[go: up one dir, main page]

JP3402891B2 - Electron source and display panel - Google Patents

Electron source and display panel

Info

Publication number
JP3402891B2
JP3402891B2 JP00580196A JP580196A JP3402891B2 JP 3402891 B2 JP3402891 B2 JP 3402891B2 JP 00580196 A JP00580196 A JP 00580196A JP 580196 A JP580196 A JP 580196A JP 3402891 B2 JP3402891 B2 JP 3402891B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron
voltage
electron source
film
emitting
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP00580196A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09199002A (en
Inventor
徹 菅野
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 JP00580196A priority Critical patent/JP3402891B2/en
Publication of JPH09199002A publication Critical patent/JPH09199002A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3402891B2 publication Critical patent/JP3402891B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子を用
いた電子源、およびその電子源を有する表示パネルに関
する
The present invention relates to an electron source using the electron-emitting device, and a display panel having the electron source.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より電子放出素子には大別して熱電
子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた2種類のもの
が知られている。冷陰極電子放出素子には電界放出型
(以下、「FE型」と称する)、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。FE型の例としては、W.P.Dyke & W.W.D
oran,"Field Emission", Advance in Electron Physic
s, 8,89(1956)あるいはC.A.Spindt,"Physical Properti
es of thin-film field emission cathodes with molyb
denium cones", J. Appl. Phys., 47, 5248(1976)等に
開示されたものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are known two types of electron-emitting devices, which are roughly classified into a thermoelectron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device. The cold cathode electron emission device includes a field emission type (hereinafter referred to as “FE type”), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter referred to as “MIM type”), a surface conduction type electron emission device, and the like. As an example of FE type, WP Dyke & WWD
oran, "Field Emission", Advance in Electron Physic
s, 8,89 (1956) or CASpindt, "Physical Properti
es of thin-film field emission cathodes with molyb
Denium cones ", J. Appl. Phys., 47, 5248 (1976) and the like are known.

【0003】MIM型では、C.A.Mead, "Operation of
Tunnel-Emission Devices". J. Appl. Phys., 32, 646
(1961)等に開示されたものが知られている。
In the MIM type, CAMead, "Operation of
Tunnel-Emission Devices ". J. Appl. Phys., 32, 646
Those disclosed in (1961) and the like are known.

【0004】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
M.I. Elinson, Radio Eng. Electron Phys., 10, 1290
(1965)等に開示されたものがある。
As an example of the surface conduction electron-emitting device type,
MI Elinson, Radio Eng. Electron Phys., 10, 1290
(1965) and others.

【0005】表面伝導型電子放出素子では、基板上に形
成された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことに
より、電子放出が生ずる。この表面伝導型電子放出素子
としては、前記エリンソン等によるSnO2薄膜を用い
たもの、Au薄膜によるもの(G. Dittmer: Thin Solid
Films, 9, 317(1972))、In23/SnO2薄膜によ
るもの(M. Hartwell and C.G.Fonstad: IEEE Trans. E
D Conf., 519(1983))、カーボン薄膜によるもの(荒木
久他:真空、第26巻、第1号、22頁(1983))等が
報告されている。
In the surface conduction electron-emitting device, electrons are emitted by passing a current through a small area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As the surface conduction electron-emitting device, one using a SnO 2 thin film by the above-mentioned Erinson, one using an Au thin film (G. Dittmer: Thin Solid
Films, 9, 317 (1972)), In 2 O 3 / SnO 2 thin film (M. Hartwell and CGFonstad: IEEE Trans. E)
D Conf., 519 (1983)), carbon thin film (Hiraki Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)) and the like.

【0006】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のハートウェル(Hartwell)の素子構成
を図4に模式的に示す。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。尚、図中の素子電極間隔Lは0.5〜1mm、
W’は0.1mmで設定されている。
As a typical example of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned Hartwell device structure is schematically shown in FIG. 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 in an H-shaped pattern, and the electron emission 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,
W'is set to 0.1 mm.

【0007】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜4を予め通電
フォーミングと呼ばれる通電処理することによって、電
子放出部5を形成するのが一般的であった。即ち、通電
フォーミングとは前記導電性薄膜4の両端に直流電圧あ
るいは非常にゆっくりとした昇電圧を印加通電し、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。尚、電子放出部5は導電性薄膜4の一部に生じた
亀裂であり、その亀裂付近から電子放出が行われる。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion 5 is generally formed by subjecting the conductive thin film 4 to an energization process called energization forming in advance before the electron emission. there were. That is, the energization forming means that a direct current voltage or a very slow rising voltage is applied to both ends of the conductive thin film 4 to locally break, deform or alter the conductive thin film to have an electrically high resistance state. Is to form the electron emission portion 5 having the above-mentioned structure. The electron emitting portion 5 is a crack formed in a part of the conductive thin film 4, and electrons are emitted from the vicinity of the crack.

【0008】上述の表面伝導型放出素子は構造が単純で
製造も容易であることから、大面積にわたって多数素子
を配列形成できる利点がある。そこでこの特徴を活かし
た荷電ビーム源、表示装置等の応用研究がなされてい
る。多数の表面伝導型放出素子を配列形成した例として
は、後述するようにはしご型配置と呼ぶ並列に表面伝導
型電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線(共
通配線とも呼ぶ)で、それぞれ結線した行を多数行配列
した電子源があげられる(例えば、特開昭64−031
332、特開平1−283749、同2−257552
等)。
Since the surface conduction electron-emitting device described above has a simple structure and is easy to manufacture, it has an advantage that a large number of devices can be arrayed over a large area. Therefore, applied research on charged beam sources, display devices, and the like, which make use of this feature, has been conducted. As an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are formed in an array, as will be described later, surface conduction electron-emission devices are arranged in parallel, which is called a ladder arrangement, and both ends of each device are connected by wiring (also called common wiring). , An electron source in which a large number of connected lines are arranged (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 64-031).
332, JP-A-1-283749, and JP-A-2-257552.
etc).

【0009】また、特に表示装置等の画像形成装置にお
いては、近年、液晶を用いた平板型表示装置がCRTに
替わって普及してきたが、自発光型でないためバックラ
イトを持たなければならない等の問題点があり、自発光
型の表示装置の開発が望まれてきた。自発光型表示装置
としては表面伝導型放出素子を多数配置した電子源と電
子源より放出された電子によって、可視光を発光せしめ
る蛍光体とを組み合わせた表示装置である画像形成装置
があげられる(例えば、USP5066883)。
In particular, in image forming apparatuses such as display devices, in recent years, flat panel display devices using liquid crystal have become popular in place of CRTs, but since they are not self-luminous, they must have a backlight. There are problems, and it has been desired to develop a self-luminous display device. An example of the self-luminous display device is an image forming device which is a display device in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged and a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron source is combined. For example, USP 5066883).

【0010】一般に、電子を用いた画像形成装置におい
ては、真空雰囲気を維持するための外囲器、電子を放出
させるための電子源とその駆動回路、電子の衝突により
発光する蛍光体等の画像形成部材、電子を画像形成部材
に向けて加速するための加速電極および高圧電源が必要
である。また、薄型画像表示装置などのように扁平な外
囲器を用いる画像形成装置においては、耐大気圧構造体
として支持柱(スペーサ)を用いる場合もある。
Generally, in an image forming apparatus using electrons, an image of an envelope for maintaining a vacuum atmosphere, an electron source for emitting electrons and its driving circuit, a phosphor which emits light by collision of electrons, and the like. A forming member, an accelerating electrode for accelerating electrons towards the image forming member, and a high voltage power supply are required. Further, in an image forming apparatus using a flat envelope such as a thin image display apparatus, a supporting column (spacer) may be used as the atmospheric pressure resistant structure.

【0011】そのような画像形成装置においては、外囲
器内を加速電子が飛翔するとき真空雰囲気内や蛍光体上
の残留ガス等が電離され、その正イオンが加速電極によ
り電子源側へ向けて飛翔する現象が生じる。この正イオ
ンが電子源、特に電子放出部を有する電子放出素子に衝
突することにより、上記電子源を劣化させてしまうとい
う問題があった。このため、電子放出素子に対して荷電
粒子が直接衝突するのを防ぐことは、電子源の長寿命化
および信頼性向上を図る上で重要である。そこで、この
現象による電子源の劣化を防止するための構成として傾
斜配置させた複数の制御電極による方法がUSP415
5028に開示されている。しかしながら、その方法に
よっても効果は十分ではなく、さらなる長寿命化および
信頼性向上が望まれている。
In such an image forming apparatus, when accelerated electrons fly in the envelope, residual gas or the like in the vacuum atmosphere or on the phosphor is ionized, and the positive ions are directed to the electron source side by the acceleration electrode. The phenomenon of flying is generated. There is a problem in that the positive ions collide with an electron source, particularly an electron emitting element having an electron emitting portion, thereby deteriorating the electron source. Therefore, it is important to prevent the charged particles from directly colliding with the electron-emitting device in order to prolong the life of the electron source and improve the reliability. Therefore, as a configuration for preventing the deterioration of the electron source due to this phenomenon, a method using a plurality of control electrodes arranged in a slanted manner is USP415.
5028. However, the effect is not sufficient even by that method, and further prolongation of life and improvement of reliability are desired.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、電子放出素子に対して帯電粒子が直接衝突するのを
有効に防止でき、超寿命で高信頼性の電子源、および
の電子源を用いた優れた品位の画像を与える表示パネル
得ることにある。
OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of The present invention can effectively prevent the collision charged particles directly to the electron-emitting device, highly reliable electron source in long life, and its <br / > Display panel that gives excellent quality images using an electron source
Is to get.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために鋭意検討を行って成されたものであ
る。
The present invention has been made through intensive studies in order to solve the above-mentioned problems.

【0014】すなわち本発明は、基板上に形成された電
子放出素子が配線接続されている電子源において、前記
配線上に絶縁性支持体が形成され、さらに該支持体上に
電子放出素子を覆い、前記素子から放出される電子が通
過するための電子用開口を有する遮蔽板が形成されてい
ることを特徴とする電子源;その電子源ならびに該電子
源に対向して配置された加速電極と蛍光体を有するフェ
ースプレートを少なくとも有してなる表示パネル;さら
には、その表示パネルに画像形成のための駆動回路が設
けられている画像形成装置を提供する。
That is, according to the present invention, in an electron source to which an electron-emitting device formed on a substrate is connected by wiring, an insulating support is formed on the wiring, and the electron-emitting device is further covered on the support. An electron source having a shield plate having an electron opening through which electrons emitted from the device pass; an electron source and an accelerating electrode arranged to face the electron source. Provided is a display panel including at least a face plate having a phosphor; and further, an image forming apparatus in which a drive circuit for image formation is provided on the display panel.

【0015】そのような本発明の電子源では、前記遮蔽
板には前記電子用開口とは異なる固定用開口が設けられ
ており前記固定用開口に充填され、硬化した、固定用
ペーストを用いて前記遮蔽板と前記絶縁性支持体とが接
合されており、前記硬化した固定用ペーストがリベット
の役割を果たすことにより、前記遮蔽板が前記絶縁性支
持体に留められているさらには、その絶縁性支持体と
遮蔽板の接着を、前記固定用開口に塗布した固定用ペー
ストを介して行うことが好ましい。
In such an electron source of the present invention, the shielding plate is provided with a fixing opening different from the electronic opening.
And, it filled in the fixing opening, cured, fixed
And the shielding plate by using the paste and the insulating support member has engaged contact <br/>, said hardened fixing paste Rivet
The shield plate plays a role of
It is held on the body . Furthermore, it is preferable that the insulating support and the shielding plate are bonded to each other via a fixing paste applied to the fixing openings.

【0016】このような本発明の画像形成装置によれ
ば、電子放出素子の電子放出部から放出された電子は、
電子放出素子の真上に対して、1対の素子電極が形成す
る電界に引かれて飛翔するため、電子放出部の真上を覆
うように形成された遮蔽板に遮られることなく加速電極
および蛍光体が形成されたフェースプレートに到達でき
るが、蛍光体等の影響で発生する正イオンは電子源と加
速電極に印加される電界(基板面に対して垂直方向)に
沿って飛翔することから、その遮蔽板に衝突する。その
ようにして電子放出部を保護することができるため、電
子源の長寿命化および信頼性向上が可能となる。従っ
て、本発明の場合、USP4155028に開示されて
いるような傾斜配置された電子偏向のためのグリッドを
付加する必要なく、有効に電子放出素子の保護を行うこ
とができる。
According to such an image forming apparatus of the present invention, the electrons emitted from the electron emitting portion of the electron emitting element are
Since an electric field formed by a pair of device electrodes is drawn to fly directly above the electron-emitting device, the electron-emitting device flies and is therefore not shielded by a shielding plate formed right above the electron-emitting region, and the acceleration electrode and Although it can reach the face plate on which the fluorescent substance is formed, positive ions generated by the influence of the fluorescent substance fly along the electric field (perpendicular to the substrate surface) applied to the electron source and the acceleration electrode. , Hit the shield. Since the electron emission portion can be protected in this way, the life of the electron source can be extended and the reliability can be improved. Therefore, in the case of the present invention, it is possible to effectively protect the electron-emitting device without the need to add a grid for tilting the electron deflection as disclosed in USP41555028.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を説明する。図1は、本発明の画像形成装置の例を示す
模式図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of the image forming apparatus of the present invention.

【0018】図1において、1は基板、2および3は素
子電極でありそれぞれ後述するX、Y方向配線と接続し
ている。4は電子放出部を含む薄膜(導電性薄膜)であ
り、素子電極2および3と電気的に接続している。73
はY方向配線、72はX方向配線であり、11の絶縁膜
により絶縁されている。Y方向配線73、X方向配線7
2、絶縁膜11の膜厚は数μm〜数十μmの範囲であ
る。14は遮蔽板であり、電子放出素子の電子放出部、
すなわち電子放出部を含む薄膜上に形成された電子放出
部を覆うように形成されている。この材料としては銅、
ニッケル等の金属材料および合金が望ましいが、絶縁体
表面を導体でコーティングした部材を用いることも可能
である。遮蔽板の厚みは数十μmから数百μmのものが
通常用いられる。19は電子用開口部であり、電子放出
部より放出された電子が通過するためのものである。こ
の開口部の形状およびサイズに関しては画像形成装置の
形に合わせて最適な形状を用いることができ、円形だけ
でなく惰円形状、多角形などの形をとることができる。
また、開口部の大きさについても装置の駆動範囲におい
て最適な値を選ぶことができる。13は絶縁体からなる
支持体である。この支持体の高さとしては画像形成装置
の形に合わせて最適な高さをとることができる。好まし
くは数十μm〜数百μmの範囲である。20は遮蔽板1
4を支持体13に固定するための後述の厚膜ペーストを
充填するための固定用開口部である。22は遮蔽板14
を支持体13に固定するための厚膜ペーストである。
In FIG. 1, 1 is a substrate, and 2 and 3 are element electrodes, which are connected to X and Y direction wirings, respectively, which will be described later. Reference numeral 4 denotes a thin film (electroconductive thin film) including an electron emitting portion, which is electrically connected to the device electrodes 2 and 3. 73
Is a Y-direction wiring, and 72 is an X-direction wiring, which are insulated by the insulating film 11. Y-direction wiring 73, X-direction wiring 7
2. The film thickness of the insulating film 11 is in the range of several μm to several tens of μm. Reference numeral 14 is a shield plate, which is an electron-emitting portion of the electron-emitting device,
That is, it is formed so as to cover the electron emitting portion formed on the thin film including the electron emitting portion. This material is copper,
A metal material such as nickel or an alloy is desirable, but a member having an insulator surface coated with a conductor can be used. The thickness of the shielding plate is usually several tens to several hundreds of μm. Reference numeral 19 denotes an electron opening, through which electrons emitted from the electron emitting portion pass. With regard to the shape and size of the opening, an optimum shape can be used according to the shape of the image forming apparatus, and not only a circular shape but also an inertial circular shape, a polygonal shape, or the like can be adopted.
Also, regarding the size of the opening, an optimum value can be selected in the drive range of the device. Reference numeral 13 is a support made of an insulator. The height of the support can be an optimum height according to the shape of the image forming apparatus. It is preferably in the range of several tens of μm to several hundreds of μm. 20 is a shield plate 1
4 is a fixing opening for filling a thick film paste, which will be described later, for fixing 4 to the support 13. 22 is a shield plate 14
Is a thick film paste for fixing to the support 13.

【0019】図2に、本発明の画像形成装置の製造方法
の手順を示した。
FIG. 2 shows the procedure of the method for manufacturing the image forming apparatus of the present invention.

【0020】以下、この図を用いて本発明の画像形成装
置の製造方法を詳細に説明する。
The method of manufacturing the image forming apparatus of the present invention will be described in detail below with reference to this drawing.

【0021】まず、よく洗浄された基板1上に金属材料
からなる導電性薄膜を形成し、そのパターンをフォトリ
ソグラフィーによって微細加工し、素子電極2および3
からなる素子電極対を形成する。
First, a conductive thin film made of a metal material is formed on a well-cleaned substrate 1, and the pattern is finely processed by photolithography to form device electrodes 2 and 3.
To form a device electrode pair.

【0022】その電極対は電子放出部を含む薄膜と配線
の電気的接触を良好にするために設けられるものであ
る。通常、電子放出部を含む薄膜は配線用の導体層と比
べて著しく薄い膜であるため、濡れ性、段差保持性等の
問題を回避するために設けられているものである。した
がって、スパッタリング法等により配線用の導体層を薄
膜にて構成する場合は、素子電極の形成は必ずしも個別
に行う必要はなく、配線導体と同時に形成することが可
能である。電極の形成方法としては、真空蒸着法、スパ
ッタリング法、プラズマCVD法等の真空系を用いる方
法や、ビヒクルに金属成分およびガラス成分を混合した
厚膜ペーストを印刷・焼成することにより形成する厚膜
印刷法がある。
The electrode pair is provided to improve electrical contact between the thin film including the electron emitting portion and the wiring. Usually, the thin film including the electron-emitting portion is a film that is extremely thin as compared with the conductor layer for wiring, and is therefore provided in order to avoid problems such as wettability and step retention. Therefore, when the conductor layer for wiring is formed of a thin film by the sputtering method or the like, the element electrodes do not necessarily have to be formed individually and can be formed at the same time as the wiring conductor. As a method for forming the electrode, a method using a vacuum system such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a plasma CVD method, or a thick film formed by printing and firing a thick film paste in which a metal component and a glass component are mixed in a vehicle. There is a printing method.

【0023】次に、Y方向配線73、絶縁膜11、X方
向配線72をマトリクス状に形成する。これらの配線は
電気抵抗を低減したほうが有利であるため、膜厚を厚く
形成できる厚膜印刷法を用いるのが好適である。このた
め、スクリーン印刷法で導電性ペーストを用いて配線を
形成することが好ましい。このとき各素子電極と各配線
を接続させる。また、絶縁膜としては、絶縁性向上のた
め多層に形成する方がよい。
Next, the Y-direction wiring 73, the insulating film 11, and the X-direction wiring 72 are formed in a matrix. Since it is advantageous to reduce the electric resistance of these wirings, it is preferable to use a thick film printing method that can form a thick film. Therefore, it is preferable to form the wiring by using the conductive paste by the screen printing method. At this time, each element electrode and each wiring are connected. In addition, it is preferable that the insulating film is formed in multiple layers in order to improve the insulating property.

【0024】次に、微粒子電子放出材からなる薄膜を形
成し、その後フォトリソグラフィー等によってパターニ
ングを行うことで、電子放出部を含む薄膜18を形成す
る(図2(a))。
Next, a thin film made of the fine particle electron emitting material is formed, and then patterned by photolithography or the like to form the thin film 18 including the electron emitting portion (FIG. 2A).

【0025】以上で完成した電子源を用いて、絶縁体か
らなる支持体をX方向配線上に形成する。これは絶縁体
からなる細線ワイヤーや絶縁ペーストを用いたスクリー
ン印刷法等により形成する(図2(b))。
Using the electron source completed as described above, a support made of an insulator is formed on the X-direction wiring. This is formed by a screen printing method using a thin wire made of an insulating material or an insulating paste (FIG. 2B).

【0026】遮蔽板は、導電体あるいは導電性の膜を表
面に形成した薄い板であり、レーザーあるいはエッチン
グ等による穴あけ加工、あるいは電鋳等により同時に形
成された開口部を有している。本発明による遮蔽板には
電子が通過するための開口部である電子用開口部以外
に、遮蔽板を固定するときに用いる開口部としての固定
用開口部が存在させることが好ましい。この固定用の開
口部は図2(c)のように電子が通過する開口部と同じ
数だけ存在する必要は特になく、場合に応じて必要最低
限の数で任意の配置をしてあればよい。
The shield plate is a thin plate on the surface of which a conductor or a conductive film is formed, and has an opening formed at the same time by drilling by laser or etching, or by electroforming. The shielding plate according to the present invention preferably has a fixing opening as an opening used when fixing the shielding plate, in addition to the electronic opening which is an opening through which electrons pass. It is not particularly necessary that the fixing openings are provided in the same number as the openings through which the electrons pass, as shown in FIG. 2C. Good.

【0027】この遮蔽板を電子源に固定するために、ま
ず、スクリーン印刷により固定用の開口部にペーストを
充填する(図2(d))。遮蔽板の厚みにより、複数回
印刷を行う必要がある場合もある。用いるペーストは特
に特別なものである必要はなく、導電性でも絶縁性のも
のでもよい。ペーストを乾燥後、電子源と遮蔽板を位置
合わせして、遮蔽板が電子放出部を覆い隠し、かつ、遮
蔽板を電子が通過でき、かつ、ペーストの充填された固
定用開口部が支持体の上に位置するようにする。位置合
わせした電子源と遮蔽板は、ずれないように固定した
後、焼成炉でペーストを焼成することにより、ペースト
が支持体と密着するとともに硬化し固定される。このと
き、遮蔽板と硬化したペーストが密着している必要はな
く、硬化したペーストがリベットの役割を果たすことに
より、支持体に遮蔽板を留める働きをする。このためペ
ーストには必ずしも遮蔽板と密着する性質のものである
必要が無いため、ペースト材料の選択幅が広がる。この
ようにスクリーン印刷法を用いると、大面積にわたり均
一に塗布することが可能であるため、遮蔽板と電子源基
板との間隔の均一性が高くなり、遮蔽板を設けたことに
よる電界分布への影響を低減することができる。
In order to fix the shield plate to the electron source, first, paste is filled in the fixing opening by screen printing (FIG. 2 (d)). Depending on the thickness of the shielding plate, it may be necessary to perform printing multiple times. The paste used does not have to be special, and may be conductive or insulating. After the paste is dried, the electron source and the shield plate are aligned so that the shield plate covers the electron emission portion, electrons can pass through the shield plate, and the fixing opening filled with the paste is the support. To be located above. The aligned electron source and the shielding plate are fixed so as not to shift, and then the paste is fired in a firing furnace so that the paste comes into close contact with the support and is cured and fixed. At this time, it is not necessary that the shielding plate and the hardened paste are in close contact with each other, and the hardened paste serves as a rivet, thereby serving to retain the shielding plate on the support. Therefore, the paste does not necessarily have a property of closely adhering to the shield plate, so that the selection range of the paste material is widened. When the screen printing method is used in this manner, it is possible to apply it evenly over a large area, so that the gap between the shield plate and the electron source substrate becomes more uniform, and the electric field distribution due to the provision of the shield plate is improved. The influence of can be reduced.

【0028】さらに画像形成装置について図3を用いて
説明する。図中1は基板であり、5は電子放出部、13
は絶縁性の支持体、14は遮蔽板である。また、86は
フェースプレート、84は蛍光膜、85はメタルバック
である。電子源とフェースプレートを支持枠82を介し
て対向配置させ、内部を真空にすることにより、画像形
成装置が形成できる。なお図示していないが、電子放出
素子の駆動回路を用いて電子放出させることにより、電
子放出部15より電子を放出させ、電子開口部を通って
フェースプレートに到達させて、蛍光体を発光させるこ
とで画像を表示できる。なお、メタルバックには電子を
加速させるために数KVの電圧がかけられている。
Further, the image forming apparatus will be described with reference to FIG. In the figure, 1 is a substrate, 5 is an electron emitting portion, 13
Is an insulating support, and 14 is a shielding plate. Further, 86 is a face plate, 84 is a fluorescent film, and 85 is a metal back. An image forming apparatus can be formed by arranging the electron source and the face plate so as to face each other through the support frame 82 and evacuating the inside. Although not shown, electrons are emitted from the electron emitting portion 15 by causing electrons to be emitted by using a drive circuit of the electron emitting element, and the electrons are made to reach the face plate through the electron opening portion to cause the phosphor to emit light. The image can be displayed. A voltage of several KV is applied to the metal back in order to accelerate electrons.

【0029】本発明によればX方向配線上に絶縁体の支
持体を形成し、さらにこの絶縁性の支持体上に電子放出
部を覆うように遮蔽板を形成することにより、正イオン
から電子放出素子を保護することができる。それに対し
て、電子放出部より放出された電子は遮蔽板に形成され
た電子用開口部を通って、対向電極である加速電極に到
達することができる。
According to the present invention, a support of an insulator is formed on the wiring in the X direction, and a shield plate is formed on the support of insulative so as to cover the electron emission portion. The emitting element can be protected. On the other hand, the electrons emitted from the electron emitting portion can reach the acceleration electrode, which is the counter electrode, through the electron opening formed in the shield plate.

【0030】本発明の画像形成装置で使用される表面伝
導型電子放出素子の基本的な構成には大別して、平面型
及び垂直型の2つがある。
The basic structure of the surface conduction electron-emitting device used in the image forming apparatus of the present invention is roughly classified into a planar type and a vertical type.

【0031】まず、平面型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。
First, the planar surface conduction electron-emitting device will be described.

【0032】図5は、本発明の平面型表面伝導型電子放
出素子の構成を示す模式図であり、図5(a)は平面
図、図5(b)は断面図である。
FIG. 5 is a schematic view showing the structure of the flat surface conduction electron-emitting device of the present invention. FIG. 5 (a) is a plan view and FIG. 5 (b) is a sectional view.

【0033】図5において1は基板、2と3は素子電
極、4は導電性薄膜、5は電子放出部である。
In FIG. 5, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron emitting portion.

【0034】基板1としては、石英ガラス、Na等の不
純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、スパッタ
法等によりSiO2を堆積させたガラス基板及びアルミ
ナ等のセラミックス基板等を用いることができる。
As the substrate 1, quartz glass, glass having a reduced content of impurities such as Na, soda lime glass, a glass substrate on which SiO 2 is deposited by a sputtering method, a ceramic substrate such as alumina, or the like can be used. .

【0035】対向する素子電極2、3の材料としては、
一般的な導電材料を用いることができ、Ni,Cr,A
u,Mo,W,Pt,Ti,Al,Cu,Pd等の金属
あるいはそれらの合金;Pd,As,Ag,Au,Ru
2,Pd−Ag等の金属あるいは金属酸化物とガラス
等から構成される印刷導体;In23−SnO2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選択す
ることができる。
The material of the opposing device electrodes 2 and 3 is as follows.
Common conductive materials can be used, such as Ni, Cr, A
Metals such as u, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd or alloys thereof; Pd, As, Ag, Au, Ru
It can be selected from a printed conductor composed of a metal such as O 2 and Pd—Ag or a metal oxide and glass; a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor material such as polysilicon.

【0036】素子電極間隔L、素子電極長さW、導電性
薄膜4の形状等は、応用される形態等を考慮して設計さ
れる。素子電極間隔Lは、好ましくは数千Åから数百μ
mの範囲であり、より好ましくは素子電極間に印加する
電圧等を考慮して1μmから100μmの範囲である。
The element electrode interval L, the element electrode length W, the shape of the conductive thin film 4, etc. are designed in consideration of the applied form. The element electrode distance L is preferably several thousand Å to several hundred μ
m is more preferable, and more preferably 1 μm to 100 μm in consideration of the voltage applied between the device electrodes.

【0037】素子電極長さWは、電極の抵抗値、電子放
出特性を考慮して、数μmから数百μmの範囲である。
素子電極2、3の膜厚dは、100Åから1μmの範囲
である。
The device electrode length W is in the range of several μm to several hundred μm in consideration of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics.
The film thickness d of the device electrodes 2 and 3 is in the range of 100Å to 1 μm.

【0038】尚、図5に示した構成だけでなく、基板1
上に、導電性薄膜4、対向する素子電極2、3の順に積
層した構成とすることもできる。
Not only the structure shown in FIG.
It is also possible to have a structure in which the conductive thin film 4 and the opposing device electrodes 2 and 3 are laminated in this order on top.

【0039】導電性薄膜4には良好な電子放出特性を得
るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いるのが好
ましい。その膜厚は素子電極2、3へのステップカバレ
ージ、素子電極2、3間の抵抗値及び後述するフォーミ
ング条件等を考慮して適宜設定されるが、通常は数Åか
ら数千Åの範囲とするのが好ましく、より好ましくは1
0Åより500Åの範囲とする。その抵抗値は、Rsが
1×102から1×107Ωの値である。なおRsは、厚
さがt、幅がwで長さがIの薄膜の抵抗Rを、R=Rs
(I/w)とおいたときに現れる値で、薄膜材料の抵抗
率をρとするとRs=ρ/tで表される。本願明細書に
おいて、フォーミング処理について通電処理を例に挙げ
て説明するが、フォーミング処理はこれに限られるもの
ではなく、膜に亀裂を生じさせて高抵抗状態を形成する
方法であればいかなる方法でも良い。
It is preferable to use a fine particle film composed of fine particles as the conductive thin film 4 in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness is appropriately set in consideration of the step coverage to the device electrodes 2 and 3, the resistance value between the device electrodes 2 and 3, and the forming conditions described later, but usually in the range of several Å to several thousand Å. Preferably, more preferably 1
Range from 0Å to 500Å. The resistance value is such that Rs is 1 × 10 2 to 1 × 10 7 Ω. Note that Rs is the resistance R of a thin film having a thickness t, a width w, and a length I, where R = Rs
A value that appears when (I / w) is set, and is represented by Rs = ρ / t where ρ is the resistivity of the thin film material. In the specification of the present application, the forming process will be described by taking an energization process as an example, but the forming process is not limited to this, and any method can be used as long as it is a method of forming a crack in a film to form a high resistance state. good.

【0040】導電性薄膜4を構成する材料はPd,P
t,Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,Cr,F
e,Zn,Sn,Ta,W,Pb等の金属;PdO,S
nO2,In23,PbO,Sb23等の酸化物;Hf
2,ZrB2,LaB6,CeB6,YB4,GdB4等の
硼化物;TiC,ZrC,HfC,TaC,SiC,W
C等の炭化物、TiN,ZrN,HfN等の窒化物、S
i,Ge等の半導体、カ一ボン等の中から適宜選択され
る。
The material forming the conductive thin film 4 is Pd, P
t, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, F
e, Zn, Sn, Ta, W, Pb and other metals; PdO, S
Oxides such as nO 2 , In 2 O 3 , PbO and Sb 2 O 3 ; Hf
Borides such as B 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB 4 , and GdB 4 ; TiC, ZrC, HfC, TaC, SiC, W
Carbides such as C, nitrides such as TiN, ZrN and HfN, S
It is appropriately selected from semiconductors such as i and Ge and carbon.

【0041】ここで述べる微粒子膜とは複数の微粒子が
集合した膜であり、その微細構造は、微粒子が個々に分
散配置した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるいは
重なり合った状態(いくつかの微粒子が集合し、全体と
して島状構造を形成している場合も含む)をとってい
る。微粒子の粒径は、数Åから1μmの範囲、好ましく
は10Åから200Åの範囲である。
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and its fine structure has a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged, or a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (some fine particles are aggregated). However, it also includes the case where an island-shaped structure is formed as a whole). The particle size of the fine particles is in the range of several Å to 1 μm, preferably in the range of 10 Å to 200 Å.

【0042】電子放出部5は、導電性薄膜4の一部に形
成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性薄膜4の
膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォーミング等の手
法等に依存したものとなる。電子放出部5の内部には、
1000Å以下の粒径の導電性微粒子が含まれる場合も
ある。この導電性微粒子は、導電性薄膜4を構成する材
料の元素の一部、あるいは全ての元素を含有するものと
なる。電子放出部5及びその近傍の導電性薄膜4には、
炭素あるいは炭素化合物が含まれる場合もある。
The electron emitting portion 5 is composed of a crack having a high resistance formed in a part of the conductive thin film 4, and depends on the film thickness, film quality, material of the conductive thin film 4 and a method such as energization forming described later. It will be what you did. Inside the electron emitting portion 5,
In some cases, conductive fine particles having a particle size of 1000 Å or less are included. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material forming the conductive thin film 4. The electron emitting portion 5 and the conductive thin film 4 in the vicinity thereof are
It may also contain carbon or carbon compounds.

【0043】次に、垂直型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。
Next, the vertical surface conduction electron-emitting device will be described.

【0044】図6は、本発明の表面伝導型電子放出素子
のうちの垂直型表面伝導型電子放出素子の一例を示す模
式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a vertical surface conduction electron-emitting device of the surface conduction electron-emitting devices of the present invention.

【0045】この図において、21は段差形成部であ
る。基板1、素子電極2及び3、導電性薄膜4、電子放
出部5は、前述した平面型表面伝導型電子放出素子の場
合と同様の材料で構成することができる。段差形成部2
1は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成された
SiO2等の絶縁性材料で構成することができる。段差
形成部21の膜厚は、先に述べた平面型表面伝導型電子
放出素子の素子電極間隔Lに対応し、数百Åから数十μ
mの範囲とすることができる。この膜厚は、段差形成部
の製法及び素子電極間に印加する電圧を考慮して設定さ
れるが、数千Åから数μmの範囲が好ましい。
In this figure, reference numeral 21 is a step forming portion. The substrate 1, the device electrodes 2 and 3, the conductive thin film 4, and the electron emitting portion 5 can be made of the same materials as in the case of the planar surface conduction electron emitting device described above. Step forming part 2
1 can be made of an insulating material such as SiO 2 formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like. The film thickness of the step forming portion 21 corresponds to the device electrode spacing L of the flat surface conduction electron-emitting device described above, and is several hundred Å to several tens μ.
It can be in the range of m. This film thickness is set in consideration of the manufacturing method of the step forming portion and the voltage applied between the element electrodes, but is preferably in the range of several thousand Å to several μm.

【0046】導電性薄膜4は、素子電極2及び3と段差
形成部21作製後に、その素子電極2、3の上に積層さ
れる。電子放出部5は、図5においては、段差形成部2
1に形成されているが、作製条件、フォーミング条件等
に依存し、形状、位置ともこれに限られるものでない。
The conductive thin film 4 is laminated on the device electrodes 2 and 3 after the device electrodes 2 and 3 and the step forming portion 21 are formed. The electron-emitting portion 5 is the step-forming portion 2 in FIG.
However, the shape and position are not limited to this, depending on the manufacturing conditions, forming conditions, and the like.

【0047】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては様々な方法があるが、その一例を図7に模式的
に示す。
There are various methods for manufacturing the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, and one example thereof is schematically shown in FIG.

【0048】以下、図5及び図7を参照しながら製造方
法の一例について説明する。
An example of the manufacturing method will be described below with reference to FIGS.

【0049】1)基板1を洗剤、純水および有機溶剤等
を用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等によ
り素子電極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフィー
技術を用いて基板1上に素子電極2、3を形成する(図
5(a))。
1) The substrate 1 is thoroughly washed with a detergent, pure water, an organic solvent, etc., and after the element electrode material is deposited by the vacuum deposition method, the sputtering method, etc., the substrate 1 is deposited on the substrate 1 by, for example, the photolithography technique. The device electrodes 2 and 3 are formed (FIG. 5A).

【0050】2)素子電極2、3を設けた基板1に、有
機金属溶液を塗布して、有機金属薄膜を形成する。有機
金属溶液には、前述の導電性膜4の材料の金属を主元素
とする有機金属化合物の溶液を用いることができる。有
機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング
等によりパターニングし、導電性薄膜4を形成する(図
5(b))。ここでは有機金属溶液の塗布法を挙げて説
明したが、導電性薄膜4の形成法はこれに限られるもの
でなく、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、
分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等を用いる
こともできる。
2) An organic metal solution is applied to the substrate 1 provided with the device electrodes 2 and 3 to form an organic metal thin film. As the organic metal solution, a solution of an organic metal compound containing the metal of the material of the conductive film 4 described above as a main element can be used. The organic metal thin film is heat-fired and patterned by lift-off, etching or the like to form the conductive thin film 4 (FIG. 5B). Although the method of applying the organic metal solution has been described here, the method of forming the conductive thin film 4 is not limited to this, and a vacuum deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method,
It is also possible to use a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, or the like.

【0051】3)つづいて、フォーミング処理を施す。
このフォーミング処理方法の一例として通電処理による
方法を説明する。素子電極2、3間に、不図示の電源を
用いて通電を行うと、導電性薄膜4の部位に、構造の変
化した電子放出部5が形成される(図5(c))。通電
フォーミングによれば導電性薄膜4に局所的に破壊、変
形もしくは変質等の構造変化した部位が形成される。そ
の部位が電子放出部5となる。通電フォーミングの電圧
波形の例を図8に示す。
3) Subsequently, a forming process is performed.
As an example of this forming processing method, a method based on energization processing will be described. When electricity is applied between the device electrodes 2 and 3 by using a power source (not shown), an electron emitting portion 5 having a changed structure is formed at the site of the conductive thin film 4 (FIG. 5C). According to the energization forming, a site having a structural change such as local destruction, deformation or alteration is formed in the conductive thin film 4. That portion becomes the electron emitting portion 5. FIG. 8 shows an example of the voltage waveform of energization forming.

【0052】電圧波形は、パルス波形が好ましい。これ
には、パルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印
加する図8(a)に示した手法と、パルス波高値を増加
させながら電圧パルスを印加する図8(b)に示した手
法がある。
The voltage waveform is preferably a pulse waveform. To this end, the method shown in FIG. 8 (a) in which a pulse having a constant pulse peak value is continuously applied and the method shown in FIG. 8 (b) in which a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value are shown. There is a technique.

【0053】図8(a)におけるT1及びT2は電圧波形
のパルス幅とパルス間隔である。通常T1は1μs〜1
0ms、T2は、10μs〜100msの範囲で設定さ
れる。三角波の波高値(通電フォーミング時のピーク電
圧)は、表面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選
択される。このような条件のもと、例えば、数秒から数
十分間電圧を印加する。パルス波形は三角波に限定され
るものではなく、矩形波など所望の波形を採用すること
ができる。
In FIG. 8A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. Normally T1 is 1 μs to 1
0 ms and T2 are set in the range of 10 μs to 100 ms. The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device. Under such conditions, for example, a voltage is applied for several seconds to several tens of minutes. The pulse waveform is not limited to the triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave can be adopted.

【0054】図8(b)におけるT1及びT2は、図8
(a)に示したものと同様とすることができる。三角波
の波高値(通電フォーミング時のピーク電圧)は、例え
ば0.1Vステップ程度ずつ増加させることができる。
T1 and T2 in FIG. 8B are the same as those in FIG.
It may be similar to that shown in (a). The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) can be increased by, for example, about 0.1 V step.

【0055】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔T2中に、導電性薄膜4を局所的に破壊、変形しない
程度の電圧を印加し、電流を測定して検知することがで
きる。例えば0.1V程度の電圧印加により流れる素子
電流を測定し、抵抗値を求めて、1MΩ以上の抵抗を示
した時、通電フォーミングを終了させる。
The end of the energization forming process can be detected by applying a voltage that does not locally break or deform the conductive thin film 4 during the pulse interval T2 and measure the current. For example, the device current flowing by applying a voltage of about 0.1 V is measured, the resistance value is obtained, and when the resistance is 1 MΩ or more, the energization forming is terminated.

【0056】4)フォーミングを終えた素子には活性化
処理を施すのが好ましい。活性化処理を施すことによ
り、素子電流If、放出電流Ieが著しく変化する。
4) It is preferable to carry out an activation treatment on the element which has finished forming. By performing the activation process, the device current If and the emission current Ie change remarkably.

【0057】活性化処理は、例えば有機物質のガスを含
有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パルス
の印加を繰り返すことで行うことができる。この雰囲気
は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用い
て真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機
ガスを利用して形成することができる他、イオンポンプ
などにより一旦十分に排気した真空中に適当な有機物質
のガスを導入することによっても得られる。このときの
好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空
容器の形状や、有機物質の種類などにより異なるため場
合に応じ適宜設定される。適当な有機物質としては、ア
ルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香
族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン
類、アミン類、フェノール、カルボン酸、スルホン酸等
の有機酸類等を挙げることができ、具体的には、メタ
ン、エタン、プロパンなどCn2n+2で表される飽和炭
化水素、エチレン、プロピレンなどCn2n等の組成式
で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタ
ノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアルデ
ヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、
エチルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸
等が使用できる。この処理により雰囲気中に存在する有
機物質から炭素あるいは炭素化合物が素子上に堆積し、
素子電流Ifおよび放出電流Ieが著しく変化する。
The activation treatment can be carried out by repeating the application of the pulse in the atmosphere containing the gas of the organic substance, as in the energization forming. This atmosphere can be formed by using the organic gas remaining in the atmosphere when the inside of the vacuum container is evacuated by using, for example, an oil diffusion pump or a rotary pump, and is also sufficiently evacuated by an ion pump or the like. It can also be obtained by introducing a gas of a suitable organic substance into a vacuum. The preferable gas pressure of the organic substance at this time is different depending on the form of application, the shape of the vacuum container, the type of the organic substance, and the like, and is appropriately set depending on the case. Suitable organic substances include alkanes, alkenes, alkyne aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, phenols, carboxylic acids, organic acids such as sulfonic acids, and the like. it can be mentioned, specifically, methane, ethane, C n H 2n + 2 represented by saturated hydrocarbons, ethylene, propylene C n H 2n such unsaturated hydrocarbons represented by the composition formula such as propane , Benzene, toluene, methanol, ethanol, formaldehyde, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methyl amine,
Ethylamine, phenol, formic acid, acetic acid, propionic acid, etc. can be used. By this treatment, carbon or carbon compound is deposited on the device from the organic substances existing in the atmosphere,
The device current If and the emission current Ie change remarkably.

【0058】活性化工程の終了判定は、素子電流Ifと
放出電流Ieを測定しながら行う。なおパルス幅、パル
ス間隔、パルス波高値などは適宜設定される。
The termination of the activation process is determined by measuring the device current If and the emission current Ie. The pulse width, pulse interval, pulse peak value, etc. are set appropriately.

【0059】炭素あるいは炭素化合物とは、HOPG
(Highly Oriented Pyrolytic Graphite)、PG(Pyro
lytic Graphite)、GC(Glassy Carbon)などのグラ
ファイト(HOPGはほぼ完全な結晶構造をもつグラフ
ァイト、PGは結晶粒が200Å程度で結晶構造がやや
乱れたグラファイト、GCは結晶粒が20Å程度で結晶
構造の乱れがさらに大きくなったものを指す)、非晶質
カーボン(アモルファスカーボン及びアモルファスカー
ボンと前記グラファイトの微結晶の混合物を含むカーボ
ン)などであり、その膜厚は500Å以下にするのが好
ましく、300Å以下であればより好ましい。
Carbon or carbon compound means HOPG
(Highly Oriented Pyrolytic Graphite), PG (Pyro
graphite such as lytic graphite) and GC (Glassy Carbon) (HOPG is a graphite with a nearly perfect crystal structure, PG is a graphite with a crystal grain of about 200Å and the crystal structure is slightly disordered, and GC is a crystal structure with a crystal grain of about 20Å. Of the carbon nanotubes), amorphous carbon (amorphous carbon and carbon containing a mixture of amorphous carbon and the fine crystals of graphite), etc., and the film thickness is preferably 500 Å or less, It is more preferable if it is 300 Å or less.

【0060】5)活性化工程を経て得られた電子放出素
子は、安定化処理を行うことが好ましい。この処理は真
空容器内の有機物質の分圧が、1×10-8Torr以
下、望ましくは1×10-10Torr以下で行なうのが
良い。真空容器内の圧力は、10-6.5〜10-7Torr
が好ましく、特に1×10-8Torr以下が好ましい。
5) It is preferable that the electron-emitting device obtained through the activation process is subjected to a stabilization treatment. This treatment is preferably carried out when the partial pressure of the organic substance in the vacuum container is 1 × 10 −8 Torr or less, preferably 1 × 10 −10 Torr or less. The pressure in the vacuum container is 10 -6.5 to 10 -7 Torr
Is preferable, and 1 × 10 −8 Torr or less is particularly preferable.

【0061】真空容器を排気する真空排気装置は、装置
から発生するオイルが素子の特性に影響を与えないよう
に、オイルを使用しないものを用いるのが好ましい。具
体的にはソープションポンプ、イオンポンプ等の真空排
気装置を挙げることができる。さらに真空容器内を排気
するときには、真空容器全体を加熱して真空容器内壁や
電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやすくす
るのが好ましい。このときの加熱した状態での真空排気
条件は、80〜200℃で5時間以上が望ましいが、特
にこの条件に限るものではなく、真空容器の大きさや形
状、電子放出素子の構成などの諸条件により変わり得
る。なお、上記有機物質の分圧測定は質量分析装置によ
り質量数が10〜200の炭素と水素を主成分とする有
機分子の分圧を測定し、それらの分圧を積算することに
より求める。
It is preferable that the vacuum evacuation device for evacuating the vacuum container does not use oil so that the oil generated from the device does not affect the characteristics of the element. Specifically, a vacuum exhaust device such as a sorption pump or an ion pump can be used. Further, when the inside of the vacuum container is evacuated, it is preferable to heat the entire vacuum container so that the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum container and the electron-emitting device can be easily exhausted. At this time, the vacuum evacuation condition in the heated state is preferably 80 to 200 ° C. for 5 hours or more, but is not particularly limited to this condition, and various conditions such as the size and shape of the vacuum container and the configuration of the electron-emitting device. Can vary depending on. The partial pressure of the organic substance is determined by measuring the partial pressure of the organic molecule having a mass number of 10 to 200, which has carbon and hydrogen as the main components, and integrating the partial pressures.

【0062】安定化工程を経た後の、駆動時の雰囲気
は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な
特性を維持することができる。
It is preferable to maintain the atmosphere at the time of driving after the stabilization process is the atmosphere at the end of the stabilization process, but the present invention is not limited to this, and if the organic substance is sufficiently removed, Even if the degree of vacuum itself is slightly lowered, it is possible to maintain sufficiently stable characteristics.

【0063】このような真空雰囲気を採用することによ
り、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制でき、
結果として素子電流Ifおよび放出電流Ieが安定する。
By adopting such a vacuum atmosphere, the deposition of new carbon or carbon compound can be suppressed,
As a result, the device current If and the emission current Ie are stabilized.

【0064】電子放出素子の配列については種々のもの
が採用できる。
Various arrangements of electron-emitting devices can be adopted.

【0065】一例として、並列に配置した多数の電子放
出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を多数
個配し(行方向と呼ぶ)、この配線と直交する方向(列
方向と呼ぶ)でその電子放出素子の上方に配した制御電
極(グリッドとも呼ぶ)により、電子放出素子からの電
子を制御駆動するはしご型配置のものがある。これとは
別に、電子放出素子をX方向及びY方向に行列状に複数
個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極の
一方を、X方向の配線に共通に接続し、同じ列に配され
た複数の電子放出素子の電極の他方を、Y方向の配線に
共通に接続するものが挙げられる。このようなものは所
謂単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス配置
について以下に詳述する。
As an example, a large number of electron-emitting devices arranged in parallel are individually connected at both ends, a large number of rows of electron-emitting devices are arranged (referred to as a row direction), and a direction (column direction) orthogonal to this wiring is formed. There is a ladder-type arrangement in which electrons from the electron-emitting device are controlled and driven by a control electrode (also called a grid) arranged above the electron-emitting device. Separately, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X and Y directions, and one of electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same row is commonly connected to a wiring in the X direction. For example, the other of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same column is commonly connected to the wiring in the Y direction. This is a so-called simple matrix arrangement. First, the simple matrix arrangement will be described in detail below.

【0066】本発明の電子放出素子を複数個マトリクス
状に配して得られる電子源基板について、図9を用いて
説明する。図9において、71は電子源基板、72はX
方向配線、73はY方向配線である。74は表面伝導型
電子放出素子、75は結線である。尚、表面伝導型電子
放出素子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。
An electron source substrate obtained by arranging a plurality of electron-emitting devices of the present invention in a matrix will be described with reference to FIG. In FIG. 9, 71 is an electron source substrate, and 72 is X.
Directional wiring 73 is a Y-direction wiring. 74 is a surface conduction electron-emitting device, and 75 is a wire connection. The surface conduction electron-emitting device 74 may be either the flat type or the vertical type described above.

【0067】m本のX方向配線72は、Dx1、Dx2、
・・・、Dxmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッ
タ法等を用いて形成された導電性金属等で構成すること
ができる。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設計される。
Y方向配線73は、Dy1、Dy2、・・・、Dynのn
本の配線よりなり、X方向配線72と同様に形成され
る。これらm本のX方向配線72とn本のY方向配線7
3との間には、不図示の層間絶縁層が設けられており、
両者を電気的に分離している(m、nは共に正の整
数)。
The m number of X-direction wirings 72 are Dx1, Dx2,
..., Dxm, and can be composed of a conductive metal or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The wiring material, film thickness, and width are appropriately designed.
The Y-direction wiring 73 has n of Dy1, Dy2, ..., Dyn.
It is made of a book wiring and is formed similarly to the X-direction wiring 72. These m X-direction wirings 72 and n Y-direction wirings 7
An interlayer insulating layer (not shown) is provided between
Both are electrically separated (m and n are both positive integers).

【0068】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法,印刷
法,スパッタ法等を用いて形成されたSiO2等で構成
される。例えば、X方向配線72を形成した基板71の
全面或は一部に所望の形状で形成され、特にX方向配線
72とY方向配線73の交差部の電位差に耐え得るよう
に膜厚、材料、製法が設定される。X方向配線72とY
方向配線73は、それぞれ外部端子として引き出されて
いる。
The interlayer insulating layer (not shown) is composed of SiO 2 or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like. For example, it is formed in a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 71 on which the X-direction wiring 72 is formed, and in particular, the film thickness, material, and so on to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 73. The manufacturing method is set. X direction wiring 72 and Y
The directional wirings 73 are respectively drawn out as external terminals.

【0069】表面伝導型放出素子74を構成する一対の
電極(不図示)は、m本のX方向配線72とn本のY方
向配線73と導電性金属等からなる結線75によって電
気的に接続されている。
A pair of electrodes (not shown) constituting the surface conduction electron-emitting device 74 are electrically connected by m X-direction wirings 72, n Y-direction wirings 73 and a connecting wire 75 made of a conductive metal or the like. Has been done.

【0070】配線72と配線73を構成する材料、結線
75を構成する材料及び一対の素子電極を構成する材料
は、その構成元素の一部あるいは全部が同一であって
も、またそれぞれ異なってもよい。これら材料は、例え
ば前述の素子電極の材料より適宜選択される。素子電極
を構成する材料と配線材料が同一である場合には、素子
電極に接続した配線は素子電極ということもできる。
The material forming the wiring 72 and the wiring 73, the material forming the connection 75, and the material forming the pair of element electrodes may be the same or different in some or all of the constituent elements. Good. These materials are appropriately selected, for example, from the above-mentioned material of the device electrode. When the material forming the element electrode and the wiring material are the same, the wiring connected to the element electrode can also be referred to as an element electrode.

【0071】X方向配線72には、X方向に配列した表
面伝導型放出素子74の行を選択するための走査信号を
印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。一
方、Y方向配線73にはY方向に配列した表面伝導型放
出素子74の各列を入力信号に応じて、変調するための
不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子放出素
子に印加される駆動電圧は、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。
A scanning signal applying means (not shown) for applying a scanning signal for selecting a row of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the X direction is connected to the X-direction wiring 72. On the other hand, the Y-direction wiring 73 is connected to a modulation signal generating means (not shown) for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the Y direction according to an input signal. The drive voltage applied to each electron-emitting device is supplied as the difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to that device.

【0072】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて個別の素子を選択し、独立に駆動可能とする
ことができる。
In the above structure, individual elements can be selected by using simple matrix wiring and can be driven independently.

【0073】このような単純マトリクス配置の電子源を
用いて構成した画像形成装置について、図10、図11
及び図12を用いて説明する。図10は画像形成装置の
表示パネルの1例を示す模式図であり、図11は、図1
0の画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図である。
図12はNTSC方式のテレビ信号に応じて表示を行な
うための駆動回路の一例を示すブロック図である。
FIG. 10 and FIG. 11 show an image forming apparatus constructed by using an electron source having such a simple matrix arrangement.
And FIG. 12 will be described. FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of a display panel of the image forming apparatus, and FIG.
It is a schematic diagram of the fluorescent film used for the image forming apparatus of No. 0.
FIG. 12 is a block diagram showing an example of a drive circuit for displaying according to an NTSC television signal.

【0074】図10において71は電子放出素子を複数
配した電子源基板、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で
ある。82は支持枠であり、その支持枠82には、リア
プレート81、フェースプレート86がフリットガラス
等を用いて接続されている。88は外囲器であり、例え
ば大気中あるいは窒素中で400〜500度の温度範囲
で10分以上焼成され、封着される。
In FIG. 10, 71 is an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged, 81 is a rear plate on which the electron source substrate 71 is fixed, and 86 is a fluorescent film 84 on the inner surface of the glass substrate 83.
And a metal back 85 and the like. Reference numeral 82 denotes a support frame, and the rear plate 81 and the face plate 86 are connected to the support frame 82 by using frit glass or the like. Reference numeral 88 denotes an envelope, which is fired in the atmosphere or nitrogen in the temperature range of 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more and sealed.

【0075】74は、図5における電子放出部に相当す
る。72、73は、表面伝導型電子放出素子の一対の素
子電極と接続されたX方向配線及びY方向配線である。
Reference numeral 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.

【0076】外囲器88は、上述の如く、フェースープ
レート86、支持枠82、リアプレート81で構成され
る。リアプレート81は主に電子源基板71の強度を補
強する目的で設けられるため、電子源基板71自体で十
分な強度を持つ場合は別体のリアプレート81は不要と
することができる。即ち、基板71に直接支持枠82を
封着し、フェースプレート86、支持枠82及び基板7
1で外囲器88を構成しても良い。一方、フェースープ
レート86、リアプレート81間に、スペーサー(耐大
気圧支持部材)とよばれる不図示の支持体を設置するこ
とにより、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器88
を構成することもできる。
The envelope 88 is composed of the face plate 86, the support frame 82 and the rear plate 81 as described above. Since 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 can be omitted. That is, the support frame 82 is directly attached to the substrate 71, and the face plate 86, the support frame 82, and the substrate 7 are sealed.
The envelope 88 may be configured with one. On the other hand, by installing a support body (not shown) called a spacer (atmospheric pressure resistant support member) between the face plate 86 and the rear plate 81, the envelope 88 having sufficient strength against atmospheric pressure.
Can also be configured.

【0077】図11は、蛍光膜を示す模式図である。蛍
光膜84はモノクロームの場合は蛍光体のみから構成す
ることができる。カラーの蛍光膜の場合は蛍光体の配列
によりブラックストライプあるいはブラックマトリクス
などと呼ばれる黒色部材91と蛍光体92とから構成す
ることができる。ブラックストライプ、ブラックマトリ
クスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要となる三
原色蛍光体の各蛍光体92間の塗り分け部を黒くするこ
とで混色等を目立たなくすることと、外光反射によるコ
ントラストの低下を抑制することにある。ブラックスト
ライプの材料としては、通常用いられている黒鉛を主成
分とする材料の他、光の透過及び反射が少ない材料であ
れば、これを用いることができる。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a fluorescent film. In the case of monochrome, the fluorescent film 84 can be composed of only the fluorescent material. In the case of a color phosphor film, it can be composed of a black member 91 called a black stripe or a black matrix and a phosphor 92 depending on the arrangement of the phosphors. In the case of color display, the purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color-separated portion between the phosphors 92 of the three primary color phosphors black so as to make the color mixture inconspicuous and to contrast due to external light reflection. It is to suppress the decrease of. As the material of the black stripe, in addition to the commonly used material containing graphite as a main component, any material that transmits and reflects light little can be used.

【0078】ガラス基板83に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈澱法、印刷法等
が採用できる。蛍光膜84の内面側には、通常メタルバ
ック85が設けられる。メタルバックを設ける目的は、
蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート8
6側へ鏡面反射させることにより輝度を向上させるこ
と、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作
用させること、外囲器内で発生した負イオンの衝突によ
るダメージから蛍光体を保護すること等である。メタル
バックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化
処理(通常、「フィルミング」と呼ばれる。)を行い、
その後Alを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製
できる。
As a method for applying the phosphor to the glass substrate 83, a precipitation method, a printing method or the like can be adopted regardless of monochrome or color. A metal back 85 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 84. The purpose of providing a metal back is
Of the light emitted from the phosphor, the light emitted to the inner surface side is applied to the face plate 8
Improve the brightness by mirror-reflecting to the 6 side, act as an electrode for applying an electron beam accelerating voltage, protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the envelope, etc. Is. In the metal back, after the phosphor film is produced, the inner surface of the phosphor film is smoothed (usually called “filming”),
After that, Al can be produced by depositing Al using vacuum deposition or the like.

【0079】フェースプレート86には、更に蛍光膜8
4の導電性を高めるため、蛍光膜84の外面側(ガラス
基板83側)に透明電極(不図示)を設けてもよい。
The face plate 86 further includes the fluorescent film 8
In order to improve the conductivity of No. 4, a transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side (the glass substrate 83 side) of the fluorescent film 84.

【0080】前述の封着を行う際には、カラーの場合は
各色蛍光体と電子放出素子とを対応させる必要があり、
十分な位置合わせが不可欠となる。
When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, it is necessary to associate each color phosphor with the electron-emitting device.
Sufficient alignment is essential.

【0081】図10に示した画像形成装置は、例えば以
下のようにして製造される。
The image forming apparatus shown in FIG. 10 is manufactured, for example, as follows.

【0082】外囲器88は、前述の安定化工程と同様
に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、ソープションポ
ンプなどのオイルを使用しない排気装置により不図示の
排気管を通じて排気し、1×10-7Torr程度の真空
度の有機物質の十分少ない雰囲気にした後、封止され
る。外囲器88の封止後の真空度を維持するために、ゲ
ッター処理を行なうこともできる。これは、外囲器88
の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あるいは
高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器88内の所定
の位置(不図示)に配置されたゲッターを加熱し、蒸着
膜を形成する処理である。ゲッターは通常Ba等が主成
分であり、その蒸着膜の吸着作用により、たとえば1×
10-5ないしは1×10-7Torrの真空度を維持する
ものである。
The envelope 88 is evacuated through an exhaust pipe (not shown) by an oil-free exhaust device such as an ion pump or a sorption pump while appropriately heating, as in the above-described stabilization process, and 1 × 10 5. After sealing in an atmosphere with a vacuum degree of about -7 Torr with a sufficiently small amount of organic substances, sealing is performed. A getter process can be performed to maintain the degree of vacuum after the envelope 88 is sealed. This is the envelope 88
Immediately before or after the sealing of (1) or (2) is performed, the getter arranged at a predetermined position (not shown) in the envelope 88 is heated by heating using resistance heating or high frequency heating to form a vapor deposition film. Processing. The getter is usually mainly composed of Ba or the like, and due to the adsorption action of the deposited film, for example, 1 ×
The degree of vacuum is maintained at 10 −5 or 1 × 10 −7 Torr.

【0083】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、NTSC方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行うための駆動回路の構成
例について、図12を用いて説明する。図12におい
て、101は画像表示表示パネル、102は走査回路、
103は制御回路、104はシフトレジスタである。1
05はラインメモリ、106は同期信号分離回路、10
7は変調信号発生器、VxおよびVaは直流電圧源であ
る。
Next, with reference to FIG. 12, a configuration example of a drive circuit for performing television display based on an NTSC television signal on a display panel constructed by using an electron source having a simple matrix arrangement will be described. . In FIG. 12, 101 is an image display panel, 102 is a scanning circuit,
Reference numeral 103 is a control circuit, and 104 is a shift register. 1
Reference numeral 05 is a line memory, 106 is a sync signal separation circuit, 10
Reference numeral 7 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【0084】表示パネル101は、端子Dox1ないしD
oxm、端子Doy1ないしDoyn、及び高圧端子Hvを介
して外部の電気回路と接続している。端子Dox1ないし
Doxmには、表示パネル内に設けられている電子源、即
ち、m行n列の行列状にマトリクス配線された表面伝導
型電子放出素子群を一行(n素子)ずつ順次駆動するた
めの走査信号が印加される。
The display panel 101 includes terminals Dox1 to Dox1.
It is connected to an external electric circuit via oxm, terminals Doy1 to Doyn, and high-voltage terminal Hv. To the terminals Dox1 to Doxm, an electron source provided in the display panel, that is, a group of surface conduction electron-emitting devices that are matrix-wired in a matrix of m rows and n columns are sequentially driven row by row (n elements). Scanning signal is applied.

【0085】端子Doy1ないしDoynには、前記走査信
号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各
素子の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加
される。高圧端子Hvには、直流電圧源Vaより、例えば
10kVの直流電圧が供給されるが、これは表面伝導型
電子放出素子から放出される電子ビームに蛍光体を励起
するのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧で
ある。
A modulation signal for controlling 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 Doy1 to Doyn. The high-voltage terminal Hv is supplied with a direct-current voltage of, for example, 10 kV from the direct-current voltage source Va, which imparts sufficient energy to excite the phosphor to the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device. This is the acceleration voltage for

【0086】走査回路102について説明する。同回路
は、内部にm個のスイッチング素子を備えたもので(図
中、S1ないしSmで模式的に示している)ある。各ス
イッチング素子は、直流電圧源Vxの出力電圧もしくは
0V(グランドレベル)のいずれか一方を選択し、表示
パネル101の端子Dox1〜Doxmと電気的に接続され
る。S1乃至Smの各スイッチング素子は、制御回路1
03が出力する制御信号Tscanに基づいて動作するもの
であり、例えばFETのようなスイッチング素子を組み
合わせることにより構成することができる。
The scanning circuit 102 will be described. The circuit is provided with m switching elements therein (schematically shown by S1 to Sm in the figure). Each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 V (ground level), and is electrically connected to the terminals Dox1 to Doxm of the display panel 101. Each switching element of S1 to Sm is a control circuit 1
It operates on the basis of the control signal Tscan output by 03, and can be configured by combining switching elements such as FETs.

【0087】直流電圧源Vxは、本例の場合には表面伝
導型電子放出素子の特性(電子放出閾値電圧)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
閾値電圧以下となるような一定電圧を出力するよう設定
されている。
In the case of the DC voltage source Vx, the drive voltage applied to the non-scanned element is equal to or lower than the electron emission threshold voltage based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting element in this example. It is set to output such a constant voltage.

【0088】制御回路103は、外部より入力する画像
信号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部の動
作を整合させる機能を有する。制御回路103は、同期
信号分離回路106より送られる同期信号Tsyncに基づ
いて、各部に対してTscanおよびTsftおよTmryの各制
御信号を発生する。
The control circuit 103 has a function of matching the operation of each unit so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The control circuit 103 generates control signals Tscan, Tsft, and Tmry for each unit based on the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit 106.

【0089】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、一般的な周波数
分離(フィルター)回路等を用いて構成できる。同期信
号分離回路106により分離された同期信号は、垂直同
期信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜
上Tsync信号として図示した。前記テレビ信号から分離
された画像の輝度信号成分は便宜上DATA信号と表し
た。そのDATA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 television signal input from the outside, and uses a general frequency separation (filter) circuit or the like. Can be configured. The sync signal separated by the sync signal separation circuit 106 is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal, but is shown here as a Tsync signal for convenience of description. The luminance signal component of the image separated from the television signal is represented as a DATA signal for convenience. The DATA signal is input to the shift register 104.

【0090】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
毎にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記制
御回路103より送られる制御信号Tsftに基づいて動
作する(即ち、制御信号Tsftは、シフトレジスタ10
4のシフトクロックであるということもできる)。シリ
アル/パラレル変換された画像1ライン分(電子放出素
子n素子分の駆動データに相当)のデータは、Id1な
いし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 shift register 104 is for serial / parallel conversion of the DATA signal serially input in time series for each line of the image, and is based on the control signal Tsft sent from the control circuit 103. (Ie, the control signal Tsft is applied to the shift register 10).
It can be said that it is a shift clock of 4). 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.

【0091】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、I'd1〜I'dnとして出力され、変調信号発生器1
07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 I′d1 to I′dn, and the modulation signal generator 1
It is input to 07.

【0092】変調信号発生器107は、画像データI'd
1〜I'dnの各々に応じて表面伝導型電子放出素子の各
々を適切に駆動変調するための信号源であり、その出力
信号は、端子Doy1〜Doynを通じて表示パネル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 outputs the image data I'd
1 to I′dn is a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices, and an output signal of the signal source is supplied to the display panel 101 through terminals Doy1 to Doyn.
Is applied to the surface conduction electron-emitting device inside.

【0093】本発明の電子放出素子は放出電流Ieに対
して以下の基本特性を有している。即ち、電子放出には
明確な閾値電圧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。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
変化する。このことから、本素子にパルス状の電圧を印
加する場合、例えば電子放出闘値以下の電圧を印加して
も電子放出は生じないが、電子放出闘値以上の電圧を印
加する場合には電子ビームが出力される。その際、パル
スの波高値Vmを変化させることにより、出力電子ビー
ムの強度を制御することが可能である。また、パルスの
幅Pwを変化させることにより出力される電子ビームの
電荷の総量を制御することが可能である。
The electron-emitting device of the present invention has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, the electron emission has a clear threshold voltage Vth, and the electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied. For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the device. From this, when a pulsed voltage is applied to this element, 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 Beam is output. At that time, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value Vm of the pulse. Further, by changing the pulse width Pw, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam.

【0094】従って、入力信号に応じて電子放出素子を
変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調方
式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器107として、一定長さの電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜パルスの波
高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いること
ができる。
Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, a voltage modulation method, a pulse width modulation method, or the like can be adopted. When carrying out the voltage modulation method, as the modulation signal generator 107, a circuit of the voltage modulation method is used that generates a voltage pulse of a fixed length and appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data. be able to.

【0095】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器107として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ことができる。
When implementing the pulse width modulation method,
As the modulation signal generator 107, it is possible to use a circuit of a pulse width modulation system that generates a voltage pulse having a constant crest value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to input data.

【0096】シフトレジスタ104やラインメモリ10
5は、デジタル信号式のものもアナログ信号式のものも
採用できる。画像信号のシリアル/パラレル変換や記憶
が所定の速度で行なわれれば良いからである。
The shift register 104 and the line memory 10
The digital signal type 5 and the analog signal type 5 can be adopted. This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.

【0097】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路106の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要があるが、これには回路106の出力部にA/
D変換器を設ければ良い。これに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。即ち、デジタル信号を用いた電圧変調
方式の場合、変調信号発生器107には、例えばD/A
変換回路を用い、必要に応じて増幅回路などを付加す
る。パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器107に
は、例えば高速の発振器および発振器の出力する波数を
計数する計数器(カウンタ)及び計数器の出力値と前記
メモリの出力値を比較する比較器(コンパレータ)を組
み合せた回路を用いる。必要に応じて、比較器の出力す
るパルス幅変調された変調信号を表面伝導型電子放出素
子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加す
ることもできる。
When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit 106 into a digital signal.
A D converter may be provided. In relation to 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. That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, the modulation signal generator 107 is, for example, a D / A
A conversion circuit is used, and an amplification circuit or the like is added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 includes, for example, a high-speed oscillator and a counter that counts the number of waves output by the oscillator, and a comparator that compares the output value of the counter with the output value of the memory. A circuit that combines (comparators) is used. If necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse-width-modulated modulation signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added.

【0098】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器107には、例えばオペアンプなど
を用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフ
ト回路などを付加することもできる。パルス幅変調方式
の場合には、例えば、電圧制御型発振回路(VCO)を
採用でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動
電圧まで電圧増幅するための増幅器を付加することもで
きる。
In the case of the voltage modulation method using an analog signal, the modulation signal generator 107 may be an amplifier circuit using, for example, an operational amplifier, 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 voltage controlled oscillation circuit (VCO) can be adopted, and an amplifier for voltage amplification up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added if necessary.

【0099】このような構成をとり得る本発明の画像表
示装置においては、各電子放出素子に、容器外端子Dox
1乃至Doxm、Doy1乃至Doynを介して電圧を印加す
ることにより、電子放出が生ずる。高圧端子Hvを介し
てメタルバック85あるいは透明電極(不図示)に高圧
を印加し、電子ビームを加速する。加速された電子は、
蛍光膜84に衝突し、発光が生じて画像が形成される。
In the image display device of the present invention having such a structure, each electron-emitting device has a terminal outside the container Dox.
Electrons are emitted by applying a voltage through 1 to Doxm and Doy1 to Doyn. A high voltage is applied to the metal back 85 or a transparent electrode (not shown) via the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam. The accelerated electrons are
It collides with the fluorescent film 84 and emits light to form an image.

【0100】ここで述ベた画像形成装置の構成は1例で
あり、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能で
ある。入力信号については、NTSC方式を挙げたが入
力信号はこれに限られるものではなく、PAL、SEC
AM方式などのほか、それよりも多数の走査線からなる
TV信号(例えば、MUSE方式をはじめとする高品位
TV)方式をも採用できる。
The configuration of the image forming apparatus described above is an example, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. As for the input signal, the NTSC system is mentioned, but the input signal is not limited to this, and PAL, SEC
In addition to the AM system and the like, a TV signal (for example, a high-definition TV such as the MUSE system) system including a larger number of scanning lines can be adopted.

【0101】本発明の画像形成装置は、テレビジョン放
送の表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等
の表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成された光
プリンターとしての画像形成装置等としても用いること
ができる。
The image forming apparatus of the present invention can be used not only as a display apparatus for television broadcasting, a display apparatus such as a TV conference system or a computer, but also as an image forming apparatus as an optical printer constituted by using a photosensitive drum or the like. Can be used.

【0102】[0102]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳しく説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0103】(実施例1)図2に示した手順で、図1に
示した構成を有する電子源基板を作製した。
Example 1 An electron source substrate having the structure shown in FIG. 1 was produced by the procedure shown in FIG.

【0104】まず、よく洗浄された青板ガラスよりなる
基板1にスパッタリング法により金属薄膜を形成した
後、フォトリソエッチング法により素子電極2、3を形
成した。その材質は厚さ50ÅのTiを下引きとした厚
さ1000ÅのNi薄膜であり、素子電極間隔は2μm
とした。
First, a metal thin film was formed on the well-cleaned substrate 1 made of soda-lime glass by the sputtering method, and then the device electrodes 2 and 3 were formed by the photolithographic etching method. The material is a thin film of Ni with a thickness of 1000Å with Ti of 50Å thickness as an undercoat.
And

【0105】次に素子電極3と接続するようにY方向配
線73を形成した。Y方向配線73は銀ペーストを用
い、スクリーン印刷法でパターン化し、続いて焼成(焼
成温度は550度、ピーク保持時間は約10分)された
幅100μm、厚さ10μmの印刷配線である。次に絶
縁膜11を、ガラスを主成分とするペーストを印刷後焼
成することにより形成した。なお、上下間の絶縁性をよ
くするために印刷及び焼成を2回ずつ実施した。焼成温
度は550℃、ピーク保持時間は10分とした。印刷焼
成後の膜厚は30μmであった。
Next, the Y-direction wiring 73 was formed so as to be connected to the device electrode 3. The Y-direction wiring 73 is a printed wiring having a width of 100 μm and a thickness of 10 μm, which is patterned by screen printing using silver paste, and subsequently baked (baking temperature is 550 ° C., peak holding time is about 10 minutes). Next, the insulating film 11 was formed by printing a paste containing glass as a main component and baking the paste. Note that printing and firing were performed twice each in order to improve the insulation between the upper and lower parts. The firing temperature was 550 ° C. and the peak holding time was 10 minutes. The film thickness after printing and baking was 30 μm.

【0106】次にX方向配線72を絶縁膜11上に素子
電極2と接続するように形成した。形成法はY方向配線
と同様な手段を用い、幅300μm、厚さ20μmであ
った。
Next, the X-direction wiring 72 was formed on the insulating film 11 so as to be connected to the device electrode 2. The formation method was the same as that for the Y direction wiring, and the width was 300 μm and the thickness was 20 μm.

【0107】次に微粒子電子放出材からなる薄膜を有機
金属溶液の塗布焼成により形成し、その後フォトリソグ
ラフィー等によってパターニングを行うことで電子放出
部を含む薄膜4形成し、電子源が完成した(図2
(a))。
Next, a thin film made of a fine particle electron emitting material is formed by coating and baking an organic metal solution, and then patterned by photolithography or the like to form a thin film 4 including an electron emitting portion, and an electron source is completed (see FIG. Two
(A)).

【0108】絶縁性の支持体をX方向配線上にスクリー
ン印刷法を用いて、絶縁ペーストにより幅200μm、
高さ150μmで形成した(図2(b))。
An insulating support is formed on the wiring in the X direction by a screen printing method with an insulating paste to have a width of 200 μm.
It was formed with a height of 150 μm (FIG. 2B).

【0109】次に、遮蔽板の固定について図13を用い
て述べる。
Next, fixing the shield plate will be described with reference to FIG.

【0110】本例では、遮蔽板は50μmの厚さのCu
フィルムを、電子用開口部を長辺220μm×短辺7μ
mの長方形に、固定用開口部をφ100μmの円形に加
工したものを用いた(図13(a))。この遮蔽板の片
面からスクリーン印刷を用いて固定用開口部のみに支持
体形成に用いたペーストをこの開口よりもわずかに大き
なパターンで印刷し充填する。充填が終わるまで印刷と
乾燥を繰り返した後、もう一方の面から一度だけ同様に
印刷を行い、図13(b)のような状態を得る。
In this example, the shielding plate is made of Cu having a thickness of 50 μm.
The film has an electronic opening with 220 μm on the long side and 7 μ on the short side.
A rectangular shape of m was used, and the fixing opening was processed into a circular shape of φ100 μm (FIG. 13A). The paste used for forming the support is printed and filled in a pattern slightly larger than the opening only on the fixing opening by screen printing from one surface of the shielding plate. After repeating printing and drying until the filling is completed, the same printing is performed once from the other surface to obtain the state shown in FIG. 13B.

【0111】遮蔽板が電子放出部を覆い、かつ、電子用
開口部が支持体の中心になるよう位置合わせを行った
後、ペーストを焼成すると、ペーストが支持体に密着、
硬化し遮蔽板が固定された(図13(c))。
After the shielding plate covers the electron emission portion and the alignment is performed so that the electron opening is at the center of the support, the paste is fired to bring the paste into close contact with the support.
It was cured and the shielding plate was fixed (Fig. 13 (c)).

【0112】このように遮蔽板の固定の際に、遮蔽板へ
の固定手段の塗布にスクリーン印刷法を適用したため、
大面積にわたって素早く、かつ、均一に塗布することが
可能となった。
As described above, since the screen printing method was applied to apply the fixing means to the shielding plate when fixing the shielding plate,
It became possible to apply quickly and uniformly over a large area.

【0113】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て画像形成装置を構成した例
を、図14を用いて説明する。
Next, an example in which an image forming apparatus is constructed using the electron source of the simple matrix wiring manufactured as described above will be described with reference to FIG.

【0114】フォーミング前の表面伝導型電子放出素子
を多数作製した電子源基板71の5mm上方に、蛍光面
上にメタルバックが形成されたフェースプレート86を
支持枠82を介し配置し、フェースプレート、支持枠、
電子源基板の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中
あるいは窒素雰囲気中で400℃ないし500℃で10
分以上焼成することで封着した。図14において、7
3、72はそれぞれX方向及びY方向の配線である。
A face plate 86 having a metal back formed on the phosphor screen is placed 5 mm above the electron source substrate 71, which is formed with a large number of surface conduction electron-emitting devices before forming, via a support frame 82. Support frame,
Frit glass is applied to the bonding part of the electron source substrate, and the temperature is 400 ° C to 500 ° C in the air or nitrogen atmosphere for 10
It was sealed by baking for more than a minute. In FIG. 14, 7
Reference numerals 3 and 72 are wirings in the X and Y directions, respectively.

【0115】蛍光膜84は、モノクロームの場合は蛍光
体のみから成るが、本実施例では蛍光体はストライプ形
状の黒色部材(図11(a)参照、以下ブラックストラ
イプと称する)を採用し、先にブラックストライプを形
成し、その間隙部に各蛍光体を塗布し、蛍光膜を作製し
た。黒色部材の材料は、通常良く用いられている黒鉛を
主成分とする材料を用いた。基板に蛍光体を塗布する方
法はスラリー法を用いた。
In the case of monochrome, the fluorescent film 84 is composed of only the fluorescent material, but in this embodiment, the fluorescent material employs a stripe-shaped black member (see FIG. 11A, hereinafter referred to as black stripe). A black stripe was formed on the substrate, and each phosphor was applied to the gap to form a phosphor film. As the material of the black member, a material having graphite as a main component, which is commonly used, was used. A slurry method was used to apply the phosphor to the substrate.

【0116】また、蛍光膜上には通常、メタルバック8
5が設けられる。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)を行ない、その後、Alを真空蒸着することで
作製した。
Further, a metal back 8 is usually provided on the fluorescent film.
5 are provided. The metal back was produced by performing a smoothing treatment (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after producing the fluorescent film, and then vacuum-depositing Al.

【0117】フェースプレートには、更に蛍光膜の導電
性を高めるため、蛍光膜と基板の間に透明電極(不図
示)が設けられる場合もあるが、本実施例では、メタル
バックのみで十分な導電性が得られたので省略した。
The face plate may be provided with a transparent electrode (not shown) between the fluorescent film and the substrate in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film, but in this embodiment, only a metal back is sufficient. Since conductivity was obtained, it was omitted.

【0118】前述の封着を行なう際、カラーの場合は各
色蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけない
ため、十分な位置合わせを行なった。以上のようにして
完成したガラス容器内の雰囲気を排気管(図示せず)を
通じ真空ポンプにて排気し、十分な真空度に達した後、
容器外まで延びている配線およびY方向配線を通じ、電
子放出素子の素子電極間に電圧を印加し、電子放出部形
成用薄膜を通電処理(フォーミング処理)することによ
り、電子放出部を作製した。フォーミング処理の電圧波
形を図8に示す。
In the case of the above-mentioned sealing, in the case of color, the phosphors of the respective colors and the electron-emitting devices must correspond to each other, so that sufficient alignment was performed. After the atmosphere in the glass container completed as described above is exhausted by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown), after reaching a sufficient degree of vacuum,
A voltage was applied between the device electrodes of the electron-emitting device through the wiring extending to the outside of the container and the Y-direction wiring, and the thin film for forming the electron-emitting region was energized (forming process) to fabricate the electron-emitting unit. FIG. 8 shows the voltage waveform of the forming process.

【0119】図8中、T1及びT2は電圧波形のパルス幅
とパルス間隔であり、本実施例ではT1を1ミリ秒、T2
を10ミリ秒とし、三角波の波高値(フォーミング時の
ピーク電圧)は14Vとし、フォーミング処理は約1×
10-6Torrの真空雰囲気下で60秒間行なった。
In FIG. 8, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. In this embodiment, T1 is 1 millisecond and T2 is T2.
Is 10 milliseconds, the peak value of the triangular wave (peak voltage during forming) is 14 V, and the forming process is about 1 ×.
It was performed for 60 seconds under a vacuum atmosphere of 10 −6 Torr.

【0120】このように作製された電子放出部はパラジ
ウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状態と
なり、その微粒子の平均粒径は30Åであった。
In the electron-emitting portion thus produced, fine particles containing palladium element as a main component were dispersed and arranged, and the average particle diameter of the fine particles was 30Å.

【0121】次に、1×10-6Torr程度の真空度
で、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着
し、外囲器の封止を行なった。
Next, at a vacuum degree of about 1 × 10 -6 Torr, an unillustrated exhaust pipe was heated by a gas burner to be welded to seal the envelope.

【0122】最後に封止後の真空度を維持するために、
ゲッター処理を行なった。これは封止を行なう直前、あ
るいは封止後に抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法
により、画像形成装置内の所定の位置(不図示)に配置
されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理であ
る。ゲッターは通常Ba等が主成分であり、その蒸着膜
の吸着作用により、例えば1×10-5Torr〜1×1
-7Torrの真空度を維持するものである。
Finally, in order to maintain the degree of vacuum after sealing,
Getter processing was performed. This is a process of heating a getter placed at a predetermined position (not shown) in the image forming apparatus by a heating method such as resistance heating or high-frequency heating immediately before or after sealing to form a vapor deposition film. Is. 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 × 1.
The vacuum degree of 0 -7 Torr is maintained.

【0123】以上のようにして完成した本発明の画像形
成装置において、各表面伝導型電子放出素子には、X方
向配線、Y方向配線を通じ、走査信号および変調信号を
不図示の信号発生手段によりそれぞれ印加することによ
り電子放出させ、メタルバックから真空容器外まで延び
ている不図示の高電圧端子を通じて、メタルバックに数
KV以上の高圧を印加し、電子ビームを加速して、蛍光
膜に衝突させ、励起・発光させることで、画像を表示し
た。なお、遮蔽板は、不図示の配線手段により0V電位
に維持されている。
In the image forming apparatus of the present invention completed as described above, a scanning signal and a modulation signal are supplied to each surface conduction electron-emitting device through an X-direction wiring and a Y-direction wiring by a signal generating means (not shown). Electrons are emitted by applying each, and a high voltage of several KV or more is applied to the metal back through a high voltage terminal (not shown) extending from the metal back to the outside of the vacuum container to accelerate the electron beam and collide with the fluorescent film. Then, the image was displayed by exciting and emitting light. The shield plate is maintained at 0V potential by a wiring means (not shown).

【0124】本実施例により作製された画像表示装置で
は、従来のように電子放出素子の劣化や破壊を引き起こ
す荷電粒子の影響を受けないように、遮蔽板の位置が設
定され、かつ電位も設定されている。従って、電子放出
素子から出た電子はフェースプレートまで到達できる
が、荷電粒子は電子放出素子に到達できないため、その
ような荷電粒子による電子放出素子へのダメージが避け
られるようになった。
In the image display device manufactured according to this embodiment, the position of the shielding plate is set and the potential is also set so as not to be affected by the charged particles that cause the deterioration and destruction of the electron-emitting device as in the conventional case. Has been done. Therefore, the electrons emitted from the electron-emitting device can reach the face plate, but the charged particles cannot reach the electron-emitting device, so that damage to the electron-emitting device by such charged particles can be avoided.

【0125】(実施例2)実施例1と同様に支持体形成
済みの電子源基板を形成した。本実施例では遮蔽版の固
定に5つの固定用開口部を用いた。その位置は図15で
示したように4角と中心の一点の合計5つである。
Example 2 An electron source substrate on which a support has been formed was formed in the same manner as in Example 1. In this embodiment, five fixing openings were used to fix the shield plate. As shown in FIG. 15, there are a total of five positions, one at a corner and one at a center.

【0126】以下、実施例1と同様にスクリーン印刷を
用いて固定用開口部にペーストを充填し、乾燥後、電子
源基板と遮蔽板の位置合わせを行い、焼成することで遮
蔽板を有する電子源基板が完成した。
Thereafter, as in the first embodiment, the paste is filled in the fixing openings by screen printing, and after drying, the electron source substrate and the shield plate are aligned with each other and fired to form an electron having a shield plate. The source substrate is completed.

【0127】この電子源基板を用いて実施例1と同様に
支持枠、フェースプレートを封着し真空容器を形成後、
内部を排気し、フォーミングを行った。この後、ゲッタ
ー処理を行い、真空容器を封止する。最後に、駆動装置
を本装置と接続し画像表示を行った。
Using this electron source substrate, a supporting frame and a face plate were sealed and a vacuum container was formed in the same manner as in Example 1.
The inside was exhausted and forming was performed. After that, a getter process is performed to seal the vacuum container. Finally, the driving device was connected to this device to display an image.

【0128】本実施例で用いた遮蔽版は、加工時に、穴
の数を電子放出素子+5個とすることができ、コストお
よび加工時間を他の場合に比ベて最小にすることが可能
となった。
In the shield plate used in this example, the number of holes can be set to +5 electron-emitting devices at the time of processing, and cost and processing time can be minimized as compared with other cases. became.

【0129】[0129]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
遮蔽板の電子源基板への固定に際して、遮蔽板と電子源
基板の間隔の均一性が良くなり、該遮蔽板による電界分
布への影響を少なくすることができる。さらに、遮蔽板
の導入により電子放出素子への荷電粒子の影響がなくな
るため、画像表示装置の長寿命化を達成することができ
る。
As described above, according to the present invention,
When fixing the shield plate to the electron source substrate, the gap between the shield plate and the electron source substrate becomes more uniform, and the influence of the shield plate on the electric field distribution can be reduced. Furthermore, the introduction of the shielding plate eliminates the influence of charged particles on the electron-emitting device, so that the life of the image display device can be extended.

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

【図1】本発明の電子源の1例の構成を示す模式的斜視
図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of an example of an electron source of the present invention.

【図2】図1の電子源の製造手順を示す工程図である。FIG. 2 is a process drawing showing a manufacturing procedure of the electron source of FIG.

【図3】本発明の画像形成装置における電子の飛翔を示
す模式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the flight of electrons in the image forming apparatus of the present invention.

【図4】従来の表面伝導型電子放出素子の構成例を示す
模式的平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a configuration example of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【図5】平面型表面伝導型電子放出素子の構成を示す模
式図であり、(a)は平面図、(b)は断面図である。
5A and 5B are schematic diagrams showing a configuration of a planar surface conduction electron-emitting device, in which FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a sectional view.

【図6】垂直型表面伝導型電子放出素子の模式的断面図
である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a vertical surface conduction electron-emitting device.

【図7】表面伝導型電子放出素子の製造方法の1例にお
ける手順を示す工程図である。
FIG. 7 is a process chart showing a procedure in an example of a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device.

【図8】表面伝導型電子放出素子の製造に際して採用で
きる通電フォーミング処理における電圧波形2例を示す
波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram showing an example of two voltage waveforms in an energization forming process that can be adopted when manufacturing a surface conduction electron-emitting device.

【図9】マトリクス配置型の電子源基板の1例を示す模
式図である。
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a matrix arrangement type electron source substrate.

【図10】本発明の画像形成装置の表示パネルの1例を
示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic view showing an example of a display panel of the image forming apparatus of the present invention.

【図11】蛍光膜の例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic view showing an example of a fluorescent film.

【図12】画像形成装置にNTSC方式のテレビ信号に
応じて表示を行なうための駆動回路の1例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 12 is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing display according to an NTSC television signal on the image forming apparatus.

【図13】実施例1における電子源基板への遮蔽板の固
定について説明する工程図である。
FIG. 13 is a process diagram illustrating fixing of the shielding plate to the electron source substrate according to the first embodiment.

【図14】実施例1の画像形成装置のカットモデルの模
式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram of a cut model of the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment.

【図15】実施例2の画像形成措置のカットモデルの模
式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram of a cut model of the image forming device according to the second embodiment.

【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 10 細線絶縁層 11 絶縁層 13 支持体 14 遮蔽板 18 導電性薄膜 19 電子用開口部 21 固定用開口部 22 厚膜ペースト 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 メタルバック 86 フェースプレート 88 外囲器 91 黒色部材 92 蛍光体 101 表示パネル 102 走査回路 103 制御回路 104 シフトレジスタ 105 ラインメモリ 106 同期信号分離回路 107 変調信号発生器 1 substrate 2-3 element electrodes 4 Conductive thin film 5 Electron emission part 10 Fine wire insulation layer 11 insulating layer 13 Support 14 Shield 18 Conductive thin film 19 Electronic opening 21 Fixing opening 22 Thick film paste 71 electron source substrate 72 X direction wiring 73 Y direction wiring 74 Surface conduction electron-emitting device 75 connection 81 Rear plate 82 Support frame 83 glass substrate 84 Fluorescent film 85 metal back 86 face plate 88 envelope 91 Black member 92 phosphor 101 display panel 102 scanning circuit 103 control circuit 104 shift register 105 line memory 106 Sync signal separation circuit 107 Modulation signal generator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01J 29/82 H01J 31/12 C 31/12 1/30 E (56)参考文献 特開 平7−235257(JP,A) 特開 昭61−279030(JP,A) 特開 平7−451485(JP,A) 特開 平6−28987(JP,A) 特開 平1−286241(JP,A) 特開 平3−196442(JP,A) 特開 平8−338276(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 1/94 H01J 1/30 - 1/316 H01J 1/52 H01J 9/00 - 9/18 H01J 29/06 H01J 29/82 H01J 31/12 - 31/15 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01J 29/82 H01J 31/12 C 31/12 1/30 E (56) Reference JP-A-7-235257 (JP, A) JP 61-279030 (JP, A) JP 7-451485 (JP, A) JP 6-28987 (JP, A) JP 1-286241 (JP, A) JP 3-196442 (JP, A) JP-A-8-338276 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 1/94 H01J 1/30 -1/316 H01J 1/52 H01J 9 / 00-9/18 H01J 29/06 H01J 29/82 H01J 31/12-31/15

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に形成された電子放出素子が配線
接続されている電子源において、 前記配線上に絶縁性支持体が形成され、 該絶縁性支持体上に電子放出素子を覆い、前記電子放出
素子から放出される電子が通過するための電子用開口を
有する遮蔽板が形成されており、 該遮蔽板には前記電子用開口とは異なる固定用開口が設
けられており前記固定用開口に充填され、硬化した、固定用ペースト
を用いて前記 遮蔽板と前記絶縁性支持体とが接合されて
おり、 前記硬化した固定用ペーストがリベットの役割を果たす
ことにより、前記遮蔽板が前記絶縁性支持体に留められ
ていることを特徴とする電子源。
1. A electron source the electron emission device formed on a substrate is hardwired, the is insulating support on the wiring formation, covers the electron-emitting devices on said insulating support, said An electron emission element is formed with a shield plate having an electron opening through which electrons emitted from the electron emission element pass, and the shield plate is provided with a fixing opening different from the electron opening. , Fixing paste filled in the fixing opening and cured
It is engaged against the the insulating support and the shield plate with the
And the hardened fixing paste acts as a rivet.
Thereby, the electron source , wherein the shield plate is retained on the insulating support .
【請求項2】 前記ペーストの充填はスクリーン印刷法
によって行ったものである請求項1記載の電子源。
2. The electron source according to claim 1, wherein the filling of the paste is performed by a screen printing method.
【請求項3】 請求項1または2に記載の電子源ならび
に該電子源に対向して配置された加速電極と蛍光体を有
するフェースプレートを少なくとも有してなる表示パネ
ル。
3. A display panel comprising at least the electron source according to claim 1 or 2, and a face plate having an accelerating electrode and a phosphor arranged facing the electron source.
JP00580196A 1996-01-17 1996-01-17 Electron source and display panel Expired - Fee Related JP3402891B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00580196A JP3402891B2 (en) 1996-01-17 1996-01-17 Electron source and display panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00580196A JP3402891B2 (en) 1996-01-17 1996-01-17 Electron source and display panel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09199002A JPH09199002A (en) 1997-07-31
JP3402891B2 true JP3402891B2 (en) 2003-05-06

Family

ID=11621191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP00580196A Expired - Fee Related JP3402891B2 (en) 1996-01-17 1996-01-17 Electron source and display panel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3402891B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100444715C (en) * 2006-02-09 2008-12-17 友达光电股份有限公司 Shielding for full color technology of display element
JP4684925B2 (en) * 2006-03-17 2011-05-18 三菱電機株式会社 Field emission display

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09199002A (en) 1997-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3135118B2 (en) Substrate for forming electron source, electron source, image forming apparatus, and manufacturing method thereof
JP2001319564A (en) Substrate for forming electron source, electron source and picture display device using this substrate
JP2001319561A (en) Electron source and picture display device
JP3423519B2 (en) Image forming device
JP3402891B2 (en) Electron source and display panel
JP3478655B2 (en) Display panel manufacturing method
JPH09245649A (en) Manufacture of flat-panel for display, flat-panel display panel and flat-panel image forming device
JP3372759B2 (en) Electron emitting element, electron source using the same, and method of manufacturing image forming apparatus
JP3323750B2 (en) Electron emitting element, electron source including the same, and image forming apparatus
JP3408065B2 (en) Electron emitting element, electron source, and method of manufacturing image forming apparatus
JP3428806B2 (en) Electron emitting element, electron source substrate, and method of manufacturing image forming apparatus
JP3294487B2 (en) Method of manufacturing electron-emitting device, and method of manufacturing electron source, display panel, and image forming apparatus using the same
JP3472033B2 (en) Method of manufacturing electron source substrate and method of manufacturing image forming apparatus
JP3524278B2 (en) Image forming device
JP2000021305A (en) Manufacture of image display device
JP3466881B2 (en) Image forming device
JP3459720B2 (en) Method of manufacturing electron source and method of manufacturing image forming apparatus
JP3423527B2 (en) Electron emitting element, electron source substrate, electron source, display panel, and method of manufacturing image forming apparatus
JPH09277586A (en) Electron source, image forming device and manufacture thereof
JP3548431B2 (en) Electron source and image forming apparatus using the electron source
JPH09330676A (en) Electron emitting element, electron source, and image forming device
JPH09219163A (en) Wiring forming method, matrix wiring formed by the method, manufacture of electron source, electron source and image forming device
JPH09231923A (en) Image forming device and manufacture thereof
JPH09199008A (en) Electron source and manufacture thereof, display panel and image forming device
JPH09283010A (en) Electron source, image forming device, and their manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080229

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090228

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100228

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100228

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110228

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120229

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130228

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140228

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees