JP2000200544A - Method of manufacturing electron-emitting device, and method of manufacturing electron source and image forming apparatus - Google Patents
Method of manufacturing electron-emitting device, and method of manufacturing electron source and image forming apparatusInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好な電子放出特性を有する電子放出素子の
製造方法を提供する。
【解決手段】 基体上に一対の電極と電子放出部を有す
る導電性薄膜を有する電子放出素子の製造方法におい
て、前記基体に有機金属とその有機金属の熱分解によっ
て生成する金属微粒子の二次凝集を抑制するための金属
微粒子分散剤とを含有する有機金属含有水溶液を付与す
る工程と、前記基体に付与された有機金属溶液を熱分解
して導電性薄膜を形成する工程を有する電子放出素子の
製造方法。(57) Abstract: Provided is a method of manufacturing an electron-emitting device having good electron-emitting characteristics. SOLUTION: In a method of manufacturing an electron-emitting device having a conductive thin film having a pair of electrodes and an electron-emitting portion on a substrate, secondary aggregation of an organic metal and metal fine particles generated by thermal decomposition of the organic metal on the substrate. Providing an organic metal-containing aqueous solution containing a metal fine particle dispersant and a metal fine particle dispersant, and thermally decomposing the organic metal solution applied to the substrate to form a conductive thin film. Production method.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表面伝導型電子放
出素子、該電子放出素子を用いた電子源、該電子源を用
いた画像形成装置の各々の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface conduction electron-emitting device, an electron source using the electron-emitting device, and a method for manufacturing an image forming apparatus using the electron source.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、電子放出素子としては大別し
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」という)、金属/絶縁層/金属型
(以下「MIM型」という)や表面伝導型電子放出素子
等がある。2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices using a thermionic electron-emitting device and a cold-cathode electron-emitting device have been known. The cold cathode electron-emitting 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 electron-emitting device, and the like.
【0003】FE型の例としては、W.P.Dyke&
W.W.Dolan,“Fieldemissio
n”,Advance in Electron Ph
ysics,8,89(1956)あるいはC.A.S
pindt,“PHYSICAL Propertie
s of thin−film field emis
sion cathodes with molybd
enium cones”,J.Apply.Phy
s.,47,5248(1976)等に開示されたもの
が知られている。[0003] As an example of the FE type, W. P. Dyke &
W. W. Dolan, "Fielddemissio
n ", Advance in Electron Ph
ysics, 8, 89 (1956) or C.I. A. S
pindt, "PHYSICAL Properties"
s of thin-film field emis
sion cathodes with mollybd
eneium cones ", J. Apply. Phys.
s. , 47, 5248 (1976).
【0004】MIM型の例としては、C.A.Mea
d,“Operation of Tunnel−Em
ission Devices”,J.Apply.P
hys.,32,646(1961)等に開示されたも
のが知られている。As an example of the MIM type, C.I. A. Mea
d, “Operation of Tunnel-Em
issue Devices ", J. Apply. P.
hys. , 32, 646 (1961).
【0005】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
M.I.Elinson,“Radio Eng.El
ectron Pys.”、10,1290(196
5)等に開示されたものがある。Examples of the surface conduction electron-emitting device type include:
M. I. Elinson, "Radio Eng. El.
electron Pys. , 10, 1290 (196
5) and the like.
【0006】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことに
より、電子放出が生ずる現象を利用するものである。こ
の表面伝導型電子放出素子としては、前記Elinso
n等によるSnO2薄膜を用いたもの、Au薄膜による
もの[G.Dittmer,“Thin SolidF
ilms,”9,317(1972)]、In2O3/S
nO2薄膜によるもの[M.Hartwell and
C.G.Fonstad,“IEEE Trans.
ED Conf.”,519(1975)]、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。[0006] The surface conduction electron-emitting device utilizes the phenomenon that electron emission occurs when a current flows through a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As this surface conduction type electron-emitting device, the above-mentioned Elinso
n using an SnO 2 thin film, an Au thin film [G. Dittmer, “Thin SolidF
ilms, "9,317 (1972)] , In 2 O 3 / S
nO 2 thin film [M. Hartwell and
C. G. FIG. Fonstad, "IEEE Trans.
ED Conf. , 519 (1975)], using a thin carbon film [Hisashi Araki et al., Vacuum, Vol. 26, No. 1,
22 (1983) and the like have been reported.
【0007】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のM.Hartwellの素子構成を図
11に模式的に示す。同図において11は基体である。
14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15が
形成される。尚、図中の素子電極間隔L1は、0.5〜
lmm、W1は、0.lmmで設定されている。As a typical example of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M.P. FIG. 11 schematically shows the Hartwell device configuration. In the figure, reference numeral 11 denotes a base.
Reference numeral 14 denotes a conductive thin film, which is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and the electron emitting portion 15 is formed by an energization process called energization forming described later. The device electrode interval L1 in the figure is 0.5 to
1 mm and W1 are equal to 0. It is set at 1 mm.
【0008】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜14を予め通
電フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部
15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14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例えばlV/min.程
度を印加通電し、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もし
くは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出
部15を形成することである。尚、電子放出部15は導
電性薄膜14の一部に亀裂が発生し、その亀裂付近から
電子放出が行われる。前記通電フォーミング処理をした
表面伝導型電子放出素子は、上述導電性薄膜14に電圧
を印加し、素子に電流を流すことにより、上述電子放出
部15より電子を放出せしめるものである。Heretofore, in these surface conduction electron-emitting devices, it has been general that the electron-emitting portion 15 is formed beforehand by performing an energization process called energization forming on the conductive thin film 14 before electron emission. That is, energization forming means a DC voltage or a very slowly increasing voltage, for example, lV / min. This is to form the electron-emitting portion 15 in which the conductive thin film is locally destroyed, deformed or deteriorated by applying a certain amount of electric current to make it electrically high-resistance. In the electron emitting section 15, a crack is generated in a part of the conductive thin film 14, and the electron is emitted from the vicinity of the crack. The surface conduction type electron-emitting device which has been subjected to the energization forming process is configured to apply a voltage to the conductive thin film 14 and allow a current to flow through the device, thereby causing the electron-emitting portion 15 to emit electrons.
【0009】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純で製造も容易であることから、大面積にわたる多数
素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を
生かせるようないろいろな応用が研究されている。例え
ば、荷電ビーム源、表示装置等があげられる。多数の表
面伝導型電子放出素子を配列形成した例としては、後述
するように、梯型配置と呼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64−031332号公
報、特開平1−283749号公報、特開平1−257
552号公報等)。The above-described surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be arrayed over a large area because of its simple structure and easy manufacture. Therefore, various applications that make use of this feature are being studied. For example, a charged beam source, a display device, and the like can be given. As an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and arranged, as will be described later, a surface conduction electron-emitting device is arranged in parallel called a trapezoidal arrangement, and both ends of each element are wired (also referred to as common wiring). ), An electron source in which a number of rows each connected to each other are arranged (for example, JP-A-64-031332, JP-A-1-283737, JP-A-1-257).
552).
【0010】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、表面伝導型電子放出素子を多数配置した
電子源と、電子源より放出された電子によって可視光を
発光せしめる蛍光体とを組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、米国特許第50668
83号)。In recent years, in particular, in an image forming apparatus such as a display device, a flat panel display device using a liquid crystal has been
However, since it is not a self-luminous type, there is a problem that a backlight must be provided, and the development of a self-luminous type display device has been desired. As a self-luminous display device, there is an image forming apparatus which is a display device in which an electron source in which many surface conduction electron-emitting devices are arranged and a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron source are combined. (Eg, US Pat. No. 5,068,668)
No. 83).
【0011】なお、従来、多数の表面伝導型電子放出素
子より構成された電子源より電子を放出し、蛍光体を発
光させる素子の選択は、上述の多数の表面伝導型電子放
出素子を並列に配置し結線した配線(行方向配線と呼
ぶ)、行方向配線と直交する方向に(列方向と呼ぶ)該
電子源と蛍光体間の空間に配置された制御電極(グリッ
ドと呼ぶ)と列方向配線への適当な駆動信号によるもの
である(例えば、特開平1−283749号公報等)。Conventionally, an element which emits electrons from an electron source composed of a large number of surface conduction electron-emitting devices and emits a phosphor is selected by connecting the above-mentioned many surface conduction electron-emitting devices in parallel. Arranged and connected wiring (referred to as row direction wiring), control electrodes (referred to as grids) arranged in a space between the electron source and the phosphor in a direction orthogonal to the row direction wiring (referred to as column direction) and column direction This is based on an appropriate drive signal to the wiring (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2384749).
【0012】また、表面伝導型電子放出素子の製造方法
において、大面積に有利な製造方法として、真空を用い
たスパッタ法や蒸着法によらず、導電性薄膜を形成する
方法が提案されている。その一例は、有機金属含有溶液
をスピンナーによって基体上に塗布後、所望の形状にパ
ターニングし、有機金属を熱分解し導電性薄膜を得る電
子放出素子の製造方法である。さらに、特開平8−17
1850号公報においては、前記導電性薄膜の所望の形
状のパターニング工程において、リソグラフィー法を用
いずバブルジェット法やピエゾジェット法等のインクジ
ェット法によって、基体上に有機金属含有溶液の液滴を
付与し、所望の形状の導電性薄膜を形成する製造方法を
提案している。As a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device, a method of forming a conductive thin film has been proposed as a manufacturing method advantageous for a large area without using a sputtering method or a vapor deposition method using a vacuum. . One example is a method for manufacturing an electron-emitting device in which an organic metal-containing solution is applied onto a substrate by a spinner, then patterned into a desired shape, and the organic metal is thermally decomposed to obtain a conductive thin film. Further, JP-A-8-17
In 1850, in a patterning step of a desired shape of the conductive thin film, a droplet of an organic metal-containing solution is applied onto a substrate by an inkjet method such as a bubble jet method or a piezo jet method without using a lithography method. Has proposed a method of forming a conductive thin film having a desired shape.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機金
属含有溶液を基体上に付与して熱分解し、金属及び金属
酸化物の微粒子からなる導電性薄膜を形成した際、導電
性薄膜に微粒子の集合体(以下、二次粒子と記す)が発
生する場合があった。この微粒子からなる導電性薄膜に
通電フォーミングを施し亀裂を形成するとき、この二次
粒子に沿って亀裂が形成され、亀裂の蛇行などを生じさ
せるため、得られる電子放出素子の電子放出特性にバラ
ツキが発生する場合があった。However, when an organic metal-containing solution is applied to a substrate and thermally decomposed to form a conductive thin film composed of fine particles of a metal and a metal oxide, the aggregation of the fine particles in the conductive thin film is reduced. In some cases, bodies (hereinafter referred to as secondary particles) were generated. When a conductive thin film made of the fine particles is subjected to energization forming to form a crack, a crack is formed along the secondary particle and the meandering of the crack occurs, so that the electron emission characteristics of the obtained electron-emitting devices vary. May occur.
【0014】また、前記電子放出素子を複数配置した電
子源と蛍光体等の画像形成部材とを対向して配置し構成
した画像形成装置においても、電子放出特性のバラツキ
は画像品位の低下に結び付き問題であった。Also, in an image forming apparatus in which an electron source having a plurality of the electron emitting elements and an image forming member such as a phosphor are arranged to face each other, the variation in the electron emission characteristics leads to a decrease in image quality. It was a problem.
【0015】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、良好な電子放出特性を有する電子放
出素子の製造方法、及び均一性が高く良好な複数の電子
放出素子を配置した電子源の製造方法、さらには均一性
が高く良好な表示品位の前記電子源と蛍光体等の画像形
成部材とを対向して構成した画像形成装置の製造方法を
提供することを目的としている。The present invention has been made in order to solve such a problem, and a method for manufacturing an electron-emitting device having good electron-emitting characteristics, and a plurality of electron-emitting devices having high uniformity and good electron emission are arranged. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electron source, and a method for manufacturing an image forming apparatus in which the electron source having high uniformity and good display quality and an image forming member such as a phosphor are opposed to each other.
【0016】また、さらには歩留りが高く安価な電子放
出素子、電子源及び画像形成装置の製造方法を提供する
ことを目的としている。Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electron-emitting device, an electron source, and an image forming apparatus, which has a high yield and is inexpensive.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第一の発
明は、基体上に一対の電極と電子放出部を有する導電性
薄膜を有する電子放出素子の製造方法において、前記基
体に有機金属とその有機金属の熱分解によって生成する
金属微粒子の二次凝集を抑制するための金属微粒子分散
剤とを含有する有機金属含有水溶液を付与する工程と、
前記基体に付与された有機金属溶液を熱分解して導電性
薄膜を形成する工程を有することを特徴とする電子放出
素子の製造方法である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electron-emitting device having a conductive thin film having a pair of electrodes and an electron-emitting portion on a substrate, wherein the substrate comprises And applying an organic metal-containing aqueous solution containing a metal fine particle dispersant for suppressing secondary aggregation of metal fine particles generated by thermal decomposition of the organic metal,
A method for producing an electron-emitting device, comprising a step of thermally decomposing an organometallic solution applied to the substrate to form a conductive thin film.
【0018】本発明の第二の発明は、基体上に一対の電
極と電子放出部を有する導電性薄膜を有する電子放出素
子が前記基体上に複数配置されている電子源の製造方法
において、前記電子放出素子を上記の方法により形成す
ることを特徴とする電子源の製造方法である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electron source, wherein a plurality of electron-emitting devices having a conductive thin film having a pair of electrodes and an electron-emitting portion on a substrate are arranged on the substrate. A method of manufacturing an electron source, wherein an electron-emitting device is formed by the above method.
【0019】本発明の第三の発明は、基体上に一対の電
極と電子放出部を有する導電性薄膜を有する電子放出素
子が前記基体上に複数配置されている電子源と画像形成
部材を対向して配置した画像形成装置の製造方法におい
て、前記電子放出素子を上記の方法により形成すること
を特徴とする画像形成装置の製造方法である。According to a third aspect of the present invention, an image forming member is opposed to an electron source in which a plurality of electron-emitting devices each having a pair of electrodes and a conductive thin film having an electron-emitting portion are arranged on the substrate. A method of manufacturing an image forming apparatus, wherein the electron-emitting device is formed by the above method.
【0020】前記金属微粒子分散剤は、金属と錯形成可
能な配位性官能基を有し、金属微粒子の保護高分子とし
て作用する水溶性高分子であり、例えばポリ(N−ビニ
ル−2−ピロリドン)を用いることが好ましい。The metal fine particle dispersant is a water-soluble polymer having a coordinating functional group capable of forming a complex with a metal and acting as a protective polymer for the metal fine particles. (Pyrrolidone) is preferred.
【0021】また、有機金属と金属微粒子分散剤とを含
有する有機金属含有水溶液には、表面張力を調整する目
的から1価で炭素数1〜4の低級アルコールを含有させ
ることが好ましく、その低級アルコールとしては、メタ
ノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノ
ール、2−ブタノールのいずれかを用いることがより好
ましい。前記低級アルコールの含有濃度としては、5〜
35重量%の範囲が好ましい。The organic metal-containing aqueous solution containing the organic metal and the fine metal particle dispersant preferably contains a monohydric lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms for the purpose of adjusting the surface tension. As the alcohol, it is more preferable to use any of methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and 2-butanol. The content concentration of the lower alcohol is 5 to
A range of 35% by weight is preferred.
【0022】さらに、前記有機金属含有水溶液に金属微
粒子の分散性を安定化する目的から前記有機金属の熱分
解温度よりも沸点の高い水溶性溶媒を含有させることが
好ましく、その水溶性高沸点溶媒としてグリセリンなど
の多価アルコールを用いることがより好ましい。Further, in order to stabilize the dispersibility of the fine metal particles in the organic metal-containing aqueous solution, it is preferable to include a water-soluble solvent having a boiling point higher than the thermal decomposition temperature of the organic metal. It is more preferable to use a polyhydric alcohol such as glycerin.
【0023】前記基体に有機金属含有水溶液を付与する
工程は、スピンナー等による塗布法、インクジェット法
が用いられるが、好ましくはバブルジェット方式あるい
はピエゾジェット方式のインクジェット法が用いられ
る。In the step of applying the organic metal-containing aqueous solution to the substrate, a coating method using a spinner or the like or an ink jet method is used, and preferably, a bubble jet method or a piezo jet method is used.
【0024】本発明の基体上に一対の電極と電子放出部
を有する導電性薄膜を有する電子放出素子の製造方法に
おいて、前記基体に有機金属を熱分解して導電性薄膜を
形成する工程に先立ち、前記基体に付与する有機金属含
有水溶液に熱分解によって生成する金属微粒子の二次凝
集を抑制するための金属微粒子分散剤を含有することに
よって、二次粒子生成による膜密度の上昇や膜密度分布
の拡大を抑制し、導電性薄膜に電子放出部を形成する工
程等に与える影響を少なくし、電子放出特性を再現よく
形成することができるようになる。基体に付与された有
機金属含有水溶液は、スピンナーで塗布した場合は均一
性の高い膜厚が得られるようになり、インクジェット法
によって液滴を付与した場合は所望の形状が得られるよ
うになる。In the method of manufacturing an electron-emitting device having a conductive thin film having a pair of electrodes and an electron-emitting portion on a substrate according to the present invention, prior to a step of forming a conductive thin film by thermally decomposing an organic metal on the substrate. Increasing the film density and film density distribution due to the formation of secondary particles by including a metal fine particle dispersant for suppressing secondary aggregation of metal fine particles generated by thermal decomposition in the organic metal-containing aqueous solution applied to the substrate. The electron emission characteristics can be formed with good reproducibility by suppressing the effect on the step of forming an electron emission portion on the conductive thin film and the like. When the organic metal-containing aqueous solution applied to the substrate is applied by a spinner, a highly uniform film thickness can be obtained, and when a droplet is applied by an inkjet method, a desired shape can be obtained.
【0025】以上のように、本発明によれば、従来技術
の課題が解決され、良好な電子放出特性を有する電子放
出素子の製造方法、及び均一性が高く良好な複数の電子
放出素子を配置した電子源の製造方法、さらには均一性
が高く良好な表示品位の前記電子源と蛍光体等の画像形
成部材を対向して構成した画像形成装置の製造方法が提
供できる。As described above, according to the present invention, the problems of the prior art are solved, a method of manufacturing an electron-emitting device having good electron-emitting characteristics, and a plurality of electron-emitting devices having high uniformity and good arrangement. And a method for manufacturing an image forming apparatus in which the electron source having high uniformity and good display quality and an image forming member such as a phosphor are opposed to each other.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】本発明の特徴について説明する。
本発明者は、有機金属含有水溶液を基体上に付与し熱分
解する工程(焼成工程とも呼ぶ)を鋭意検討した結果、
有機金属含有水溶液の焼成工程を次のように考えた。す
なわち、基体に付与された有機金属含有水溶液の焼成工
程は、溶媒となる水及びアルコールがその沸点の順に蒸
発し、同時に有機金属が熱分解し、金属及び金属酸化物
が形成する工程であるが、前記金属微粒子の二次粒子の
形成は、金属微粒子が形成された際、金属微粒子の表面
が金属微粒子と錯形成可能な高分子分散剤が存在すると
抑制できることを発見した。また、前記二次粒子形成の
抑制は、前記有機金属の熱分解温度よりも高い沸点を有
し、金属微粒子分散剤に対して溶解作用を有する水溶性
高沸点溶媒を前記有機金属含有水溶液に含有させ、金属
微粒子と金属微粒子分散剤と水溶性高沸点溶媒との間で
溶媒和を形成することによって促進される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The features of the present invention will be described.
As a result of intensive studies on the step of applying an organic metal-containing aqueous solution on a substrate and thermally decomposing the same (also referred to as a firing step),
The firing process of the organic metal-containing aqueous solution was considered as follows. That is, the baking step of the organic metal-containing aqueous solution applied to the substrate is a step in which water and alcohol serving as a solvent evaporate in the order of their boiling points, and at the same time, the organic metal is thermally decomposed to form a metal and a metal oxide. The present inventors have discovered that the formation of the secondary particles of the metal fine particles can be suppressed by the presence of a polymer dispersant capable of complexing the surface of the metal fine particles with the metal fine particles when the metal fine particles are formed. Further, the suppression of the secondary particle formation has a boiling point higher than the thermal decomposition temperature of the organic metal, a water-soluble high-boiling solvent having a dissolving effect on the metal fine particle dispersant is contained in the organic metal-containing aqueous solution. And a solvation between the metal fine particles, the metal fine particle dispersant, and the water-soluble high-boiling solvent is promoted.
【0027】したがって、本発明の電子放出素子の製造
方法は、基体上に一対の電極と電子放出部を有する導電
性薄膜を有する電子放出素子の製造方法において、前記
基体に有機金属とその有機金属の熱分解によって生成す
る金属微粒子の二次凝集を抑制するための金属微粒子分
散剤とを含有する有機金属含有水溶液を付与する工程
と、前記基体に付与された有機金属溶液を熱分解して導
電性薄膜を形成する工程を有することを特徴とする。Therefore, the method of manufacturing an electron-emitting device according to the present invention is directed to a method of manufacturing an electron-emitting device having a conductive thin film having a pair of electrodes and an electron-emitting portion on a substrate. Applying an organic metal-containing aqueous solution containing a metal fine particle dispersant for suppressing secondary agglomeration of the metal fine particles generated by thermal decomposition of the metal fine particles, and thermally decomposing the organic metal solution applied to the substrate to form a conductive material. A step of forming a conductive thin film.
【0028】本発明で用いられる前記の有機金属には水
溶性の金属化合物が用いられ、具体的には、金属のハロ
ゲン化合物、硝酸化合物、亜硝酸化合物、アミン錯体、
有機アミン錯体等の金属塩あるいは金属錯体であって、
特に有機金属化合物が焼成の容易さから適当である。As the organic metal used in the present invention, a water-soluble metal compound is used, and specifically, a metal halogen compound, a nitrate compound, a nitrite compound, an amine complex,
A metal salt or a metal complex such as an organic amine complex,
In particular, an organometallic compound is suitable because of the ease of firing.
【0029】前記の有機金属化合物の例としては金属の
有機酸塩を挙げることができ、その有機酸としては具体
例をあげるならば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、
イソ酪酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸等の炭素数1
ないし4のカルボキシル基を有する酸のいずれかをあげ
ることができる。特には酢酸、プロピオン酸が好適に用
いられる。炭素数5以上の酸の金属塩では水への溶解度
が低くなり、電子放出素子の製造方法において基板に付
与する溶液における金属の含有量が低くなるため使用し
がたくなる。Examples of the organometallic compounds include organic acid salts of metals. Specific examples of the organic acid include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, and the like.
1 carbon atoms such as isobutyric acid, oxalic acid, malonic acid and succinic acid
And any one of acids having a carboxyl group of 4 to 4. In particular, acetic acid and propionic acid are preferably used. A metal salt of an acid having 5 or more carbon atoms has low solubility in water, and the content of a metal in a solution applied to a substrate in a method for manufacturing an electron-emitting device is low, so that it is difficult to use the metal salt.
【0030】前記有機金属含有水溶液中の金属としての
濃度範囲は、0.1重量%以上1重量%以下の範囲が好
ましい。The concentration range of the metal in the organic metal-containing aqueous solution is preferably from 0.1% by weight to 1% by weight.
【0031】本発明で用いられる前記の有機金属化合物
の金属元素としては、白金、パラジウム、ルテニウム等
の白金族元素、金、銀、銅、クロム、タンタル、鉄、タ
ングステン、鉛、亜鉛、スズ等を用いることができる。The metal element of the organometallic compound used in the present invention includes platinum group elements such as platinum, palladium and ruthenium, gold, silver, copper, chromium, tantalum, iron, tungsten, lead, zinc, tin and the like. Can be used.
【0032】特に水に対する溶解性が良好で溶液が長期
にわたり保存可能な安定性を有し、焼成の容易な有機金
属化合物として、金属のエタノールアミン・カルボン酸
錯体をあげることができる。具体的には、エタノールア
ミンと酢酸基とパラジウムとからなる有機金属化合物が
良好に用いられる。Particularly, as an organometallic compound which has good solubility in water and has a stability that the solution can be stored for a long period of time, and which is easily calcined, a metal ethanolamine / carboxylic acid complex can be mentioned. Specifically, an organometallic compound composed of ethanolamine, an acetic acid group, and palladium is preferably used.
【0033】金属微粒子分散剤としては、金属と錯形成
可能な配位性官能基を有し、かつ金属微粒子の保護高分
子として作用する水溶性高分子が用いられが、特に水溶
性及び後述するグリセリンなどへの溶解性も考慮したポ
リ(N−ビニル−2−ピロリドン)、ポリアクリル酸塩
などを用いることが好ましい。As the metal fine particle dispersant, a water-soluble polymer having a coordinating functional group capable of forming a complex with a metal and acting as a protective polymer for the metal fine particles is used. It is preferable to use poly (N-vinyl-2-pyrrolidone), polyacrylate and the like in consideration of solubility in glycerin and the like.
【0034】有機金属含有水溶液に含有される金属微粒
子分散剤の含有量は、0.4〜4重量%が好ましい。The content of the fine metal particle dispersant contained in the aqueous solution containing an organic metal is preferably 0.4 to 4% by weight.
【0035】前記水溶性高沸点溶媒として、好ましくは
エチレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール
を用いるが、この場合、有機金属として、用いる水溶性
高沸点溶媒の沸点より熱分解温度の低いものを用いる。
有機金属は、有機配位子の種類や構造および対イオンの
種類によって熱分解温度を変えられるため、用いる水溶
性高沸点溶媒によって適するものを選べば良い。As the water-soluble high-boiling solvent, a polyhydric alcohol such as ethylene glycol or glycerin is preferably used. In this case, an organic metal having a thermal decomposition temperature lower than the boiling point of the water-soluble high-boiling solvent used is used. .
Since the thermal decomposition temperature of the organic metal can be changed depending on the type and structure of the organic ligand and the type of the counter ion, a suitable one may be selected depending on the water-soluble high boiling point solvent used.
【0036】有機金属含有水溶液に含有される水溶性高
沸点溶媒の含有量は、0.2〜3重量%が好ましい。The content of the water-soluble high-boiling solvent contained in the organic metal-containing aqueous solution is preferably from 0.2 to 3% by weight.
【0037】また、基体に有機金属含有水溶液を付与す
るために、適宜前記水溶液の表面張力を変えることが好
ましく、前記水溶液の表面張力は1価で炭素数1〜4の
低級アルコールを含有させることで変えることができ
る。前記低級アルコールとして、メタノール、エタノー
ル、1−プロパノール、2−プロパノール、2−ブタノ
ールのいずれかを用いることがより好ましい。前記低級
アルコールの含有濃度としては、5〜35重量%の範囲
が好ましく用いられる。Further, in order to impart an organic metal-containing aqueous solution to the substrate, it is preferable to appropriately change the surface tension of the aqueous solution, and the aqueous solution contains a monohydric lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms. Can be changed with. It is more preferable to use any of methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and 2-butanol as the lower alcohol. The concentration of the lower alcohol is preferably in the range of 5 to 35% by weight.
【0038】また本発明で用いる前記有機金属含有水溶
液に含有される水は、前記組成物以外の組成物として用
いられ、不用な不純物の少ない、イオン交換された蒸留
水を用いることが望ましい。The water contained in the organic metal-containing aqueous solution used in the present invention is used as a composition other than the above-mentioned composition, and it is desirable to use ion-exchanged distilled water containing little unnecessary impurities.
【0039】前記の有機金属含有水溶液を絶縁性基板上
に塗布して塗膜とした後、後述するように乾燥加熱焼成
することにより有機成分が分解消失して導電性薄膜が基
板上に形成される。前記の塗布手段としてはディッピン
グ、スピン塗布、スプレー塗布等の従来公知の液体塗布
手段を用いることができる。After the above-mentioned aqueous solution containing an organic metal is applied on an insulating substrate to form a coating film, the organic component is decomposed and eliminated by drying and heating and baking as described later to form a conductive thin film on the substrate. You. As the coating means, a conventionally known liquid coating means such as dipping, spin coating and spray coating can be used.
【0040】通常、電子放出素子を作成する目的におい
て前記の導電性薄膜は基板上の所定の位置に所定の形状
として形成する必要がある。そのような導電性薄膜の部
分的形成の方法としては、導電性薄膜をいったん基板上
に形成した後に不要部分を除去することにより所定位置
にのみ導電性薄膜を残す方法、あるいは、前記の有機金
属含有水溶液の塗膜をいったん基板上に形成した後に不
要な塗膜部分を除去してから加熱焼成して所定位置にの
み導電性薄膜を形成する方法あるいは、基板上の所定の
位置のみに前記の有機金属含有水溶液を塗布して加熱焼
成することにより所定位置にのみ導電性薄膜を形成する
方法を用いることができる。Usually, for the purpose of producing an electron-emitting device, the conductive thin film needs to be formed at a predetermined position on a substrate in a predetermined shape. As a method of partially forming such a conductive thin film, a method of forming a conductive thin film once on a substrate and then removing an unnecessary portion to leave the conductive thin film only at a predetermined position, or the above-described organic metal A method of forming an electroconductive thin film only at a predetermined position by heating and baking after removing an unnecessary coating portion after forming a coating film of the aqueous solution once on the substrate, or the method described above only at a predetermined position on the substrate. A method of forming a conductive thin film only at a predetermined position by applying an organic metal-containing aqueous solution and heating and baking can be used.
【0041】前記の基板上の所定位置のみに有機金属含
有水溶液を塗布する工程は、マスクを介してディッピン
グ、スピン塗布、スプレー塗布等の従来公知の液体塗布
手段を用いて行う工程であってもよいが、マスクを用い
ることなく基板上の所定の位置にのみ前記有機金属含有
水溶液の液滴を付与する工程であってもよい。The step of applying the organic metal-containing aqueous solution only to a predetermined position on the substrate may be a step performed by using a conventionally known liquid coating means such as dipping, spin coating, spray coating or the like through a mask. Alternatively, a step of applying the droplet of the organic metal-containing aqueous solution only to a predetermined position on the substrate without using a mask may be employed.
【0042】上記の有機金属含有水溶液の液滴を基板に
付与する手段は、液滴を形成し付与することが可能なら
ば任意の方法でよいが、特に微小な液滴を効率良く適度
な精度で発生付与でき制御性も良好なインクジェット方
式が便利である。インクジェット方式にはピエゾ素子等
のメカニカルな衝撃により液滴を発生付与するものや、
微小ヒータ等で液を加熱し突沸により液滴を発生付与す
るバブルジェット方式などがあるが、いずの方式でも十
ナノグラム程度から数十マイクログラム程度までの微小
液滴を再現性良く発生し基板に付与することができる。The means for applying the organic metal-containing aqueous solution droplets to the substrate may be any method as long as the droplets can be formed and applied. It is convenient to use an ink jet system which can generate and give a good controllability. Ink jet systems generate droplets by mechanical impact such as piezo elements,
There is a bubble jet method in which the liquid is heated by a micro heater or the like and droplets are generated by bumping, etc.In any case, micro droplets from about 10 nanograms to several tens of micrograms are generated with good reproducibility. Can be provided.
【0043】前記液滴付与工程においては基板上の同一
位置に液滴を必ずしも一回付与するのみに限る必要はな
く、液滴を複数回付与して所望量の有機金属含有水溶液
を基板上に与えてもよい。液滴を基板上に独立した状態
に付与するならば一般には基板上に円形かそれに近い形
状の小塗膜となる。しかし基板上の付与位置を前記の円
形の直径より小さい距離だけ離れた位置にずらして複数
の液滴を付与することにより、連続した任意の形状の大
きな塗膜を形成することが可能である。In the droplet applying step, it is not always necessary to apply the droplet to the same position on the substrate only once, but the droplet is applied a plurality of times and a desired amount of the organic metal-containing aqueous solution is applied onto the substrate. May be given. When the droplets are applied independently on the substrate, a small coating film having a circular shape or a shape close thereto is generally formed on the substrate. However, it is possible to form a continuous large coating film of any shape by shifting the application position on the substrate to a position separated by a distance smaller than the diameter of the circle and applying a plurality of droplets.
【0044】上記手段で基板に付与された有機金属含有
水溶液は乾燥、焼成工程を経て導電性無機微粒子膜とす
ることにより、基板上に電子放出のための無機微粒子膜
を形成する。なおここで述べる微粒子膜とは複数の微粒
子が集合した膜であり、微視的に微粒子が個々に分散配
置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接あるいは重
なり合った状態(島状も含む)の膜をさす。また微粒子
膜の粒径とは、前記状態で粒子形状が認識可能な微粒子
についての径を意味する。The organic metal-containing aqueous solution applied to the substrate by the above means is dried and fired to form a conductive inorganic fine particle film, thereby forming an inorganic fine particle film for emitting electrons on the substrate. Note that the fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and not only in a state where the fine particles are individually dispersed and arranged microscopically, but also in a state where the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (including an island shape). Point out. The particle diameter of the fine particle film means the diameter of the fine particles whose particle shape can be recognized in the above state.
【0045】焼成工程は通常用いられる加熱手段を用い
ればよい。焼成の温度は有機金属化合物が分解して無機
微粒子が生成するに充分な温度とすべきであるが、通常
は150℃以上、500℃以下とする。最適な焼成時間
は用いる有機金属化合物の種類、焼成雰囲気や焼成温度
により変わるが、通常は2分ないし40分程度である。
焼成温度は一定でもよいが、所定のプログラムにしたが
って変化させてもよい。In the firing step, a commonly used heating means may be used. The firing temperature should be a temperature sufficient to decompose the organometallic compound to generate inorganic fine particles, but is usually 150 ° C. or more and 500 ° C. or less. The optimum firing time varies depending on the type of the organometallic compound used, the firing atmosphere and the firing temperature, but is usually about 2 to 40 minutes.
The firing temperature may be constant, but may be changed according to a predetermined program.
【0046】本発明の表面伝導型電子放出素子の基本的
構成について説明する。図1は、本発明の表面伝導型電
子放出素子の構成を示す模式図であり、同図中(a)は
平面図、(b)は断面図である。また1は基体、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。
図2は、本発明の表面伝導型電子放出素子の構成の別な
例である。The basic structure of the surface conduction electron-emitting device of the present invention will be described. FIGS. 1A and 1B are schematic views showing the configuration of a surface conduction electron-emitting device according to the present invention. FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view. 1 is a substrate, 2 and 3
Denotes an element electrode, 4 denotes a conductive thin film, and 5 denotes an electron emitting portion.
FIG. 2 shows another example of the configuration of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.
【0047】基体1としては、石英ガラス、Na等の不
純物含有量を減少したガラス、青板ガラス、青板ガラス
にスパッタ法等により形成したSiO2を積層したガラ
ス基体及びアルミナ等のセラミックス及びSi基体等を
用いることができる。Examples of the substrate 1 include quartz glass, glass with a reduced content of impurities such as Na, blue plate glass, a glass substrate obtained by laminating SiO 2 formed on a blue plate glass by sputtering or the like, ceramics such as alumina, and a Si substrate. Can be used.
【0048】対向する素子電極2、3の材料としては、
一般的な導体材料を用いることができる。これは例えば
Ni、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、Al、C
u、Pd等の金属或は合金及びPd、Ag、Au、Ru
O2、Pd−Ag等の金属或は金属酸化物とガラス等か
ら構成される印刷導体、In2O3−SnO2等の透明導
電体及びポリシリコン等の半導体導体材料等から適宜選
択することができる。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μmの範囲とすることができ、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数μmから数十
μmの範囲とすることができる。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の範囲とすることができる。素子電極2、3の膜厚
dは、数百Åから数μmの範囲とすることができる。The materials of the opposing device electrodes 2 and 3 are as follows.
General conductor materials can be used. This includes, for example, Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, C
metals or alloys such as u, Pd and Pd, Ag, Au, Ru
Appropriate selection from a printed conductor composed of a metal such as O 2 or Pd-Ag or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon. Can be. The element electrode interval L, the element electrode length W, the shape of the conductive thin film 4, and the like are designed in consideration of the applied form and the like. The element electrode interval L is preferably several thousand
To several hundred μm, more preferably several μm to several tens μm in consideration of the voltage applied between the device electrodes. The element electrode length W can be 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 can be in the range of several hundreds of μm to several μm.
【0049】尚、図1に示した構成だけでなく、基体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。It should be noted that not only the structure shown in FIG.
A configuration in which the conductive thin film 4 and the opposing device electrodes 2 and 3 are laminated on the above in this order can also be adopted.
【0050】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10Åより500Åの範囲とするのが良い。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lの薄膜の
長さ方向に測定した抵抗Rを、R=Rs(1/w)とお
いたときに現れる値である。本明細書において、フォー
ミング処理については、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処理を包含
するものである。As the conductive thin film 4, a fine particle film composed of fine particles is preferably used 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, a forming condition described later, and the like.
It is preferably in the range of several degrees to several thousand degrees, more preferably in the range of 10 to 500 degrees. The resistance value of Rs is 1 × 10 2 to 1 × 10 7 Ω / □. Note that Rs is a value that appears when the resistance R measured in the length direction of a thin film having a thickness t, a width w, and a length 1 is R = Rs (1 / w). In the present specification, the forming process will be described using an energizing process as an example, but the forming process is not limited to this.
It includes a process of forming a high resistance state by causing a crack in the film.
【0051】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等の金属の中から適宜
選択される。これらの金属は、導電性薄膜材料有機金属
化合物を形成する。The material constituting the conductive thin film 4 is Pd, P
t, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, F
It is appropriately selected from metals such as e, Zn, Sn, Ta, W, and Pb. These metals form the conductive thin film material organometallic compound.
【0052】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から数千Å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 has a fine structure in a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged or in a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (some fine particles are formed). To form an island-like structure as a whole). The particle size of the fine particles is in the range of a few to a few thousand, preferably in the range of 10 to 200.
【0053】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、活性
化工程に依存したものとなる。電子放出部5の内部に
は、数Åから数百Åの範囲の粒径の導電性微粒子が存在
する場合もある。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。亀裂の先端部及びその近傍の導電性薄
膜4には、炭素及び炭素化合物を有する。炭素及び炭素
化合物とは、例えばグラファイト(いわいるHOPG、
PG、GCを包含する。HOPGはほぼ完全なグラファ
イトの結晶構造、PGは結晶粒が200Å程度で結晶構
造がやや乱れたもの、GCは結品粒が20Å程度になり
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指
す。)であり、その膜厚は、500Å以下の範囲とする
のが好ましく、300Å以下の範囲とすることがより好
ましい。The electron-emitting portion 5 is constituted by a high-resistance crack formed in a part of the conductive thin film 4 and depends on the thickness, film quality and material of the conductive thin film 4 and the energization forming and activation steps described later. It will be. In some cases, conductive fine particles having a particle size in the range of several Å to several hundred 存在 exist inside the electron emission portion 5. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material constituting the conductive thin film 4. The conductive thin film 4 at and near the tip of the crack contains carbon and a carbon compound. Carbon and carbon compounds include, for example, graphite (HOPG, so-called
PG and GC. HOPG refers to an almost perfect graphite crystal structure, PG refers to a crystal grain of about 200 ° and has a slightly disordered crystal structure, and GC refers to a crystal grain of about 20 ° and has a further disordered crystal structure. ),
Amorphous carbon (refers to amorphous carbon and a mixture of amorphous carbon and the microcrystals of graphite), and the thickness thereof is preferably 500 ° or less, more preferably 300 ° or less. preferable.
【0054】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、本発明の製造方法を図3
に模式的に示す。以下、図1及び図3を参照しながら本
発明の製造方法の一例について説明する。図3において
も、図1に示した部位と同じ部位には図1に付した符号
と同一の符号を付している。Although there are various methods for manufacturing the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, the manufacturing method of the present invention is shown in FIG.
Is shown schematically in FIG. Hereinafter, an example of the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS. 3, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.
【0055】工程−1:基体、素子電極の形成工程 基体1を洗剤、純水および有機溶剤等を用いて充分に洗
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体
1上に素子電極2、3を形成する(図3(a))。Step-1: Step of Forming Substrate and Device Electrode The substrate 1 is sufficiently washed with a detergent, pure water, an organic solvent, and the like, and after the device electrode material is deposited by a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like, for example, photolithography is performed. The device electrodes 2 and 3 are formed on the substrate 1 by using a lithography technique (FIG. 3A).
【0056】工程−2:有機金属含有水溶液を基体に付
与する工程 有機金属含有水溶液の液滴6をインクジェットノズル7
からバブルジェット法やピエゾジェット法と呼ばれるイ
ンクジェット法によって、各素子電極及び素子電極間に
付与する。(図3(b))なお、有機金属含有水溶液の
基体への付与法は、スピンナーを用いた塗布法によって
も良いが、この場合は所望の導電性薄膜の形態をうるた
め、パターニング工程が必要となる。Step-2: Step of Applying an Organic Metal-Containing Aqueous Solution to a Substrate
The ink is applied to each element electrode and between the element electrodes by an ink jet method called a bubble jet method or a piezo jet method. (FIG. 3 (b)) The application method of the organic metal-containing aqueous solution to the substrate may be a coating method using a spinner, but in this case, a patterning step is necessary since a desired conductive thin film is obtained. Becomes
【0057】工程−3:有機金属含有水溶液を熱分解
し、導電性薄膜を形成する工程 工程−2で基体に付与された有機金属含有水溶液は、基
体を焼成炉やホットプレート上で、大気中等の雰囲気で
熱分解され、金属あるいは金属酸化物となる。こうし
て、微粒子形態の導電性薄膜が作成される。Step-3: A step of thermally decomposing the organic metal-containing aqueous solution to form a conductive thin film The organic metal-containing aqueous solution applied to the substrate in Step-2 is obtained by subjecting the substrate to a baking furnace or a hot plate in the air or the like. Is thermally decomposed in the atmosphere described above to form a metal or metal oxide. Thus, a conductive thin film in the form of fine particles is produced.
【0058】工程−4:通電フォーミング工程 つづいて、フォーミング工程を施す。このフォーミング
工程は、パルス状の電圧を素子電極2、3間に印加通電
することで、導電性薄膜4に、構造の変化した電子放出
部5が形成される(図3(d))。通電フオーミングに
よれば、導電性薄膜4に局所的に破壊、変形もしくは変
質等の構造の変化した部位で、亀裂が形成される。Step-4: energizing forming step Subsequently, a forming step is performed. In this forming step, a pulsed voltage is applied between the device electrodes 2 and 3 to apply electricity, thereby forming the electron-emitting portion 5 having a changed structure in the conductive thin film 4 (FIG. 3D). According to the energization forming, a crack is formed in the conductive thin film 4 at a portion where the structure such as destruction, deformation or alteration is locally changed.
【0059】工程−5:活性化工程 フォーミングを終えた素子には活性化工程と呼ばれる処
理を施す。活性化工程とは、この工程により、素子電流
If、放出電流Ieが著しく変化する工程である。Step-5: Activation Step The element which has completed the forming is subjected to a process called an activation step. The activation step is a step in which the element current If and the emission current Ie are significantly changed by this step.
【0060】活性化工程は、有機物質のガスを含有する
雰囲気下で、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、充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。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、スルホン酸等の有機酸類等を挙げることがで
きる。この処理により、雰囲気中に存在する有機物質か
ら、通電フォーミング工程で形成した亀裂の内側にあら
たに炭素あるいは炭素化合物からなる亀裂を形成する。The activation step can be performed by repeating pulse application in an atmosphere containing an organic substance gas. This atmosphere can also be obtained by introducing a gas of an appropriate organic substance into a sufficiently evacuated vacuum. Suitable organic substances include alkanes, alkenes, aliphatic hydrocarbons of alkynes, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, phenols,
Organic acids such as carboxylic acid and sulfonic acid can be exemplified. By this treatment, a crack made of carbon or a carbon compound is newly formed from the organic substance present in the atmosphere inside the crack formed in the energization forming step.
【0061】工程−6:安定化工程 このような工程を経て得られた電子放出素子は、安定化
工程を行うことが好ましい。この工程は、真空容器内の
有機物質排気する工程である。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出来る。Step-6: Stabilizing Step The electron-emitting device obtained through such a step is preferably subjected to a stabilizing step. This step is a step of exhausting the organic substance in the vacuum vessel. It is preferable to use a vacuum exhaust device that 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.
【0062】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。このときの加熱条件は、150〜300℃で数時間
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
条件により適宜選ばれる条件により行う。When the inside of the vacuum vessel is further evacuated, it is preferable to heat the entire vacuum vessel so that the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum vessel and the electron-emitting device can be easily evacuated. The heating condition at this time is desirably several hours or more at 150 to 300 ° C., but is not particularly limited to this condition.
This is performed under conditions appropriately selected according to various conditions such as the size and shape of the vacuum vessel and the configuration of the electron-emitting device.
【0063】真空容器内の圧力は極力低くすることが必
要で、1〜3×10-7Torr以下が好ましく、さらに
l×10-8Torr以下が特に好ましい。The pressure in the vacuum vessel needs to be as low as possible, preferably 1 to 3 × 10 −7 Torr or less, more preferably 1 × 10 −8 Torr or less.
【0064】安定化工程を行った後の、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、有機物質が充分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても充分安定な
特性を維持することが出来る。The atmosphere at the time of driving after the stabilization step is preferably the same as the atmosphere at the end of the stabilization treatment, but is not limited to this. If the organic substance is sufficiently removed, Even if the degree of vacuum itself is slightly lowered, sufficiently stable characteristics can be maintained.
【0065】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、
素子電流If、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.
The element current If and the emission current Ie are stabilized.
【0066】上記本発明の電子放出素子の構成及び製造
方法は、電子放出素子を基体上に複数個形成した電子源
にも適用できる。複数の電子放出素子の基体上の配列方
法は、実施例で説明する単純マトリクス以外も配置さ
れ、これに限るものではない。The structure and manufacturing method of the electron-emitting device of the present invention can be applied to an electron source having a plurality of electron-emitting devices formed on a substrate. The method of arranging the plurality of electron-emitting devices on the substrate is not limited to the simple matrix described in the embodiment, other than the simple matrix.
【0067】次に、本発明の画像形成装置の構成、及び
製造方法を図6を用いて説明する。図6は、本発明の画
像形成装置の一例を示す概略図である。図6において、
67は前記本発明の電子放出素子を複数配した電子源基
体、61は電子源基体67を固定したリアプレート、6
6はガラス基体63の内面に蛍光膜64とメタルバック
65等が形成されたフェースプレートである。62は支
持枠であり、該支持枠62にはリアプレート61、フェ
ースプレート66がフリットガラス等を用いて接続され
ている。これらより外囲器は、例えば大気中あるいは窒
素中で、400〜500℃の温度範囲で10分以上焼成
することで、封着して構成される。Next, the structure and manufacturing method of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the image forming apparatus of the present invention. In FIG.
Reference numeral 67 denotes an electron source substrate on which a plurality of the electron-emitting devices of the present invention are arranged; 61, a rear plate on which the electron source substrate 67 is fixed;
Reference numeral 6 denotes a face plate in which a fluorescent film 64 and a metal back 65 are formed on the inner surface of a glass substrate 63. Reference numeral 62 denotes a support frame, and a rear plate 61 and a face plate 66 are connected to the support frame 62 using frit glass or the like. From these, the envelope is sealed, for example, by baking in a temperature range of 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more in the air or nitrogen.
【0068】60は本発明の電子放出素子である。6
8、69は前記本発明の電子放出素子の一対の素子電極
と接続された行方向配線及び列方向配線である。Reference numeral 60 denotes an electron-emitting device of the present invention. 6
Reference numerals 8 and 69 denote row-direction wirings and column-direction wirings connected to the pair of device electrodes of the electron-emitting device of the present invention.
【0069】外囲器50は、上述の如くフェースプレー
ト66、支持枠62、リアプレート61で構成される。
リアプレート61は主に基体67の強度を補強する目的
で設けられるため、基体67自体で充分な強度を持つ場
合は別体のリアプレート61は不要とすることができ
る。即ち、基体67に直接支持枠62を封着し、フェー
スプレート66、支持枠62及び基体67で外囲器を構
成しても良い。一方、フェースプレート66、リアプレ
ート61間に、スペーサーと呼ばれる不図示の支持体を
設置することにより、大気圧に対して充分な強度をもつ
外囲器を構成することもできる。The envelope 50 includes the face plate 66, the support frame 62, and the rear plate 61 as described above.
Since the rear plate 61 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the base 67, if the base 67 itself has sufficient strength, the separate rear plate 61 can be omitted. That is, the support frame 62 may be directly sealed to the base 67, and the envelope may be constituted by the face plate 66, the support frame 62 and the base 67. On the other hand, by providing a support (not shown) called a spacer between the face plate 66 and the rear plate 61, an envelope having sufficient strength against atmospheric pressure can be formed.
【0070】蛍光膜64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導電材と蛍光体
とから構成することができる。The fluorescent film 64 can be composed of only a phosphor in the case of monochrome. In the case of a color fluorescent film, it can be composed of a black conductive material called a black stripe or a black matrix and a fluorescent material depending on the arrangement of the fluorescent materials.
【0071】フェースプレート66には、さらに蛍光膜
の導電性を高めるため、蛍光膜64の外面側に透明電極
(不図示)を設けても良い。The face plate 66 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 64 in order to further increase the conductivity of the fluorescent film.
【0072】次に本発明の画像形成装置の製造方法の一
例について説明する。 工程−1:基体、素子電極、配線などの形成工程 素子電極を電子放出素子の製造方法の工程−1と同様の
方法で作成する。また、行、列配線はスクリーン印刷法
や公知のフォトリソとスパッタ法などの半導体の作成法
により形成する。Next, an example of a method for manufacturing the image forming apparatus of the present invention will be described. Step-1: Step of Forming Base, Device Electrodes, Wiring, etc. Device electrodes are formed by the same method as in Step-1 of the method for manufacturing an electron-emitting device. The row and column wirings are formed by a semiconductor manufacturing method such as a screen printing method or a known photolithography and sputtering method.
【0073】工程−2:有機金属含有水溶液を基体に付
与する工程 電子放出素子の製造方法の工程−2と同じ。Step-2: Step of Applying Organic Metal-Containing Aqueous Solution to Substrate Same as step-2 of the method for manufacturing an electron-emitting device.
【0074】工程−3:有機金属含有水溶液を熱分解
し、導電性薄膜を形成する工程 電子放出素子の製造方法の工程−3と同じ。Step-3: Step of thermally decomposing the aqueous solution containing an organic metal to form a conductive thin film Same as Step-3 of the method for manufacturing an electron-emitting device.
【0075】工程−4:通電フォーミング工程 工程−3を終えた基体を真空チャンバーに配置し、次に
真空チャンバー内を充分に排気する。その後、電子放出
素子の製造方法の工程−4と同様の処理を施す。Step-4: energization forming step The substrate after step-3 is placed in a vacuum chamber, and then the inside of the vacuum chamber is sufficiently evacuated. Thereafter, the same processing as in step-4 of the method for manufacturing an electron-emitting device is performed.
【0076】工程−5:活性化工程 真空チャンバーに前述した有機ガスを導入し、電子放出
素子の製造方法の工程−5と同様の処理を施す。Step-5: Activation Step The above-mentioned organic gas is introduced into the vacuum chamber, and the same treatment as in step-5 of the method for manufacturing an electron-emitting device is performed.
【0077】工程−6:封着工程 前記フェースプレートと支持枠とリアプレートをフリッ
トを介して封着し、外囲器を形成する。Step-6: Sealing Step The face plate, the support frame and the rear plate are sealed via a frit to form an envelope.
【0078】工程−7:安定化工程 前記外囲器を不図示の排気管より充分に排気し、電子放
出素子の製造方法の工程−6と同様の安定化工程を施
し、最後にゲッタをフラッシュする。Step-7: Stabilizing Step The envelope is sufficiently evacuated from an exhaust pipe (not shown), and the same stabilizing step as in Step-6 of the method for manufacturing an electron-emitting device is performed. Finally, the getter is flashed. I do.
【0079】以上のような本発明の画像形成装置の製造
方法は、これに限るわけではなく、後述の実施例のよう
に、外囲器を形成した後に工程−4以降を行っても良
く、工程順、工程もこれに限るものではない。The method for manufacturing the image forming apparatus of the present invention as described above is not limited to this, and the process-4 and subsequent steps may be performed after the envelope is formed as in the embodiment described later. The order of steps and steps are not limited to these.
【0080】[0080]
【実施例】以下、本発明の電子放出素子、電子源、及び
画像形成装置の製造方法の実施例を、図面を用いて詳細
に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the method for manufacturing an electron-emitting device, an electron source, and an image forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0081】実施例1 本発明にかかわる基本的な表面伝導型電子放出素子の構
成は、図1の電子放出素子と同様である。図8は、図1
と同様の電子放出素子を10個配置した基体である。な
お、図1と同一の符号を用いたものは同一のものを示
す。以下、順を追って製造方法の説明を図1及び図3に
基づいて説明する。Embodiment 1 The basic structure of a surface conduction electron-emitting device according to the present invention is the same as that of the electron-emitting device shown in FIG. FIG.
This is a substrate on which ten similar electron-emitting devices are arranged. Note that the components using the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components. Hereinafter, the manufacturing method will be described step by step with reference to FIGS.
【0082】工程−a 清浄化した青板ガラス1上に、素子電極のパターンをホ
トレジスト(RD−2000N−41、日立化成社製)
形成し、真空蒸着法により厚さ500ÅのPtを堆積し
た。ホトレジストパターンを有機溶剤で溶解し、堆積膜
をリフトオフし、素子電極間隔Lは30μmとした素子
電極2、3を形成した。さらに純水で洗浄した。Step-a A device electrode pattern was formed on a cleaned blue plate glass 1 by photoresist (RD-2000N-41, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).
Then, Pt having a thickness of 500 ° was deposited by a vacuum evaporation method. The photoresist pattern was dissolved with an organic solvent, the deposited film was lifted off, and device electrodes 2 and 3 having a device electrode interval L of 30 μm were formed. Further, it was washed with pure water.
【0083】工程−b ポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)を重量濃度0.6
%、2−プロパノールを重量濃度15%、グリセリンを
重量濃度1%を溶解した水溶液に、テトラモノエタノー
ルアミン−パラジウム酢酸(Pd(NH2CH2CH2O
H)4(CH3COO)2)をパラジウム重量濃度が約
0.15%となるように溶解して黄色の溶液を得た。Step-b Poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) was added at a weight concentration of 0.6.
%, 2-propanol at a weight concentration of 15%, and glycerin at a weight concentration of 1% are dissolved in an aqueous solution of tetramonoethanolamine-palladium acetic acid (Pd (NH 2 CH 2 CH 2 O).
H) 4 (CH 3 COO) 2 ) was dissolved to a palladium weight concentration of about 0.15% to obtain a yellow solution.
【0084】上記の水溶液の液滴をバブルジェット方式
のインクジェット装置(キヤノン(株)製、バブルジェ
ットプリンタヘッドBC−0lを使用)によって、工程
−aで形成した素子電極及び素子電極間に4回同箇所に
付与した。The droplets of the above aqueous solution were applied four times between the element electrodes formed in step-a by a bubble jet type ink jet apparatus (using a bubble jet printer head BC-01 manufactured by Canon Inc.). It was attached to the same place.
【0085】図12に本実施例で用いた有機金属である
前記テトラモノエタノールアミン−パラジウム酢酸の熱
分解特性を表わす熱重量減少−示差温度曲線を示した。FIG. 12 shows a thermogravimetric loss-differential temperature curve showing the thermal decomposition characteristics of the above-mentioned tetramonoethanolamine-palladium acetic acid which is an organic metal used in this example.
【0086】図12より、テトラモノエタノールアミン
−パラジウム酢酸の熱分解温度は120〜280℃であ
るが、金属微粒子の分散剤として添加している本実施例
で用いたポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)の熱分解
温度は300〜450℃と有機金属の熱分解温度よりも
高く、水溶性高沸点溶媒として添加しているグリセリン
の沸点(分解温度)も290℃と有機金属の熱分解温度
よりも高いことがわかる。As shown in FIG. 12, the thermal decomposition temperature of tetramonoethanolamine-palladium acetic acid is 120 to 280 ° C., but the poly (N-vinyl-2) used in this example, which is added as a dispersant for metal fine particles, is used. -Pyrrolidone) has a thermal decomposition temperature of 300 to 450 ° C., which is higher than the thermal decomposition temperature of organic metals, and the boiling point (decomposition temperature) of glycerin added as a water-soluble high-boiling solvent is 290 ° C., which is the thermal decomposition temperature of organic metals. It turns out that it is higher.
【0087】工程−c 工程−bで作成した試料を、450℃で大気中で焼成し
た。こうして形成されたPdOからなる微粒子構造の導
電性薄膜を形成した。以上の工程により基体1上に、素
子電極2、3、導電性薄膜4などを形成した。Step-c The sample prepared in step-b was fired at 450 ° C. in the air. A conductive thin film having a fine particle structure made of PdO thus formed was formed. Through the above steps, the device electrodes 2, 3 and the conductive thin film 4 were formed on the base 1.
【0088】次に、工程−cを終えた本実施例の基体を
図7の真空処理装置に設置した。真空ポンプにて1×1
0-8Torrの真空度まで排気した。図7の真空処理装
置について説明する。図7は真空処理装置の一例を示す
模式図であり、この真空処理装置はフォーミング工程、
活性化工程、安定化工程を行えるだけではなく、測定評
価装置としての機能をも兼ね備えている。図7において
も、図1に示した部位と同じ部位には図1に付した符号
と同一の符号を付している。Next, the substrate of this example after the step-c was set in the vacuum processing apparatus of FIG. 1 × 1 with vacuum pump
Evacuation was performed to a vacuum of 0 -8 Torr. The vacuum processing apparatus of FIG. 7 will be described. FIG. 7 is a schematic view showing an example of a vacuum processing apparatus.
Not only can it perform an activation step and a stabilization step, it also has a function as a measurement and evaluation device. 7, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG.
【0089】図7において、75は真空容器であり、7
6は排気ポンプである。真空容器75内には電子放出素
子が配されている。即ち、1は電子放出素子を構成する
基体であり、2及び3は素子電極、4は導電性薄膜、5
は電子放出部である。71は電子放出素子に素子電圧V
fを印加するための電源、70は素子電極2、3間の導
電性薄膜4を流れる素子電流Ifを測定するための電流
計、74は素子の電子放出部より放出される放出電流I
eを捕捉するためのアノード電極である。73はアノー
ド電極74に電圧を印加するための高圧電源、72は素
子の電子放出部5より放出される放出電流Ieを測定す
るための電流計である。一例として、アノード電極の電
圧をlkV〜10kVの範囲とし、アノード電極と電子
放出素子との距離Hを2mm〜8mmの範囲として測定
を行うことができる。また、77は活性化工程を行う際
に使用する有機ガス発生源である。In FIG. 7, reference numeral 75 denotes a vacuum vessel.
Reference numeral 6 denotes an exhaust pump. An electron-emitting device is provided in the vacuum container 75. That is, 1 is a substrate constituting an electron-emitting device, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, 5
Denotes an electron emission portion. 71 is a device voltage V applied to the electron-emitting device.
f, a current meter 70 for measuring a device current If flowing through the conductive thin film 4 between the device electrodes 2 and 3, and 74 an emission current I emitted from an electron emission portion of the device.
This is an anode electrode for capturing e. Reference numeral 73 denotes a high-voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 74, and reference numeral 72 denotes an ammeter for measuring an emission current Ie emitted from the electron emission section 5 of the device. As an example, the measurement can be performed with the voltage of the anode electrode in the range of 1 kV to 10 kV and the distance H between the anode electrode and the electron-emitting device in the range of 2 mm to 8 mm. Reference numeral 77 denotes an organic gas generation source used when performing the activation step.
【0090】真空容器75内には、不図示の真空計等の
真空雰囲気下での測定に必要な機器が設けられていて、
所望の真空雰囲気下での測定評価を行えるようになって
いる。排気ポンプ76は、ターボポンプ、ドライポン
プ、イオンポンプ等からなる超高真空装置系により構成
した。ここに示した電子源基体を配した真空処理装置の
全体は、不図示のヒーターにより350℃まで加熱でき
る。The vacuum vessel 75 is provided with equipment necessary for measurement in a vacuum atmosphere, such as a vacuum gauge (not shown).
The measurement and evaluation can be performed in a desired vacuum atmosphere. The exhaust pump 76 was constituted by an ultrahigh vacuum device system including a turbo pump, a dry pump, an ion pump, and the like. The entire vacuum processing apparatus provided with the electron source substrate shown here can be heated to 350 ° C. by a heater (not shown).
【0091】工程−d つづいて、図7の真空処理装置内でフォーミング工程を
施した。素子電極2、3間に通電を行うと、導電性薄膜
4の部位に亀裂が形成された。通電フォーミングの電圧
波形はパルス波形で、パルス波高値を0Vから0.lV
ステップで増加させる電圧パルスを印加した。電圧波形
のパルス幅とパルス間隔はそれぞれlmsec、10m
secとした矩形波とした。通電フォーミング処理の終
了は、導電性薄膜の抵抗値がlMΩ以上とした。Step-d Subsequently, a forming step was performed in the vacuum processing apparatus shown in FIG. When a current was applied between the device electrodes 2 and 3, a crack was formed at the portion of the conductive thin film 4. The voltage waveform of the energization forming is a pulse waveform, and the pulse crest value is changed from 0V to 0.1V. lV
A voltage pulse increasing in steps was applied. The pulse width and pulse interval of the voltage waveform are lmsec and 10m, respectively.
sec. The end of the energization forming process was performed when the resistance value of the conductive thin film was 1 MΩ or more.
【0092】図4に本実施例で用いたフォーミング波形
を示す。なお、素子電極2、3において、一方の電極を
低電位として他方を高電位側として電圧は印加される。FIG. 4 shows a forming waveform used in this embodiment. In the element electrodes 2 and 3, a voltage is applied with one of the electrodes at a low potential and the other at a high potential.
【0093】工程−e フォーミングを終えた素子には活性化工程と呼ばれる処
理を行った。活性化工程とはフォーミングで形成した高
抵抗部に炭素及び炭素化合物を形成することで、素子電
流If、放出電流Ieが著しく変化する工程である。Step-e A process called an activation step was performed on the device after the forming. The activation step is a step in which the element current If and the emission current Ie are significantly changed by forming carbon and a carbon compound in the high-resistance portion formed by the forming.
【0094】活性化工程は、アセトンガスを測定装置に
1×10-3Torr導入し、パルス波高値15V、パル
ス幅lmsec、パルス間隔10msecとした矩形波
のパルスの印加を20分繰返した。In the activation step, acetone gas was introduced into the measuring apparatus at 1 × 10 −3 Torr, and application of a rectangular wave pulse having a pulse peak value of 15 V, a pulse width of lmsec, and a pulse interval of 10 msec was repeated for 20 minutes.
【0095】図5に活性化工程で用いたパルス波形を示
す。本実施例では、素子電極2、3に対して交互に低、
高電位がパルス間隔毎に入れ替わるように印加した。FIG. 5 shows a pulse waveform used in the activation step. In this embodiment, the device electrodes 2 and 3 are alternately low,
The high potential was applied so as to be switched at every pulse interval.
【0096】工程−f つづいて、安定化工程を行った。安定化工程は、真空容
器内の雰囲気などに存在する有機ガスを排気し、炭素あ
るいは炭素化合物の堆積を抑制し、素子電流If、放出
電流Ieを安定させる工程である。真空容器全体を25
0℃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た。このとき、真空度はl×10
-8Torrであった。Step-f Subsequently, a stabilizing step was performed. The stabilization step is a step of exhausting an organic gas present in the atmosphere in the vacuum vessel or the like, suppressing the deposition of carbon or a carbon compound, and stabilizing the device current If and the emission current Ie. 25 whole vacuum container
By heating at 0 ° C., the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum vessel and the electron-emitting device were evacuated. At this time, the degree of vacuum is l × 10
-8 Torr.
【0097】その後、この真空度で電子放出素子の特性
を測定した。実施例、比較例とも図8の基体を各10基
体ずつ上記工程を行った。実施例1の電子放出特性は、
10基体の平均値で、素子電流If2mA±0.05m
A、放出電流Ie3μA±0.06μAであった。Thereafter, the characteristics of the electron-emitting device were measured at this degree of vacuum. In each of the examples and comparative examples, the above process was performed for each of the 10 substrates shown in FIG. The electron emission characteristics of Example 1 are as follows:
Element current If2mA ± 0.05m on average of 10 substrates
A, emission current Ie was 3 μA ± 0.06 μA.
【0098】特性測定後の電子放出素子の走査型電子顕
微鏡観察を行った結果、導電性薄膜に二次粒子の形成は
認められず、フォーミング工程によって形成した亀裂に
蛇行は見られなかった。As a result of scanning electron microscope observation of the electron-emitting device after the characteristic measurement, no formation of secondary particles was observed in the conductive thin film, and no meandering was observed in the crack formed in the forming step.
【0099】比較例1 実施例1の工程−bで金属超微粒子生成における保護高
分子として機能するような水溶性高分子を用いず、以下
のように行った。ポリビニルアルコールを重量濃度0.
05%、2−プロパノールを重量濃度15%、エチレン
グリコールを重量濃度1%を溶解した水溶液に、テトラ
モノエタノールアミン−パラジウム酢酸(Pd(NH2
CH2CH2OH)4(CH3COO)2)をパラジウム重
量濃度が約0.15%となるように溶解して黄色の溶液
を得た。Comparative Example 1 The following procedure was performed without using a water-soluble polymer that functions as a protective polymer in the production of ultrafine metal particles in step-b of Example 1. Polyvinyl alcohol is used at a concentration of 0.
05%, 2-propanol at a weight concentration of 15%, and ethylene glycol at a weight concentration of 1% are dissolved in an aqueous solution of tetramonoethanolamine-palladium acetic acid (Pd (NH 2
CH 2 CH 2 OH) 4 (CH 3 COO) 2 ) was dissolved to a palladium weight concentration of about 0.15% to obtain a yellow solution.
【0100】上記の水溶液の液滴をバブルジェット方式
のインクジェット装置(キヤノン(株)製、バブルジェ
ットプリンタヘッドBC−01を使用)によって、工程
−aで形成した素子電極及び素子電極間に4回同箇所に
付与した。The droplets of the above aqueous solution were applied four times between the element electrodes formed in the step-a by using a bubble jet type ink jet apparatus (using a bubble jet printer head BC-01 manufactured by Canon Inc.). It was attached to the same place.
【0101】実施例1で記載したようにテトラモノエタ
ノールアミン−パラジウム酢酸の熱分解温度は120〜
280℃であるが、本比較例では金属微粒子の分散剤と
して作用するような水溶性高分子は添加しておらず、水
溶性高沸点溶媒として添加しているエチレングリコール
の沸点は197℃と有機金属の熱分解温度よりも充分高
いとは言えない。As described in Example 1, the thermal decomposition temperature of tetramonoethanolamine-palladium acetic acid was 120 to
Although it is 280 ° C., in this comparative example, no water-soluble polymer acting as a dispersant for metal fine particles was added, and the boiling point of ethylene glycol added as a water-soluble high-boiling solvent was 197 ° C. It cannot be said that it is sufficiently higher than the thermal decomposition temperature of the metal.
【0102】その他の工程を実施例1と同様に行って得
られた電子放出素子の電子放出特性は、素子電流If
1.5mA±0.2mA、放出電流Ie1.3μA±
0.15μAであった。The electron emission characteristics of the electron-emitting device obtained by performing the other steps in the same manner as in Example 1 were determined by the device current If
1.5 mA ± 0.2 mA, emission current Ie 1.3 μA ±
0.15 μA.
【0103】特性測定後の電子放出素子の走査型電子顕
微鏡観察を行った結果、導電性薄膜に二次粒子の形成が
認めら、フォーミング工程によって形成した亀裂は二次
粒子に沿って蛇行していることを確認した。As a result of scanning electron microscope observation of the electron-emitting device after the characteristic measurement, formation of secondary particles in the conductive thin film was observed, and the cracks formed in the forming step meandered along the secondary particles. I confirmed that.
【0104】実施例2 本実施例は、画像形成装置を作成した例である。Embodiment 2 This embodiment is an example in which an image forming apparatus is created.
【0105】電子源の一部の平面図を図9(a)に示
す。また、一部の素子の断面図を図9(b)に示す。図
において、91は基体、98はDxnに対応する行方向
配線、99はDynに対応する列方向配線、94は導電
性薄膜、92、93は素子電極、97は層間絶縁層であ
る。本実施例の画像形成装置は図6と同様であるが、リ
アプレートとして基体を用いた。図10は、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である。次に、製造方法を工程順に
従って具体的に説明する。FIG. 9A is a plan view of a part of the electron source. FIG. 9B is a cross-sectional view of some elements. In the figure, reference numeral 91 denotes a base, 98 denotes a row wiring corresponding to Dxn, 99 denotes a column wiring corresponding to Dyn, 94 denotes a conductive thin film, 92 and 93 denote device electrodes, and 97 denotes an interlayer insulating layer. The image forming apparatus of this embodiment is the same as that of FIG. 6, but uses a base as a rear plate. FIG. 10 is a configuration example of a drive circuit for performing television display based on an NTSC television signal. Next, the manufacturing method will be specifically described in the order of steps.
【0106】工程−1:清浄化した青板ガラス基体1上
に素子電極92、93をオフセット印刷法によって作成
した。素子電極間隔Lは20μm、素子電極の幅Wを1
25μmとした。Step-1: Device electrodes 92 and 93 were formed on the cleaned blue plate glass substrate 1 by offset printing. The element electrode interval L is 20 μm, and the element electrode width W is 1
The thickness was 25 μm.
【0107】工程−2:列配線をスクリーン印刷法で作
成した。次に、厚さ1.0μmの層間絶縁層51をスク
リーン印刷法により作成した。さらに、行配線を印刷し
た。Step-2: Column wiring was formed by screen printing. Next, an interlayer insulating layer 51 having a thickness of 1.0 μm was formed by a screen printing method. In addition, row wiring was printed.
【0108】工程−3:ポリ(N−ビニル−2−ピロリ
ドン)を重量濃度0.6%、2−プロパノールを重量濃
度15%、エチレングリコールを重量濃度1%を溶解し
た水溶液に、テトラモノエタノールアミン−パラジウム
酢酸(Pd(NH2CH2CH2OH)4(CH3CO
O)2)をパラジウム重量濃度が約0.15%となるよ
うに溶解して黄色の溶液を得た。Step-3: Poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) was dissolved in an aqueous solution in which 0.6% by weight, 2-propanol by 15% by weight and ethylene glycol by 1% by weight were dissolved in tetramonoethanol. Amine-palladium acetic acid (Pd (NH 2 CH 2 CH 2 OH) 4 (CH 3 CO
O) 2 ) was dissolved to a palladium weight concentration of about 0.15% to obtain a yellow solution.
【0109】上記の水溶液の液滴をピエゾジェット法と
呼ばれるインクジェット法によって、各素子電極及び素
子電極間に4回同箇所に付与した。The droplets of the above aqueous solution were applied to each element electrode four times at the same position between the element electrodes by an ink jet method called a piezo jet method.
【0110】工程−4:次にフェースプレートを形成し
た。フェースプレートは、ガラス基体の内面に蛍光体が
配置された蛍光膜とメタルバックが形成されて構成とし
た。蛍光体の配列は、三原色蛍光体の各蛍光体間ブラッ
クストライプを設けた。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を用
いた。これらは、いずれもスクリーン印刷法によって形
成した。Step-4: Next, a face plate was formed. The face plate had a structure in which a phosphor film on which a phosphor was disposed and a metal back were formed on the inner surface of a glass substrate. In the arrangement of the phosphors, black stripes between the phosphors of the three primary color phosphors were provided. As a material of the black stripe, a commonly used material mainly composed of graphite was used. These were all formed by a screen printing method.
【0111】工程−5:工程−1〜3で形成した基体を
リアプレートとして、支持枠を介してフェースプレート
を封着した。支持枠には予め通排気に使用される排気管
を接着した。Step-5: The base plate formed in steps-1 to 3 was used as a rear plate, and a face plate was sealed via a support frame. An exhaust pipe used for air passage and exhaust was previously bonded to the support frame.
【0112】工程−6:1×10-7Torrまで排気
後、各配線Dxn、Dymより各素子に電圧を供給でき
る製造装置で、ライン毎にフォーミングを行った。フォ
ーミングの条件は、実施例1と同様である。Step-6: After evacuation to 1 × 10 −7 Torr, forming was performed line by line with a manufacturing apparatus capable of supplying a voltage to each element from each wiring Dxn and Dym. The forming conditions are the same as in the first embodiment.
【0113】工程−7:1×10-7Torrまで排気
後、アセトンを10-3Torrまで排気管から導入し、
各配線Dxn、Dymより各素子に電圧を供給できる製
造装置で、線順走査を実施例1と同様のパルス電圧が各
素子に印加されるように電圧を印加し、活性化工程を行
った。各ライン25分間の電圧印加されたとき、各ライ
ンとも素子電流が平均で3mAになったとき、活性化工
程を終了した。Step-7: After exhausting to 1 × 10 −7 Torr, acetone was introduced from an exhaust pipe to 10 −3 Torr,
In a manufacturing apparatus capable of supplying a voltage to each element from each of the wirings Dxn and Dym, line activation was performed by applying a voltage so that a pulse voltage similar to that in Example 1 was applied to each element. The activation step was completed when the device current was 3 mA on average for each line when a voltage was applied for 25 minutes for each line.
【0114】工程−8:続いて、排気管より排気を充分
に行った後、250℃で3時間容器全体を加熱しながら
排気した。最後にゲッタをフラッシュし、排気管を封止
した。Step-8: Subsequently, after the air was sufficiently evacuated from the exhaust pipe, the entire container was evacuated while being heated at 250 ° C. for 3 hours. Finally, the getter was flushed and the exhaust pipe was sealed.
【0115】以上のようにして作成した単純マトリクス
配列の電子源を用いて構成した画像形成装置に、NTS
C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10を用いて説明
する。The image forming apparatus constructed by using the electron sources of the simple matrix arrangement prepared as described above has the NTS
An example of a structure of a driver circuit for performing television display based on a C-system television signal will be described with reference to FIG.
【0116】図10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。105はラインメモリ、106
は同期信号分離回路、107は変調信号発生器、Vxお
よびVaは直流電圧源である。なお、本実施例では、m
=150、n=450とした。In FIG. 10, 101 is an image display panel, 102 is a scanning circuit, 103 is a control circuit, and 104 is a shift register. 105 is a line memory, 106
Is a synchronizing signal separation circuit, 107 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources. In this embodiment, m
= 150 and n = 450.
【0117】表示パネル101は、端子Doxl〜Do
xm、端子Doy1〜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Doxl〜D
oxm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電子放出
素子群を一行(N素子)ずつ順次駆動する為の走査信号
が印加される。The display panel 101 has terminals Doxl to Dol.
xm, terminals Doy1 to Doyn, and a high voltage terminal Hv are connected to an external electric circuit. Terminals Doxl to D
oxm is applied with a scanning signal for sequentially driving electron sources provided in the display panel, that is, electron emission element groups arranged in a matrix of M rows and N columns, one row at a time (N elements). You.
【0118】端子Dyl〜Dynには、前記走査信号に
より選択された一行の電子放出素子の各素子の出力電子
ビームを制御する為の変調信号が印加される。高圧端子
Hvには、直流電圧源Vaより、例えば10kVの直流
電圧が供給されるが、これは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充分なエネルギー
を付与する為の加速電圧である。To the terminals Dyl to Dyn, a modulation signal for controlling the output electron beam of each of the electron-emitting devices in one row selected by the scanning signal is applied. The high-voltage terminal Hv is supplied with a DC voltage of, for example, 10 kV from a DC voltage source Va, which is used to apply sufficient energy to the electron beam emitted from the electron-emitting device to excite the phosphor. Acceleration voltage.
【0119】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、Sl〜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Doxl〜Doxmと電気的に接続され
る。Sl〜Smの各スイッチング素子は、制御回路10
3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。Next, the scanning circuit 102 will be described. This circuit includes M switching elements inside (in the drawing, schematically shown by Sl to Sm). Each switching element is connected to the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 V
(Ground level) is selected and electrically connected to the terminals Doxl to Doxm of the display panel 101. Each of the switching elements Sl to Sm is connected to the control circuit 10.
3 operates based on the control signal Tscan output by the control signal 3 and can be configured by combining switching elements such as FETs.
【0120】直流電圧源Vxは、本例の場合には電子放
出素子の特性(電子放出しきい値電圧)に基づき、走査
されていない素子に印加される駆動電圧が電子放出しき
い値電圧以下となるような一定電圧を出力するよう設定
されている。In the case of the present embodiment, the DC voltage source Vx is such that the drive voltage applied to the unscanned element is equal to or lower than the electron emission threshold voltage based on the characteristics of the electron emission element (electron emission threshold voltage). It is set to output a constant voltage such that
【0121】制御回路103は、外部より入力する画像
信号に基づいて適切な表示が行われるように各部の動作
を整合させる機能を有する。制御回路103は、同期信
号分離回路106より送られる同期信号Tsyncに基
づいて、各部に対してTscanおよびTsftおよび
Tmryの各制御信号を発生する。The control circuit 103 has a function of matching the operation of each unit so that an appropriate display is performed based on an externally input image signal. 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.
【0122】同期信号分離回路106は、外部から入力
されるNTSC方式のテレビ信号から同期信号成分と輝
度信号成分とを分離する為の回路で、一般的な周波数分
離(フィルター)回路等を用いて構成できる。同期信号
分離回路106により分離された同期信号は、垂直同期
信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜上
Tsync信号として図示した。前記テレビ信号から分
離された画像の輝度信号成分を便宜上DATA信号と表
した。該DATA信号はシフトレジスタ104に入力さ
れる。The synchronizing signal separating circuit 106 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and uses a general frequency separating (filter) circuit or the like. Can be configured. The synchronizing signal separated by the synchronizing signal separating circuit 106 includes a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal, but is shown here as a Tsync signal for convenience of explanation. The luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience. The DATA signal is input to the shift register 104.
【0123】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
104のシフトクロックであると言うこともでき
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、Idl〜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 serially / parallel-converting the DATA signal input serially in time series for each line of an image, and is based on a control signal Tsft sent from the control circuit 103. (Ie, the control signal Tsft can be said to be a shift clock of the shift register 104). The data of one line of the serial-parallel-converted image (corresponding to the drive data of N electron-emitting devices) is output from the shift register 104 as N parallel signals Idl to Idn.
【0124】ラインメモリ105は、画像1ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路103より送られる制御信号Tmryに従
って適宜Idl〜Idnの内容を記憶する。記憶された
内容は、I′dl〜I′dnとして出力され、変調信号
発生器107に入力される。変調信号発生器107は、
画像データI′dl〜I′dnの各々に応じて電子放出
素子の各々を適切に駆動変調する為の信号源であり、そ
の出力信号は、端子Doy1〜Doynを通じて表示パ
ネル101内の電子放出素子に印加される。The line memory 105 is a storage device for storing data of one line of an image for a necessary time only, and stores the contents of Idl to Idn as appropriate according to a control signal Tmry sent from the control circuit 103. The stored contents are output as I'dl to I'dn and input to the modulation signal generator 107. The modulation signal generator 107
It is a signal source for appropriately driving and modulating each of the electron-emitting devices in accordance with each of the image data I'dl to I'dn, and the output signal is output from the electron-emitting devices in the display panel 101 through terminals Doy1 to Doyn. Is applied to
【0125】ここでは、パルス幅変調方式によって変調
を行った。パルス幅変調方式を実施するに際しては、変
調信号発生装置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。Here, modulation was performed by the pulse width modulation method. When the pulse width modulation method is performed, the modulation signal generation device 107 generates a voltage pulse having a constant peak value, and modulates the width of the voltage pulse appropriately according to input data. A circuit can be used.
【0126】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
が所定の速度で行われれば良いからである。The shift register 104 and the line memory 10
5 can be a digital signal type or an analog signal type. This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.
【0127】このような駆動回路により、表示パネルの
各電子放出素子に、容器外端子Doxl〜Doxm、D
oy1〜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。With such a driving circuit, the external terminals Doxl to Doxm, Dxm are connected to each electron-emitting device of the display panel.
By applying a voltage via oy1 to Doyn,
Electron emission occurs.
【0128】高圧端子Hvを介してメタルバック55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54に衝突し、発光が生じて画像が形成され
る。以上のような工程によって、輝度のバラツキが少な
く安定な画像形成装置を再現性良く製造することができ
る。A high voltage is applied to the metal back 55 via the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam. The accelerated electrons collide with the fluorescent film 54 and emit light to form an image. Through the steps described above, it is possible to manufacture a stable image forming apparatus with little variation in luminance with good reproducibility.
【0129】[0129]
【発明の効果】本発明によれば、前述の従来技術の問題
を解決し、良好な電子放出特性を有する電子放出素子の
製造方法、及び均一性が高く良好な複数の電子放出素子
を配置した電子源の製造方法、さらには均一性が高く良
好な表示品位の前記電子源と蛍光体等の画像形成部材を
対向して構成した画像形成装置の製造方法を提供するこ
とができる。According to the present invention, the above-mentioned problems of the prior art are solved, a method of manufacturing an electron-emitting device having good electron-emitting characteristics, and a plurality of electron-emitting devices having high uniformity and good characteristics are arranged. It is possible to provide a method of manufacturing an electron source, and a method of manufacturing an image forming apparatus in which the electron source having high uniformity and good display quality and an image forming member such as a phosphor are opposed to each other.
【図1】本発明の電子放出素子の概略の構成を示す概略
図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electron-emitting device of the present invention.
【図2】本発明の電子放出素子の他の概略の構成を示す
概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing another schematic configuration of the electron-emitting device of the present invention.
【図3】本発明の製造方法を示す工程図である。FIG. 3 is a process chart showing a manufacturing method of the present invention.
【図4】実施例1で用いた通電フォーミング波形を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing an energization forming waveform used in Example 1.
【図5】実施例1の活性化工程で用いたパルス波形を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing a pulse waveform used in an activation step of the first embodiment.
【図6】本発明の画像形成装置の一例を示す概略図であ
る。FIG. 6 is a schematic view illustrating an example of the image forming apparatus of the present invention.
【図7】実施例1で用いた真空処理装置を示す概略図で
ある。FIG. 7 is a schematic diagram showing a vacuum processing apparatus used in Example 1.
【図8】実施例1で用いた電子放出素子のテスト基体を
示す概略図である。FIG. 8 is a schematic view showing a test substrate of the electron-emitting device used in Example 1.
【図9】実施例3での電子源の一部を示す概略図であ
る。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a part of an electron source according to a third embodiment.
【図10】実施例3でのテレビジョン表示を行うための
駆動回路の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a drive circuit for performing television display according to a third embodiment.
【図11】従来の電子放出素子を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic view showing a conventional electron-emitting device.
【図12】本発明における有機金属の一例の熱分解特性
を示す図である。FIG. 12 is a view showing a thermal decomposition characteristic of an example of an organic metal in the present invention.
1 基体 2、3 素子電極 4 導電性薄膜 5 電子放出部 50 外囲器 60 電子放出素子 61 リアプレート 62 支持枠 63 ガラス基体 64 蛍光膜 65 メタルバック 66 フェースプレート 67 電子源基体 68 行方向配線 69 列方向配線 70 電流計 71 電源 72 電流計 73 高圧電源 74 アノード電極 75 真空容器 76 排気ポンプ 77 有機ガス発生源 91 基体 92、93 素子電極 94 導電性薄膜 97 層間絶縁層 98 Dxnに対応する行方向配線 99 Dynに対応する列方向配線 10l 表示パネル 102 走査回路 103 制御回路 104 シフトレジスタ 105 ラインメモリ 106 同期信号分離回路 107 変調信号発生器 Vx、Va 直流電圧源 REFERENCE SIGNS LIST 1 base 2, 3 element electrode 4 conductive thin film 5 electron emission section 50 envelope 60 electron emission element 61 rear plate 62 support frame 63 glass base 64 fluorescent film 65 metal back 66 face plate 67 electron source base 68 row direction wiring 69 Column direction wiring 70 Ammeter 71 Power supply 72 Ammeter 73 High voltage power supply 74 Anode electrode 75 Vacuum container 76 Exhaust pump 77 Organic gas generation source 91 Substrate 92, 93 Device electrode 94 Conductive thin film 97 Interlayer insulating layer 98 Row direction corresponding to Dxn Wiring 99 Column direction wiring corresponding to Dyn 101 Display panel 102 Scanning circuit 103 Control circuit 104 Shift register 105 Line memory 106 Synchronous signal separation circuit 107 Modulation signal generator Vx, Va DC voltage source
Claims (14)
る導電性薄膜を有する電子放出素子の製造方法におい
て、前記基体に有機金属とその有機金属の熱分解によっ
て生成する金属微粒子の二次凝集を抑制するための金属
微粒子分散剤とを含有する有機金属含有水溶液を付与す
る工程と、前記基体に付与された有機金属溶液を熱分解
して導電性薄膜を形成する工程を有することを特徴とす
る電子放出素子の製造方法。1. A method of manufacturing an electron-emitting device having a conductive thin film having a pair of electrodes and an electron-emitting portion on a substrate, comprising: forming an organic metal on the substrate; A step of applying an organic metal-containing aqueous solution containing a metal fine particle dispersant for suppressing aggregation, and a step of thermally decomposing the organic metal solution applied to the substrate to form a conductive thin film. A method for manufacturing an electron-emitting device.
能な配位性官能基を有し、かつ金属微粒子の保護高分子
として作用する水溶性高分子である請求項1記載の電子
放出素子の製造方法。2. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the metal fine particle dispersant is a water-soluble polymer having a coordinating functional group capable of forming a complex with a metal and acting as a protective polymer for the metal fine particles. Manufacturing method.
ル−2−ピロリドン)である請求項1または2記載の電
子放出素子の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the metal fine particle dispersant is poly (N-vinyl-2-pyrrolidone).
1〜4の低級アルコールを含有する請求項1記載の電子
放出素子の製造方法。4. The method for producing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the organic metal-containing aqueous solution contains a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms.
タノール、1−プロパノール、2−プロパノール、2−
ブタノールのいずれかである請求項4記載の電子放出素
子の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the lower alcohol is methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, or 2-propanol.
The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 4, wherein the electron-emitting device is any one of butanol.
量%である請求項4または5記載の電子放出素子の製造
方法。6. The method according to claim 4, wherein the concentration of the lower alcohol is 5 to 35% by weight.
の熱分解温度よりも沸点の高い水溶性高沸点溶媒を含有
する請求項1記載の電子放出素子の製造方法。7. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the organic metal-containing aqueous solution contains a water-soluble high-boiling solvent having a boiling point higher than the thermal decomposition temperature of the organic metal.
である請求項7記載の電子放出素子の製造方法。8. The method according to claim 7, wherein the water-soluble high-boiling solvent is a polyhydric alcohol.
請求項8記載の電子放出素子の製造方法。9. The method according to claim 8, wherein the polyhydric alcohol is glycerin.
する工程が、インクジェット法である請求項1乃至9の
いずれかの項に記載の電子放出素子の製造方法。10. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the step of applying the organic metal-containing aqueous solution to the base is an inkjet method.
ト方式あるいはピエゾジェット方式である請求項10記
載の電子放出素子の製造方法。11. The method according to claim 10, wherein the ink jet method is a bubble jet method or a piezo jet method.
する導電性薄膜を有する電子放出素子が前記基体上に複
数配置されている電子源の製造方法において、前記電子
放出素子を請求項1乃至11のいずれかに記載の方法に
より形成することを特徴とする電子源の製造方法。12. A method for manufacturing an electron source, wherein a plurality of electron-emitting devices having a conductive thin film having a pair of electrodes and an electron-emitting portion on a substrate are arranged on the substrate. 12. A method for manufacturing an electron source, wherein the method is formed by the method according to any one of claims 1 to 11.
放出素子が、互いに直交する行配線と列配線の交点近傍
において、前記一対の電極が接続されている請求項12
記載の電子源の製造方法。13. A plurality of electron-emitting devices arranged on the substrate, wherein the pair of electrodes are connected near an intersection of a row wiring and a column wiring which are orthogonal to each other.
A method for manufacturing the electron source according to the above.
する導電性薄膜を有する電子放出素子が前記基体上に複
数配置されている電子源と画像形成部材を対向して配置
した画像形成装置の製造方法において、前記電子放出素
子を請求項1乃至11のいずれかに記載の方法により形
成することを特徴とする画像形成装置の製造方法。14. An image forming apparatus in which a plurality of electron-emitting devices each having a conductive thin film having a pair of electrodes and an electron-emitting portion on a substrate are arranged so that an electron source and an image-forming member are arranged on the substrate. 12. A method according to claim 1, wherein said electron-emitting device is formed by the method according to claim 1.
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|---|---|---|---|
| JP318599A JP2000200544A (en) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | Method of manufacturing electron-emitting device, and method of manufacturing electron source and image forming apparatus |
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