JPH09245621A

JPH09245621A - 電子放出素子、電子源基板、及び画像形成装置の製造方法

Info

Publication number: JPH09245621A
Application number: JP6900096A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Shigeoka; 和也重岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストでかつ容易に大面積に均一な表面伝
導型電子放出素子、電子源基板、および画像形成装置の
製造方法であって、特に欠陥部を修正しうる方法を提供
する。【解決手段】絶縁基板上の少なくとも一対の素子電極
間２，３に、金属含有溶液の液滴を液滴付与装置９を用
いて付与することによって素子電極間に導電性薄膜を形
成する電子放出素子の製造方法において、液滴付与の不
良が生じた場合、その不良が生じた素子部分に溶液の溶
媒のみの液滴を付与して不良の液滴を拡散させ、その後
に基板を焼成し、その後、その不良が生じた素子部分に
対してのみ再び金属含有溶液の液滴の付与を行って焼成
することにより導電性薄膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、電子放出素子を用いた電子源、電子源を用いた
画像形成装置および電子放出素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
陰極電子源の２種類が知られている。冷陰極電子源には
電界放出型（以下、ＦＥ型という）、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。ＦＥ型の例としては「Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆
Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ、“Ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏ
ｎ”、ＡｄｖａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈ
ｙｓｉｃｓ、８８９（１９５６）」あるいは「Ｃ．
Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ、“ＰｈｙｓｉｃａｌＰｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎ−ｆｉｌｍｆｉｅｌｄｅ
ｍｉｓｓｉｏｎｃａｔｈｏｄｅｓｗｉｔｈｍｏｌ
ｙｂｄｅｎｉｕｍ”Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７５
２４８（１９７６）」等が知られている。ＭＩＭ型の例
としては「Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ、“ＴｈｅＴｕｎｎｅｌ
−ｅｍｉｓｓｉｏｎａｍｐｌｉｆｉｅｒ”、Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．、３２６４６（１９６１）」等が知
られている。

【０００３】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
「Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ、ＲａｄｉｏＥｎｇ．Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎＰｈｙｓ．、１２９０（１９６５）」等
がある。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：“ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉ
ｌｍｓ”、９３１７（１９７２）」）、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／
ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの（「Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌａ
ｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥＥＴｒａｎ
ｓ．ＥＤＣｏｎｆ．”、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。

【０００４】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のＭ．ハートウェルの素子構成を
図１２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。

【０００５】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に対して予
め通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことによ
って電子放出部５を形成するのが一般的である。通電フ
ォーミングとは導電性薄膜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例えば１Ｖ／分程度を印加
通電し、導電性薄膜４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、導電性薄膜４に電圧を印加し、素子に電流
を流すことにより電子放出部５より電子を放出せしめる
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】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６４−３１３３２号公報、特開平１−２８３７４
９号公報、特開平２−２５７５５２号公報等）。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）。

【０００７】これら表面伝導型電子放出素子を用いたデ
ィスプレイのリアパネルは、薄膜プロセスを用いて作製
されていたが、薄膜プロセスでは大面積化にあたり、工
程数が多くコストが非常にかかってしまっていた。

【０００８】そこで表面伝導型電子放出素子およびそれ
を有する電子源基板、画像形成装置およびそれらの製造
方法として、金属含有溶液を液滴の状態で基板上に付与
して電子放出素子を形成することを検討した結果、以下
の問題点を見いだした。

【０００９】複数個の金属含有溶液を付与していると
き、ノイズによって、形成途中で装置が停止してしまっ
たり、一部の素子が抜けてしまったりして欠陥部が生じ
る場合がある。また、前記電気的ノイズや外部環境の変
化（振動や温度、湿度）による液滴付与の不良が発生
し、その結果として素子が抜けたり、アライメントずれ
による欠陥等々が生じる場合がある。そのため複数個の
素子を均一に歩留まりよく形成することが困難である。

【００１０】そこで本発明の目的は、低コストでかつ容
易に大面積に均一な表面伝導型電子放出素子、電子源基
板、および画像形成装置の製造方法であって、特に欠陥
部を修正しうる方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明では、絶縁基板上の少なくとも一対の素子電極間
に、金属含有溶液の液滴を液滴付与装置を用いて付与す
ることによって前記素子電極間に導電性薄膜を形成する
電子放出素子、電子源基板、あるいは画像形成装置の製
造方法において、前記液滴付与の不良が生じた場合、そ
の不良が生じた素子部分に前記溶液の溶媒のみの液滴を
付与して不良の液滴を拡散させ、その後に基板を焼成
し、その後、その不良が生じた素子部分に対してのみ再
び前記金属含有溶液の液滴の付与を行って焼成すること
により導電性薄膜を形成することを特徴とする。

【００１２】前記液滴付与装置としては、インクジェッ
ト方式や熱的エネルギーの付与により気泡を発生させ液
滴を吐出させる方式のものを使用することができる。素
子電極対は、例えば、絶縁基板上に行列状に配置されて
おり、各対の一方は行方向に各行毎に接続され、他方は
列方向に各列毎に接続された、マトリクス型電子源基
板、あるいは、各対の一方は行方向に各行毎に接続さ
れ、他方も同様に行方向に各行列毎に接続された、はし
ご型配置の電子源基板のものである。

【００１３】液滴の不良の判断は、液滴の付与後、反射
光あるいは透過光の光信号により素子電極間の液滴付与
箇所を観測し、付与されていなかったりずれていたりし
た場合に不良と判断することにより行うことができる。
不良の液滴を上述のように拡散させると、導電膜の材料
が拡散し、焼成後その部分は無視できるほどの抵抗値と
なる。したがって、再度その部分に導電性薄膜を形成す
ることができる。

【００１４】ただし、不良が生じた素子部分に前記溶液
の溶媒のみの液滴を付与する場合、隣接する欠陥となら
ない素子に接触しないように付与する必要がある。

【００１５】これにより、フォトリソプロセスを使わず
に、導電性薄膜を形成することができ、かつ、欠陥部の
修正を行うことができるため、歩留が向上し、製造コス
トを低減させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】平面型表面伝導型電子放出素子に
ついて説明する。

【００１７】図２は、本発明の一実施形態に係る平面型
表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的であり、図
２（ａ）はその平面図、図２（ｂ）はその断面図であ
る。図２において１は基板、２、３は素子電極、４は導
電性薄膜、５は電子放出部である。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
ガラス基板およ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。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、例えばＮｉ、Ｃｒ、
Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金
属あるいは合金、Ｐｄ、Ａｓ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ₂ 、
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、Ｉｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ 等の透明導
電体、ポリシリコン等の半導体材料等から適宜選択され
る。

【００１８】素子電極２、３間の間隔Ｌは好ましくは数
千オングストロームないし数百マイクロメートルの範囲
であり、より好ましくは素子電極２、３間に印加する電
圧等を考慮して１マイクロメートルないし１００マイク
ロメートルの範囲である。素子電極２、３の長さＷは電
極の抵抗値および電子放出特性を考慮して、数マイクロ
メートルないし数百マイクロメートルであり、また素子
電極２、３の膜厚ｄは、１００オングストロームないし
１マイクロメートルの範囲である。尚、図２に示した構
成に限らず、基板１上に導電性薄膜４、素子電極２、３
の電極を順に形成させた構成にしてもよい。

【００１９】導電性薄膜４としては、良好な電子放出特
性を得るために、微粒子で構成された微粒子膜が特に好
ましく、その膜厚は素子電極２、３へのステップカバレ
ージ、素子電極２、３間の抵抗値および後述する通電フ
ォーミング条件等によって、適宜設定されるが、好まし
くは数オングストロームないし数千オングストローム
で、特に好ましくは１０オングストロームないし５００
オングストロームである。その抵抗値は、Ｒ_s が１０の
２乗ないし１０の７乗オームの値である。なお、Ｒ_s は
厚さがｔ、幅がｗで長さが１の薄膜の抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒ
_s （１／ｗ）とおいたときに現われる値で、薄膜材料の
抵抗率をρとするとＲ_s ＝ρ／ｔで表される。ここで
は、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。

【００２０】導電性薄膜４を構成する材料としては、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃ
ｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、Ｐｄ
Ｏ、ＳｎＯ₂ 、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 、ＰｂＯ、Ｓｂ₂ Ｏ₃ 等の酸
化物等の中から適宜選択される。

【００２１】ここで述べる微粒子膜とは複数の微粒子が
集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々
に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、
あるいは重なり合った状態（いくつかの微粒子が集合
し、全体として島状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、数オングストロームないし１
マイクロメートルであり、好ましくは１０オングストロ
ームないし２００オングストロームである。

【００２２】図２，３の電子放出素子について説明す
る。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、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、１０００オ
ングストローム以下の粒径の導電性微粒子を含む場合も
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およ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を含む場合もある。

【００２３】以下、図１および図３を参照しながら製造
方法の一例について説明する。図１および図３において
も、図２に示した部位と同じ部位には図２に付した符号
と同一の符号を付してある。

【００２４】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技術
を用いて基板１上に素子電極２、３を形成する。

【００２５】素子電極２、３を設けた基板１に、液滴
付与装置９を用いて導電材料を含んだ溶液を対向する素
子電極間に液滴の状態で付与する。このとき、液滴を付
与する液滴付与装置９に隣接するように、前記導電膜材
料を含まない溶液を付与するための液滴付与装置１０を
取り付けておく。液滴の付与を試みた後、例えばＣＣＤ
カメラ１１等の光学的検知手段で反射光あるいは透過光
の光信号により素子電極間に液滴が付与されたか否かを
計測した後、付与されていなかったり、ずれていたりし
た場合に隣接した液滴付与装置１０から前記導電膜材料
を含んでいない溶媒のみの液滴を欠陥部液滴上に付与す
る。そうすると、導電膜材料が広がり、焼成後、高抵抗
化し無視できる抵抗値になる。この後、再び欠陥素子部
にのみ、導電材料を含んだ溶液を液滴付与装置９を用い
て付与し、上述と同様の検査を行い、欠陥素子が生じた
場合にはさらに繰り返す。

【００２６】液滴付与装置９としては、任意の液滴を形
成できる装置であればどのような装置でもかまわない
が、特に十数ｎｇないし数十ｎｇ程度の範囲で制御が可
能で、かつ数十ｎｇ程度以上の微少量の液滴が容易に形
成できるインクジェット方式の装置が良い。また、液滴
の材料としては、液滴が形成できる状態であればどのよ
うな状態でもかまわないが、水、溶剤等の前述の金属等
を分解、溶解した溶液、有機金属溶液等がある。具体的
には酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロ
ピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、
メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類の有機溶剤
を用いると良く、特にインクジェットで付与する有機金
属錯体の溶剤に用いている溶剤を用いると良い。

【００２７】この方法は表面伝導型電子放出素子が複数
個並んだ場合には、不良素子部のみ修正できるため、歩
留まりを向上させるのに大変有用である。

【００２８】以上の方法で液滴を付与した後、３００℃
ないし６００℃の温度で過熱処理し、溶媒を蒸発させて
導電性薄膜を形成する。

【００２９】次に、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。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。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５に示す。

【００３０】電圧波形は特にパルス波形が好ましく、パ
ルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合
（図５（ａ））と、パルス波高値を増加させながら、電
圧パルスを印加する場合（図５（ｂ））とがある。まず
パルス波高値が一定電圧とした場合（図５（ａ））につ
いて説明する。

【００３１】図５（ａ）におけるＴ１およびＴ２は電圧
波形のパルス幅とパルス間隔であり、Ｔ１を１マイクロ
秒〜１０ミリ秒、Ｔ２を１０マイクロ秒〜１００ミリ秒
とし、三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電
圧）は表面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選択
される。このような条件のもと、例えば、数秒ないし数
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用いても良
い。

【００３２】図５（ｂ）におけるＴ１およびＴ２は、図
５（ａ）に示したものと同様であり、三角波の波高値
（通電フォーミング時のピーク電圧）は、例えば０．１
Ｖステップ程度づつ増加させることができる。

【００３３】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、１Ｍオーム以上の抵抗
を示した時に通電フォーミングを終了させる。

【００３４】通電フォーミングを終了した素子に活性
化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。活性化工程を
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。

【００３５】活性化工程は、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
て真空容器内を廃棄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Ｃ_n Ｈ_2n+2で表される飽和炭
化水素、エチレン、プロピレンなどＣ_n Ｈ_2n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、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、プロピオン酸等緒が使用
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、法ＳＨＴＵ電流Ｉｅが著しく変化する。

【００３６】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。

【００３７】炭素あるいは炭素化合物とは、ＨＯＰＧ
（ＨｉｇｈｌｙｏｒｉｅｎｔｅｄＰｙｒｏｌｙｔｉｃ
Ｇｒａｐｈｉｔｅ），ＰＧ（ＰｙｒｏｌｙｔｉｃＧ
ｒａｐｈｉｔｅ），ＧＣ（ＧｌａｓｓｙＣａｒｂｏ
ｎ）などのグラファイト（ＨＯＰＧはほぼ完全な結晶構
造を持つグラファイト、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２
０Å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および
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）等であり、その膜厚は５００オン
グストローム以下にするのが好ましく、より好ましくは
３００オングストローム以下である。

【００３８】こうして作成した電子放出素子は、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^-10 Ｔｏｒｒ以下で行うのが良い。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。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
体を過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化する。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られる。安定化工程を
経た後、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。
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、放出電流Ｉｅが安定する。

【００３９】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。

【００４０】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
個配置し（行方向と呼ぶ）、この配線と直交する方向
（列方向と呼ぶ）で電子放出素子の情報に配置した制御
電極（グリッドとも呼ぶ）により、電子放出素子をＸ方
向およびＹ方向に行列状に複数個配置し、同じ行に配置
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、同じ列に配置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。

【００４１】本発明の電子放出素子を複数個マトリクス
状に配置して得られる電子源基板について、図６を用い
て説明する。図６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、７４は表面伝導型電子
放出素子、７５は結線である。電子源基板７１に用いる
基板は前述したガラス基板等であり、用途に応じて形状
が適宜設定される。ｍ本のＸ方向配線７２は、ＤＸ１、
ＤＸ２、・・・・・・ＤＸｍからなり、Ｙ方向配線７３はＤＹ
１、ＤＹ２、・・・・・・ＤＹｎのｎ本の配線よりなる。また
多数の表面伝導型素子７４にほぼ均等な電圧が供給され
るように材料、膜厚、配線幅が適宜設定される。これら
ｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３間は不図
示の層間絶縁層により電気的に分離されてマトリックス
配線を構成する（ｍ，ｎは共に正の整数）。

【００４２】不図示の層間絶縁層はＸ方向配線７２を形
成した基板７１の全面域は一部の所望の領域に形成され
る。Ｘ方向配線７２とＹ方向配線７３はそれぞれ外部端
子として引き出される。更に表面伝導型放出素子７４の
素子電極（不図示）がｍ本のＸ方向配線７２およびｎ本
のＹ方向配線７３と結線７５によって電気的に接続され
ている。また表面伝導型電子放出素子７４は、基板ある
いは不図示の層間絶縁層上のどちらに形成してもよい。

【００４３】また詳しくは後述するが、Ｘ方向配線７２
は、Ｘ方向に配列する表面伝導型放出素子７４の行を入
力信号に応じて走査するための走査信号を印加するため
の不図示の走査信号発生手段と電気的に接続されてい
る。一方、Ｙ方向配線７３は、Ｙ方向に配列する表面伝
導型放出素子７４の各列を入力信号に応じて変調するた
めの変調信号を印加するための不図示の変調信号発生手
段と電気的に接続されている。更に表面伝導型電子放出
素子７４の各素子に印加される駆動電圧は、当該素子に
印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給され
るものである。これにより、単純なマトリクス配線だけ
で個別の素子を選択して独立に駆動可能になる。

【００４４】次に、以上のようにして作成した単純マト
リクス配置の電子源を用いた画像形成装置について、図
７、図８および図９を用いて説明する。図７は画像形成
装置の表示パネルの基本構成図であり、図８はこれに用
いられる蛍光膜を示す。図９はＮＴＳＣ方式のテレビ信
号に応じて表示を行うための駆動回路のブロック図を示
すとともに、その駆動回路を含む画像形成装置を表す。

【００４５】図７において、７１は電子放出素子７４を
基板上に作製した電子源基板、８１は電子源基板７１を
固定したリアプレート、８６はガラス基板８３の内面に
蛍光膜８４とメタルバック８５等が形成されたフェース
プレート、８２は支持枠であり、リアプレート８１、支
持枠８２およびフェースプレート８６を、フリットガラ
ス等を塗布し、大気中あるいは窒素中で４００〜５００
度で１０分以上焼成することで封着して外囲器８８を構
成する。５は電子放出素子７４の電子放出部、７２、７
３は各表面伝導型電子放出素子７４の一対の素子電極と
接続されたＸ方向配線およびＹ方向配線である。

【００４６】外囲器８８は、上述の如くフェースプレー
ト８６、支持枠８２、リアプレート８１で構成したが、
リアプレート８１は主に電子源基板７１の強度を補強す
る目的で設けられるため、電子源基板７１自体で十分な
強度を持つ場合は別体のリアプレート８１は不要であ
り、電子源基板７１に直接支持枠８２を封着し、フェー
スプレート８６、支持枠８２、電子源基板７１にて外囲
器８８を構成しても良い。またさらにはフェースプレー
ト８６、リアプレート８１間に、スペーサーとよばれる
耐大気圧支持部材を設置することで大気圧に対して十分
な強度をもつ外囲器８８にすることもできる。

【００４７】図８中８２は蛍光膜８４を構成する蛍光体
である。蛍光体９２はモノクロームの場合は蛍光体のみ
からなるが、カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配列に
よりブラックストライプあるいはブラックマトリクスな
どと呼ばれる黒色導電材９１とで構成される。ブラック
ストライプ、ブラックマトリクスを設ける目的は、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、蛍光膜８４における外光反射によるコントラ
ストの低下を抑制することである。ブラックストライプ
の材料としては、通常良く用いられている黒鉛を主成分
とする材料だけでなく、導電性があり、光の透過および
反射が少ない材料であればこれに限るものではない。

【００４８】ガラス基板９３に蛍光体を塗布する方法と
しては、モノクローム、カラーによらず沈澱法や印刷法
が用いられる。また蛍光膜８４（図７）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８５
は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレー
ト８６側へ鏡面反射することにより輝度を向上するこ
と、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作
用すること、外囲器内で発生した負イオンの衝突による
ダメージからの蛍光体の保護等の役割を有する。メタル
バック８５は蛍光膜８４の作製後、蛍光膜８４の内面側
表面の平滑化処理（通常、フィルミングと呼ばれる）を
行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積することで作製で
きる。

【００４９】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の外面側に透明電
極（不図示）を設けてもよい。

【００５０】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはならず、十
分な位置合わせを行う必要がある。

【００５１】外囲器８８は不図示の排気管を通じ、１０
^-7ｔｏｒｒ程度の真空度にされ、封止が行なわれる。ま
た外囲器８８の封止後の真空度を維持するためにゲッタ
ー処理を行う場合もある。これは外囲器８８の封止を行
う直前あるいは封止後に抵抗加熱あるいは高周波加熱等
の加熱法により、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、該蒸着
膜の吸着作用により、例えば１×１０^-5ｔｏｒｒないし
１×１０^-7ｔｏｒｒの真空度を維持するものである。
尚、表面伝導型電子放出素子の通電フォーミング以降の
工程は適宜設定される。

【００５２】次に、単純マトリクス配置型基板を有する
電子源を用いて構成したこの表示パネルを駆動してＮＴ
ＳＣ方式のテレビ信号に基づきテレビジョン表示を行う
ための駆動回路の概略構成を図９を用いて説明する。１
０１は前記表示パネル、１０２は走査回路、１０３は制
御回路、１０４はシフトレジスタ、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。

【００５３】以下、各部の機能を説明するが、まず表示
パネル１０１は端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍおよび端子
Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎおよび高圧端子Ｈｖを介して外
部の電気回路と接続している。このうち端子Ｄｏｘ１な
いしＤｏｘｍには表示パネル１０１内に設けられている
電子源、すなわちＭ行Ｎ列の行列状にマトリクス配線さ
れた表面伝導型電子放出素子群を一行（Ｎ素子）ずつ順
次駆動してゆくための走査信号が印加される。一方、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。また
高圧端子Ｈｖには直流電圧源Ｖａより、例えば１０Ｋ
［Ｖ］の直流電圧が供給されるが、これは表面伝導型電
子放出素子より出力される電子ビームに蛍光体を励起す
るのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧であ
る。

【００５４】次に走査回路１０２について説明する。同
回路は内部にＭ個のスイッチング素子を備えるもので
（図中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）、各ス
イッチング素子は直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは０
［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、表
示パネル１０１の端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍと電気的
に接続するものである。Ｓ１ないしＳｍの各スイッチン
グ素子は制御回路１０３が出力する制御信号Ｔｓｃａｎ
に基づいて動作するものだが、実際には例えばＦＥＴの
ようなスイッチング素子を組み合わせることにより構成
することが可能である。なお、前記直流電圧源Ｖｘは前
記表面伝導型電子放出素子の特性（電子放出しきい値電
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。

【００５５】また制御回路１０３は、外部より入力する
画像信号に基づいて適切な表示が行われるように各部の
動作を整合させる働きをもつものである。次に説明する
同期信号分離回路１０６より送られる同期信号Ｔｓｙｎ
ｃに基づいて各部に対してＴｓｃａｎ、Ｔｓｆｔおよび
Ｔｍｒｙの各制御信号を発生する。

【００５６】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あり、周波数分離
（フィルター）回路を用いれば構成できるものである。
同期信号分離回路１０６により分離された同期信号は良
く知られるように垂直同期信号と水平同期信号よりなる
が、ここでは説明の便宜上Ｔｓｙｎｃ信号として図示し
た。一方、前記テレビ信号から分離された画像の輝度信
号成分を便宜上ＤＡＴＡ信号と表すが、同信号はシフト
レジスタ１０４に入力される。

【００５７】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あり、制御回
路１０３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて動作
する。すなわち制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジスタ１
０４のシフトクロックであると言い換えても良い。シリ
アル／パラレル変換された画像１ライン分（電子放出素
子Ｎ素子分の駆動データに相当する）のデータはＩｄ１
ないしＩｄｎのＮ個の並列信号としてシフトレジスタ１
０４より出力される。

【００５８】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にし
たがって適宜Ｉｄ１ないしＩｄｎの内容を記憶する。記
憶された内容はＩｄ１ないしＩｄｎとして出力され変調
信号発生器１０７に入力される。

【００５９】変調信号発生器１０７は前記画像データＩ
ｄ１ないしＩｄｎの各々に応じて表面伝導型電子放出素
子の各々を適切に駆動変調するための信号源であり、そ
の出力信号は端子Ｄｏｙ１ないし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。

【００６０】前述したように本発明に関わる電子放出素
子は放出電流Ｉｅに対して以下の基本特性を有してい
る。すなわち前述したように電子放出には明確なしきい
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。また電子放出しきい値以上の電
圧に対しては素子への印加電圧の変化に応じて放出電流
も変化してゆく。尚、電子放出素子の材料や構成、製造
方法を変えることにより電子放出しきい値電圧Ｖｔｈの
値や印加電圧に対する放出電流の変化の度合いが変わる
場合もあるが、いずれにしても以下のようなことがいえ
る。

【００６１】すなわち、本素子にパルス状の電圧を印加
する場合、例えば電子放出しきい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しきい値以上の電圧
を印加する場合には電子ビームが出力される。その際、
第一にはパルスの波高値Ｖｍを変化させることにより出
力電子ビームの強度を制御することが可能である。第二
には、パルスの幅Ｐｗを変化させることにより出力され
る電子ビームの電荷の総量を制御することが可能であ
る。

【００６２】したがって、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
調方式等があげられ、電圧変調方式を実施するには、変
調信号発生器１０７として、一定の長さの電圧パルスを
発生するが入力されるデータに応じて適宜パルスの波高
値を変調するような電圧変調方式の回路を用いる。また
パルス幅変調方式を実施するには、変調信号発生器１０
７としては、一定の波高値の電圧パルスを発生するが、
入力されるデータに応じて適宜電圧パルスの幅を変調す
るようなパルス幅変調方式の回路を用いる。

【００６３】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でもアナログ信号式のもので
も差し支えなく、要は画像信号のシリアル／パラレル変
換や記憶が所定の速度で行われればよい。

【００６４】デジタル信号式のものを用いる場合には、
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、これは同期信号分離回路１０
６の出力部にＡ／Ｄ変換器を備えれば可能である。ま
た、これと関連してラインメモリ１０５の出力信号がデ
ジタル信号かアナログ信号かにより、変調信号発生器１
０７に用いられる回路が若干異なったものとなる。

【００６５】まずデジタル信号の場合について述べる。
電圧変調方式においては変調信号発生器１０７には、例
えばよく知られるＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて
増幅回路などを付け加えればよい。またパルス幅変調方
式の場合、変調信号発生器１０７は、例えば高速の発振
器、発振器が出力する波数を計数する計数器（カウン
タ）、および計数器の出力値とラインメモリ１０５の出
力値を比較する比較器（コンパレータ）を組み合せた回
路を用いることにより構成できる。必要に応じて比較器
の出力するパルス幅変調された変調信号を表面伝導型電
子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器
を付け加えてもよい。

【００６６】次にアナログ信号の場合について述べる。
電圧変調方式においては変調信号発生器１０７には、例
えばよく知られるオペアンプなどを用いた増幅回路を用
いればよく、必要に応じてレベルシフト回路などを付け
加えてもよい。またパルス幅変調方式の場合には例えば
よく知られた電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を用いれば
よく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電圧
にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。

【００６７】以上のような構成を有する画像表示装置に
おいて、表示パネル１０１の各電子放出素子には、容器
外端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ，Ｄｏｙ１ないしＤｏｙ
ｎを通じ、電圧を印加することにより、電子放出させる
とともに、高圧端子Ｈｖを通じ、メタルバック８５ある
いは透明電極（不図示）に高圧を印加して電子ビームを
加速し、蛍光膜８４に衝突させ、励起・発光させること
で画像を表示することができる。

【００６８】ここで述べた構成は、表示等に用いられる
好適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成であ
り、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述内容に限
られるものではなく、画像形成装置の用途に適するよう
適宜選択する。また、入力信号例として、ＮＴＳＣ方式
をあげたが、これに限るものでなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡ
Ｍ方式などの諸方式でもよく、また、これよりも、多数
の走査線からなるＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方式をは
じめとする高品位ＴＶ）方式でもよい。

【００６９】次に、はしご型配置電子源基板および画像
表示装置について図１０、図１１を用いて説明する。

【００７０】図１０において、１１０は電子源基板、１
１１は電子放出素子、１１２のＤｘ１〜Ｄｘ１０は電子
放出素子１１１に接続した共通配線である。電子放出素
子１１１は、基板１１０上に、Ｘ方向に並列に複数個配
置される。これを素子行と呼ぶ。この素子行を複数個基
板上に配置し、電子源基板が構成している。各素子行の
共通配線間に駆動電圧を印加することで、各素子行を独
立に駆動させることができる。すなわち、電子ビームを
放出させたい素子行には、電子放出しきい値以上の電圧
を印加し、電子ビームを放出させない素子行には電子放
出しきい値以下の電圧を印加すればよい。また、各素子
行間の共通配線Ｄｘ２〜Ｄｘ９、例えばＤｘ２、Ｄｘ３
を同一配線とするようにしても良い。

【００７１】図１１はこのようなはしご型配置の電子源
を備えた画像形成装置におけるパネル構造を示す。１２
０はグリッド電極、１２１は電子が通過するための空
孔、１２２は、Ｄｏｘ１、Ｄｏｘ２・・・・・・Ｄｏｘｍより
なる容器外端子、１２３はグリッド電極１２０と接続さ
れたＧ１、Ｇ２、・・・・・・Ｇｎからなる容器外端子、１２
４は各素子行間の共通配線を同一配線とした電子源基板
である。図６、９と同一の符号は同一の部材を示す。前
述の単純マトリクス配置の画像形成装置（図６）との違
いは、電子源基板１１０とフェースプレート８６の間に
グリッド電極１１０を備えているか否かである。

【００７２】グリッド電極１２０は、表面伝導型放出素
子から放出された電子ビームを変調するためのものであ
り、はしご型配置の素子行と直交して設けられたストラ
イプ状の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に
対応して１個ずつ円形の開口１２１が設けられている。
グリッドの形状や設置位置は図１１に示したものに限定
されるものではない。例えば、開口としてメッシュ状に
多数の通過口を設けることもでき、グリッドを表面伝導
型放出素子の周囲や近傍に設けることもできる。

【００７３】容器外端子１２２およびグリッド容器外端
子１２３は、不図示の制御回路と電気的に接続されてい
る。

【００７４】本画像形成装置では、素子行を１列ずつ順
次駆動（走査）していくのと同期してグリッド電極列に
画像１ライン分の変調信号を同時に印加する。これによ
り、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を１
ラインずつ表示することができる。これによればテレビ
ジョン放送の表示装置、テレビ会議システム、コンピュ
ータ等の表示装置の他、感光性ドラム等で用いて構成さ
れた光プリンタとしての画像形成装置としても用いるこ
ともできる。

【００７５】

【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。

【００７６】［実施例１］図１は本発明の第１の実施例
に係る電子放出素子の製造方法を示す図であり、本発明
の特徴を最もよく表す図である。また、図２は、本発明
の表面伝導型電子放出素子の構成を示す図である。図１
および図２を用いて本発明の電子放出素子の製造方法を
説明する。

【００７７】まず図２に示すように、清浄化した青板ガ
ラスからなる基板１に、一般的な真空成膜技術およびフ
ォトリソグラフィ技術を用いてＮｉからなる素子電極
２、３を形成した。素子電極のギャップ間隔Ｌ₁は２０
μｍ、素子電極の幅Ｗ₂を５００μｍ、厚さｄを１００
０Åとした。

【００７８】次に図１（ａ）に示すように、液滴付与装
置９として圧電素子を用いたインクジェット噴射装置を
用意し、電極にまたがるように有機パラジウム含有溶液
（奥野製薬（株）ｃｃｐ−４２３０）を、１滴付与し、
ＣＣＤカメラ１１で正しく付与されたか否かを検出し
た。このとき、図１（ｂ）に示すように、塗出不良やア
ライメント不良により、電極ギャップ部に正しく付与さ
れない場合があった。このような場合に、図１（ｃ）に
示すように、液滴付与装置９に隣接して取り付けた、同
様の機構の液滴付与装置１０を用いて、導電材料を含ま
ない溶媒のみの液滴（酢酸ブチル）を欠陥部液滴上に１
０滴付与した。すると液が広がり、３００℃での焼成
後、電極間の抵抗値は無視できるほど高抵抗値になっ
た。

【００７９】この後、図１（ｄ）に示すように、欠陥素
子部に再び有機パラジウム含有溶液を液滴付与装置９で
付与し、焼成したところ、図１（ａ）の導電性薄膜と同
等な良好な導電性薄膜が形成できた。

【００８０】本実施例では２度目の液滴付与の試みで導
電性薄膜を形成できたが、これに限るものではなく、も
し２度目以降の試みでも不良の場合は、同様のリペアを
行い、さらに試みることができる。この後、前述のフォ
ーミングと呼ばれる通電処理を行い、電子放出部を形成
した。

【００８１】［実施例２］上述の実施例１において、液
滴付与装置９および１０に、熱的エネルギーの付与によ
り気泡を発生させ液滴を吐出させる方式の液滴付与装置
を用いたところ、同様の効果が得られた。

【００８２】［実施例３］図４に示すように、実施例１
の素子を列方向に１００個、行方向に１００個、マトリ
クス状に並べ、フォトリソグラフィ技術を用いて、片側
の素子電極を列方向に配線するとともに、絶縁層を介
し、他の側の素子電極を行方向配線で結線したマトリク
ス型電子源基板において、実施例１の有機パラジウム含
有溶液を、圧電素子を用いたインクジェット方式の液滴
付与装置９で、各素子部に１滴ずつ付与した。

【００８３】このとき、塗出不良やアライメント不良で
欠陥素子が生じる場合があった。この場合、欠陥素子部
のみに実施例１と同様に、液滴付与装置１０で溶媒のみ
の液滴を欠陥部液滴上に１０滴付与した。本実施例では
溶媒を１０滴付与したが、溶媒の液滴は多い方が焼成
後、より抵抗が高くなり無視できるが、隣接する良好な
液滴に液が触れないことが望ましく、隣接する素子間距
離等によって、溶媒の量は決まる。

【００８４】以上のプロセスを全素子に試み、３００℃
で焼成した後、欠陥素子部のみに再び有機パラジウム含
有溶液を液滴付与装置９で付与したところ、ばらつきの
少ない良好な電子源基板が作製できた。またこのリペア
方法により歩留まりが向上した。

【００８５】こうして作製された電子源基板を用いて、
図７に示すように、前述のフェースプレート、支持枠、
リアプレートとで外囲器を形成し、封止を行い、表示パ
ネル、さらにはテレビジョン表示を行うための駆動回路
を有する画像形成装置を作製したところ、輝度むらや欠
陥が少なかった。また素子を形成するためのパターニン
グ等が不要なため、コストを抑えることができた。

【００８６】なお、本実施例では、まず初めに素子電極
を形成したが、配線および絶縁層を先に形成してもよ
い。

【００８７】［実施例４］上述の実施例３において、液
滴付与装置９および１０に、バブルジェット方式の液滴
付与装置を用いて、電子源基板、画像形成装置を作製し
たところ、同様の効果が得られた。

【００８８】［実施例５］図１０、１１に示すように、
実施例１の素子を列方向に１００個、行方向に１００
個、マトリクス状に並べ、行方向配線で結線したはしご
型電子源基板および画像形成装置において、実施例２と
同様のプロセスを行ったところ、実施例２と同様な効果
が得られた。

【００８９】［実施例６］上述の実施例５において、液
滴付与装置９および１０に、バブルジェット方式の液滴
付与装置を用いて、電子源基板、画像形成装置を作製し
たところ、同様の効果が得られた。

【００９０】［実施例７］実施例２のマトリクス型電子
源基板の配線を、スクリーン印刷法で形成し、実施例２
〜６同様に不良素子部に溶液を付与したところ、広がっ
た液が配線に吸われ電極ギャップ内に液がほぼなくな
り、焼成後、絶縁状態になり完全に再生できた。この製
造法による電子源基板はばらつきも小さく、欠陥が非常
に少なく、歩留まりが向上した。

【００９１】以上のような製造方法で画像形成装置を作
製したことにより、薄膜プロセスに比べコストが低く、
また製造歩留まりが大変向上した。本実施例では配線の
形成にスクリーン印刷法を用いたが、オフセット印刷法
等の印刷法を用いることもできる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
を用いることにより、塗出不良などによる欠陥素子部を
修正でき、素子特性のばらつきが減少し、さらに歩留ま
りが向上する。

【００９３】素子形成にフォトリソグラフィ技術を用い
ないため、コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る製造方法を示す
斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る平面型表面伝導型
電子放出素子の構成を示す模式的平面図および断面図で
ある。

【図３】本発明の一実施形態に係る表面伝導型電子放
出素子の製造方法を示す模式図である。

【図４】本発明を適用しうるマトリクス配置型の電子
源基板の一部を示す図である。

【図５】本発明に適用しうる通電フォーミング処理の
電圧波形例を示す図である。

【図６】本発明の一実施形態に係るマトリクス配置型
の電子源基板例を示す図である。

【図７】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の表
示パネル例を示す図である。

【図８】図７の表示パネルの蛍光膜を示す模式図であ
る。

【図９】画像形成装置にＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
応じて図６の表示パネルの表示を行うための駆動回路を
示すブロック図である。

【図１０】本発明を適用しうる梯子配置型電子源基板
例を示す模式図である。

【図１１】本発明を適用しうる画像形成装置の表示パ
ネル例を示す模式図である。

【図１２】従来の表面伝導型電子放出素子を示す図で
ある。

【符号の説明】

１：基板、２，３：素子電極、４：液滴付与装置、５：
導電性薄膜、６：行方向配線、７：層間絶縁膜、８：列
方向配線、９：金属含有溶液用液滴付与装置、１０溶媒
用液滴付与装置、１１：ＣＣＤカメラ、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、８７：
高圧端子、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、Ｖｘ，Ｖａ：直流電圧源、１１０：電子源基板、
１１１：電子放出素子、１１２：Ｄｘ１〜Ｄｘ１０は前
記電子放出素子を配線するための共通配線、１２０：グ
リッド電極、１２１：電子が通過するための開孔、１２
２：Ｄｏｘ１，Ｄｏｘ２・・・・・・Ｄｏｘｍよりなる容器外
端子、１２３：グリッド電極１２０と接続されたＧ１，
Ｇ２，・・・・・・Ｇｎからなる容器外端子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板上の少なくとも一対の素子電極
間に、金属含有溶液の液滴を液滴付与装置を用いて付与
することによって前記素子電極間に導電性薄膜を形成す
る電子放出素子の製造方法において、前記液滴付与の不
良が生じた場合、その不良が生じた素子部分に前記溶液
の溶媒のみの液滴を付与して不良の液滴を拡散させ、そ
の後に基板を焼成し、その後、その不良が生じた素子部
分に対してのみ再び前記金属含有溶液の液滴の付与を行
って焼成することにより導電性薄膜を形成することを特
徴とする電子放出素子の製造方法。
【請求項２】前記液滴付与装置はインクジェット方式
のものであることを特徴とする請求項１記載の電子放出
素子の製造方法。
【請求項３】前記液滴付与装置は熱的エネルギーの付
与により気泡を発生させ液滴を吐出させる方式のもので
あることを特徴とする請求項１記載の電子放出素子の製
造方法。
【請求項４】絶縁基板上に行列状に配置した複数の素
子電極対に対して請求項１〜３いずれかの電子放出素子
の製造方法を適用することにより、電子源基板を製造す
ることを特徴とする表面伝導型電子源基板の製造方法。
【請求項５】前記複数の素子電極対は、各対の一方は
行方向に各行毎に接続され、他方は列方向に各列毎に接
続された、マトリクス型電子源基板のものであることを
特徴とする請求項４記載の電子源基板の製造方法。
【請求項６】前記複数の素子電極対は、各対の一方は
行方向に各行毎に接続され、他方も同様に行方向に各行
列毎に接続された、はしご型配置の電子源基板のもので
あることを特徴とする請求項４記載の電子源基板の製造
方法。
【請求項７】前記請求項４〜６いずれかの電子源基板
の製造方法を用いて画像形成装置を製造することを特徴
とする画像形成装置の製造方法。