JPH09277586A - Electron source, image forming apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents
Electron source, image forming apparatus and manufacturing method thereofInfo
- Publication number
- JPH09277586A JPH09277586A JP8527496A JP8527496A JPH09277586A JP H09277586 A JPH09277586 A JP H09277586A JP 8527496 A JP8527496 A JP 8527496A JP 8527496 A JP8527496 A JP 8527496A JP H09277586 A JPH09277586 A JP H09277586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- wiring
- image forming
- forming apparatus
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Electrophotography Using Other Than Carlson'S Method (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で工程数が少なく、電極と配線部分の簡
略化された構成により真空封止部の信頼性が向上し、高
密度の画素配列による高品位画像が実現可能な電子源及
び画像形成装置並びにその製造方法の提供。
【解決手段】 厚膜よりなる配線を有し、該配線に接続
される素子が多数配置されてなる基板と、該基板と対向
する基板上に蛍光体が配置されてなり、前記基板を隔て
る支持枠部で封着され、内部が減圧雰囲気に保持されて
なる画像形成装置の、前記配線が外部への取り出し部分
の支持枠下部において屈曲した構造を有する画像形成装
置。
(57) [Abstract] [Problem] Low cost, a small number of steps, and a simplified structure of electrodes and wiring portions improves the reliability of a vacuum sealing portion, and high-quality images can be realized by a high-density pixel array. Of various electron sources, image forming apparatuses, and manufacturing methods thereof. SOLUTION: A substrate having a thick film wiring, on which a large number of elements connected to the wiring are arranged, and a phosphor disposed on a substrate facing the substrate, and a support for separating the substrates. An image forming apparatus having a structure in which the wiring is bent at a lower portion of a support frame of a portion taken out to the outside of an image forming apparatus which is sealed by a frame portion and is held in a reduced pressure atmosphere inside.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は厚膜配線を用いた電
子源、それを用いた画像形成装置、及びその製造方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron source using thick film wiring, an image forming apparatus using the same, and a manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より電子放出素子には大別して熱電
子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた2種類のもの
が知られている。冷陰極電子放出素子には電界放出型
(以下、FE型と云う)、金属/絶縁層/金属型(以
下、MIM型と云う)や表面伝導型電子放出素子等があ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, there are known two types of electron-emitting devices, which are roughly classified into a thermoelectron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device. The cold cathode electron emission device includes a field emission type (hereinafter referred to as FE type), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter referred to as MIM type), a surface conduction type electron emission device and the like.
【0003】FE型の例としてはW.P.Dyke&
W.W.Doran“Field Emissio
n”,Advance in Electron Ph
ysics,8,89(1956)或いは、C.A.S
pindt,“PhysicalProperties
of thin−film field emiss
ion cathodes with molybde
num cones”,J.Appl.Phys.,4
7,5248(1976)等に開示されたものが知られ
ている。As an example of the FE type, W. P. Dyke &
W. W. Doran "Field Emissio"
n ", Advance in Electron Ph
ysics, 8, 89 (1956) or C.I. A. S
pindt, “Physical Properties”
of thin-film field emiss
ion cathodes with mollybde
num cones ", J. Appl. Phys., 4
7, 5248 (1976) and the like are known.
【0004】MIM型では、C.A.Mead,“Op
eration of Tunnel−Emissio
n Devices”,J.Appl.Phys.,3
2,646(1961)等に開示されたものが知られて
いる。In the MIM type, C.I. A. Mead, "Op
eration of Tunnel-Emisio
n Devices ", J. Appl. Phys., 3
2, 646 (1961) and the like are known.
【0005】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
M.I.Elinson,Radio Eng.Ele
ctron Phys.,10,1290(1965)
等に開示されたものがある。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。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Sn
O2 薄膜を用いたもの、Au薄膜によるもの[G.Di
ttmer:Thin Solid Films,9,
317(1972)]、In2 O3 /SnO2 薄膜によ
るもの[M.Hartwell andC.G.Fon
stad: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(198
3)]等が報告されている。Examples of the surface conduction electron-emitting device type include:
M. I. Elinson, Radio Eng. Ele
ctron Phys. , 10, 1290 (1965)
Etc. have been disclosed. In the surface conduction electron-emitting device, electrons are emitted by passing a current through a thin film of a small area formed on a substrate in parallel with the film surface. The surface conduction type electron-emitting device may be formed of Sn by Elinson et al.
One using an O2 thin film, one using an Au thin film [G. Di
ttmer: Thin Solid Films, 9,
317 (1972)], by In2 O3 / SnO2 thin film [M. Hartwell and C.I. G. FIG. Fon
stad: IEEE Trans. ED Conf. ,
519 (1975)], by a carbon thin film [Hiraki Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (198).
3)] etc. have been reported.
【0006】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のM.ハートウェルの素子構成を図15
に模式的に示す。同図において001は基板である。0
04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005が
形成される。尚、図中の素子電極間隔L1は0.5〜1
mm、W’は0.1mmに設定されている。As a typical example of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M.S. Figure 15 shows the Hartwell device configuration.
Is schematically shown in. In the figure, 001 is a substrate. 0
Reference numeral 04 denotes a conductive thin film, which is made of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and the electron emitting portion 005 is formed by an energization process called energization forming described later. The element electrode spacing L1 in the figure is 0.5 to 1
mm and W'are set to 0.1 mm.
【0007】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜004を予め
通電フォーミング処理によって電子放出部005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004両端に直流電圧或いは非常に緩や
かな昇電圧を印加通電し、導電性薄膜を局所的に破壊、
変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした
電子放出部005を形成することである。尚、電子放出
部005は導電性薄膜004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004に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより
上述の電子放出部005より電子を放出せしめるもので
ある。Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, it is general that the electron-emitting portion 005 is formed in advance by conducting energization forming treatment on the conductive thin film 004 before emitting electrons. That is, the energization forming means that a direct current voltage or a very gentle rising voltage is applied across both ends of the conductive thin film 004 to locally energize the conductive thin film,
This is to form the electron-emitting portion 005 which is deformed or altered to have an electrically high resistance state. In the electron emitting portion 005, a crack is generated in a part of the conductive thin film 004, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. The surface conduction electron-emitting device that has been subjected to the energization forming process is one in which electrons are emitted from the electron-emitting portion 005 by applying a voltage to the conductive thin film 004 and passing a current through the device.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】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、画像形成装置
等の応用研究がなされている。多数の表面伝導型放出素
子を配列形成した例としては、後述するように梯子型配
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、特開平1−28374
9、同2−257552等)。Since the surface conduction electron-emitting device described above has a simple structure and is easy to manufacture, there is an advantage that a large number of devices can be arrayed and formed over a large area.
Therefore, application studies of charged beam sources, image forming apparatuses, and the like, which make use of this feature, are being conducted. As an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are formed in an array, as will be described later, surface conduction electron-emission devices are arranged in parallel, which is called a ladder arrangement, and both ends of each device are wired (also called common wiring). An electron source in which a large number of connected lines are arranged (for example, JP-A-64-031332 and JP-A-1-28374).
9, 2-2-257552, etc.).
【0009】また、特に表示装置等の画像形成装置にお
いては、近年、液晶を用いた平板型表示装置がCRTに
替わって普及してきたが、自発光型でないためバックラ
イトを持たなければならない等の問題点があり、自発光
型の表示装置の開発が望まれてきた。自発光型表示装置
としては表面伝導型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み合わせた表示装置である画像形成
装置が挙げられる(例えば、USP5066883)。In particular, in image forming apparatuses such as display devices, in recent years, flat panel display devices using liquid crystal have become popular in place of CRTs, but since they are not self-luminous, they must have a backlight. There are problems, and it has been desired to develop a self-luminous display device. Examples of the self-luminous display device include an image forming device which is a display device in which an electron source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and a phosphor which emits visible light by electrons emitted from the electron source are combined. (For example, USP 5066883).
【0010】然しながら、以上説明したような画像形成
装置をフォトリソグラフィー、エッチング技術により製
造する場合は、大面積化するには以下のような問題点が
あった。前記画像形成装置の製造工程において電極や配
線パターンを加工する場合、基板上に電極及び配線材料
の金属薄膜を1〜数μm成膜し、これを通常のフォトリ
ソグラフィー、エッチング技術を用いてパターン加工
し、電極や配線パターンを形成しなければならない。However, when the image forming apparatus as described above is manufactured by photolithography and etching techniques, there are the following problems in increasing the area. When processing an electrode or a wiring pattern in the manufacturing process of the image forming apparatus, a metal thin film of an electrode and a wiring material is formed on the substrate in a thickness of 1 to several μm, and the pattern is processed by using ordinary photolithography and etching techniques. However, electrodes and wiring patterns must be formed.
【0011】然しながら、例えば、40cm角以上の大
型基板上にフォトリソグラフィー、エッチング技術によ
り製造する場合、蒸着装置をはじめ、露光装置、エッチ
ング装置等を含む大型製造設備が必要となり莫大な費用
がかかるだけでなく、基板を大型化した場合、製造装置
自体の大型化が困難となり製造方法上、或いはコスト上
の大きな問題があった。また、大面積化することにより
電極数の増加、配線の増加及び複雑化により、工程数が
増え、断線や短絡等の欠陥が発生し易くなり、歩留りが
低下する等の問題があった。However, for example, in the case of manufacturing on a large-sized substrate of 40 cm square or more by photolithography and etching technology, a large-scale manufacturing facility including a vapor deposition apparatus, an exposure apparatus, an etching apparatus, etc. is required, resulting in enormous cost. However, when the size of the substrate is increased, it is difficult to increase the size of the manufacturing apparatus itself, which causes a serious problem in terms of manufacturing method or cost. Further, there is a problem that the increase in the number of electrodes due to the increase in the area, the increase in the number of steps due to the increase in the number of wirings, and the increase in complexity, the defects such as disconnection and short circuit are likely to occur, and the yield is reduced.
【0012】よって本発明は、画像形成装置の作製手段
としてフォトリソグラフィー法に代えて大面積化により
適した印刷法を工程の一部又は全部に用い、数μm〜数
十μmの厚膜よりなる配線を用いた場合、配線の厚膜化
に伴って生ずる問題点を解決することを目的とするもの
である。Therefore, according to the present invention, a printing method more suitable for a larger area is used as a means for producing an image forming apparatus instead of the photolithography method for some or all of the steps, and a thick film of several μm to several tens of μm is used. It is an object of the present invention to solve the problems caused by increasing the thickness of the wiring when the wiring is used.
【0013】即ち、本発明の目的は、配線の厚膜化によ
って大きくなった段差を有する基板と、該基板と対向し
蛍光体が配置されてなる基板とが支持枠によって隔てら
れ、内部が減圧雰囲気保持されてなる画像形成装置にお
いて、支持枠下部の段差部における真空リークの発生率
を低減し、歩留りを向上し得る構造を有する画像形成装
置の提供することにある。That is, an object of the present invention is to separate a substrate having a step which is increased by thickening the wiring and a substrate facing the substrate and on which phosphors are arranged by a support frame, and to reduce the inside pressure. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus having a structure capable of reducing the occurrence rate of vacuum leak in the stepped portion under the support frame and improving the yield in the image forming apparatus in which the atmosphere is maintained.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的は、
以下に示す本発明によって達成される。即ち本発明は、
厚膜よりなる配線を有し、該配線に接続される素子が多
数配置されてなる基板と、該基板と対向する基板上に蛍
光体が配置されてなり、前記基板を隔てる支持枠部で封
着され、内部が減圧雰囲気に保持されてなる画像形成装
置において、前記配線が外部への取り出し部分の支持枠
下部において屈曲した構造を有することを特徴とする画
像形成装置を開示するものである。The above object is achieved by
This is achieved by the present invention described below. That is, the present invention
A substrate having a thick film of wiring, on which a large number of elements connected to the wiring are arranged, and a phosphor placed on a substrate facing the substrate, which is sealed by a support frame portion separating the substrate. Disclosed is an image forming apparatus in which the wiring is attached and the inside is held in a reduced pressure atmosphere, wherein the wiring has a bent structure at a lower portion of a supporting frame of a portion taken out to the outside.
【0015】そして、前記厚膜よりなるX方向配線及び
Y方向配線が行列上に配置され、該XY配線の交差部に
電子放出素子が配置された電子源基板と、前記電子放出
素子を能動素子とし、該電子源基板と対向する基板上に
受動素子として蛍光体が配置されてなり、且つこれらを
隔てる支持枠部で封着され真空中に保持されてなること
を特徴とするものであり、また前記屈曲した構造におい
て、1本の配線の片側取り出し部の支持枠下部における
屈曲部を2ヵ所具備することを特徴とするものである。The X-direction wiring and the Y-direction wiring made of the thick film are arranged in a matrix, and an electron source substrate on which an electron-emitting device is arranged at the intersection of the XY wiring, and the electron-emitting device is an active device. The phosphor is disposed as a passive element on the substrate facing the electron source substrate, and is sealed in a supporting frame portion that separates them, and is held in a vacuum, Further, the bent structure is characterized in that two bent portions are provided in a lower portion of the support frame of one side extraction portion of one wiring.
【0016】また、前記屈曲した構造において、1本の
配線の片側取り出し部の支持枠下部における屈曲部を3
ヵ所具備することを特徴とするものであり、また電子放
出素子を具備する画像形成装置において、該電子放出素
子が薄膜電極と微粒子導電膜よりなる表面伝導型電子放
出素子からなり、且つ該画像形成装置が前記の画像形成
装置であることを特徴とするものである。Further, in the bent structure, the bent portion in the lower portion of the support frame of the one-sided lead-out portion of one wiring is 3
In an image forming apparatus having an electron-emitting device, the electron-emitting device is composed of a surface conduction electron-emitting device including a thin film electrode and a fine particle conductive film, and the image forming apparatus is provided. The apparatus is the image forming apparatus described above.
【0017】また本発明は、厚膜よりなる配線を有し、
該配線に接続される素子が多数配置されてなる基板と、
該基板と対向する基板上に蛍光体が配置されてなり、前
記基板を隔てる支持枠部で封着され、内部が減圧雰囲気
に保持されてなる画像形成装置を製造する方法におい
て、前記配線を外部への取り出し部分の支持枠下部にお
いて屈曲した構造とすることを特徴とする画像形成装置
の製造方法をも開示するものである。The present invention also has a thick film wiring,
A substrate on which a large number of elements connected to the wiring are arranged;
In a method for manufacturing an image forming apparatus in which a phosphor is disposed on a substrate facing the substrate, the phosphor is sealed by a support frame portion that separates the substrate, and the inside is kept in a reduced pressure atmosphere, the wiring is externally connected. The present invention also discloses a method for manufacturing an image forming apparatus, characterized in that a bent structure is provided at a lower portion of a support frame of a take-out portion.
【0018】そして、前記厚膜よりなるX方向配線及び
Y方向配線が行列上に配置され、該XY配線の交差部に
電子放出素子が配置された電子源基板と、前記電子放出
素子を能動素子とし、該電子源基板と対向する基板上に
受動素子として蛍光体を配置してなり、且つ、これらを
隔てる支持枠部で封着し真空中に保持することを特徴と
する方法であり、また前記屈曲した構造において、1本
の配線の片側取り出し部の支持枠下部における屈曲部を
2ヵ所具備せしめることを特徴とする方法である。The X-direction wiring and the Y-direction wiring made of the thick film are arranged in a matrix, and an electron source substrate on which an electron-emitting device is arranged at the intersection of the XY wiring, and the electron-emitting device is an active device. And a phosphor is disposed as a passive element on a substrate facing the electron source substrate, and the phosphor is sealed by a support frame portion separating them and held in a vacuum. The method is characterized in that, in the bent structure, two bent portions are provided in a lower portion of the support frame of one wire extraction portion of one wiring.
【0019】また、前記屈曲した構造において、1本の
配線の片側取り出し部の支持枠下部における屈曲部を3
ヵ所具備せしめることを特徴とする方法であり、また電
子放出素子を具備する画像形成装置において、該電子放
出素子を薄膜電極と微粒子導電膜よりなる表面伝導型電
子放出素子より構成せしめ、且つ該画像形成装置を前記
本発明の画像形成装置とすることを特徴とする方法であ
る。Further, in the bent structure, the bent portion in the lower portion of the support frame of the one-sided lead-out portion of one wiring is 3
In the image forming apparatus including an electron-emitting device, the electron-emitting device is constituted by a surface conduction electron-emitting device including a thin film electrode and a fine particle conductive film, and the image is formed. The method is characterized in that the image forming apparatus is the image forming apparatus of the present invention.
【0020】本発明は、上述した課題を解決するために
鋭意検討を行って成されたものである。即ち、本発明の
電子源及び画像形成装置は、前記の目的達成のため以下
の方法を用いた。The present invention has been made through intensive studies in order to solve the above problems. That is, the electron source and the image forming apparatus of the present invention used the following method to achieve the above object.
【0021】(1) 厚膜よりなる配線を有し、該配線
に接続された素子が多数配置された基板と、該基板と対
向する基板上に蛍光体が配置されてなり、前記基板を隔
てる支持枠部で封着され内部が減圧雰囲気保持されてな
る画像形成装置において、前記配線が外部への取り出し
部分の支持枠下部において屈曲させた構造とし画像形成
装置を作製した。(1) A substrate having a thick film wiring, on which a large number of elements connected to the wiring are arranged, and a phosphor on the substrate facing the substrate, which separates the substrates. In an image forming apparatus which is sealed by a supporting frame portion and is kept in a reduced pressure atmosphere inside, an image forming apparatus having a structure in which the wiring is bent at a lower portion of the supporting frame at a portion taken out to the outside is manufactured.
【0022】(2) 厚膜よりなるX方向配線及びY方
向配線が行列上に配置され、そのXY配線の交差部に電
子放出素子が配置された電子源基板と前記電子放出素子
を能動素子とし、電子源基板と対向する基板上に受動素
子として蛍光体が配置されてなり、これらを隔てる支持
枠部で封着され真空中に保持されてなる画像形成装置に
おいて(1)における構造を用いた。(2) The X-direction wirings and the Y-direction wirings made of thick film are arranged in a matrix, and the electron-emitting substrate and the electron-emitting device on which electron-emitting devices are arranged at the intersections of the XY wirings are used as active devices. The structure in (1) is used in an image forming apparatus in which a phosphor is disposed as a passive element on a substrate facing an electron source substrate, and the phosphor is sealed by a support frame portion separating them and held in a vacuum. .
【0023】(3) 前記(1)、(2)に記載の屈曲
した構造において、1本の配線の片側取り出し部の支持
枠下部における屈曲部が2ヵ所とした。(3) In the bent structure described in (1) and (2) above, there are two bent portions in the lower portion of the supporting frame of the one-sided lead-out portion of one wiring.
【0024】(4) 前記(1)、(2)に記載の屈曲
した構造において、1本の配線の片側取り出し部の支持
枠下部における屈曲部を3ヵ所以上とした。(4) In the bent structure described in the above (1) and (2), the bent portion in the lower portion of the support frame of the one-sided lead-out portion of one wiring is three or more.
【0025】(5) 前記(1)〜(4)に記載の構造
を薄膜電極と微粒子導電膜よりなる表面伝導型電子放出
素子を用いる画像形成装置において用いた。(5) The structures described in (1) to (4) above were used in an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device composed of a thin film electrode and a fine particle conductive film.
【0026】即ち電子放出素子を含み真空に保持される
内部から外部へと支持枠下部のガラスフリット等で封着
された部分をX方向配線、Y方向配線が貫通する構造を
とる場合、配線を屈曲させることにより内外を貫く直線
状の空隙の発生を無くすことが可能となる。That is, when the X-direction wiring and the Y-direction wiring penetrate the portion sealed by glass frit or the like under the supporting frame from the inside including the electron-emitting device and being held in vacuum to the outside, the wiring is By bending, it is possible to eliminate the generation of linear voids that penetrate the inside and outside.
【0027】よってこのような構造を採用することによ
り、厚膜化によって大きくなった段差を有する基板と、
該基板と対向し蛍光体が配置されてなる基板とが支持枠
によって隔てられ内部が減圧雰囲気保持されてなる画像
形成装置において、支持枠下部の配線段差部における真
空リークの発生率を低減し、歩留りを向上することが可
能となった。Therefore, by adopting such a structure, a substrate having a step increased by thickening the film,
In an image forming apparatus in which a substrate facing the substrate and a substrate on which phosphors are arranged are separated by a support frame and a reduced pressure atmosphere is held inside, an occurrence rate of a vacuum leak in a wiring step portion under the support frame is reduced, It has become possible to improve the yield.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。図1は、本発明による画像形成装置の1例を示
す模式図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of an image forming apparatus according to the present invention.
【0029】図1において71は電子放出素子を複数配
した電子源基板、81は電子源基板71を固定したリア
プレート、86はガラス基板83の内面に蛍光膜84と
メタルバック85等が形成されたフェースプレートであ
る。82は、支持枠であり該支持枠82には、リアプレ
ート81、フェースプレート86がフリットガラス等を
用いて接続されている。88は外囲器である。In FIG. 1, 71 is an electron source substrate having a plurality of electron-emitting devices arranged thereon, 81 is a rear plate to which the electron source substrate 71 is fixed, and 86 is a glass substrate 83 on which a fluorescent film 84, a metal back 85 and the like are formed. It is a face plate. Reference numeral 82 denotes a support frame. The rear plate 81 and the face plate 86 are connected to the support frame 82 by using frit glass or the like. Reference numeral 88 is an envelope.
【0030】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で構成され
る。リアプレート81は主に電子源基板71の強度を補
強する目的で設けられるため、電子源基板71自体で十
分な強度を持つ場合は別体のリアプレート81は不要と
することができる。即ち、基板71に直接支持枠82を
封着し、フェースプレート86、支持枠82及び基板7
1で外囲器88を構成しても良い。一方、フェースプレ
ート86、リアプレート81間に、スペーサー(耐大気
圧支持部材)とよばれる不図示の支持体を設置すること
により、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器88を
構成することもできる。The envelope 88 is composed of the face plate 86, the support frame 82 and the rear plate 81 as described above. Since the rear plate 81 is mainly provided for the purpose of reinforcing the strength of the electron source substrate 71, if the electron source substrate 71 itself has a sufficient strength, the separate rear plate 81 can be unnecessary. That is, the support frame 82 is directly attached to the substrate 71, and the face plate 86, the support frame 82, and the substrate 7 are sealed.
The envelope 88 may be configured with one. On the other hand, by installing a support body (not shown) called a spacer (atmospheric pressure resistant support member) between the face plate 86 and the rear plate 81, the envelope 88 having sufficient strength against atmospheric pressure is configured. You can also do it.
【0031】74は、図1における表面伝導型電子放出
部に相当する。72,73は、表面伝導型電子放出素子
の一対の素子電極と接続されたX方向配線及びY方向配
線である。X方向配線72及びY方向配線73は外囲器
88の外部へ取り出される際、支持枠82の下部を貫通
する構造を有しておりこの部分において本発明の特徴で
あるところの77の屈曲部を有している。Reference numeral 74 corresponds to the surface conduction electron-emitting portion in FIG. Reference numerals 72 and 73 denote an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to the pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device. The X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 73 have a structure of penetrating the lower portion of the support frame 82 when taken out of the envelope 88, and in this portion, a bent portion of 77 which is a feature of the present invention. have.
【0032】以下、図2(a)〜(f)を用いて本実施
態様の電子放出素子基板の製造方法を説明する。良く洗
浄したリアプレート81に相当する基板上に金属材料よ
りなる導電膜を印刷し、素子電極002,003を形成
する。前記一対の素子電極002,003の電極間隔は
数μm〜数百μm、膜厚は数百〜数千オングストローム
で、印刷法により形成される(a)。The method of manufacturing the electron-emitting device substrate of this embodiment will be described below with reference to FIGS. A conductive film made of a metal material is printed on a substrate corresponding to the well-washed rear plate 81 to form element electrodes 002 and 003. The pair of device electrodes 002, 003 are formed by a printing method with an electrode interval of several μm to several hundreds μm and a film thickness of several hundreds to several thousand angstroms (a).
【0033】次に、導電性ペーストを印刷し、後で形成
する支持枠取り付け位置に屈曲部77を有するX方向配
線(下配線)72パターンを形成する。これらのX方向
配線(下配線)72は素子電極002の一部と接触する
ように配置する。膜厚は数十μm〜数μmの範囲である
(b)。Next, a conductive paste is printed to form an X-direction wiring (lower wiring) 72 pattern having a bent portion 77 at a support frame mounting position to be formed later. These X-direction wirings (lower wirings) 72 are arranged so as to contact a part of the device electrodes 002. The film thickness is in the range of several tens μm to several μm (b).
【0034】後に形成するY方向配線と交差する位置に
絶縁性ペーストを印刷、焼成し、絶縁体16を形成す
る。膜厚は数十μm〜数μmの範囲である(c)。An insulating paste is printed and baked at a position intersecting a Y-direction wiring to be formed later to form an insulator 16. The film thickness is in the range of several tens μm to several μm (c).
【0035】更にX方向配線(下配線)と直行する方向
で絶縁体16上に導電性ペーストを印刷、焼成すること
により、Y方向配線(上配線)73を形成する。このY
方向配線(上配線)73は、前記絶縁体16よりX方向
配線(下配線)72と絶縁され、素子電極003とは導
通するように配置されている。膜厚は数十μm〜数μm
の範囲である(d)。Further, a Y-direction wiring (upper wiring) 73 is formed by printing and firing a conductive paste on the insulator 16 in a direction orthogonal to the X-direction wiring (lower wiring). This Y
The directional wiring (upper wiring) 73 is arranged so as to be insulated from the X-direction wiring (lower wiring) 72 by the insulator 16 and to be electrically connected to the element electrode 003. Film thickness is several tens to several μm
(D).
【0036】この上に導電性薄膜を全面に形成する。そ
の後、フォトリソグラフィによりパターンニングを行い
前記図1のような導電性薄膜004とする。この導電性
薄膜004の膜厚は数十オングストローム〜数千オング
ストロームの範囲が好ましく適宜設定することができ、
導電性薄膜004はフォトリソグラフや印刷法等によっ
てパターン形成され、個々に分離されている(e)。A conductive thin film is formed on the entire surface. Then, patterning is performed by photolithography to form the conductive thin film 004 as shown in FIG. The thickness of the conductive thin film 004 is preferably in the range of several tens of angstroms to several thousand angstroms, and can be appropriately set.
The conductive thin film 004 is patterned by photolithography, a printing method, or the like, and is individually separated (e).
【0037】上記のようにして形成された電子源基板上
のX方向配線(下配線)72、Y方向配線(上配線)7
3のへ支持枠82を低融点ガラス(フリットガラス)等
により接着し、更に前記図1で説明したフェースプレー
ト86とともに加熱し封着し外囲器88を形成する
(f)。X direction wiring (lower wiring) 72 and Y direction wiring (upper wiring) 7 on the electron source substrate formed as described above.
The support frame 82 is adhered to the No. 3 glass by low melting point glass (frit glass) or the like, and is further heated and sealed together with the face plate 86 described in FIG. 1 to form the envelope 88 (f).
【0038】ここでフェースプレート86、リアプレー
ト81、支持枠82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、青板ガタス
にスパッタ法等によりSiO2 を積層したガラス基板
等、及びアルミナ等のセラミックス等を用いることがで
きる。Here, the face plate 86, the rear plate 81, and the supporting frame 82 are made of quartz glass, glass with a reduced content of impurities such as Na, soda-lime glass, or soda-lime glass substrate on which SiO2 is laminated by a sputtering method or the like. Etc., and ceramics such as alumina can be used.
【0039】対向する素子電極002,003、X方向
配線(下配線)72、Y方向配線(上配線)73の材料
としては導電性を有するものであればどのような物であ
っても構わないが、例えば、Ni,Cr,Au,Mo,
W,Pt,Ti,Al,Cu,Pd等の金属或いは合
金、及びPd,Ag,Au,RuO2 ,Pd−Ag等の
金属、或いは金属酸化物とガラス等から構成される印刷
導体、及びポリシリコンン等の半導体導体材料、及びI
n2 O3 −SnO2 等の透明導電体等があげられる。The facing element electrodes 002, 003, the X-direction wiring (lower wiring) 72, and the Y-direction wiring (upper wiring) 73 may be made of any material as long as they have conductivity. However, for example, Ni, Cr, Au, Mo,
Metals or alloys such as W, Pt, Ti, Al, Cu and Pd, and metals such as Pd, Ag, Au, RuO2 and Pd-Ag, or printed conductors composed of metal oxides and glass, and polysilicon. Semiconductor conductor materials such as
Examples thereof include transparent conductors such as n2 O3 --SnO2.
【0040】絶縁体16の材料としては、一般的に市販
されているガラスペーストを用いることができる。As the material of the insulator 16, a glass paste which is generally commercially available can be used.
【0041】導電性薄膜004を構成する材料の具体例
を挙げるならば、Pt,Ru,Ag,Au,Ti,I
n,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pd等
の金属、PdO,SnO2 ,In2 O3 ,PbO,Sb
2 O3 等の酸化物、HfB2 ,ZrB2 ,LaB6 ,C
eB6 ,YB4 ,GdB4 等のホウ化物、TiC,Zr
C,HfC,TaC,SiC,WC等の炭化物、Ti
N,ZrN,HfN等の窒化物、Si,Ge等の半導
体、カーボン等であり、微粒子膜からなる。尚、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、或いは重なり合
った状態(島状も含む)の膜を表す。低融点ガラス(フ
リットガラス)としては融点が400〜550℃の一般
に市販されているものを用いることができる。Specific examples of the material forming the conductive thin film 004 include Pt, Ru, Ag, Au, Ti and I.
n, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pd, and other metals, PdO, SnO2, In2 O3, PbO, Sb
Oxides such as 2 O3, HfB2, ZrB2, LaB6, C
Borides such as eB6, YB4, GdB4, TiC, Zr
Carbides such as C, HfC, TaC, SiC, WC, Ti
Nitride such as N, ZrN, HfN, etc., semiconductor such as Si, Ge, etc., carbon, etc., and is composed of a fine particle film. Incidentally, the fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and as a fine structure thereof, not only a state in which the fine particles are dispersed and arranged but also a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (islets are also included) Including). As the low melting point glass (frit glass), a commercially available glass having a melting point of 400 to 550 ° C. can be used.
【0042】以下本発明を実施した表面伝導型電子放出
素子の基本的な説明を記す。本発明の表面伝導型電子放
出素子の基本的な構成には大別して、平面型及び垂直型
の2種がある。先ず、平面型表面伝導型電子放出素子に
ついて説明する。図5は、本発明の平面型表面伝導型電
子放出素子の構成を示す模式図であり、図5(a)は平
面図、図5(b)は断面図である。A basic description of the surface conduction electron-emitting device embodying the present invention will be given below. The basic structure of the surface conduction electron-emitting device of the present invention is roughly classified into two types: a plane type and a vertical type. First, the planar surface conduction electron-emitting device will be described. 5A and 5B are schematic views showing the structure of the flat surface conduction electron-emitting device of the present invention, FIG. 5A being a plan view and FIG. 5B being a sectional view.
【0043】図5において001は基板、002と00
3は素子電極、004は導電性薄膜、005は電子放出
部である。基板001としては、石英ガラス、Na等の
不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、スパッ
タ法等によりSiO2 を堆積させたガラス基板及びアル
ミナ等のセラミックス基板等を用いることができる。In FIG. 5, 001 is a substrate, and 002 and 00.
Reference numeral 3 is a device electrode, 004 is a conductive thin film, and 005 is an electron emitting portion. As the substrate 001, quartz glass, glass having a reduced content of impurities such as Na, soda lime glass, a glass substrate on which SiO2 is deposited by a sputtering method, a ceramic substrate such as alumina, or the like can be used.
【0044】対向する素子電極002,003の材料と
しては一般的な導電性を用いることができ、Ni,C
r,Au,Mo,W,Pt,Ti,Al,Cu,Pd等
の金属或いは合金、及びPd,As,Ag,Au,Ru
O2 ,Pd−Ag等の金属或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
明導電体及びポリシリコン等の半導体導体材料、等から
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004の形状等は、応用される形態等を
考慮して設計される。好ましくは数千オングストローム
〜数百μmの範囲であり、より好ましくは素子電極間に
印加する電圧等を考慮して1〜100μmの範囲であ
る。As the material of the device electrodes 002 and 003 facing each other, general conductivity can be used.
Metals or alloys such as r, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd, and Pd, As, Ag, Au, Ru
It can be selected from a printed conductor composed of a metal or metal oxide such as O2 and Pd-Ag and glass, a transparent conductor such as In2 O3 -SnO2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon. The element electrode interval L, the element electrode length W, the shape of the conductive thin film 004, and the like are designed in consideration of the applied form and the like. It is preferably in the range of several thousand angstroms to several hundreds of μm, and more preferably in the range of 1 to 100 μm in consideration of the voltage applied between the device electrodes.
【0045】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〜数百μmの範囲である。素
子電極002,003の膜厚dは、100オングストロ
ーム〜1μmの範囲である。尚、図5に示した構成だけ
でなく、基板001上に、導電性薄膜004、対向する
素子電極002,003の順に積層した構成とすること
もできる。The device electrode length W is in the range of several μm to several hundreds μm in consideration of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics. The film thickness d of the device electrodes 002 and 003 is in the range of 100 Å to 1 μm. In addition to the structure shown in FIG. 5, a conductive thin film 004 and opposing device electrodes 002 and 003 may be stacked in this order on the substrate 001.
【0046】導電性薄膜004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002,003へのス
テップカバレージ、素子電極002,003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〜数千オングストロームの範囲とする
のが好ましく、より好ましくは10〜500オングスト
ロームの範囲とするのがとい。その抵抗値は、Rsが1
×102 〜1×107 Ωの値である。尚Rsは厚さが
t、幅がw、長さがlの薄膜の抵抗Rを、R=Rs(l
/w)とおいたときに現れる値で、薄膜材料の抵抗率を
ρとするとRs=ρ/tで表される。本願明細書におい
て、フォーミング処理について通電処理を例に挙げて説
明するが、フォーミング処理はこれに限られるものでは
なく、膜に亀裂を生じさせて高抵抗状態を形成する方法
であればいかなる方法でもよい。For the conductive thin film 004, it is preferable to use a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness is appropriately set in consideration of the step coverage to the device electrodes 002 and 003, the resistance value between the device electrodes 002 and 003, and the forming conditions described later, etc., but is usually in the range of several to several thousand angstroms. Is preferable, and more preferably in the range of 10 to 500 angstroms. The resistance value is such that Rs is 1
It is a value of × 10 2 to 1 × 10 7 Ω. Note that Rs is the resistance R of a thin film having a thickness of t, a width of w, and a length of l, R = Rs (l
/ W), which is expressed by Rs = ρ / t, where ρ is the resistivity of the thin film material. In the specification of the present application, the forming process will be described by taking an energization process as an example, but the forming process is not limited to this, and any method can be used as long as it is a method of forming a crack in a film to form a high resistance state. Good.
【0047】導電性薄膜004を構成する材料は、P
d,Pt,Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,C
r,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pb等の金属、Pd
O,SnO2 ,In2 O3 ,PbO,Sb2 O3 等の酸
化物、HfB2 ,ZrB2 ,LaB6 ,YB4 ,GdB
4 等の硼化物、TiC,ZrC,HfC,TaC,Si
C,WC等の炭化物、TiN,ZrN,HfN等の窒化
物、Si,Ge等の半導体、カーボン等の中から適宜選
択される。The material forming the conductive thin film 004 is P
d, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, C
metals such as r, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb, Pd
O, SnO2, In2 O3, PbO, Sb2 O3 and other oxides, HfB2, ZrB2, LaB6, YB4, GdB
Borides such as 4, TiC, ZrC, HfC, TaC, Si
It is appropriately selected from carbides such as C and WC, nitrides such as TiN, ZrN, and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.
【0048】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
散配置した状態或いは微粒子が互いに隣接、或いは重な
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、数オングストローム〜1μmの範囲、好
ましくは10〜200オングストロームの範囲である。The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and its fine structure has a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged, or a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (some fine particles are aggregated). However, it also includes the case where an island-shaped structure is formed as a whole). The particle size of the fine particles is in the range of several angstroms to 1 μm, preferably in the range of 10 to 200 angstroms.
【0049】電子放出部005は、導電性薄膜004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004の膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォー
ミング等の手法等に依存したものとなる。電子放出部0
05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004を構成する材料の元素の一部、或
いは全ての元素を含有するものとなる。電子放出部00
5及びその近傍の導電性薄膜004には、炭素或いは炭
素化合物を含む場合もある。The electron emitting portion 005 is composed of a crack having a high resistance formed in a part of the conductive thin film 004, and depends on the film thickness, film quality, material of the conductive thin film 004, a method such as energization forming described later, and the like. It will be what you did. Electron emission part 0
The inside of 05 may contain conductive fine particles having a particle diameter of 1000 angstroms or less. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material forming the conductive thin film 004. Electron emitting part 00
5 and the conductive thin film 004 in the vicinity thereof may contain carbon or a carbon compound.
【0050】次に、垂直型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。図6は、本発明の垂直型表面伝導型電子
放出素子の一例を示す模式図である。図6においては、
図5に示した部位と同じ部位には図5に付した符号と同
一の符号を付している。21は、段差形成部である。基
板001、素子電極002及び003、導電性薄膜00
4、電子放出部005は、前述した平面型表面伝導型電
子放出素子の場合と同様の材料で構成することができ
る。段差形成部21は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法等で形成されたSiO2 等の絶縁性材料で構成するこ
とができる。段差形成部21の膜厚は、先に述べた平面
型表面伝導型電子放出素子の素子電極間隔Lに対応し、
数千オングストローム〜数十μmの範囲とすることがで
きる。この膜厚は、段差形成部の製法及び素子電極間に
印加する電圧を考慮して設定されるが、数百オングスト
ローム〜数μmの範囲が好ましい。Next, the vertical surface conduction electron-emitting device will be described. FIG. 6 is a schematic view showing an example of the vertical surface conduction electron-emitting device of the present invention. In FIG.
The same parts as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. 21 is a step forming part. Substrate 001, device electrodes 002 and 003, conductive thin film 00
4. The electron emitting portion 005 can be made of the same material as in the case of the flat surface conduction electron emitting device described above. The step forming portion 21 can be made of an insulating material such as SiO2 formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like. The film thickness of the step forming portion 21 corresponds to the device electrode distance L of the flat surface conduction electron-emitting device described above,
It can be in the range of several thousand angstroms to several tens of μm. This film thickness is set in consideration of the manufacturing method of the step forming portion and the voltage applied between the element electrodes, but is preferably in the range of several hundred angstroms to several μm.
【0051】導電性薄膜004は、素子電極002及び
003と段差形成部21作製後に、該素子電極002,
003の上に積層される。電子放出部005は、図6に
おいては、段差形成部21に形成されているが、作成条
件、フォーミング条件等に依存し、形状、位置ともこれ
に限られるものでない。The conductive thin film 004 is formed on the device electrodes 002 and 003 after forming the step forming portion 21.
Laminated on top of 003. Although the electron emitting portion 005 is formed in the step forming portion 21 in FIG. 6, the shape and position are not limited to this, depending on the forming conditions, forming conditions, and the like.
【0052】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては様々な方法があるが、その一例を図7に模式的
に示す。以下、図5及び図7を参照しながら製造方法の
一例について説明する。図7においても、図5に示した
部位と同じ部位には図5に付した符号と同一の符号を付
している。There are various methods for manufacturing the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, and one example thereof is schematically shown in FIG. Hereinafter, an example of the manufacturing method will be described with reference to FIGS. Also in FIG. 7, the same parts as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG.
【0053】1) 基板001を洗剤、純水及び有機溶
剤等を用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等
により素子電極材料を堆積後、例えば、フォトリソグラ
フィー技術を用いて基板001上に素子電極002,0
03を形成する(図7(a)参照)。1) The substrate 001 is thoroughly washed with a detergent, pure water, an organic solvent, etc., and a device electrode material is deposited by a vacuum deposition method, a sputtering method or the like, and then, on the substrate 001 by, for example, a photolithography technique. Element electrode 002,0
03 is formed (see FIG. 7A).
【0054】2) 素子電極002,003を設けた基
板001に、有機金属溶液を塗布して、有機金属薄膜を
形成する。有機金属溶液には、前述の導電性薄膜004
の材料の金属を主元素とする有機金属化合物の溶液を用
いることができる。有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リ
フトオフ、エッチング等によりパターニングし、導電性
薄膜004を形成する(図7(b)参照)。ここでは、
有機金属溶液の塗布法を挙げて説明したが、導電性薄膜
004の形成法はこれに限られるものでなく、真空蒸着
法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディ
ッピング法、スピンナー法等を用いることもできる。2) An organic metal solution is applied to the substrate 001 provided with the device electrodes 002 and 003 to form an organic metal thin film. The organic metal solution contains the above-mentioned conductive thin film 004.
It is possible to use a solution of an organometallic compound containing a metal of the above material as a main element. The organometallic thin film is heat-fired and patterned by lift-off, etching or the like to form a conductive thin film 004 (see FIG. 7B). here,
Although the coating method of the organic metal solution has been described, the method of forming the conductive thin film 004 is not limited to this, and a vacuum deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dispersion coating method, a dipping method, A spinner method or the like can also be used.
【0055】3) 続いて、フォーミング処理を施す。
このフォーミング処理方法の一例として通電処理による
方法を説明する。素子電極002,003間に、不図示
の電源を用いて通電を行うと、導電性薄膜004の部位
に、構造の変化した電子放出部005が形成される(図
7(c)参照)。3) Subsequently, a forming process is performed.
As an example of the forming processing method, a method by an energization processing will be described. When electricity is applied between the device electrodes 002 and 003 by using a power source (not shown), an electron emitting portion 005 having a changed structure is formed at the site of the conductive thin film 004 (see FIG. 7C).
【0056】通電フォーミングによれば導電性薄膜00
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。該部位が電子放出部005となる。
通電フォーミングの電圧波形の例を図8に示す。電圧波
形は、パルス波形が、好ましい。これにはパルス波高値
を定電圧としたパルスを連続的に印加する図8(a)に
示した手法と、パルス波高値を増加させながら電圧パル
スを印加する図8(b)に示した手法がある。According to the energization forming, the conductive thin film 00
A site where the structure is locally changed such as destruction, deformation, or alteration is formed at 4. This portion becomes the electron emitting portion 005.
FIG. 8 shows an example of the voltage waveform of energization forming. The voltage waveform is preferably a pulse waveform. For this, the method shown in FIG. 8 (a) in which a pulse having a pulse peak value of a constant voltage is continuously applied, and the method shown in FIG. 8 (b) in which a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value. There is.
【0057】図8(a)におけるT1及びT2は電圧波
形のパルス幅とパルス間隔である。通常T1は1μs〜
10ms、T2は、10μs〜100msの範囲に設定
される。三角波の波高値(通電フォーミング時のピーク
電圧)は、表面伝導型電子放出素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〜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、矩形波等所望の波形を採用することができ
る。In FIG. 8A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. Usually T1 is 1μs
10 ms and T2 are set in the range of 10 μs to 100 ms. The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device. Under such conditions, for example, a voltage is applied for several seconds to several tens minutes. The pulse waveform is not limited to the triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave can be adopted.
【0058】図8(b)におけるT1及びT2は、図8
(a)に示したのと同様とすることができる。三角波の
波高値(通電フォーミング時のピーク電圧)は、例えば
0.1Vステップ程度づつ増加させることができる。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004を局所的に破壊、変形しない程度の電圧
を印加し、電流を測定して検知することができる。例え
ば0.1V程度の電圧印加により流れる素子電流を測定
し、抵抗値を求めて、1MΩ以上の抵抗を示した時、通
電フォーミングを終了させる。T1 and T2 in FIG.
It can be similar to that shown in FIG. The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) can be increased by, for example, about 0.1 V steps. The end of the energization forming process can be detected by applying a voltage that does not locally break or deform the conductive thin film 004 during the pulse interval T2 and measure the current. For example, the device current flowing by applying a voltage of about 0.1 V is measured, the resistance value is obtained, and when the resistance is 1 MΩ or more, the energization forming is terminated.
【0059】4) フォーミングを終えた素子には活性
化処理を施すのが好ましい。活性化処理を施すことによ
り、素子電流If、放出電流Ieが著しく変化する。活
性化処理は、例えば有機物質のガスを含有する雰囲気下
で、通電フォーミングと同様に、パルスの印加を繰り返
すことにより行うことができる。この雰囲気は、例えば
油拡散ポンプやロータリーポンプ等を用いて真空容器内
を排気した場合に雰囲気内に残留する有機ガスを利用し
て形成することができる他、イオンポンプ等により一旦
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、
有機物質の種類等により異なるため場合に応じ適宜設定
される。4) It is preferable that an activation treatment is applied to the element which has finished forming. By performing the activation process, the device current If and the emission current Ie are significantly changed. The activation treatment can be performed, for example, in an atmosphere containing a gas of an organic substance, by repeating the application of pulses in the same manner as the energization forming. This atmosphere can be formed by using the organic gas remaining in the atmosphere when the inside of the vacuum container is evacuated by using, for example, an oil diffusion pump or a rotary pump, and is sufficiently evacuated once by an ion pump or the like. It can also be obtained by introducing a gas of a suitable organic substance into a vacuum. At this time, the preferable gas pressure of the organic substance is the above-mentioned application form, the shape of the vacuum container,
Since it varies depending on the type of organic substance, etc., it is appropriately set depending on the case.
【0060】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、アミノ
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、
プロパン等CnH2n+2で表される飽和炭化水素、エチレ
ン、プロピレン等CnH2n等の組成式で表される不飽和
炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノー
ル、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルアミン、エチルアミン、フ
ェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等が使用できる。Suitable organic substances include organic hydrocarbons such as alkanes, alkenes, alkynes, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, aminos, phenols, carboxylic acids and sulfonic acids. Acids and the like can be mentioned, and specifically, methane, ethane,
Saturated hydrocarbon represented by CnH2n + 2 such as propane, unsaturated hydrocarbon represented by composition formula such as ethylene, propylene and CnH2n, benzene, toluene, methanol, ethanol, formaldehyde, acetaldehyde, acetone,
Methyl ethyl ketone, methyl amine, ethyl amine, phenol, formic acid, acetic acid, propionic acid, etc. can be used.
【0061】この処理により雰囲気中に存在する有機物
質から炭素或いは炭素化合物が素子上に堆積し、素子電
流If、放出電流Ieが、著しく変化する。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。尚パルス幅、パルス間隔、パルス波高値等は
適宜設定される。By this treatment, carbon or a carbon compound is deposited on the device from the organic substance existing in the atmosphere, and the device current If and the emission current Ie change remarkably. The termination of the activation process is determined while measuring the device current If and the emission current Ie. The pulse width, pulse interval, pulse crest value, etc. are set as appropriate.
【0062】炭素或いは炭素化合物とは、HOPG(H
ighly Oriented Pyrolytic
Graphite)、PG(Pyrolytic Gr
aphite)、GC(Glassy Carbon)
等のグラファイトが挙げられ(HOPGはほぼ完全な結
晶構造を有するグラファイト、PGは結晶粒が200オ
ングストローム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20オングストローム程度で結晶構
造の乱れが更に大きくなったものを指す。)、非晶質カ
ーボン(アモルフォスカーボン及びアモルファスカーボ
ンと前記グラファイトの微結晶の混合物を含むカーボ
ン)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、300オングストローム以下であれ
ばより好ましい。Carbon or carbon compound means HOPG (H
strongly Oriented Pyrolytic
Graphite), PG (Pyrolytic Gr)
aphite), GC (Glassy Carbon)
Such as graphite (HOPG is a graphite having an almost perfect crystal structure, PG is a graphite having a crystal grain of about 200 angstroms and the crystal structure is somewhat disordered, and GC is a crystal grain of about 20 angstrom and the crystal structure is further disturbed. And amorphous carbon (amorphous carbon and carbon containing a mixture of amorphous carbon and fine crystals of the graphite), and its film thickness is preferably 500 angstroms or less, and 300 angstroms. The following is more preferable.
【0063】5) 活性化工程を経て得られた電子放出
素子は、安定化処理を行うことが好ましい。この処理は
真空容器内の有機物質の分圧が、10-8torr以下、
望ましくは10-10 torr以下で行うのがよい。真空
容器内の圧力は、10-6.5〜10-7torrが好まし
く、特に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。5) It is preferable that the electron-emitting device obtained through the activation step is subjected to a stabilization treatment. In this process, the partial pressure of the organic substance in the vacuum container is 10 -8 torr or less,
Desirably, it is performed at 10 -10 torr or less. The pressure in the vacuum container is preferably 10 −6.5 to 10 −7 torr, and particularly preferably 10 −8 torr or less. 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.
【0064】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。更に真空
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
気し易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等の諸条件により変
化する。尚、上記有機物質の分圧測定は質量分析装置に
より質量数が10〜200の炭素と水素を主成分とする
有機分子の分圧を測定し、それらの分圧を積算すること
により求める。Specifically, a vacuum evacuation device such as a sorption pump or an ion pump can be used. Further, when evacuating the inside of the vacuum vessel, it is preferable to heat the entire vacuum vessel to facilitate evacuating the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum vessel and the electron-emitting device. At this time, the vacuum evacuation condition in the heated state is preferably 80 to 200 ° C. for 5 hours or more, but is not particularly limited to this condition, and various conditions such as the size and shape of the vacuum container, the configuration of the electron-emitting device, etc. It changes with. The partial pressure of the organic substance is determined by measuring the partial pressure of organic molecules having a mass number of 10 to 200 and mainly composed of carbon and hydrogen using a mass spectrometer, and integrating the partial pressures.
【0065】安定化工程を経た後の、駆動時の雰囲気
は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な
特性を維持することができる。このような真空雰囲気を
採用することにより、新たな炭素或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。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 reduced, sufficiently stable characteristics can be maintained. By adopting such a vacuum atmosphere, the deposition of new carbon or carbon compound can be suppressed, and as a result, the device current If and the emission current Ie can be suppressed.
Becomes stable.
【0066】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。一例として、並列に配置した多数の電子
放出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を多
数個配し(行方向と呼ぶ)、この配線と直交する方向
(列方向と呼ぶ)で該電子放出素子の上方に配した制御
電極(グリッドとも呼ぶ)により、電子放出素子からの
電子を制御駆動する梯子状配置のものがある。これとは
別に、電子放出素子をX方向及びY方向に行列状に複数
個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極の
一方を、X方向の配線に共通に接続し、同じ列に配され
た複数の電子放出素子の電極の他方を、Y方向の配線に
共通に接続するものが挙げられる。このようなものはい
わゆる単純マトリックス配線である。先ず単純マトリッ
クス配線について以下に詳述する。Various arrangements of electron-emitting devices can be adopted. As an example, a large number of electron-emitting devices arranged in parallel are connected at both ends, and a large number of rows of electron-emitting devices are arranged (referred to as a row direction), and in a direction orthogonal to this wiring (referred to as a column direction). There is a ladder-like arrangement in which electrons from the electron-emitting device are controlled and driven by a control electrode (also called a grid) arranged above the electron-emitting device. Separately, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X and Y directions, and one of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same row is commonly connected to a wiring in the X direction. One example is one in which the other of the electrodes of a plurality of electron-emitting devices arranged in the same column is commonly connected to a wiring in the Y direction. Such a thing is what is called a simple matrix wiring. First, the simple matrix wiring will be described in detail below.
【0067】本発明の電子放出素子を複数個マトリック
ス状に配して得られる電子源基板について、図9を用い
て説明する。図9において、71は電子源基板、72は
X方向配線、73はY方向配線である。74は表面伝導
型電子放出素子、75は結線である。尚、表面伝導型電
子放出素子74は、前述した平面型或いは垂直型のどち
らであってもよい。An electron source substrate obtained by arranging a plurality of electron-emitting devices of the present invention in a matrix will be described with reference to FIG. In FIG. 9, reference numeral 71 denotes an electron source substrate, 72 denotes an X-direction wiring, and 73 denotes a Y-direction wiring. 74 is a surface conduction electron-emitting device, and 75 is a connection. The surface conduction electron-emitting device 74 may be either the flat type or the vertical type described above.
【0068】m本のX方向配線72は、Dx1,Dx
2,〜Dxmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ
法等を用いて形成された導電性金属等で構成することが
できる。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設計される。Y
方向配線73は、Dyl,Dy2,〜Dynのn本の配
線よりなり、X方向配線72と同様に形成される。これ
らm本のX方向配線72とn本のY方向73との間に
は、不図示の層間絶縁層が設けられており、両者を電気
的に分離している(m、nは共に正の整数)。不図示の
層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等を用
いて形成されたSiO2 等で構成される。例えば、X方
向配線72を形成した基板71の全面或いは一部に所望
の形状で形成され、特にX方向配線72とY方向配線7
3の交差部の電位差に耐え得るように膜厚、材料、製法
が設定される。X方向配線72とY方向配線73は、そ
れぞれ外部端子として引き出されている。表面伝導型電
子放出素子74を構成する一対の電極(不図示)は、m
本のX方向配線72とn本のY方向配線73と導電性金
属等からなる結線75によって電気的に接続されてい
る。The m X-direction wirings 72 are Dx1 and Dx.
2 to Dxm, and can be made of a conductive metal or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The material, thickness, and width of the wiring are appropriately designed. Y
The directional wiring 73 is composed of n wirings Dyl, Dy2, to Dyn, and is formed similarly to the X-directional wiring 72. An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the m X-direction wirings 72 and the n Y-directions 73 to electrically isolate the two (m and n are both positive). integer). The interlayer insulating layer (not shown) is made of SiO2 or the like formed by a vacuum vapor deposition method, a printing method, a sputtering method or the like. For example, the X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 7 are formed in a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 71 on which the X-direction wiring 72 is formed.
The film thickness, the material, and the manufacturing method are set so as to withstand the potential difference at the intersection of No. 3 and No. 3. The X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 73 are respectively drawn out as external terminals. The pair of electrodes (not shown) forming the surface conduction electron-emitting device 74 is m
The X-direction wirings 72, the Y-direction wirings 73, and the n-direction wirings 73 are electrically connected to each other by a connecting wire 75 made of a conductive metal or the like.
【0069】配線72と配線73を構成する材料、結線
75を構成する材料及び一対の素子電極を構成する材料
は、その構成元素の一部或いは全部が同一であっても、
またそれぞれ異なってもよい。これら材料は、例えば前
述の素子電極の材料より適宜選択される。素子電極を構
成する材料と配線材料が同一である場合には、素子電極
に接続した配線は素子電極と云うこともできる。The material forming the wiring 72 and the wiring 73, the material forming the wire connection 75, and the material forming the pair of element electrodes may have the same or partial constituent elements,
Moreover, each may be different. These materials are appropriately selected, for example, from the above-described materials for the device electrodes. When the material forming the element electrode and the wiring material are the same, the wiring connected to the element electrode can also be referred to as an element electrode.
【0070】X方向配線72には、X方向に配列して表
面伝導型電子放出素子74の行を選択するための走査信
号を印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。
一方、Y方向配線73にはY方向に配列した表面伝導型
電子放出素子74の各列を入力信号に応じて、変調する
ための不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子
放出素子に印加される駆動電圧は、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。上記
構成においては、単純なマトリックス配線を用いて、個
別の素子を選択し、独立に駆動可能とすることができ
る。A scanning signal applying means (not shown) for applying a scanning signal for selecting a row of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the X direction is connected to the X-direction wiring 72.
On the other hand, the Y-direction wiring 73 is connected with a modulation signal generating means (not shown) for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the Y direction according to an input signal. The driving voltage applied to each electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the device. In the above configuration, individual elements can be selected and driven independently using a simple matrix wiring.
【0071】このような単純マトリックス配置の電子源
を用いて構成した画像形成装置について、図10、図1
1及び図12を用いて説明する。図12は画像形成装置
の表示パネルの一例を示す模式図であり、図11は図1
2の画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図である。
図10はNTSC方式のテレビ信号に応じて表示を行う
ための駆動回路の一例を示すブロック図である。尚、図
12では、説明の便宜上、本発明の屈曲した取り出し配
線部は省略した。図12において71は電子放出素子を
複数配した電子源基板、81は電子源基板71を固定し
たリアプレート86はガラス基板83の内面に蛍光膜8
4とメタルバック85等が形成されたフェースプレート
である。82は、支持枠であり該支持枠82には、リア
プレート81、フェースプレート86がフリットガラス
等を用いて接続されている。88は外囲器であり、例え
ば大気中或いは窒素中で400〜500℃の温度範囲で
10分間以上焼成され、封着される。74は、図5にお
ける電子放出部に相当する。72,73は表面伝導型電
子放出素子の一対の素子電極と接続されたX方向配線及
びY方向である。FIG. 10 and FIG. 1 show an image forming apparatus constructed by using an electron source having such a simple matrix arrangement.
1 and FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of a display panel of the image forming apparatus, and FIG.
It is a schematic diagram of the fluorescent film used for the image forming apparatus of No. 2.
FIG. 10 is a block diagram showing an example of a driving circuit for performing display according to an NTSC television signal. Note that, in FIG. 12, the bent lead-out wiring portion of the present invention is omitted for convenience of description. In FIG. 12, 71 is an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged, 81 is a rear plate 86 to which the electron source substrate 71 is fixed, and a fluorescent film 8 is provided on the inner surface of a glass substrate 83.
4 and a metal back 85 are formed on the face plate. Reference numeral 82 denotes a support frame. The rear plate 81 and the face plate 86 are connected to the support frame 82 by using frit glass or the like. Reference numeral 88 denotes an envelope, which is baked and sealed in the temperature range of 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more in the atmosphere or nitrogen, for example. 74 corresponds to the electron emitting portion in FIG. 72 and 73 are the X-direction wiring and the Y-direction connected to the pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device.
【0072】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で構成され
る。リアプレート81は主に電子源基板71の強度を補
強する目的で設けられるため、電子源基板71自体で十
分な強度を持つ場合は別体のリアプレート81は不要と
することができる。即ち、基板71に直接支持枠82を
封着し、フェースプレート86、支持枠82及び基板7
1で外囲器88を構成してもよい。一方、フェースプレ
ート86、リアプレート81間に、スペーサー(耐大気
圧支持部材)とよばれる不図示の支持体を設置すること
により、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器88を
構成することもできる。The envelope 88 is composed of the face plate 86, the support frame 82 and the rear plate 81 as described above. Since the rear plate 81 is mainly provided for the purpose of reinforcing the strength of the electron source substrate 71, if the electron source substrate 71 itself has a sufficient strength, the separate rear plate 81 can be unnecessary. That is, the support frame 82 is directly attached to the substrate 71, and the face plate 86, the support frame 82, and the substrate 7 are sealed.
The envelope 88 may be composed of one. On the other hand, by installing a support body (not shown) called a spacer (atmospheric pressure resistant support member) between the face plate 86 and the rear plate 81, the envelope 88 having sufficient strength against atmospheric pressure is configured. You can also do it.
【0073】図11は、蛍光膜を示す模式図である。蛍
光膜84はモノクロームの場合は蛍光体のみから構成す
ることができる。カラーの蛍光膜の場合は蛍光体の配列
によりブラックストライプ或いはブラックマトリクス等
と呼ばれる黒色部材91と蛍光体92とから構成するこ
とができる。ブラックストライプ、ブラックマトリクス
を設ける目的は、カラー表示の場合、必要となる三原色
蛍光体の各蛍光体92間の塗り分け部を黒くすることで
混色等を目立たなくすることと、外光反射によるコント
ラストの低下を抑制することにある。ブラックストライ
プの材料としては、通常用いられている黒鉛を主成分と
する材料の他、光の透過及び反射が少ない材料であれ
ば、これを用いることができる。FIG. 11 is a schematic diagram showing a fluorescent film. In the case of monochrome, the fluorescent film 84 can be composed of only the fluorescent material. In the case of a color phosphor film, it can be composed of a black member 91 called a black stripe or a black matrix and a phosphor 92 depending on the arrangement of the phosphors. In the case of color display, the purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color-separated portion between the phosphors 92 of the three primary color phosphors black so as to make the color mixture inconspicuous and to contrast due to external light reflection. It is to suppress the decrease of. As a material for the black stripe, other than a commonly used material containing graphite as a main component, any material that transmits and reflects less light can be used.
【0074】ガラス基板93に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈殿法、印刷法等
が採用できる。蛍光膜84の内面側には、通常メタルバ
ック85が設けられる。メタルバックを設ける目的は、
蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート8
6側へ鏡面反射させることにより輝度を向上させるこ
と、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作
用させること、外囲器内で発生した負イオンの衝突によ
るダメージから蛍光体を保護すること等である。メタル
バックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化
処理(通常、フィルミングと呼ばれる)を行い、その後
Alを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製でき
る。As a method for applying the phosphor to the glass substrate 93, a precipitation method, a printing method or the like can be adopted regardless of monochrome or color. Usually, a metal back 85 is provided on the inner surface side of the fluorescent film 84. The purpose of providing a metal back is
The light emitted from the phosphor toward the inner surface is converted into a face plate 8.
Improve brightness by specular reflection to the 6 side, act as an electrode for applying electron beam acceleration voltage, protect phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the envelope, etc. It is. The metal back can be manufactured by performing a smoothing treatment (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after manufacturing the fluorescent film, and then depositing Al using vacuum deposition or the like.
【0075】フェースプレート86には、更に蛍光膜8
4の導電性を高めるため、蛍光膜84の外面側(ガラス
基板83側)に透明電極(不図示)を設けてもよい。前
述の封着を行う際には、カラーの場合は各色蛍光体と電
子放出素子とを対応させる必要があり、十分な位置合わ
せが不可欠となる。図12に示した画像形成装置は、例
えば以下のようにして製造される。The face plate 86 further includes a fluorescent film 8
In order to improve the conductivity of No. 4, a transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side (the glass substrate 83 side) of the fluorescent film 84. When performing the above-described sealing, in the case of color, it is necessary to make each color phosphor correspond to the electron-emitting device, and sufficient alignment is indispensable. The image forming apparatus shown in FIG. 12 is manufactured, for example, as follows.
【0076】外囲器88は、前述の安定化工程と同様
に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、ソープションポ
ンプ等のオイルを使用しない排気装置により不図示の排
気管を通じて排気し、1×10-7torr程度の真空度
の有機物質の十分少ない雰囲気にした後、封止される。
外囲器88の封止後の真空度を維持するために、ゲッタ
ー処理を行うこともできる。これは、外囲器88の封止
を行う直前或いは封止後に抵抗加熱或いは高周波加熱等
を用いた加熱により、外囲器88内の所定の位置(不図
示)に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する
処理である。ゲッターは通常Ba等が主成分であり、該
蒸着膜の吸着作用により、例えば1×10 -5〜1×10
-7torrの真空度を維持するものである。The envelope 88 is similar to the above-mentioned stabilization process.
In addition, while heating appropriately,
The exhaust device that does not use oil such as a pump
Exhaust through the trachea, 1 x 10-7Vacuum degree of about torr
After the atmosphere of the organic substance is sufficiently small, it is sealed.
In order to maintain the vacuum degree after the envelope 88 is sealed, a getter is used.
-Can also be processed. This is the sealing of the envelope 88.
Immediately before or after sealing, resistance heating or high frequency heating, etc.
By heating with a predetermined position inside the envelope 88 (not shown)
The getter placed in (shown) is heated to form a vapor deposition film.
Processing. The getter usually has Ba as a main component.
Due to the adsorption action of the deposited film, for example, 1 × 10 -Five~ 1 × 10
-7The degree of vacuum of torr is maintained.
【0077】次に、単純マトリックス配置の電子源を用
いて構成した表示パネルにNTSC方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行うための駆動回路の構成
例について、図10を用いて説明する。図10におい
て、101は表示パネル、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及びVaは直流電圧源である。Next, a configuration example of a drive circuit for performing television display based on an NTSC television signal on a display panel configured by using an electron source having a simple matrix arrangement will be described with reference to FIG. In FIG. 10, 101 is a display panel, 102 is a scanning circuit, 103 is a control circuit, and 104 is a shift register. Reference numeral 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.
【0078】表示パネル101は、端子Doxl〜Do
xm、端子Doyl〜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ックス配線された表面伝導
型電子放出素子群を一行(n素子)ずつ順次駆動するた
めの走査信号が印加される。The display panel 101 has terminals Doxl to Do.
xm, terminals Doyl to Doyn, and a high voltage terminal Hv are connected to an external electric circuit. Terminals Doxl to D
The oxm is provided with a scanning signal for sequentially driving an electron source provided in the display panel, that is, a group of surface conduction electron-emitting devices which are matrix-wired in a matrix of m rows and n columns row by row (n elements). Is applied.
【0079】端子Doyl〜Doynには、前記走査信
号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各
素子の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加
される。高圧端子Hvには、直流電圧源Vaより、例え
ば10kVの直流電圧が供給されるが、これは表面伝導
型電子放出素子から放出される電子ビームに蛍光体を励
起するのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧
である。A modulation signal for controlling the output electron beam of each element of the surface conduction electron-emitting devices of one row selected by the scanning signal is applied to the terminals Doyl to Doyn. The high-voltage terminal Hv is supplied with a direct-current voltage of, for example, 10 kV from the direct-current voltage source Va, which imparts sufficient energy to excite the phosphor to the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device. This is the acceleration voltage for
【0080】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。The scanning circuit 102 will be described. The circuit is provided with m switching elements inside (indicated by S1 to Sm in the figure). Each switching element is the output voltage of the DC voltage source Vx or 0V
One of (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 has a control circuit 10
3 operates based on the control signal Tscan output from the device 3, and can be configured by combining switching elements such as FETs.
【0081】直流電圧源Vxは、本例の場合には表面伝
導型電子放出素子の特性(電子放出しきい値電圧)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。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Ts
yncに基づいて、各部に対してTscan及びTsf
t及びTmryの各制御信号を発生する。In the case of the present example, the DC voltage source Vx is an electron emission threshold value which is a drive voltage applied to an element which is not scanned based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting element. It is set to output a constant voltage that is less than or equal to the voltage. The control circuit 103 has a function of matching the operation of each unit so that appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. Control circuit 103
Is the synchronization signal Ts sent from the synchronization signal separation circuit 106.
Tscan and Tsf for each part based on ync
The control signals t and Tmry are generated.
【0082】同期信号分離回路106は、外部から入力
されるNTSC方式のテレビ信号から同期信号成分と輝
度信号成分とを分離するための回路で、一般的な周波数
分離(フィルター)回路等を用いて構成できる。同期信
号分離回路106により分離された同期信号は、垂直同
期信号と水平同期信号よりなるが、ここでは説明の便宜
上Tsync信号として図示した。前記テレビ信号から
分離された画像の輝度信号成分は便宜上DATA信号と
表した。該DATA信号はシフトレジスタ104に入力
される。The sync signal separation circuit 106 is a circuit for separating a sync signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and uses a general frequency separation (filter) circuit or the like. Can be configured. The sync signal separated by the sync signal separation circuit 106 is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal, but is shown here as a Tsync signal for convenience of 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.
【0083】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のシフトロックであると云うこともできる)。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1
04より出力される。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Tm
ry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。The shift register 104 is for serial / parallel conversion of the DATA signal serially input in time series for each line of the image, and is based on the control signal Tsft sent from the control circuit 103. (I.e., the control signal Tsft can be said to be a shift lock of the shift register 104). The data for one line of the serial / parallel converted image (corresponding to the driving data for n electron-emitting devices) is Idl.
To Idn as the n parallel signals, the shift register 1
04. The line memory 105 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and a control signal Tm sent from the control circuit 103.
The contents of Idl to Idn are stored according to ry. The stored contents are output as I'dl to I'dn,
The signal is input to modulation signal generator 107.
【0084】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Doyl〜Doynを通じて表示パネ
ル101内の表面伝導型電子放出素子に印加される。The modulation signal generator 107 outputs the image data I ′.
It is a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of dl to I'dn, and the output signal is a surface conduction electron in the display panel 101 through terminals Doyl to Doyn. Applied to the emitting element.
【0085】本発明の電子放出素子は放出電流Ieに対
し低下の基本特性を有している。即ち、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
加されたときのみ電子放出が生じる。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
て放出電流も変化する。このことから、本素子にパルス
状の電圧を印加する場合、例えば電子放出しきい値以下
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、パルスの波高値Vmを変化させること
により出力電子ビームの強度を制御することが可能であ
る。また、パルスの幅Pwを変化させることにより出力
される電子ビームの電荷の総量を制御することが可能で
ある。The electron-emitting device of the present invention has the basic characteristic of being lower than the emission current Ie. That is, the electron emission has a clear threshold voltage Vth, and the electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied. For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold value, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the device. From this, when a pulse-like voltage is applied to the element, for example, when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, electron emission does not occur, but when a voltage higher than the electron emission threshold is applied. Outputs an electron beam. At this time, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the pulse peak value Vm. In addition, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the pulse width Pw.
【0086】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調進号発生器107として、一定長さの電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜パルスの波
高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いること
ができる。Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, a voltage modulation method, a pulse width modulation method, or the like can be employed. In carrying out the voltage modulation method, as the modulation signal generator 107, a circuit of a voltage modulation method that generates a voltage pulse of a constant length and appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data is used. Can be used.
【0087】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器107として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ことができる。シフトレジスタ104やラインメモリ1
05は、デジタル信号式のものをもアナログ信号式のも
のをも採用できる。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よいからである。When implementing the pulse width modulation method,
As the modulation signal generator 107, it is possible to use a circuit of a pulse width modulation system that generates a voltage pulse having a constant crest value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to input data. Shift register 104 and line memory 1
For 05, either a digital signal type or an analog signal type can be adopted. This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.
【0088】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路106の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要があるが、これには106の出力部にA/D変
換器を設ければよい。これに関連してラインメモリ10
5の出力信号がデジタル信号かアナログ信号かにより、
変調信号発生器107に用いられる回路が若干異なった
ものとなる。即ち、デジタル信号を用いた電圧変調方式
の場合、変調信号発生器107には、例えばD/A変換
回路を用い、必要に応じて増幅回路等を付加する。パル
ス幅変調方式の場合、変調信号発生器107には、例え
ば高速の発振器及び発振器の出力する波数を計数する計
数器(カウンタ)及び計数器の出力値と前記メモリの出
力値を比較する比較器(コンパレータ)を組み合わせた
回路を用いる。必要に応じて、比較器の出力するパルス
幅変調された変調信号を表面伝導型電子放出素子の駆動
電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加することも
できる。When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit 106 into a digital signal, which may be provided with an A / D converter at the output portion of 106. In connection with this, the line memory 10
Depending on whether the output signal of 5 is a digital signal or an analog signal,
The circuit used for modulation signal generator 107 is slightly different. That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, for example, a D / A conversion circuit is used as the modulation signal generator 107, and an amplification circuit and the like are added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 includes, for example, a high-speed oscillator, a counter for counting the number of waves output from the oscillator, and a comparator for comparing the output value of the counter with the output value of the memory. (Comparator) is used. If necessary, an amplifier for amplifying the voltage of the pulse width modulated signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added.
【0089】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器107には、例えばオペアンプ等を
用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフト
回路等を付加することもできる。パルス幅変調方式の場
合には、例えば、電圧制御型発振回路(VCO)を採用
でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電圧
まで電圧増幅するための増幅器を付加することもでき
る。このような構成をとり得る本発明の画像形成装置に
おいては、各電子放出素子に、容器外端子Doxl〜D
oxm,Doyl〜Doynを介して電圧を印加するこ
とにより、電子放出が生ずる。高圧端子Hvを介してメ
タルバック85、或いは透明電極(不図示)に高圧を印
加し、電子ビームを加速する。加速された電子は、蛍光
膜84に衝突し、発光が生じて画像が形成される。In the case of the voltage modulation method using an analog signal, the modulation signal generator 107 may be an amplifier circuit using, for example, an operational amplifier, and a level shift circuit or the like may be added if necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a voltage controlled oscillation circuit (VCO) can be adopted, and an amplifier for voltage amplification up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added if necessary. In the image forming apparatus of the present invention which can have such a configuration, each of the electron-emitting devices has a terminal outside the container Doxl to D.
Electron emission occurs by applying a voltage via oxm, Doyl to Doyn. A high voltage is applied to the metal back 85 or a transparent electrode (not shown) via the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam. The accelerated electrons collide with the fluorescent film 84 and emit light to form an image.
【0090】ここで述べた画像形成装置の構成は一例で
あり、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能で
ある。入力信号については、NTSC方式を挙げたが入
力信号はこれに限られるものではなく、PAL、SEC
AM方式等の他、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T
V)方式をも採用できる。次に、梯子型配置の電子源及
び画像形成装置について図13及び図14を用いて説明
する。The configuration of the image forming apparatus described here is an example, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. For the input signal, the NTSC system has been described, but the input signal is not limited to this, and PAL, SEC
In addition to AM system, TVs with more scanning lines than this
Signal (for example, high-quality T including MUSE method)
V) system can also be adopted. Next, a ladder type electron source and an image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
【0091】図13は、梯子型配置の電子源の一例を示
す模式図である。図13において、110は電子源基
板、111は電子放出素子である。112(即ち、Dx
1〜Dx10)は、電子放出素子111を接続するため
の共通配線である。電子放出素子111は、基板110
上に、X方向に並列に複数個配されている(これを素子
行と呼ぶ)。この素子行が複数個配されて、電子源を構
成している。各素子行の共通配線間に駆動電圧を印加す
ることにより、各素子行を独立に駆動させることができ
る。即ち、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、電子ビームを放出しない素
子行には、電子放出しきい値以下の電圧を印加する。各
素子行間の共通配線Dx2〜Dx9は、例えばDx2、
Dx3を同一配線とすることもできる。FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a ladder-type arrangement of electron sources. In FIG. 13, reference numeral 110 denotes an electron source substrate, and 111 denotes an electron-emitting device. 112 (ie Dx
1 to Dx10) are common wirings for connecting the electron-emitting devices 111. The electron-emitting device 111 is the substrate 110.
Above, a plurality are arranged in parallel in the X direction (this is called an element row). A plurality of the element rows are arranged to constitute an electron source. By applying a drive voltage between the common lines of each element row, each element row can be driven independently. That is, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold is applied to an element row that wants to emit an electron beam, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold is applied to an element row that does not emit an electron beam. The common wirings Dx2 to Dx9 between the element rows are, for example, Dx2,
It is also possible to use the same wiring for Dx3.
【0092】図14は、梯子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の一例を示す模式図であ
る。120はグリッド電極、121は電子が通過するた
め開口、122はDox1,Dox2,〜Doxmより
なる容器外端子である。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、
110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。尚、本図においても説明の便宜上、本発明
の屈曲した取り出し配線部は省略した。図14において
は、図12及び図13に示した部位と同じ部位には、こ
れらの図に付したのと同一の符号を付している。ここに
示した画像形成装置と、図12に示した単純マトリクス
配置の画像形成装置との大きな違いは、電子源基板11
0とフェースプレート86の間にグリッド電極120を
備えているか否かである。FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a panel structure in an image forming apparatus provided with a ladder-type electron source. Reference numeral 120 is a grid electrode, 121 is an opening for passing electrons, and 122 is an external terminal of Dox1, Dox2, to Doxm. 123 is the grid electrode 120
An outer terminal of the container composed of G1, G2, ..., Gn connected to
Reference numeral 110 denotes an electron source substrate in which the common wiring between the element rows is the same wiring. In this figure, for convenience of explanation, the bent lead-out wiring portion of the present invention is omitted. In FIG. 14, the same parts as those shown in FIGS. 12 and 13 are designated by the same reference numerals as those shown in these figures. The major difference between the image forming apparatus shown here and the image forming apparatus having the simple matrix arrangement shown in FIG.
It is whether or not the grid electrode 120 is provided between 0 and the face plate 86.
【0093】図14においては、基板110とフェース
プレート86の間には、グリッド電極120が設けられ
ている。グリッド電極120は、表面伝導型電子放出素
子から放出された電子ビームを変調するためのものであ
り、梯子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14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
電子放出素子の周囲や近傍に設けることもできる。容器
外端子122及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。本例の画像形成
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ラインずつつ表示するこ
とができる。本発明の画像形成装置は、テレビジョン放
送の表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等
の表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成された光
プリンターとしての画像形成装置としても用いることが
できる。本発明の画像形成装置は、テレビジョン放送の
表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等の表
示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成された光プリ
ンターとしての画像形成装置等としても用いることがで
きる。In FIG. 14, a grid electrode 120 is provided between the substrate 110 and the face plate 86. The grid electrode 120 is for modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device, and is for passing the electron beam through the stripe-shaped electrodes provided orthogonal to the ladder-shaped arrangement of the device rows. A circular opening 121 is provided for each element. The shape and installation position of the grid are not limited to those shown in FIG. For example, a large number of passage openings may be provided in the form of a mesh as openings, and a grid may be provided around or near the surface conduction electron-emitting device. The outer terminal 122 and the outer grid terminal 123 are electrically connected to a control circuit (not shown). In the image forming apparatus of the present embodiment, a modulation signal for one line of an image is simultaneously applied to the grid electrode columns in synchronization with sequentially driving (scanning) the element rows one by one. This makes it possible to control the irradiation of each electron beam to the phosphor and display the image while shifting one line. The image forming apparatus of the present invention can be used not only as a display apparatus for television broadcasting, a display apparatus such as a video conference system or a computer, but also as an image forming apparatus as an optical printer configured by using a photosensitive drum or the like. . The image forming apparatus of the present invention can be used not only as a display apparatus for television broadcasting, a display apparatus such as a video conference system or a computer, but also as an image forming apparatus as an optical printer configured by using a photosensitive drum or the like. it can.
【0094】[0094]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳しく説明す
るが、本発明はこれらによって何ら限定されるものでは
ない。The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0095】[実施例1]図1及び2を用いて表面伝導
型電子放出素子とマトリックス配線を用いた本発明の第
一の実施例を示す。図1において、リアプレート81は
青板ガラスから成る基板であり、有機金属ペースト(M
OD)の印刷、焼成により素子電極002,003を形
成した。材質は1000オングストロームのAu薄膜か
ら成っており、中央部で電極間隔20μm、電極幅30
0μmである。[Embodiment 1] A first embodiment of the present invention using a surface conduction electron-emitting device and matrix wiring will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, a rear plate 81 is a substrate made of soda-lime glass and is made of an organic metal paste (M
The device electrodes 002 and 003 were formed by printing and firing (OD). The material is a 1000 angstrom Au thin film, and the central electrode has an electrode spacing of 20 μm and an electrode width of 30.
0 μm.
【0096】X方向配線(下配線)72はAgペースト
インキ(ノリタケ(株)製4028A)の印刷後480
℃前後の焼成で得られた印刷配線であり、厚さ約13μ
m、幅100μmで支持枠82の形成位置の屈曲部77
において長さ10mmで、最大振幅約500μm屈曲し
ている。このX方向配線(下配線)72は素子電極00
2と接続している。The X direction wiring (lower wiring) 72 is 480 after printing Ag paste ink (4028A manufactured by Noritake Co., Ltd.).
Printed wiring obtained by firing at around ℃, thickness about 13μ
m, width 100 μm, bent portion 77 at the position where the support frame 82 is formed
In, the length is 10 mm and the maximum amplitude is about 500 μm. The X-direction wiring (lower wiring) 72 is the device electrode 00.
2 is connected.
【0097】16はPbOを主成分とするガラスペース
ト(ノリタケ(株)製7723B)を印刷後480℃前
後の焼成によって形成される絶縁体であり、後に形成す
るY方向配線(上配線)との交差部を覆うように形成さ
れている。厚み約15μm、横300μm、縦400μ
mとした。Reference numeral 16 is an insulator formed by printing a glass paste containing PbO as a main component (7723B manufactured by Noritake Co., Ltd.) and baking it at about 480 ° C., and it is connected to a Y-direction wiring (upper wiring) to be formed later. It is formed so as to cover the intersection. Thickness about 15μm, width 300μm, length 400μ
m.
【0098】72はY方向配線(上配線)であり、Ag
ペーストインキ(ノリタケ(株)製4028A)の印刷
後480℃前後の焼成で得られた印刷配線であり、絶縁
体16の上部でX方向配線(下配線)72と交差してお
り、素子電極003と接続している。厚さ約10μm、
幅200μmで支持枠82の形成位置の屈曲部77にお
いて長さ10mmで、最大振幅約500μm屈曲してい
る。Reference numeral 72 is a Y-direction wiring (upper wiring), which is Ag.
It is a printed wiring obtained by baking paste ink (4028A manufactured by Noritake Co., Ltd.) after printing at about 480 ° C., and intersects with the X-direction wiring (lower wiring) 72 at the upper part of the insulator 16, and the device electrode 003 Connected with. Thickness about 10μm,
The bent portion 77 at the position where the support frame 82 is formed has a width of 200 μm, a length of 10 mm, and a maximum amplitude of about 500 μm.
【0099】004は導電製薄膜であり、Pdの有機金
属溶液(奥野製薬(株)製CCP4230)の塗布焼成
により得られた厚み約200オングストロームのPdO
微粒子から成る薄膜である。全面に塗布成膜した後フォ
トリソグラフィによりパターニングを行い、図2(e)
に示すように素子電極002,003上の位置に形成し
た。Reference numeral 004 denotes a conductive thin film, which is obtained by coating and baking an organic metal solution of Pd (CCP4230 manufactured by Okuno Chemical Industries Co., Ltd.) and has a thickness of about 200 angstroms.
It is a thin film composed of fine particles. After coating and forming a film on the entire surface, patterning is performed by photolithography, as shown in FIG.
As shown in FIG. 5, it was formed at the position on the device electrodes 002 and 003.
【0100】以上のようにして作製した電子源基板71
の上部に、支持枠82、フェースプレート86を5mm
隔てて対抗させた。ここで用いた支持枠82は青板ガラ
スを使用し幅が15mmであり、非晶質性フリットガラ
ス(日本電気硝子(株)製LS−3081)を用いて3
50℃の仮焼成の後、410℃の加熱処理により封着を
行った。The electron source substrate 71 manufactured as described above
The support frame 82 and the face plate 86 are 5 mm above the
We oppose each other. The supporting frame 82 used here is made of soda lime glass and has a width of 15 mm, and is made of amorphous frit glass (LS-3081 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.).
After calcination at 50 ° C, sealing was performed by heat treatment at 410 ° C.
【0101】このフェースプレート86の基板は青板ガ
ラスを使用した。蛍光体92は赤(R)、緑(G)、青
(B)の各色の色分けを行ったものであり、感光性樹脂
に蛍光体を混合したスラリーを基板に塗布、乾燥し、フ
ォトリソグラフ法によってパターンニングして形成し
た。A soda-lime glass was used for the substrate of the face plate 86. The phosphors 92 are color-coded for red (R), green (G), and blue (B), and a slurry in which a phosphor is mixed with a photosensitive resin is applied to a substrate, dried, and photolithographically processed. Formed by patterning.
【0102】メタルバック85は蛍光膜上にフィルミン
グを行った後、真空蒸着によって厚さ約300オングス
トロームのAl薄膜を形成し、次いで焼成によりフィル
ム層を消滅させて作成した。The metal back 85 was formed by performing filming on the fluorescent film, forming an Al thin film having a thickness of about 300 angstrom by vacuum evaporation, and then erasing the film layer by baking.
【0103】以上を真空外囲器の中に配置した後、X方
向配線(下配線)72、Y方向配線(上配線)73に電
圧を印加して素子電極002,003間の導電製薄膜0
04に通電処理を行い亀裂状の電子放出部005を得
た。After arranging the above in a vacuum envelope, a voltage is applied to the X-direction wiring (lower wiring) 72 and the Y-direction wiring (upper wiring) 73 to form a conductive thin film between the device electrodes 002 and 003.
04 was energized to obtain a crack-shaped electron emitting portion 005.
【0104】この後メタルバック85をアノード電極と
して電子の引き出し電圧3kVを印加し、XY配線電極
72、73を通して素子電極002,003から電子放
出部005へ14Vの電圧を印加したところ、電子が放
出された。この放出電子を蛍光体へ照射させ、放出電子
量を調整することにより蛍光体92を任意の強度で発光
させ画像を表示することができた。After that, an electron extraction voltage of 3 kV was applied using the metal back 85 as an anode electrode, and a voltage of 14 V was applied from the element electrodes 002 and 003 to the electron emission portion 005 through the XY wiring electrodes 72 and 73. Was done. By irradiating the phosphor with the emitted electrons and adjusting the amount of the emitted electrons, the phosphor 92 was made to emit light at an arbitrary intensity and an image could be displayed.
【0105】本実施例を用い内部を真空にした外囲器8
8において電子源基板71を40cm角の大きさとし
て、電子放出素子数を360個×360個のマトリック
ス状に配置した。このような外囲器88を20個作製し
た結果、X方向配線(下配線)72、Y方向配線(上配
線)73の外部への取り出し部に起因する欠陥は生じな
かった。The envelope 8 whose inside is evacuated using this embodiment
8, the electron source substrate 71 was 40 cm square, and the number of electron-emitting devices was arranged in a matrix of 360 × 360. As a result of manufacturing 20 such envelopes 88, no defect caused by the extraction of the X-direction wiring (lower wiring) 72 and the Y-direction wiring (upper wiring) 73 to the outside occurred.
【0106】[実施例2]本発明の第二の実施例を図3
を用いて説明する。本実施例2は、実施例1におけるX
方向配線(下配線)72、Y方向配線(上配線)73の
形成に際して、屈曲部77の形状を実施例1のものに代
えて屈曲点を2点のみとしたものである。製造方法は実
施例1とほぼ同様であり、XY配線印刷の際、異なるパ
ターンを用いるだけである。このような構造を用いても
実施例1と同様の効果を得ることができた。[Embodiment 2] A second embodiment of the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The second embodiment is the same as the X in the first embodiment.
When forming the directional wiring (lower wiring) 72 and the Y-direction wiring (upper wiring) 73, the shape of the bent portion 77 is changed to that of the first embodiment, and only two bending points are provided. The manufacturing method is almost the same as that of the first embodiment, and only different patterns are used when printing the XY wiring. Even with such a structure, the same effect as in Example 1 could be obtained.
【0107】[実施例3]本発明の第三の実施例を図4
を用いて説明する。本実施例は実施例1における配線を
(下配線)72のみとした梯子状の配線構成としたもの
である。製造方法は実施例1で説明した工程において印
刷パターンの変更により可能であり、絶縁体及びY方向
配線の形成は不要となる。このような構造を用いても実
施例1と同様の効果を得ることができた。[Embodiment 3] A third embodiment of the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. The present embodiment has a ladder-like wiring structure in which only the (lower wiring) 72 is used as the wiring in the first embodiment. The manufacturing method can be performed by changing the print pattern in the process described in the first embodiment, and the formation of the insulator and the Y-direction wiring is unnecessary. Even with such a structure, the same effect as in Example 1 could be obtained.
【0108】[0108]
【発明の効果】上記のように、真空に保持される内部か
ら外部へと支持枠下部のガラスフリット等で封着された
部分を電子放出素子と接続し、印刷法により形成された
厚膜のX方向配線、Y方向配線が貫通する構造を有する
画像形成装置において、支持枠下部において配線を屈曲
させることにより内外を貫く直線状の空隙を生じにくく
することが可能となる。このような構造を採用すること
により支持枠の封着位置におけるリークの発生率をより
簡便な製造方法を用いた場合においても低減することが
可能となる。As described above, a thick film formed by a printing method is formed by connecting a portion of the lower portion of the supporting frame, which is sealed with a glass frit or the like, from the inside kept in a vacuum to the outside with an electron emitting element. In the image forming apparatus having a structure in which the X-direction wiring and the Y-direction wiring pass through, it is possible to make it difficult to form a linear void penetrating inside and outside by bending the wiring in the lower portion of the support frame. By adopting such a structure, it becomes possible to reduce the occurrence rate of leaks at the sealing position of the support frame even when a simpler manufacturing method is used.
【0109】これによりコストのかかるフォトリソグラ
フィによる加工に替えて、より低コストな印刷法を用い
ても歩留りの低下を招くことなく、大巾なコスト低減が
達成される。As a result, even if a low-cost printing method is used instead of the costly photolithography, the yield is not lowered, and a large cost reduction is achieved.
【図1】本発明の特徴を表す画像形成装置の構成を示す
斜視図。FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of an image forming apparatus that is a feature of the present invention.
【図2】本発明の第一の実施例を示す製造工程説明図。FIG. 2 is a manufacturing process explanatory view showing the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第二の実施例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第三の実施例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の平面型表面伝導型電子放出素子の構成
を示す模式図(但し(a)は平面図、(b)は断面
図)。FIG. 5 is a schematic view showing the structure of a flat surface conduction electron-emitting device of the present invention (where (a) is a plan view and (b) is a sectional view).
【図6】本発明の垂直型表面伝導型電子放出素子を示す
模式断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a vertical surface conduction electron-emitting device of the present invention.
【図7】本発明の表面伝導型電子放出素子の製造工程を
示す模式説明図。FIG. 7 is a schematic explanatory view showing a manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.
【図8】本発明の表面伝導型電子放出素子の製造に際し
て採用できる通電フォーミング処理における電圧波形の
一例を示すグラフ図。FIG. 8 is a graph showing an example of a voltage waveform in an energization forming process that can be adopted when manufacturing the surface conduction electron-emitting device of the present invention.
【図9】本発明のマトリクス配置型の電子源基板の一例
を示す模式図。FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a matrix arrangement type electron source substrate of the present invention.
【図10】画像形成装置に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一例を示すブロック
図。FIG. 10 is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing display according to an NTSC television signal on the image forming apparatus.
【図11】蛍光膜の一例を示す模式平面図。FIG. 11 is a schematic plan view showing an example of a fluorescent film.
【図12】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を
示す模式斜視図。FIG. 12 is a schematic perspective view showing an example of a display panel of the image forming apparatus of the present invention.
【図13】本発明の梯子配置型電子源基板の一例を示す
模式平面図。FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of a ladder arrangement type electron source substrate of the present invention.
【図14】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を
示す模式斜視図。FIG. 14 is a schematic perspective view showing an example of a display panel of the image forming apparatus of the present invention.
【図15】従来の表面伝導型電子放出素子を示す模式平
面図。FIG. 15 is a schematic plan view showing a conventional surface conduction electron-emitting device.
001 基板 002,003 素子電極 004 導電性薄膜 005 電子放出部 16 絶縁体 21 段差形成部 71 電子源基板 72 X方向配線(下配線) 73 Y方向配線(上配線) 74 表面伝導型電子放出素子 75 結線 77 屈曲部 81 リアプレート 82 支持枠 83 ガラス基板 84 蛍光膜 85 メタルバック 86 フェースプレート 88 外囲器 91 黒色部材 92 蛍光体 101 表示パネル 102 走査回路 103 制御回路 104 シフトレジスタ 105 ラインメモリ 106 同期信号分離回路 107 変調信号発生器 110 電子源基板 111 電子放出素子 112 前記電子放出素子を配線するための共通配線
(Dx1〜Dx10) 120 グリッド電極 121 電子が通過するため開口 112 Dox1,Dox2,〜Doxmよりなる容
器外端子 123 グリッド電極と接続されたG1,G2,〜G
nよりなる容器外端子 Vx,Va 直流電圧源001 Substrate 002, 003 Device electrode 004 Conductive thin film 005 Electron emitting part 16 Insulator 21 Step forming part 71 Electron source substrate 72 X direction wiring (lower wiring) 73 Y direction wiring (upper wiring) 74 Surface conduction electron emitting device 75 Connections 77 Bends 81 Rear plate 82 Support frame 83 Glass substrate 84 Fluorescent film 85 Metal back 86 Face plate 88 Envelope 91 Black member 92 Phosphor 101 Display panel 102 Scanning circuit 103 Control circuit 104 Shift register 105 Line memory 106 Synchronous signal Separation circuit 107 Modulation signal generator 110 Electron source substrate 111 Electron emission element 112 Common wiring (Dx1 to Dx10) for wiring the electron emission element 120 Grid electrode 121 Electrons pass through openings 112 Dox1, Dox2, to Doxm Terminals outside the container 123 G1, G2 to G connected to the grid electrode
n external container terminal Vx, Va DC voltage source
Claims (10)
される素子が多数配置されてなる基板と、該基板と対向
する基板上に蛍光体が配置されてなり、前記基板を隔て
る支持枠部で封着され、内部が減圧雰囲気に保持されて
なる画像形成装置において、前記配線が外部への取り出
し部分の支持枠下部において屈曲した構造を有すること
を特徴とする画像形成装置。1. A substrate having a thick film wiring, on which a large number of elements connected to the wiring are arranged, and a phosphor disposed on a substrate facing the substrate, which separates the substrates. An image forming apparatus, wherein the wiring is sealed by a supporting frame portion and the inside is held in a reduced pressure atmosphere, wherein the wiring has a bent structure at a lower portion of the supporting frame at a portion taken out to the outside.
配線が行列上に配置され、該XY配線の交差部に電子放
出素子が配置された電子源基板と、前記電子放出素子を
能動素子とし、該電子源基板と対向する基板上に受動素
子として蛍光体が配置されてなり、且つこれらを隔てる
支持枠部で封着され真空中に保持されてなることを特徴
とする、請求項1記載の像形成装置。2. An electron source substrate in which X-direction wirings and Y-direction wirings made of the thick film are arranged in a matrix, and electron-emitting devices are arranged at intersections of the XY wirings, and the electron-emitting devices are active devices. 2. A phosphor is disposed as a passive element on a substrate facing the electron source substrate, and the phosphor is sealed by a support frame portion separating them and held in a vacuum. The image forming apparatus described.
の片側取り出し部の支持枠下部における屈曲部を2ヵ所
具備することを特徴とする、請求項1又は2記載の画像
形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein in the bent structure, two bent portions are provided in a lower portion of the support frame for one wiring lead-out portion on one side.
の片側取り出し部の支持枠下部における屈曲部を3ヵ所
具備することを特徴とする、請求項1又は2記画像形成
装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the bent structure is provided with three bent portions at a lower portion of the support frame for one wire extraction portion on one side.
おいて、該電子放出素子が薄膜電極と微粒子導電膜より
なる表面伝導型電子放出素子からなり、且つ該画像形成
装置が請求項1ないし4の何れかに記載の画像形成装置
であることを特徴とする画像形成装置。5. An image forming apparatus having an electron-emitting device, wherein the electron-emitting device is a surface-conduction electron-emitting device composed of a thin film electrode and a conductive film of fine particles, and the image-forming device according to claim 1. An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
される素子が多数配置されてなる基板と、該基板と対向
する基板上に蛍光体が配置されてなり、前記基板を隔て
る支持枠部で封着され、内部が減圧雰囲気に保持されて
なる画像形成装置を製造する方法において、前記配線を
外部への取り出し部分の支持枠下部において屈曲した構
造とすることを特徴とする画像形成装置の製造方法。6. A substrate having a thick-film wiring, on which a large number of elements connected to the wiring are arranged, and a phosphor disposed on a substrate facing the substrate, which separates the substrates. In a method of manufacturing an image forming apparatus which is sealed by a supporting frame part and whose inside is held in a reduced pressure atmosphere, the wiring is formed in a bent structure at a lower part of the supporting frame of an extraction part to the outside. Manufacturing method of forming apparatus.
配線が行列上に配置され、該XY配線の交差部に電子放
出素子が配置された電子源基板と、前記電子放出素子を
能動素子とし、該電子源基板と対向する基板上に受動素
子として蛍光体を配置してなり、且つこれらを隔てる支
持枠部で封着し真空中に保持することを特徴とする、請
求項6記載の像形成装置の製造方法。7. An electron source substrate in which X-direction wirings and Y-direction wirings made of the thick film are arranged in a matrix, and electron-emitting devices are arranged at intersections of the XY wirings, and the electron-emitting devices are active devices. 7. The fluorescent substance is arranged as a passive element on a substrate facing the electron source substrate, and the fluorescent substance is sealed by a support frame portion separating them and kept in a vacuum. Image forming apparatus manufacturing method.
の片側取り出し部の支持枠下部における屈曲部を2ヵ所
具備せしめることを特徴とする、請求項6又は7記載の
画像形成装置の製造方法。8. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 6, wherein in the bent structure, two bent portions are provided in a lower portion of the support frame of the one-side take-out portion of one wiring. .
の片側取り出し部の支持枠下部における屈曲部を3ヵ所
具備せしめることを特徴とする、請求項6又は7記画像
形成装置の製造方法。9. The method of manufacturing an image forming apparatus according to claim 6, wherein in the bent structure, three bent portions are provided in a lower portion of the support frame of the one-side extraction portion of one wiring.
において、該電子放出素子を薄膜電極と微粒子導電膜よ
りなる表面伝導型電子放出素子より構成せしめ、且つ該
画像形成装置を請求項1ないし5の何れかに記載の画像
形成装置とすることを特徴とする画像形成装置の製造方
法。10. An image forming apparatus having an electron-emitting device, wherein the electron-emitting device is composed of a surface conduction electron-emitting device composed of a thin film electrode and a conductive film of fine particles, and the image forming apparatus is provided. An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, which is a method for manufacturing an image forming apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8527496A JPH09277586A (en) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | Electron source, image forming apparatus and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8527496A JPH09277586A (en) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | Electron source, image forming apparatus and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09277586A true JPH09277586A (en) | 1997-10-28 |
Family
ID=13853990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8527496A Pending JPH09277586A (en) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | Electron source, image forming apparatus and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09277586A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426588B1 (en) | 1999-02-18 | 2002-07-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing image-forming apparatus, and image-forming apparatus produced using the production method |
| JP2006066199A (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Hitachi Displays Ltd | Self-luminous flat panel display and manufacturing method thereof |
| US7928645B2 (en) | 2008-06-05 | 2011-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Airtight container and display device using the airtight container, and manufacturing method therefor |
-
1996
- 1996-04-08 JP JP8527496A patent/JPH09277586A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426588B1 (en) | 1999-02-18 | 2002-07-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing image-forming apparatus, and image-forming apparatus produced using the production method |
| US6786787B2 (en) | 1999-02-18 | 2004-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing image-forming apparatus, and image-forming apparatus produced using the production method |
| US7121913B2 (en) | 1999-02-18 | 2006-10-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing image-forming apparatus, and image-forming apparatus produced using the production method |
| JP2006066199A (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Hitachi Displays Ltd | Self-luminous flat panel display and manufacturing method thereof |
| US7928645B2 (en) | 2008-06-05 | 2011-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Airtight container and display device using the airtight container, and manufacturing method therefor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20020084736A1 (en) | Electron-emitting device, electron source and image forming apparatus | |
| JPH09245649A (en) | Method of manufacturing flat panel display panel, flat panel display panel and flat panel image forming apparatus | |
| JPH09277586A (en) | Electron source, image forming apparatus and manufacturing method thereof | |
| JP3402891B2 (en) | Electron source and display panel | |
| JP3524278B2 (en) | Image forming device | |
| JP3428806B2 (en) | Electron emitting element, electron source substrate, and method of manufacturing image forming apparatus | |
| JP2000021305A (en) | Method of manufacturing image display device | |
| JPH09293448A (en) | Electron emitting device, electron source, and image forming apparatus | |
| JP3466881B2 (en) | Image forming device | |
| JPH1140042A (en) | Electron-emitting device, electron source, image forming apparatus, and manufacturing method thereof | |
| JP3472033B2 (en) | Method of manufacturing electron source substrate and method of manufacturing image forming apparatus | |
| JP3302258B2 (en) | Electron emitting element, electron source, display element, and method of manufacturing image forming apparatus | |
| JPH09219163A (en) | Wiring forming method, matrix wiring formed by the method, electron source manufacturing method, electron source and image display device | |
| JP3459720B2 (en) | Method of manufacturing electron source and method of manufacturing image forming apparatus | |
| JPH10188854A (en) | Image forming apparatus and method of manufacturing the same | |
| JP3423527B2 (en) | Electron emitting element, electron source substrate, electron source, display panel, and method of manufacturing image forming apparatus | |
| JP3524269B2 (en) | Image forming apparatus manufacturing method | |
| JP2884482B2 (en) | Electron emitting element, electron source, and method of manufacturing image forming apparatus | |
| JPH09245619A (en) | Image forming apparatus manufacturing method and manufacturing apparatus | |
| JPH09270238A (en) | Electron source, image forming device, and manufacture of them | |
| JPH09330676A (en) | Electron emitting device, electron source, and image forming apparatus | |
| JPH09106769A (en) | Vacuum airtight container, vacuum forming method, and image display device equipped with the container | |
| JPH1039788A (en) | Electron source substrate and image display device | |
| JPH1170727A (en) | Print pattern forming method and image forming apparatus manufacturing method by the method | |
| JPH09115431A (en) | Substrate having irregularities, electron-emitting device using the same, electron source, display panel, and method for manufacturing image forming apparatus |