号分離回路106の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要があるが、これは106の出力部にA/D変換
器を備えれば可能である。また、これと関連してライン
メモリ105の出力信号がデジタル信号かアナログ信号
かにより、変調信号発生器107に用いられる回路が若
干異なったものとなる。
When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the periodic signal separation circuit 106 into a digital signal, which is possible if the output section of 106 is equipped with an A / D converter. . Further, in connection with this, the circuit used for the modulation signal generator 107 is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 105 is a digital signal or an analog signal.

【0091】まず、デジタル信号の場合について述べ
る。電圧変調方式においては変調信号発生器107に
は、例えば良く知られるD/A変換回路を用い、必要に
応じて増幅回路などを付け加えればよい。
First, the case of digital signals will be described. In the voltage modulation method, for example, a well-known D / A conversion circuit may be used as the modulation signal generator 107, and an amplification circuit or the like may be added if necessary.

【0092】また、パルス幅変調方式の場合、変調信号
発生器107は、例えば高速の発振器および発振器の出
力する波数を計数する計数器(カウンタ)および計数器
の出力値と前記メモリの出力値を比較する比較器(コン
パレータ)を組み合せた回路を用いることにより構成で
きる。必要に応じて比較器の出力するパルス幅変調され
た変調信号を表面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで
電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。
Further, in the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 outputs, for example, a high-speed oscillator and a counter (counter) for counting the number of waves output by the oscillator and the output value of the counter and the output value of the memory. It can be configured by using a circuit in which comparators for comparison are combined. If necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse-width-modulated modulation signal output from the comparator up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added.

【0093】次に、アナログ信号の場合について述べ
る。電圧変調方式においては、変調信号発生器107に
は、例えば良く知られるオペアンプなどを用いた増幅回
路を用いればよく、必要に応じてレベルシフト回路など
を付け加えてもよい。またパルス幅変調方式の場合に
は、例えば良く知られた電圧制御型発振回路(VCO)
を用いればよく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子
の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加え
てもよい。
Next, the case of analog signals will be described. In the voltage modulation method, for the modulation signal generator 107, for example, an amplifier circuit using a well-known operational amplifier may be used, and a level shift circuit or the like may be added if necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a well-known voltage controlled oscillator (VCO)
May be used, and an amplifier for voltage amplification up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added if necessary.

【0094】以上のように完成した画像表示装置におい
て、こうして各電子放出素子には、容器外端子Dox1〜
DoxmおよびDoy1〜Doynを通じ、電圧を印加するこ
とにより、電子放出させ、高圧端子Hvを通じ、メタル
バック85、あるいは透明電極(不図示)に高圧を印加
し、電子ビームを加速し、蛍光膜に衝突させ、励起・発
光させることで画像を表示することができる。
In the image display device completed as described above, each of the electron-emitting devices thus has terminals outside the container Dox1.
Electrons are emitted by applying a voltage through Doxm and Doy1 to Doyn, and a high voltage is applied to the metal back 85 or the transparent electrode (not shown) through the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam and collide with the fluorescent film. Then, an image can be displayed by exciting and emitting light.

【0095】以上述べた構成は、表示等に用いられる好
適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成であ
り、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述の内容に
限られるものではなく、画像形成装置の用途に適するよ
う適宜選択する。また、入力信号例として、NTSC方
式を挙げたが、これに限定するものではなく、PAL、
SECAM方式などの諸方式でもよく、また、これより
も多数の走査線から成るTV信号(例えばMUSE方式
をはじめとする高品位TV)方式でもよい。
The structure described above is a schematic structure necessary for manufacturing a suitable image forming apparatus used for display and the like, and the detailed parts such as the material of each member are not limited to the above contents. Instead, it is appropriately selected to suit the application of the image forming apparatus. Also, although the NTSC system is given as an example of the input signal, the input signal is not limited to this, and PAL,
Various systems such as the SECAM system may be used, or a TV signal (for example, a high-definition TV such as the MUSE system) that includes a larger number of scanning lines may be used.

【0096】次に、前述のはしご型配置電子源基板およ
びそれを用いた画像表示装置について図9および図10
を用いて説明する。
Next, the above-mentioned ladder type electron source substrate and the image display device using the same will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
Will be explained.

【0097】図9において、110は電子源基板、11
1は電子放出素子、112のDx1〜Dx10は前記電子
放出素子に接続する共通配線である。電子放出素子11
1は、基板110上に、X方向に並列に複数個配置され
る(これを素子行と呼ぶ)。この素子行を複数個基板上
に配置し、はしご型電子源基板となる。各素子行の共通
配線間に適宜駆動電圧を印加することで、各素子行を独
立に駆動することが可能になる。すなわち、電子ビーム
を放出させる素子行には、電子放出閾値以上の電圧の電
子ビームを、放出させない素子行には電子放出閾値以下
の電圧を印加すればよい。また、各素子行間の共通配線
Dx2〜Dx9を、例えばDx2、Dx3を同一配線とする
ようにしてもよい。
In FIG. 9, 110 is an electron source substrate, and 11
1 is an electron-emitting device, and 112 of Dx1 to Dx10 are common wirings connected to the electron-emitting device. Electron-emitting device 11
A plurality of Nos. 1 are arranged in parallel in the X direction on the substrate 110 (this is called an element row). A plurality of this element row is arranged on the substrate to form a ladder type electron source substrate. By appropriately applying a drive voltage between the common wirings of each element row, each element row can be independently driven. That is, an electron beam having a voltage equal to or higher than the electron emission threshold may be applied to the element row that emits the electron beam, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold may be applied to the element row that does not emit the electron beam. Further, the common wirings Dx2 to Dx9 between the element rows, for example, Dx2 and Dx3 may be the same wiring.

【0098】図10は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置の構造を示す図である。120はグリッド
電極、121は電子が通過するための空孔、122はD
ox1、Dox2・・・Doxよりなる容器外端子、123は
グリッド電極120と接続されたG1、G2・・・Gn
からなる容器外端子、124は前述のように各素子行間
の共通配線を同一配線とした電子源基板である。なお、
図6、図9と同一の符号は同一の部材を示す。前述の単
純マトリクス配置の画像形成装置(図6)との違いは、
電子源基板110とフェースプレート86の間にグリッ
ド電極120を備えていることである。
FIG. 10 is a diagram showing the structure of an image forming apparatus provided with a ladder-type electron source. 120 is a grid electrode, 121 is a hole for passing electrons, and 122 is D
ox1, Dox2 ... Dox external terminals made of Dox, 123 is G1, G2 ... Gn connected to the grid electrode 120
The outer terminal of the container, and 124 are the electron source substrates in which the common wiring between each element row is the same wiring as described above. In addition,
6 and 9 indicate the same members. The difference from the image forming apparatus (FIG. 6) having the simple matrix arrangement described above is
The grid electrode 120 is provided between the electron source substrate 110 and the face plate 86.

【0099】基板110とフェースプレート86の中間
には、グリッド電極120が設けられている。グリッド
電極120は、表面伝導型電子放出素子から放出された
電子ビームを変調することができるもので、はしご型配
置の素子行と直交して設けられたストライプ状の電極に
電子ビームを通過させるため、各素子に対応して1個ず
つ円形の開口121が設けられている。グリッドの形状
や設置位置は必ずしも図10のようなものでなくともよ
く、開口としてメッシュ状に多数の通過口を設けること
もあり、また例えば表面伝導型電子放出素子の周囲や近
傍に設けてもよい。
A grid electrode 120 is provided between the substrate 110 and the face plate 86. The grid electrode 120 is capable of modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device, and passes the electron beam through the stripe-shaped electrodes provided orthogonal to the ladder-shaped element rows. A circular opening 121 is provided for each element. The shape and installation position of the grid may not necessarily be as shown in FIG. 10, and a large number of passage openings may be provided in the form of a mesh as openings. For example, the grid may be provided around or near the surface conduction electron-emitting device. Good.

【0100】容器外端子122およびグリッド容器外端
子123は、不図示の制御回路と電気的に接続されてい
る。
The external terminal 122 and the grid external terminal 123 are electrically connected to a control circuit (not shown).

【0101】本画像形成装置では、素子行を1列ずつ順
次駆動(走査)していくのと同期してグリッド電極列に
画像1ライン分の変調信号を同時に印加することによ
り、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を1
ラインずつ表示することができる。
In this image forming apparatus, a modulation signal for one line of an image is simultaneously applied to the grid electrode column in synchronization with the sequential driving (scanning) of the element rows one column at a time, whereby each electron beam Control the irradiation to the phosphor and display the image 1
Can be displayed line by line.

【0102】また、本発明によればテレビジョン放送の
表示装置のみならずテレビ会議システム、コンピュータ
等の表示装置に適した画像形成装置を提供することがで
きる。さらには感光性ドラム等で構成された光プリンタ
ーとしての画像形成装置として用いることもできる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus suitable for not only a display device for television broadcasting but also a display device such as a video conference system and a computer. Further, it can be used as an image forming apparatus as an optical printer including a photosensitive drum or the like.

【0103】[0103]

【実施例】本発明の表面伝導型電子放出素子の素子電極
の製造方法について、表面伝導型電子放出素子を用いた
マトリクス配線型の画像形成装置を作製した例をもと
に、図1、図5、図6、図11および図13を用いて説
明する。
EXAMPLES Regarding the method of manufacturing the device electrode of the surface conduction electron-emitting device of the present invention, referring to FIG. 1 and FIG. 1 based on an example of manufacturing a matrix wiring type image forming apparatus using the surface conduction electron-emitting device. This will be described with reference to FIGS. 5, 6, 11, and 13.

【0104】図1は、表面伝導型電子放出素子の一素子
を示した概略図であり、図5は単純マトリクス配線型電
子放出素子の配置図、図6は図5の基板を用いた画像形
成装置の概略構成図、図11はレーザ加工装置A、図1
3は本発明の表面伝導型電子放出素子の素子電極の製造
プロセスの概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing one element of the surface conduction electron-emitting device, FIG. 5 is a layout view of a simple matrix wiring type electron-emitting device, and FIG. 6 is an image formation using the substrate of FIG. Schematic configuration diagram of the apparatus, FIG. 11 is a laser processing apparatus A, FIG.
3 is a schematic view of a manufacturing process of a device electrode of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【0105】まず図11および図13を用いて、本発明
の製造方法について具体的に説明する。
First, the manufacturing method of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 11 and 13.

【0106】工程1 基板1に、通常のスクリーン印刷法により粘性率約10
万cpsのAu−M○D(有機Au化合物ベースト)を
印刷した。この時用いたスクリーン版には、後に素子電
極となる100μm角のぬけパターンが行列状に配置し
ており、これに対応して基板上には約l00μm角のA
u−MODパターンを行列状に堆積した。その後、70
℃で30分間の乾燥を行ったところ、Au−MODの厚
さは約15ミクロンとなった。(図13(a))工程2 図11に示した構成と同様のQスイッチ付きNd:YA
G第2高調波レーザ装置を用い、スクリーン印刷により
印刷したAu−MODパターンのほぼ中央に、レーザ照
射しながら、試料ステージを移動して加工した。この時
のレーザのQスイッチ周波数は10kHz、平均出力は
1.5W、アパーチャおよび集光レンズにより、試料表
面でのレーザビームを約10μm角とし、試料の送り速
度を10mm/秒とした。すると、レーザの照射した部
分のみAu−MODが選択的に除去された(図13
(b))。
Step 1 A viscosity of about 10 was applied to the substrate 1 by a usual screen printing method.
10,000 cps Au-MOD (organic Au compound based) was printed. In the screen plate used at this time, 100 μm square squeeze patterns, which will be the device electrodes later, are arranged in a matrix, and correspondingly, a 100 μm square A pattern is formed on the substrate.
The u-MOD pattern was deposited in a matrix. Then 70
When dried at 30 ° C. for 30 minutes, the thickness of Au-MOD was about 15 μm. (FIG. 13A) Step 2 Nd: YA with Q switch similar to the configuration shown in FIG.
Using the G second harmonic laser device, the sample stage was moved and processed while irradiating the laser to almost the center of the Au-MOD pattern printed by screen printing. At this time, the laser Q-switch frequency was 10 kHz, the average output was 1.5 W, the laser beam on the sample surface was about 10 μm square by the aperture and the condenser lens, and the sample feed rate was 10 mm / sec. Then, Au-MOD was selectively removed only in the portion irradiated by the laser (FIG. 13).
(B)).

【0107】工程3 次に通常の熱処理炉で、室温の基板を580℃まで昇温
速度10℃/分で加熱し、580℃で10分間保持した
後、降温速度10℃/分で室温まで冷却した。すると、
Au−MODは有機成分が熱分解除去され、熱処理前の
Au−MODの形状とほぼ同形状のAu膜が得られた。
ただし、得られたAu膜厚は約0.5μmであった。即
ち、素子電極間隔L=約10μm、素子電極長さW=約
100μmのAu素子電極が形成された(図13
(c))。
Step 3 Next, in a normal heat treatment furnace, the substrate at room temperature was heated to 580 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min, held at 580 ° C. for 10 minutes, and then cooled to room temperature at a temperature lowering rate of 10 ° C./min. did. Then
The organic component of Au-MOD was thermally decomposed and removed, and an Au film having the same shape as that of the Au-MOD before heat treatment was obtained.
However, the obtained Au film thickness was about 0.5 μm. That is, Au element electrodes having an element electrode interval L = about 10 μm and an element electrode length W = about 100 μm were formed (FIG. 13).
(C)).

【0108】工程4 図5に示したX方向配線72、絶縁膜(不図示)、およ
びY方向配線73を通常の印刷法により作製した。
Step 4 The X-direction wiring 72, the insulating film (not shown), and the Y-direction wiring 73 shown in FIG. 5 were produced by a usual printing method.

【0109】工程5 次に、従来の表面伝導型電子放出素子と同様にパラジウ
ム換算で約1重量%濃度とした酢酸パラジウム・ビス・
ジ・プロピルアミン錯体の酢酸ブチル溶液を、基板1に
適量滴下した後速やかに1000rpmで30秒間回転
塗布し、大気中300℃で10分間の熱処理を行った。
この塗布・熱処理を3回繰り返した後、パターニングし
て、PdOよりなる電子放出部を含む薄膜4を形成し
た。
Step 5 Next, similar to the conventional surface conduction electron-emitting device, palladium acetate bis.
A suitable amount of a butyl acetate solution of a di-propylamine complex was dropped on the substrate 1, and then rapidly spin-coated at 1000 rpm for 30 seconds, and heat-treated at 300 ° C. for 10 minutes in the atmosphere.
After repeating this coating and heat treatment three times, patterning was performed to form a thin film 4 including an electron emitting portion made of PdO.

【0110】工程6 続いて、フォーミング処理と呼ばれる通電処理を、素子
電極間に図4に示したような電圧を印加することにより
行った。この時、フォーミング電圧波形としては、パル
ス幅T1を1ミリ秒、パルス間隔T2を10ミリ秒の矩形
波で波高値15Vとし、真空雰囲気下で行った。この通
電処理により導電性薄膜2を局所的に破壊、変形もしく
は変質せしめ、構造の変化した電子放出部3が得られ
た。
Step 6 Subsequently, energization treatment called forming treatment was performed by applying a voltage as shown in FIG. 4 between the element electrodes. At this time, as a forming voltage waveform, a rectangular wave having a pulse width T1 of 1 msec and a pulse interval T2 of 10 msec was used as a crest value of 15 V in a vacuum atmosphere. By this energization treatment, the conductive thin film 2 was locally destroyed, deformed or altered, and the electron emitting portion 3 having a changed structure was obtained.

【0111】このようにして表面伝導型電子放出素子が
単一基板上にマトリクス状に形成された電子源基板(図
5)を作製した。またこの基板にフェースプレート86
等を封着して画像形成装置(図6)を作製した。これら
の電子源基板および画像形成装置は、素子電極の従来の
製造方法である真空成膜、フォトリソグラフィー、エッ
チングの各製造技術を用いて作製したものと同様の電子
放出特性および画像表示特性を示した。
In this way, an electron source substrate (FIG. 5) was prepared in which the surface conduction electron-emitting devices were formed in a matrix on a single substrate. In addition, face plate 86 on this substrate
An image forming apparatus (FIG. 6) was manufactured by sealing the above. These electron source substrate and image forming apparatus show the same electron emission characteristics and image display characteristics as those manufactured using the conventional manufacturing methods of element electrodes, such as vacuum film formation, photolithography, and etching. It was

【0112】本発明のレーザ加工法で素子電極を作製し
たことにより、真空成膜装置、マスクアライナー、エッ
チング装置などの、大型かつ高価な装置を減らし、製造
工程も大幅に簡略化したことから、コスト低減の効果が
認められた。
Since the device electrodes were produced by the laser processing method of the present invention, large and expensive devices such as a vacuum film forming device, a mask aligner, and an etching device were reduced, and the manufacturing process was greatly simplified. The effect of cost reduction was recognized.

【0113】(実施例2)本発明の表面伝導型電子放出
素子の素子電極の製造方法について、表面伝導型電子放
出素子を用いたはしご配線型の画像形成装置を作製した
例をもとに、図1、図9、図10、図11および図13
を用いて説明する。図1は、表面伝導型電子放出素子の
一素子を示した概略図であり、図9ははしご配線型電子
放出素子の配置図、図10は図9の基板を用いた画像形
成装置の概略構成図、図11はレーザ加工装置A、図1
3は本発明の表面伝導型電子放出素子の素子電極の製造
プロセスの概略図である。
(Example 2) Regarding the method of manufacturing the device electrode of the surface conduction electron-emitting device of the present invention, based on an example of manufacturing a ladder wiring type image forming apparatus using the surface conduction electron-emitting device, 1, FIG. 9, FIG. 10, FIG. 11 and FIG.
Will be explained. 1 is a schematic view showing one element of a surface conduction electron-emitting device, FIG. 9 is a layout view of a ladder wiring type electron-emitting device, and FIG. 10 is a schematic configuration of an image forming apparatus using the substrate of FIG. FIG. 11 and FIG. 11 show the laser processing apparatus A and FIG.
3 is a schematic view of a manufacturing process of a device electrode of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【0114】まず、図11および図13を用いて、本発
明の製造方法について具体的に説明する。
First, the manufacturing method of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 11 and 13.

【0115】工程1 基板1に、通常のスクリーン印刷法により粘性率約5万
cpsのPt−MOD(有機Pt化合物ペースト)を印
刷した。この時用いたスクリーン版には、後に素子電極
となる100μm角のぬけパターンを行列状に配置して
おり、これに対応して基板上には約100μm角のPt
−MODパターンが行列状に堆積した。その後、90℃
で1時間の乾燥を行ったところ、Pt―MODの厚さは
約12μmとなった(図13(a))。
Step 1 Pt-MOD (organic Pt compound paste) having a viscosity of about 50,000 cps was printed on the substrate 1 by a usual screen printing method. In the screen plate used at this time, 100 μm square relief patterns, which will later become element electrodes, are arranged in a matrix, and correspondingly, Pt of about 100 μm square is formed on the substrate.
-MOD patterns were deposited in a matrix. Then 90 ℃
After drying for 1 hour, the thickness of Pt-MOD was about 12 μm (FIG. 13A).

【0116】工程2 図11に示した構成と同様のQスイッチ付きNd:YA
G第2高調波レーザ装置を用い、スクリーン印刷により
印刷したPt−MODパターンのほぼ中央に、レーザ照
射しながら、試料ステージを移動し加工した。この時の
レーザのQスイッチ周波数は10kHz、平均出力は3
W、アパーチャおよび集光レンズにより、試料表面での
レーザビームを約8μm角とし、試料の送り速度を20
mm/秒とした。すると、レーザの照射した部分のみP
t−MODが選択的に除去された(図13(b))。
Process 2 Nd: YA with Q switch similar to the structure shown in FIG.
Using the G 2nd harmonic laser device, the sample stage was moved and processed while irradiating the laser to almost the center of the Pt-MOD pattern printed by screen printing. At this time, the laser Q-switch frequency is 10 kHz, and the average output is 3
The laser beam on the surface of the sample is set to about 8 μm square with W, the aperture and the condenser lens, and the sample feed rate is 20
mm / sec. Then, only the part irradiated by the laser P
t-MOD was selectively removed (FIG. 13 (b)).

【0117】工程3 次に通常の熱処理炉で、室温の基板を650℃まで昇温
速度10℃/分で加熱し、650℃で10分間保持した
後、降温速度10℃/分で室温まで冷却した。すると、
Pt−MODは有機成分が熱分解除去され、熱処理前の
Pt−MODの形状とほぼ同形状のPt膜が得られた。
ただし、得られたPt膜厚は約0.4μmであった。即
ち、素子電極間隔L=約8μm、素子電極長さW=約1
00μmのPt素子電極が形成された(図13
(c))。
Step 3 Next, the substrate at room temperature was heated to 650 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min in a normal heat treatment furnace, held at 650 ° C. for 10 minutes, and then cooled to room temperature at a temperature lowering rate of 10 ° C./min. did. Then
The organic components of Pt-MOD were thermally decomposed and removed, and a Pt film having substantially the same shape as the shape of Pt-MOD before heat treatment was obtained.
However, the obtained Pt film thickness was about 0.4 μm. That is, the element electrode interval L = about 8 μm, the element electrode length W = about 1
A Pt device electrode of 00 μm was formed (FIG. 13).
(C)).

【0118】工程4 図9に示した共通配線ll2を通常の印刷法により作製
した。
Step 4 The common wiring ll2 shown in FIG. 9 was produced by a usual printing method.

【0119】工程5 次に、従来の表面伝導型電子放出素子と同様にパラジウ
ム換算で約1重量%濃度とした酢酸パラジウム・ビス・
ジ・プロピルアミン錯体の酢酸ブチル溶液を、基板1に
適量滴下した後速やかに1000rpmで30秒間回転
塗布し、大気中で300℃で10分間の熱処理を行っ
た。この塗布・熱処理を3回繰り返した後、パターニン
グして、PdOよりなる導電性薄膜4を形成した。
Step 5 Next, similarly to the conventional surface conduction electron-emitting device, palladium acetate bis.
A suitable amount of a butyl acetate solution of a di-propylamine complex was dropped on the substrate 1, and then rapidly spin-coated at 1000 rpm for 30 seconds, and heat-treated at 300 ° C. for 10 minutes in the atmosphere. After repeating this coating and heat treatment three times, patterning was performed to form a conductive thin film 4 made of PdO.

【0120】工程6 続いて、フォーミング処理と呼ばれる通電処理を、素子
電極間に図4(a)に示したような電圧を印加すること
により行った。この時、フォーミング電圧波形として
は、パルス幅T1を1ミリ秒、パルス間隔T2を10ミリ
秒の矩形波で波高値15Vとし、真空雰囲気下で行っ
た。この通電処理により導電性薄膜4を局所的に破壊、
変形もしくは変質せしめ、構造の変化した電子放出部3
が得られた。
Step 6 Subsequently, an energization process called a forming process was performed by applying a voltage as shown in FIG. 4A between the device electrodes. At this time, as a forming voltage waveform, a rectangular wave having a pulse width T1 of 1 msec and a pulse interval T2 of 10 msec was used as a crest value of 15 V in a vacuum atmosphere. By this energization treatment, the conductive thin film 4 is locally destroyed,
Electron emission part 3 whose structure has changed due to deformation or alteration
was gotten.

【0121】このようにして表面伝導型電子放出素子が
単一基板上にはしご状に配置された電子源基板(図9)
を作製した。またこの基板に、グリッド電極120、フ
ェースプレート86等を封着して、図8に示したような
駆動機構を有する画像形成装置を作製した。これらの電
子源基板および画像形成装置は、素子電極の従来の製造
方法である真空成膜、フォトリソグラフィー、エッチン
グの各製造技術を用いて作製したものと同様の電子放出
特性および画像表示特性を示した。
Thus, the electron source substrate in which the surface conduction electron-emitting devices are arranged in a ladder shape on the single substrate (FIG. 9)
Was produced. Further, the grid electrode 120, the face plate 86, and the like were sealed on this substrate to manufacture an image forming apparatus having a driving mechanism as shown in FIG. These electron source substrate and image forming apparatus show the same electron emission characteristics and image display characteristics as those manufactured using the conventional manufacturing methods of element electrodes, such as vacuum film formation, photolithography, and etching. It was

【0122】本発明のレーザ加工法で素子電極を作製し
たことにより、真空成膜装置、マスクアライナー、エッ
チング装置などの、大型かつ高価な装置を減らし、製造
工程も大幅に簡素化したことから、コスト低減の効果が
認められた。
Since the device electrodes are produced by the laser processing method of the present invention, large and expensive devices such as a vacuum film forming device, a mask aligner, and an etching device are reduced, and the manufacturing process is greatly simplified. The effect of cost reduction was recognized.

【0123】(実施例3)本発明の表面伝導型電子放出
素子の素子電極の製造方法としてエキシマレーザ装置を
用いた例について、表面伝導型電子放出素子を用いたは
しご配線型の画像形成装置を作製した例をもとに、図
1、図5、図6、図12および図13を用いて説明す
る。図1は、表面伝導型電子放出素子の1素子を示した
概略図であり、図5はマトリクス配線型電子放出素子の
配置図、図6は図5の基板を用いた画像形成装置の概略
構成図、図12はレーザ加工装置B、図l3は本発明の
表面伝導型電子放出素子の素子電極の製造プロセスの概
略図である。
(Embodiment 3) As an example of using an excimer laser device as a method of manufacturing an element electrode of a surface conduction electron-emitting device of the present invention, a ladder wiring type image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device is used. Based on the manufactured example, description will be made with reference to FIGS. 1, 5, 6, 12, and 13. 1 is a schematic view showing one element of a surface conduction electron-emitting device, FIG. 5 is a layout view of a matrix wiring type electron-emitting device, and FIG. 6 is a schematic configuration of an image forming apparatus using the substrate of FIG. FIG. 12 is a laser processing apparatus B, and FIG. 13 is a schematic view of the manufacturing process of the device electrode of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【0124】先ず図12および図13を用いて、本発明
の製造方法について具体的に説明する。ただし、金属を
含有する有機物の塗布方法(工程1)およびレーザ加工
後の有機物の除去方法以降(工程4〜6)は実施例1と
同様なのでここでは省略し、工程2についてのみ記述す
る。
First, the manufacturing method of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 12 and 13. However, since the method of applying the organic substance containing metal (step 1) and the method of removing the organic substance after laser processing (steps 4 to 6) are the same as in Example 1, they are omitted here and only step 2 is described.

【0125】工程2 図12に示した構成と同様のKrFエキシマレーザ装置
を用いた。この時のレーザの発振周波数は200Hz、
平均出力は10Wであり、図示したように、所望のレー
ザ光形状が得られるようなマスクを用い、かつ対物レン
ズにより1/6に縮小し、試料表面でのレーザビームを
約10μm×150μm角とした。スクリーン印刷によ
り印刷したAu−MODパターンのほぼ中央に、レーザ
ビームを20パルス照射した後試料ステージを移動し
て、別のAu−MODパターンを加工する、所謂ステッ
プ&リピート法で加工した。すると、レーザの照射した
部分のみAu−MODが選択的に除去された(図12
(b))。
Step 2 A KrF excimer laser device having the same structure as that shown in FIG. 12 was used. The oscillation frequency of the laser at this time is 200 Hz,
The average output is 10 W, and as shown in the figure, a mask capable of obtaining a desired laser beam shape is used, and the laser beam is reduced to 1/6 by an objective lens, and the laser beam on the surface of the sample is about 10 μm × 150 μm square. did. The Au-MOD pattern printed by screen printing was irradiated with 20 pulses of the laser beam at the approximate center thereof, and then the sample stage was moved to process another Au-MOD pattern by a so-called step-and-repeat method. Then, Au-MOD was selectively removed only in the portion irradiated with the laser (FIG. 12).
(B)).

【0126】このようにして表面伝導型電子放出素子が
単一基板上にマトリクス状に形成された電子源基板(図
5)を作製した。またこの基板にフェースプレート86
等を封着して画像形成装置(図6)を作製した。これら
の電子源基板および画像形成装置は、素子電極の従来の
製造方法である真空成膜、フォトリソグラフィー、エツ
チングの各製造技術を用いて作製したものと同様の電子
放出特性および画像表示特性を示した。
In this way, an electron source substrate (FIG. 5) was prepared in which the surface conduction electron-emitting devices were formed in a matrix on a single substrate. In addition, face plate 86 on this substrate
An image forming apparatus (FIG. 6) was manufactured by sealing the above. These electron source substrate and image forming apparatus show electron emission characteristics and image display characteristics similar to those produced by the conventional manufacturing methods of element electrodes, such as vacuum film formation, photolithography, and etching. It was

【0127】ただし、本発明のレーザ加工法で作製した
ことにより、真空成膜装置、マスクアライナー、エッチ
ング装置などの、大型かつ高価な装置を減らし、製造工
程も大幅に簡略化したことから、コスト低減の効果が認
められた。
However, since the laser processing method of the present invention is used, large and expensive devices such as a vacuum film forming device, a mask aligner, and an etching device are reduced, and the manufacturing process is greatly simplified. The effect of reduction was recognized.

【0128】[0128]

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、従
来の真空成膜、フォトリソグラフィー、エッチング等の
半導体加工技術を用いることなく素子電極を形成するこ
とができる。それによって、素子電極作製工程に関し
て、真空装置やマスクアライナー等の大型設備を必要と
せず、また製造工程を大幅に簡略化して表面伝導型電子
放出素子、電子源基板および画像形成装置を得ることが
でき、コスト低減が可能となった。
As described above, according to the present invention, the device electrode can be formed without using the conventional semiconductor processing techniques such as vacuum film formation, photolithography and etching. As a result, it is possible to obtain a surface conduction electron-emitting device, an electron source substrate, and an image forming apparatus by not requiring large equipment such as a vacuum device and a mask aligner in the device electrode manufacturing process and greatly simplifying the manufacturing process. The cost can be reduced.

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

【図1】本発明の表面伝導型電子放出素子の1例を示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an example of a surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図2】図1の素子の側断面図である。2 is a side sectional view of the device of FIG. 1. FIG.

【図3】本発明の表面伝導型電子放出素子の製造方法の
1例の手順を示す工程図である。
FIG. 3 is a process drawing showing a procedure of an example of a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図4】通電フォーミングの電圧波形の1例を示すグラ
フであり、(a)はパルス波高値一定の場合、(b)は
パルス波高値を増加させる場合のものである。
FIG. 4 is a graph showing an example of a voltage waveform of energization forming, where (a) is a case where the pulse peak value is constant and (b) is a case where the pulse peak value is increased.

【図5】本発明の電子源基板で単純マトリクス配置のも
のの1例を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing an example of an electron source substrate of the present invention having a simple matrix arrangement.

【図6】本発明の画像形成装置の1例の概略構成を示す
模式的斜視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a schematic configuration of an example of an image forming apparatus of the present invention.

【図7】蛍光膜の構成を示す模式的部分図であり、
(a)はブラックストライプの設けられたもの、(b)
はブラックマトリクスの設けられたものの図である。
FIG. 7 is a schematic partial view showing a configuration of a fluorescent film,
(A) is provided with a black stripe, (b)
[Fig. 3] is a diagram of a device provided with a black matrix.

【図8】本発明の画像形成装置の1例における駆動回路
であって、NTSC方式のテレビ信号に応じて表示を行
うための駆動回路のブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of a drive circuit in an example of the image forming apparatus of the present invention, which is a drive circuit for performing display in accordance with an NTSC television signal.

【図9】はしご配置の電子源の模式的部分平面図であ
る。
FIG. 9 is a schematic partial plan view of an electron source having a ladder arrangement.

【図10】本発明の画像形成装置の別の1例の概略構成
を示す模式的斜視図である。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing a schematic configuration of another example of the image forming apparatus of the present invention.

【図11】本発明の素子製造方法に用いるレーザ加工装
置(装置A)の1例を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic view showing an example of a laser processing apparatus (apparatus A) used in the element manufacturing method of the present invention.

【図12】本発明の素子製造方法に用いるレーザ加工装
置(装置B)の1例を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic view showing an example of a laser processing apparatus (apparatus B) used in the element manufacturing method of the present invention.

【図13】本発明の素子製造方法における素子電極の製
造手順を示す工程図である。
FIG. 13 is a process drawing showing the manufacturing procedure of the device electrode in the device manufacturing method of the present invention.

【図14】従来の表面伝導型電子放出素子の1例の概略
構成を示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing a schematic configuration of an example of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2、3 素子電極 4 導電性薄膜 5 電子放出部 21 段差形成部 50 電流計 51 電源 53 高圧電源 54 アノード電極 55 電流計 56 真空装置 57 排気ポンプ 71 電子源基板 72 X方向配線 73 Y方向配線 74 表面伝導型電子放出素子 75 結線 81 リアプレート 82 支持枠 83 ガラス基板 84 蛍光膜 85 メタルノバック 86 フェースプレート 87 高圧端子 88 外囲器 91 黒色部材 92 蛍光体 93 ガラス基板 10l 表示パネル 102 走査回路 103 制御回路 104 シフトレジスタ 105 ラインメモリ 106 同期信号分離回路 107 変調信号発生器 110 電子源基板 111 電子放出素子 112 共通配線 120 グリッド電極 121 電子が通過するため空孔 122 容器外端子 123 容器外端子 124 電子源基板 125 レーザ発振器 126 レーザビーム 127 ミラー 128 アパーチャ 129 レンズ 130 基板 131 XYステージ 132 マスク 133 レンズ 134 XYステージ 135 金属元素を含有する液の膜 136 レーザビーム 137 レーザ加工により形成した素子電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 substrate 2, 3 element electrode 4 conductive thin film 5 electron emission part 21 step forming part 50 ammeter 51 power supply 53 high voltage power supply 54 anode electrode 55 ammeter 56 vacuum device 57 exhaust pump 71 electron source substrate 72 X-direction wiring 73 Y direction Wiring 74 Surface-conduction type electron-emitting device 75 Connection 81 Rear plate 82 Support frame 83 Glass substrate 84 Fluorescent film 85 Metal noback 86 Face plate 87 High voltage terminal 88 Envelope 91 Black member 92 Phosphor 93 Glass substrate 10l Display panel 102 Scanning circuit 103 Control Circuit 104 Shift Register 105 Line Memory 106 Synchronous Signal Separation Circuit 107 Modulation Signal Generator 110 Electron Source Substrate 111 Electron Emitting Element 112 Common Wiring 120 Grid Electrode 121 Holes for Electrons to Pass 122 Outer Container Terminal 123 Outer Container End 124 an electron source substrate 125 a laser oscillator 126 laser beam 127 mirror 128 an aperture 129 lens 130 substrate 131 XY stage 132 mask 133 lens 134 element electrodes formed by film 136 laser beam 137 laser processing liquid containing the XY stage 135 metal elements

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に少なくとも1対の電極を形成
し、該電極間に導電性薄膜を形成し、該薄膜に電子放出
部を形成する工程を有してなる表面伝導型電子放出素子
の製造方法において、電極対の形成を、基板上に金属元
素を含有する液体を堆積させた後、レーザ照射により該
金属元素を含有する堆積物を形状加工し、次に該金属元
素以外の成分を除去して金属膜とすることによって行う
ことを特徴とする表面伝導型電子放出素子の製造方法。
1. A surface conduction electron-emitting device comprising a step of forming at least one pair of electrodes on a substrate, forming a conductive thin film between the electrodes, and forming an electron-emitting portion on the thin film. In the manufacturing method, the electrode pair is formed by depositing a liquid containing a metal element on a substrate, shaping the deposit containing the metal element by laser irradiation, and then adding a component other than the metal element. A method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device, which is performed by removing it to form a metal film.
【請求項2】 金属元素を含有する液体の堆積を印刷法
によって行う請求項1記載の製造方法。
2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the liquid containing the metal element is deposited by a printing method.
【請求項3】 金属元素を含有する液体を、該金属の粒
子が液媒体に分散した混合材料とする請求項1または2
記載の製造方法。
3. The liquid containing a metal element is a mixed material in which particles of the metal are dispersed in a liquid medium.
The manufacturing method described.
【請求項4】 金属元素を含有する液体を、該金属元素
を化学結合によって分子中に有する有機化合物が液媒体
に溶解したものとする請求項1または2記載の製造方
法。
4. The method according to claim 1, wherein the liquid containing the metal element is a liquid in which an organic compound having the metal element in the molecule by a chemical bond is dissolved in a liquid medium.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項に記載
の製造方法によって複数個の表面伝導型電子放出素子を
形成する工程と、複数個の電極対を行方向配線と絶縁層
を介して積層された列方向配線によって接続する工程と
を有する電子源基板の製造方法。
5. A step of forming a plurality of surface conduction electron-emitting devices by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, and a plurality of electrode pairs via row-direction wiring and an insulating layer. A method of manufacturing an electron source substrate, the method comprising the steps of: connecting by means of column-direction wirings stacked in layers.
【請求項6】 請求項5記載の電子源基板を有してなる
リアプレートと蛍光膜を有するフェースプレートとを両
プレートが対向するように支持枠を介して接合させ、少
なくとも駆動回路を接続する工程を有してなる画像形成
装置の製造方法。
6. A rear plate having the electron source substrate according to claim 5 and a face plate having a fluorescent film are joined via a support frame so that both plates face each other, and at least a drive circuit is connected. A method of manufacturing an image forming apparatus including steps.
【請求項7】 請求項1ないし4のいずれか1項に記載
の方法によって製造される表面伝導型電子放出素子。
7. A surface conduction electron-emitting device manufactured by the method according to claim 1. Description:
【請求項8】 請求項5記載の方法によって製造される
電子源基板。
8. An electron source substrate manufactured by the method of claim 5.
【請求項9】 請求項6記載の方法によって製造される
画像形成装置。
9. An image forming apparatus manufactured by the method according to claim 6.
JP30582194A 1994-12-09 1994-12-09 Surface conduction electron-emitting device, electron source substrate, image forming apparatus, and manufacturing method thereof Pending JPH08160881A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008199003A (en) * 2007-01-19 2008-08-28 Mitsubishi Materials Corp Method for forming metal film and metal film obtained by the method

Cited By (1)

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