JP2003178691A - Electron source and manufacturing method thereof - Google Patents
Electron source and manufacturing method thereofInfo
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- JP2003178691A JP2003178691A JP2002373053A JP2002373053A JP2003178691A JP 2003178691 A JP2003178691 A JP 2003178691A JP 2002373053 A JP2002373053 A JP 2002373053A JP 2002373053 A JP2002373053 A JP 2002373053A JP 2003178691 A JP2003178691 A JP 2003178691A
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の配線と、複
数の電子放出素子を有する電子源および電子源の製造方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron source having a plurality of wirings and a plurality of electron-emitting devices, and a method of manufacturing the electron source.
【0002】[0002]
【従来の技術】基板上に多数の電子放出素子とこれらに
接続する配線とを配置して、平面型の電子源を形成し、
このうち所望の電子放出素子から電子ビームを放出させ
て、画像表示などに用いる装置は、多くの物が知られて
いる。たとえば米国特許第5942849号(Neil
Alexander Cade)公報には、フィール
ドエミッタチップからの電子放出を、互いに直交するよ
うに形成された2つのグリッド電極(配線)により制御
する装置が開示されている。この場合には、電子放出素
子は、配線の交差部に形成されている。また、配線交差
部の近傍で、基板面上の配線のない部分に電子放出素子
が配置された構成のものも知られている。本出願人も、
このような構造を有する装置に関する提案をすでに行っ
ている。たとえば米国特許第5654607号公報にそ
のような装置が開示されている。2. Description of the Related Art A large number of electron-emitting devices and wirings connected to them are arranged on a substrate to form a plane type electron source,
Among them, many devices are known as devices used for displaying an image by emitting an electron beam from a desired electron-emitting device. For example, US Pat. No. 5,942,849 (Neil
The Alexander Cade) publication discloses a device for controlling electron emission from a field emitter chip by two grid electrodes (wirings) formed so as to be orthogonal to each other. In this case, the electron-emitting device is formed at the intersection of the wiring. Further, there is also known a structure in which an electron-emitting device is arranged in a portion where there is no wiring on the surface of the substrate in the vicinity of the wiring intersection. The applicant also
We have already proposed a device having such a structure. For example, such a device is disclosed in US Pat. No. 5,654,607.
【0003】また、特に、電子放出素子は大別すると、
熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子とに分けられる。
冷陰極電子放出素子には電界放出型(以下、「FE型」
と称する)、金属/絶縁層/金属型(以下、「MIM
型」と称する)や表面伝導型電子放出素子等がある。In particular, the electron-emitting devices are roughly classified into
It is divided into a thermionic emission device and a cold cathode emission device.
A field emission type (hereinafter, “FE type”) is used for the cold cathode electron-emitting device.
, Metal / insulating layer / metal type (hereinafter referred to as “MIM
"Type") and surface conduction electron-emitting devices.
【0004】FE型の例としては、W.P.Dyke
& W.W.Dolan,“Field emmisi
on”,Advance in Electron P
hysics,8,89(1956)あるいはC.A.
Spindt,“Physical Properti
es of thin−film field emi
ssion cathodes with molyb
denium cones”, J.Appl. Ph
ys.,47,5284(1976)等に開示されたも
のがある。As an example of the FE type, W. P. Dyke
& W. W. Dolan, “Field emmisi
on ”, Advance in Electron P
hysics, 8, 89 (1956) or C.I. A.
Spindt, "Physical Property"
es of thin-film field emi
session cats with with mollyb
denium cones ", J. Appl. Ph.
ys. , 47, 5284 (1976) and the like.
【0005】また、MIM型の例としては C.A.M
ead,“Operation of Tunnel−
Emision Devices”,J.Apply.
Phys.,32,646(1961)等に開示され
たものがある。An example of the MIM type is C.I. A. M
ead, "Operation of Tunnel-
Emission Devices ", J. Apply.
Phys. , 32,646 (1961) and the like.
【0006】表面伝導型電子放出素子の例としては、
M.I.Elinson, Recio Electr
on Phys.,10,1290(1965)等に開
示されたものがある。As an example of the surface conduction electron-emitting device,
M. I. Elinson, Recio Electr
on Phys. , 10, 1290 (1965) and the like.
【0007】表面伝導型電子放出素子は、絶縁性基板上
に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流す
ことにより、電子放出が生ずる現象を利用するものであ
る。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリン
ソン等によるSnO2薄膜を用いたもの、Au薄膜によ
るもの[G.Dittmer;“Thin Solid
Films”, 9,317(1972)]、In2
O3/SnO2薄膜によるもの[M.Hartwell
and C.G.Fonstad;“IEEETran
s. ED Conf.”519(1975)]、カー
ボン薄膜によるもの[荒木久 他;真空、第26巻、第
1号、22頁(1983)]等が報告されている。The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon that electron emission occurs when a current is passed through a thin film having a small area formed on an insulating substrate in parallel with the film surface. As the surface conduction electron-emitting device, one using the SnO 2 thin film by Erinson et al., One using the Au thin film [G. Dittmer; “Thin Solid
Films ", 9, 317 (1972)], In 2
O 3 / SnO 2 thin film [M. Hartwell
and C. G. Fonstad; “IEEETran
s. ED Conf. 519 (1975)], a carbon thin film [Hisashi Araki et al .; Vacuum, Vol. 26, No. 1, page 22 (1983)] and the like.
【0008】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19
に模式的に示す。基板401上に、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る導
電性膜404が形成されており、図19中ハッチングで
示す部分に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405が形成される。なお、図19中
の素子電極間隔Lは、0.5〜1mm、W’は、0.1
mmで設定されている。As typical examples of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M. The Hartwell device configuration is shown in FIG.
Is schematically shown in. A conductive film 404 made of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering is formed in an H-shaped pattern on the substrate 401, and a portion indicated by hatching in FIG. Thus, the electron emitting portion 405 is formed. The element electrode spacing L in FIG. 19 is 0.5 to 1 mm, and W ′ is 0.1.
It is set in mm.
【0009】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膜404を予め通電フォ
ーミングと呼ばれる通電処理を施して電子放出部405
を形成するのが一般的である。即ち、通電フォーミング
とは導電性膜404の両端に電圧を印加し、導電性膜4
04を局所的に破壊、変形もしくは変質させて構造を変
化させ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部405を形
成する処理である。なお、電子放出部405では導電性
膜404の一部に亀裂が発生しており、その亀裂付近か
ら電子放出が行われる。In these surface conduction electron-emitting devices, the conductive film 404 is previously subjected to an energization process called energization forming before the electron emission, and the electron-emitting portion 405 is formed.
Is generally formed. That is, the energization forming means that a voltage is applied to both ends of the conductive film 404, and
This is a process of locally destroying, deforming or degrading 04 to change the structure and form the electron emitting portion 405 in an electrically high resistance state. Note that a crack is generated in part of the conductive film 404 in the electron emission portion 405, and electrons are emitted from the vicinity of the crack.
【0010】上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純
であることから、大面積に亘って多数素子を配列形成で
きる利点がある。そこで、この特徴を生かせるようない
ろいろな応用が研究されている。例えば、荷電ビーム
源、表示装置等の画像形成装置への利用があげられる。Since the surface conduction electron-emitting device described above has a simple structure, there is an advantage that a large number of devices can be arrayed over a large area. Therefore, various applications that can make full use of this feature are being studied. For example, it can be used for an image forming apparatus such as a charged beam source and a display device.
【0011】従来、多数の表面伝導型放出素子を配列形
成した例としては、後述する様に、並列に表面伝導型電
子放出素子を配列し、個々の表面伝導型電子放出素子の
両端(両素子電極)を配線(共通配線)にてそれぞれ結
線した行を多数行配列(梯子状配置)した電子源があげ
られる(例えば、特開昭64−031332号公報、特
開平1−283749号公報、特開平2−257552
号公報等)。Conventionally, 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-emitting devices are arranged in parallel, and both ends (both devices) of each surface conduction electron-emitting device are arranged. There is an electron source in which a large number of rows (ladder-like arrangement) in which the electrodes are respectively connected by wiring (common wiring) are arranged (for example, JP-A-64-031332, JP-A-1-283749, and Kaihei 2-257552
No.
【0012】また、特に表示装置においては、近年、液
晶を用いた表示装置と同様の平板型表示装置とすること
が可能で、しかもバックライトが不要な自発光型の表示
装置として、表面伝導型放出素子を多数配置した電子源
と、この電子源からの電子線の照射により可視光を発光
する蛍光体とを組み合わせた表示装置が米国特許第50
66883号公報に開示されている。In particular, in recent years, as a display device, a flat panel display device similar to a display device using liquid crystal can be used, and a self-luminous display device that does not require a backlight is used as a surface conduction type display device. A display device combining an electron source in which a large number of emitting elements are arranged and a phosphor that emits visible light when irradiated with an electron beam from the electron source is disclosed in US Pat.
It is disclosed in Japanese Patent No. 66883.
【0013】また本出願人は先に特開平6−34263
6号公報に、図20に模式的に概略構成が示されている
ような配線パターンで、かつ、表面伝導型電子放出素子
を有する電子源を用いた画像表示装置の一例を開示して
いる。図20において、上配線73と下配線72によっ
て複数の表面伝導型電子放出素子がマトリクス状に配線
されている。Further, the applicant of the present invention previously disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-34263.
Japanese Patent Publication No. 6 discloses an example of an image display device using an electron source having a wiring pattern whose schematic configuration is schematically shown in FIG. 20 and having a surface conduction electron-emitting device. In FIG. 20, a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged in a matrix by upper wiring 73 and lower wiring 72.
【0014】また、図21(a)は表面伝導型電子放出
素子の構成を示す平面図、図21(b)は図21(a)
に示した表面伝導型電子放出素子の構成を示す断面図で
ある。表面伝導型電子放出素子は、絶縁性の絶縁性基板
201上に、一対の電極である電極202、203と、
電極202、203に電気的に接続された、微粒子から
なる導電性薄膜204と、導電性薄膜204の一部に形
成された、電子を放出する電子放出部205とを有す
る。この表面伝導型電子放出素子において、前記一対の
電極202、203の間隔は数千Å〜数百μmに設定さ
れ、また素子電極長さは、素子電極の抵抗値、電子放出
特性を考慮して数μm〜数百μmに設定される。また、
素子電極の膜厚は、導電性膜204と電気的な接続を保
つために数百Å〜数μmの範囲に設定される。電極20
2、203は、例えば、フォトリソグラフィ技術により
形成される。導電性膜204の膜厚は、電極2、3への
ステップカバレージ、素子電極間の抵抗値およびフォー
ミング条件等を考慮して適宜設定されるが、数Å〜数千
Åの範囲に設定するのが好ましく、さらに、10Å〜5
00Åの範囲に設定することがより好ましい。また、導
電性膜のシート抵抗値は、Rsが102〜107Ω/□に
設定することが好ましい。なお、Rsは、厚さがt、幅
がw、長さがlの薄膜の長さ方向に測定した抵抗をRと
する時、R=Rs(l/w)で表される。また、厚さt
と抵抗率ρが一定である場合、Rs=ρ/tで表され
る。FIG. 21 (a) is a plan view showing the structure of the surface conduction electron-emitting device, and FIG. 21 (b) is shown in FIG. 21 (a).
3 is a cross-sectional view showing the configuration of the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. The surface conduction electron-emitting device includes a pair of electrodes 202 and 203 on an insulating substrate 201 having an insulating property.
It has a conductive thin film 204 made of fine particles, which is electrically connected to the electrodes 202 and 203, and an electron emitting portion 205 which is formed in a part of the conductive thin film 204 and emits electrons. In this surface conduction electron-emitting device, the distance between the pair of electrodes 202 and 203 is set to several thousand Å to several hundreds μm, and the device electrode length is determined in consideration of the resistance value of the device electrode and electron emission characteristics. It is set to several μm to several hundred μm. Also,
The film thickness of the device electrode is set in the range of several hundred Å to several μm in order to maintain the electrical connection with the conductive film 204. Electrode 20
2, 203 are formed by photolithography, for example. The film thickness of the conductive film 204 is appropriately set in consideration of the step coverage to the electrodes 2 and 3, the resistance value between the element electrodes, the forming conditions, etc., but is set in the range of several Å to several thousand Å. Is preferred, and further 10Å to 5
It is more preferable to set it in the range of 00Å. Further, the sheet resistance value of the conductive film is preferably set such that Rs is 10 2 to 10 7 Ω / □. Note that Rs is represented by R = Rs (l / w), where R is a resistance measured in the length direction of a thin film having a thickness t, a width w, and a length l. Also, the thickness t
And the resistivity ρ is constant, it is represented by Rs = ρ / t.
【0015】図22は、上述した特開平6−34263
6号公報に開示されている、複数の表面伝導型電子放出
素子をマトリクス状に配線した電子源を用いた画像表示
装置の一例を示す概略構成図である。リアプレート8
1、外枠82、フェースプレート86の各接続部を不図
示の低融点ガラスフリット等の接着剤により封着し、画
像表示装置内部を真空に維持するための外囲器(気密容
器)88を構成している。リアプレート81には、基板
71が固定されている。この基板71上には表面伝導型
電子放出素子がm×n個配列形成されている(m、nは
2以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じ
て適宜設定される)。また、表面伝導型電子放出素子7
4は、図22に示すとおり、m本の行方向配線72とn
本の列方向配線73とにより配線されている。行方向配
線72、および列方向配線73は、例えば、フォトリソ
グラフィ技術により形成される。これら、基板71、表
面伝導型電子放出素子などの複数の電子放出素子74、
行方向配線72、列方向配線73によって構成される部
分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。また、少なくとも、行
方向配線72と列方向配線73の交差する部分には、両
配線間に不図示の層間絶縁層が形成されており、行方向
配線72と列方向配線73との電気的な絶縁が保たれて
いる。FIG. 22 shows the above-mentioned JP-A-6-34263.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an example of an image display device using an electron source in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are wired in a matrix, which is disclosed in Japanese Patent Publication No. Rear plate 8
1, the outer frame 82, and the connection portions of the face plate 86 are sealed with an adhesive such as a low-melting glass frit (not shown), and an envelope (airtight container) 88 for maintaining a vacuum inside the image display device is provided. I am configuring. The substrate 71 is fixed to the rear plate 81. On the substrate 71, m × n surface conduction electron-emitting devices are formed in an array (m and n are positive integers of 2 or more, and are appropriately set according to the target number of display pixels). . In addition, the surface conduction electron-emitting device 7
As shown in FIG. 22, reference numeral 4 denotes m row-direction wirings 72 and n.
It is wired by a column direction wiring 73. The row wirings 72 and the column wirings 73 are formed by, for example, a photolithography technique. A substrate 71, a plurality of electron-emitting devices 74 such as surface conduction electron-emitting devices,
A portion composed of the row-directional wiring 72 and the column-directional wiring 73 is called a multi-electron beam source. Further, at least at the intersection of the row-directional wiring 72 and the column-directional wiring 73, an interlayer insulating layer (not shown) is formed between the two wirings to electrically connect the row-directional wiring 72 and the column-directional wiring 73. Insulation is maintained.
【0016】フェースプレート86の下面には、蛍光体
からなる蛍光膜84が形成されており、赤(R)、緑
(G)、青(B)の3原色の蛍光体(不図示)が塗り分
けられている。また、蛍光膜84をなす上記各色蛍光体
の間には黒色体(不図示)が配されている。さらに、蛍
光膜84のリアプレート82側の面にはAl等からなる
メタルバック85が形成されている。A phosphor film 84 made of a phosphor is formed on the lower surface of the face plate 86, and phosphors (not shown) of three primary colors of red (R), green (G) and blue (B) are applied. It is divided. A black body (not shown) is arranged between the phosphors of the respective colors forming the phosphor film 84. Further, a metal back 85 made of Al or the like is formed on the surface of the fluorescent film 84 on the rear plate 82 side.
【0017】Dx1〜Dxm、Dy1〜Dynは、当該
画像表示装置と不図示の電気回路とを電気的に接続する
ために設けた気密構造の電気接続用端子である。Dx1
〜Dxmは、マルチ電子ビーム源の列方向配線と電気的
に接続している。Dy1〜Dynも同様にマルチ電子ビ
ーム源の行方向配線と電気的に接続している。Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn are terminals for electrical connection having an airtight structure provided for electrically connecting the image display device and an electric circuit (not shown). Dx1
Dxm are electrically connected to the column direction wiring of the multi-electron beam source. Similarly, Dy1 to Dyn are also electrically connected to the row-direction wiring of the multi electron beam source.
【0018】上記外囲器(気密容器)の内部は1.33
×10-4Pa以下の真空に維持されている。そのため、
画像表示装置の表示画面を大きくする程、外囲器(気密
容器)内部と外部との圧力差によるリアプレート81お
よびフェースプレート86の変形あるいは破壊を防止す
る手段が必要となる。そのため、フェースプレート86
とリアプレート81との間に耐大気圧支持のためのスペ
ーサあるいはリブと呼ばれる支持部材(不図示)を配置
する場合がある。The inside of the envelope (airtight container) is 1.33
It is maintained at a vacuum of × 10 -4 Pa or less. for that reason,
The larger the display screen of the image display device, the more necessary means for preventing the rear plate 81 and the face plate 86 from being deformed or destroyed due to the pressure difference between the inside and the outside of the envelope (airtight container). Therefore, the face plate 86
Between the rear plate 81 and the rear plate 81, a supporting member (not shown) called a spacer or a rib for supporting atmospheric pressure resistance may be arranged.
【0019】このようにして、電子放出素子が形成され
た基板71と蛍光膜が形成されたフェースプレート86
との間は、一般に数百μm〜数mmに保たれ、外囲器
(気密容器)内部は高真空に維持されている。以上説明
した画像表示装置は、容器外端子Dx1〜Dxm、Dy
1〜Dyn、および行方向配線72、列方向配線73を
通じて各表面伝導型電子放出素子に電圧を印加すること
で、各表面伝導型電子放出素子から電子が放出される。In this way, the substrate 71 on which the electron-emitting devices are formed and the face plate 86 on which the fluorescent film is formed.
Is generally maintained at several hundred μm to several mm, and the inside of the envelope (airtight container) is maintained at high vacuum. The image display device described above has the external terminals Dx1 to Dxm, Dy of the container.
Electrons are emitted from each surface conduction electron-emitting device by applying a voltage to each surface conduction electron-emitting device through 1 to Dyn, the row-direction wiring 72, and the column-direction wiring 73.
【0020】それと同時に、メタルバック85に容器外
端子を通じて数百V〜数kVの高電圧を印加すること
で、表面伝導型電子放出素子から放出された電子を加速
し、フェースプレート86の内面に形成された各色蛍光
体に衝突させる。これにより、蛍光体が励起され発光
し、画像が表示される。At the same time, a high voltage of several hundred V to several kV is applied to the metal back 85 through the terminals outside the container to accelerate the electrons emitted from the surface conduction electron-emitting device, so that the inner surface of the face plate 86 can be accelerated. It collides with the formed phosphor of each color. As a result, the phosphor is excited and emits light, and an image is displayed.
【0021】上記画像表示装置を形成するには、上記電
子放出素子、行方向および列方向配線を多数配列形成す
る必要がある。In order to form the image display device, it is necessary to form a large number of the electron-emitting devices and the row-direction and column-direction wirings in an array.
【0022】上記電子放出素子、行方向および列方向配
線を多数配列形成する方法として、上述したフォトリソ
グラフィ技術、エッチング技術などが挙げられる。As a method of forming a large number of rows of the electron-emitting devices and the wirings in the row and column directions, the above-mentioned photolithography technique, etching technique and the like can be mentioned.
【0023】しかしながら、例えば、表面伝導型電子放
出素子を用いた数十インチの大画面の画像表示装置を形
成する場合、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術
を用いるとすると、対角数十インチの大型基板に対応す
る蒸着装置やスピンコータを始め、露光装置、エッチン
グ装置などの大型製造設備が必要となり、製造工程上の
取り扱いの難しさや、高コスト化などの問題がある。However, for example, in the case of forming an image display device having a large screen of several tens of inches using surface conduction electron-emitting devices, if a photolithography technique and an etching technique are used, a large substrate having a diagonal of several tens of inches. Large-scale manufacturing equipment such as a vapor deposition apparatus and a spin coater corresponding to the above, an exposure apparatus, an etching apparatus, etc. are required, and there are problems such as difficulty in handling in the manufacturing process and cost increase.
【0024】そこで、比較的安価で、真空装置など必要
なく、大面積に対応しえる印刷技術を用いて、上記電子
放出素子、行方向および列方向配線を多数配列形成する
ことが考えられ、たとえば本出願人による特開平9−2
93469号公報に開示されている。Therefore, it is conceivable to form a large number of the electron-emitting devices and the row-direction and column-direction wirings in an array by using a printing technique which is relatively inexpensive and does not require a vacuum device or the like and can cope with a large area. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2 by the applicant
It is disclosed in Japanese Patent No. 93469.
【0025】また、本出願人は、先に特開平8−341
10号公報に、スクリーン印刷技術を用いて、上記行方
向および列方向配線を多数配列形成することを開示して
いる。Further, the applicant of the present invention has previously filed Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-341.
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 10 discloses that a large number of row-direction and column-direction wirings are formed in an array by using a screen printing technique.
【0026】スクリーン印刷は、配線にある程度大きな
電流を流すために、配線の厚さを厚くするのに適してお
り、例えば金属粒子を混ぜた印刷ペーストを所望のパタ
ーンの開口が形成された版をマスクとして、開口部から
印刷ペーストを被印刷体である基板上に転写し、その
後、焼成を行うことで所望のパターンの導体配線などを
形成するものである。The screen printing is suitable for increasing the thickness of the wiring in order to pass a certain amount of current through the wiring. For example, a printing paste containing metal particles is used to form a plate having openings of a desired pattern. As a mask, a printing paste is transferred from the opening onto a substrate that is a printing target, and then firing is performed to form a conductor wiring having a desired pattern.
【0027】スクリーン印刷に関して、スクリーン印刷
装置に用いられるスクリーンメッシュ42と基板100
との斜視図である図23およびスクリーンメッシュ42
と基板100の断面図である図24を用いて説明する。Regarding screen printing, the screen mesh 42 and the substrate 100 used in the screen printing apparatus.
23 which is a perspective view of FIG.
And FIG. 24 which is a cross-sectional view of the substrate 100.
【0028】なお、図23は印刷状況を説明しやすくす
るため、版枠41とスクリーンメッシュ42の一部を破
断して図示している。Note that FIG. 23 shows the plate frame 41 and a part of the screen mesh 42 in a cutaway manner in order to facilitate the explanation of the printing situation.
【0029】まず、スクリーン印刷の概略に関して説明
する。First, the outline of screen printing will be described.
【0030】図23に示すように、スクリーンメッシュ
42はステンレス等の材質のメッシュ上に形成した樹脂
フィルムに印刷ペースト47を吐出するための版パター
ン46が抜いて形成されており、適宜設定された張力で
版枠41に張られている。このパターン45が形成され
ているスクリーンメッシュ42には、被印刷物である基
板100に印刷される印刷ペースト47が展開されてお
り、スキージ43でスクリーンメッシュ42を押し付け
ながら掃引することで、印刷パターン46が基板100
上に印刷される。As shown in FIG. 23, the screen mesh 42 is formed by extracting a plate pattern 46 for discharging the printing paste 47 from a resin film formed on a mesh made of a material such as stainless steel, which is set appropriately. The plate frame 41 is tensioned. On the screen mesh 42 on which the pattern 45 is formed, a printing paste 47 to be printed on the substrate 100 that is the printing target is spread, and the squeegee 43 sweeps while pressing the screen mesh 42 to print a pattern 46. Substrate 100
Printed on.
【0031】次に、スクリーン印刷の手順に関して説明
する。Next, the procedure of screen printing will be described.
【0032】まず、版枠41、即ちスクリーンメッシュ
42の面と、基板100を所定のギャップ48にセット
する。次に、スクリーンメッシュ42が押圧部44にお
いて基板100に接するまでスキージ43を下げる。次
に、スキージ43の手前に印刷ペースト47を展開し、
スクリーンメッシュ42が基板100に常に接するよう
にスキージ43を下げたままスキージ43を図23の矢
印E方向に掃引して印刷ペースト47を掻き取る。この
際、スキージ43からの圧力によって、印刷ペースト4
7は版パターン46を通って基板100上に、印刷ペー
スト47が転写される。これと同時にスクリーンの押圧
部44の張力44の垂直成分に由来する復元力によりス
クリーンメッシュ42が基板100から離れることでス
クリーンメッシュ42から印刷ペースト47が分離さ
れ、基板100上に図23に示す所望の印刷パターン4
6が形成される。First, the plate frame 41, that is, the surface of the screen mesh 42 and the substrate 100 are set in a predetermined gap 48. Next, the squeegee 43 is lowered until the screen mesh 42 contacts the substrate 100 at the pressing portion 44. Next, spread the printing paste 47 in front of the squeegee 43,
The squeegee 43 is swept in the direction of arrow E in FIG. 23 while the squeegee 43 is lowered so that the screen mesh 42 is always in contact with the substrate 100, and the printing paste 47 is scraped off. At this time, the printing paste 4 is pressed by the pressure from the squeegee 43.
The printing paste 47 is transferred onto the substrate 100 through the plate pattern 46. At the same time, the printing paste 47 is separated from the screen mesh 42 by the restoring force derived from the vertical component of the tension 44 of the pressing portion 44 of the screen, and the printing paste 47 is separated from the screen mesh 42. Print pattern 4
6 is formed.
【0033】[0033]
【発明が解決しようとする課題】上記のような、互いに
直交する、それぞれが複数の配線からなる配線の群(以
下、「行方向配線」および「列方向配線」)とそれらに
接続する複数の電子放出素子よりなる電子源において
は、基板の縁部近くを除いては、基板表面は、行方向配
線、列方向配線により細かく区切られているが、基板の
縁部近くでは上記行方向配線、列方向配線の少なくとも
一方が配置されていない。例えば、図25に示すよう
な、基板上402に、3×3のマトリクス状に配置され
た9個の電子放出素子に電力を供給するために行方向配
線、列方向配線がそれぞれ3本づつ形成された電子源の
場合、配線以外の部分の露出した部分が比較的広い、表
面の帯電量が大きい帯電領域が図中に示す部分に形成さ
れやすい。とりわけ、図25のように、電子放出素子
が、配線の交差部ではなく、基板402の表面に形成さ
れる構成の場合、一番外側の素子の行のうちの一方であ
る外側素子401は、その外側、すなわち、基板402
の外縁部と外側素子401との間に行方向配線がなく、
したがって素子の近くの、基板402の表面の帯電量の
増加した帯電領域の影響を強く受ける恐れがある。外側
素子401の列方向に関しても同様の危惧がある。As described above, a group of wirings (hereinafter referred to as "row-direction wirings" and "column-direction wirings") each of which is orthogonal to each other and each of which is composed of a plurality of wirings, and a plurality of wirings connected to them. In the electron source composed of the electron-emitting device, the substrate surface is finely divided by row-direction wiring and column-direction wiring except near the edge of the substrate, but the row-direction wiring near the edge of the substrate, At least one of the column wirings is not arranged. For example, as shown in FIG. 25, three row-direction wirings and three column-direction wirings are formed on the substrate 402 in order to supply electric power to nine electron-emitting devices arranged in a 3 × 3 matrix. In the case of the charged electron source, a charged region having a large amount of electrostatic charge on the surface in which the exposed portion other than the wiring is relatively wide is likely to be formed in the portion shown in the figure. In particular, as shown in FIG. 25, in the case where the electron-emitting device is formed on the surface of the substrate 402 instead of at the wiring intersection, the outer device 401, which is one of the outermost device rows, is The outside, that is, the substrate 402
There is no wiring in the row direction between the outer edge of the outer element 401 and the outer element 401,
Therefore, there is a possibility of being strongly affected by the charged area on the surface of the substrate 402 in the vicinity of the element, where the charged amount is increased. There is a similar concern regarding the row direction of the outer elements 401.
【0034】上記の、素子近傍での基板表面の帯電量の
増加に起因する問題点としては、以下の点が懸念され
る。
(1)上記の、外側に行方向配線のない素子の行、外側
に列方向配線のない素子の列に属する電子放出素子にお
いては、素子近傍の基板表面の帯電量がその他の素子に
比べて大きくなり、素子周辺の電界の分布が異なる。こ
のため電子放出特性も他の部分の電子放出特性とは異な
り、電子放出特性の均一性が損なわれる。
(2)上述のように素子周辺の電界の分布が異なるた
め、放出される電子の軌道が他の部分と異なってしま
う。このため、電子源としての実効的な均一性がさらに
損なわれる。
(3)基板表面の帯電量は、素子の駆動の条件(駆動電
圧、駆動パルス幅など)によっても変動する。このた
め、外側に行方向配線や列方向配線のない電子放出素子
はこの影響も他より大きく、上記(1)、(2)を原因
とする特性の変化も時間的に大きく変動して特性の揺ら
ぎがこの部分で特に大きくなる。
(4)帯電量が大きくなるため、基板表面の帯電した部
分と、素子、配線などとの間で放電が発生する恐れがあ
り、これにより電子放出素子が損傷を受け、電子放出量
が低下したり、素子が破壊される場合がある。The following points are of concern as problems caused by the increase in the amount of charge on the surface of the substrate near the element. (1) In the electron-emitting device belonging to the row of elements having no row-direction wiring on the outside and the column of elements having no column-direction wiring on the outside, the charge amount on the substrate surface in the vicinity of the elements is higher than that of other elements. The electric field distribution around the device becomes different. Therefore, the electron emission characteristics are different from the electron emission characteristics of other parts, and the uniformity of the electron emission characteristics is impaired. (2) Since the distribution of the electric field around the element is different as described above, the orbits of the emitted electrons are different from those of other portions. Therefore, the effective uniformity as an electron source is further impaired. (3) The amount of charge on the surface of the substrate also varies depending on the driving conditions (driving voltage, driving pulse width, etc.) of the element. For this reason, the electron-emitting device having no row-direction wiring or column-direction wiring on the outside has a larger influence than the others, and the characteristic changes due to the above (1) and (2) also largely change with time and the characteristic changes. Fluctuations are particularly large in this part. (4) Since the charge amount becomes large, discharge may occur between the charged portion of the substrate surface and the element, wiring, etc., which may damage the electron-emitting device and reduce the electron emission amount. Or the device may be destroyed.
【0035】また、上述のスクリーン印刷法を用いて、
複数の平行な配線を形成する場合は、以下のような問題
が生じる。上述したように、スクリーン印刷はメッシュ
スクリーンを基板に押しつける。印刷ペーストがメッシ
ュスクリーンに形成されたパターンを通って基板に転写
された後に、メッシュスクリーンが基板から離れる際、
メッシュスクリーンの当該部分には、上述したようにメ
ッシュスクリーン自体の張力に起因する、基板から離そ
うとする力と、基板に転写された印刷ペーストがメッシ
ュスクリーンを基板に接着させる力とが働く。1本の配
線のパターンに着目すると、その両側にも印刷パターン
が形成されつつあり、各パターンによる接着しようとす
る力の影響を受けながら、メッシュスクリーンが基板か
ら離れる過程が進行する。したがって、多数の平行な配
線のパターンのうち、中央付近のパターンと、端の方の
パターンとでは、力の受け方が異なる。特に、最も外側
の配線パターンでは、それより外側では、接着しようと
する力が働かないため、印刷ペーストの転写が不均一に
なりやすく、印刷パターンの形状不良を生じ、配線と素
子電極のコンタクト不良、配線の抵抗分布、および外周
部での高抵抗化、断線等を生じる場合があった。Further, using the above-mentioned screen printing method,
When forming a plurality of parallel wirings, the following problems occur. As mentioned above, screen printing presses the mesh screen onto the substrate. When the mesh screen is separated from the substrate after the printing paste is transferred to the substrate through the pattern formed on the mesh screen,
As described above, a force for separating the mesh screen from the substrate and a force for adhering the mesh screen to the substrate due to the printing paste transferred to the substrate are exerted on the portion of the mesh screen. Focusing on the pattern of one wiring, print patterns are being formed on both sides of the pattern, and the process of separating the mesh screen from the substrate progresses while being affected by the adhesive force of each pattern. Therefore, among many parallel wiring patterns, the pattern in the vicinity of the center and the pattern in the end have different ways of receiving force. In particular, in the outermost wiring pattern, since the force of adhesion does not work outside that, the transfer of the printing paste is likely to be non-uniform, resulting in defective printing pattern shape and poor contact between wiring and element electrode. In some cases, the resistance distribution of the wiring, the increase in resistance in the outer peripheral portion, the disconnection, and the like occurred.
【0036】そこで、本願発明は、良好な特性を有す
る、電子源および電子源の製造方法を実現することを課
題とする。本願に係る発明の具体的な実施例を説明する
後述発明の実施の形態の項では、以上具体的に説明した
問題点の少なくとも一つを改善できる具体例を説明して
いる。Therefore, an object of the present invention is to realize an electron source and a method of manufacturing the electron source, which have good characteristics. In the embodiments of the invention described below, which describe specific examples of the invention according to the present application, specific examples that can improve at least one of the problems specifically described above are described.
【0037】[0037]
【課題を解決するための手段】本願に係る電子源の発明
の一つは、基板上に、第1の方向に概略沿った方向を長
手方向とする複数の第1配線と、前記第1の方向と交差
する第2の方向に概略沿った方向を長手方向とする少な
くとも1つの第2配線と、前記複数の第1配線のそれぞ
れと前記第2配線とに接続されている複数の電子放出素
子とを有する電子源であって、前記複数の電子放出素子
のうちの、前記基板の外縁部との間に前記第1配線が存
在しない第1の外側電子放出素子と、前記外縁部との間
で、かつ、前記第1の外側電子放出素子の近傍に、前記
第1の外側電子放出素子側の辺が前記第1の方向に概略
沿った形状であり、前記第1配線に印加される電位と同
じ電位が印加される少なくとも1つの第1の導電体と、
前記複数の電子放出素子のうちの、前記基板の外縁部と
の間に前記第2配線が存在しない第2の外側電子放出素
子と、前記外縁部との間で、かつ、前記第2の外側電子
放出素子の近傍に、前記第2の外側電子放出素子側の辺
が前記第2の方向に概略沿った形状である、少なくとも
1つの第2の導電体を有しており、前記第1の導電体
と、該第1の導電体に最も近接している第1配線との間
隔は、互いに隣接する前記各第1配線同士の間隔の2倍
以下であることを特徴とする。One of the inventions of an electron source according to the present application is to provide a plurality of first wirings on a substrate, the plurality of first wirings having a longitudinal direction substantially along the first direction, and the first wiring. A plurality of electron-emitting devices connected to each of the plurality of first wirings and the second wiring, and at least one second wiring having a longitudinal direction that is substantially along a second direction intersecting the direction. An electron source having: a first outer electron-emitting device in which the first wiring does not exist between the outer edge of the substrate and the outer edge of the plurality of electron-emitting devices; And a potential applied to the first wiring, in the vicinity of the first outer electron-emitting device, the side on the first outer electron-emitting device side has a shape substantially along the first direction, At least one first electric conductor to which the same electric potential is applied,
Of the plurality of electron-emitting devices, between the second outer electron-emitting device in which the second wiring does not exist between the substrate and the outer edge portion of the substrate, and the outer edge portion, and the second outer portion. In the vicinity of the electron-emitting device, there is provided at least one second conductor whose side on the side of the second outer electron-emitting device has a shape that is substantially along the second direction. The distance between the conductor and the first wiring closest to the first conductor is not more than twice the distance between the first wirings adjacent to each other.
【0038】上記のとおりの本発明の電子源は、第1の
導電体と、該第1の導電体に最も近接している第1配線
との間隔は、互いに隣接する前記各第1配線同士の間隔
の2倍以下とすることで、帯電を効果的に抑制すること
ができる。In the electron source of the present invention as described above, the distance between the first conductor and the first wiring closest to the first conductor is such that the first wirings are adjacent to each other. By setting the distance to twice or less, it is possible to effectively suppress charging.
【0039】また、本発明の電子源においては、第1の
導電体と、該第1の導電体に最も近接している第2配線
との間隔を、互いに隣接する各第1配線同士の間隔と略
同じにするとよい。ここで、間隔が略同じとは、それら
の間隔の差が、その間隔の20%以内である状態を指
す。またここで言う間隔とは、互いに隣接する配線同士
の長手方向の辺と辺との間の距離のことであり、該距離
が一様でない時はその平均値を用いる。Further, in the electron source of the present invention, the distance between the first conductor and the second wiring closest to the first conductor is set to the distance between the first wirings adjacent to each other. It should be approximately the same as. Here, that the intervals are substantially the same means that the difference between the intervals is within 20% of the interval. In addition, the interval mentioned here is a distance between the sides in the longitudinal direction of the wirings adjacent to each other, and when the distances are not uniform, the average value thereof is used.
【0040】また、複数の第1の導電体が、互いに隣接
する各第1配線同士の間隔よりも狭い間隔で、互いに隣
接している構成も有効である。Further, it is also effective that the plurality of first conductors are adjacent to each other at a distance narrower than the distance between the first wirings adjacent to each other.
【0041】また、第1の導電体の抵抗値は、各第1配
線の抵抗値の10倍以下であると好適である。望ましく
は導電体と配線の抵抗値はほぼ同じにするのが良い。The resistance value of the first conductor is preferably 10 times or less than the resistance value of each first wiring. It is desirable that the conductor and the wiring have substantially the same resistance value.
【0042】また、本発明の電子源においては、第2の
導電体と、該第2の導電体に最も近接している第2配線
との間隔は、互いに隣接する各第2配線同士の間隔の2
倍以下とすることで、帯電を効果的に抑制することがで
きる。Further, in the electron source of the present invention, the distance between the second conductor and the second wiring closest to the second conductor is the distance between the second wirings adjacent to each other. Of 2
By setting the ratio to be equal to or less than twice, charging can be effectively suppressed.
【0043】また、第2の導電体と、該第2の導電体に
最も近接している第2配線との間隔は、互いに隣接する
各第2配線同士の間隔と略同じであってもよい。The distance between the second conductor and the second wiring closest to the second conductor may be substantially the same as the distance between the adjacent second wirings. .
【0044】また、複数の第2の導電体は、互いに隣接
する各第2配線同士の間隔よりも狭い間隔で、互いに隣
接している構成も有効である。Further, it is also effective that the plurality of second conductors are adjacent to each other at an interval narrower than the interval between the second wirings adjacent to each other.
【0045】また、第2の導電体の抵抗値は、各第2配
線の抵抗値の10倍以下であると好適である。望ましく
は導電体と配線の抵抗値はほぼ同じにするのが良い。The resistance value of the second conductor is preferably 10 times or less than the resistance value of each second wiring. It is desirable that the conductor and the wiring have substantially the same resistance value.
【0046】また本願は電子源の製造方法は、複数の配
線と該配線に接続された複数の電子放出素子とを有する
電子源の製造方法において、スクリーン印刷法により、
配線のパターンを形成し、かつ、前記配線が形成される
領域外にも前記配線と類似の導体パターンを形成する工
程を含むことを特徴とする。The method of manufacturing an electron source according to the present application is the method of manufacturing an electron source having a plurality of wirings and a plurality of electron-emitting devices connected to the wirings, the method being a screen printing method.
The method is characterized by including a step of forming a wiring pattern and forming a conductor pattern similar to the wiring also outside a region where the wiring is formed.
【0047】[0047]
【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
【0048】図1は本発明の電子源の一例の構成を示す
模式的な平面図である。ここでは、簡単のため、3×3
のマトリクス状に配置された9個の電子放出素子よりな
るものを示してあるが、実際の電子源は、もっと多数の
電子放出素子が配置されている。FIG. 1 is a schematic plan view showing the structure of an example of the electron source of the present invention. Here, for simplicity, 3 × 3
Although it is shown that it is composed of nine electron-emitting devices arranged in a matrix, the actual electron source has a larger number of electron-emitting devices.
【0049】電子源9の基板1上に、X方向には、X1
〜X3で示された電子放出素子駆動用の配線である行方
向配線5と、X0で示された、本発明の特徴である非駆
動用の配線である擬行方向配線5’とが形成され、Y方
向には、Y1〜Y3で示された電子放出素子駆動用の配
線である列方向配線6と、Y0で示された本発明の特徴
である非駆動用の配線である擬列方向配線6’が形成さ
れている。また、行方向配線5および擬行方向配線5’
と、列方向配線6および擬列方向配線6’との間には、
行方向配線5および擬行方向配線5’と列方向配線6お
よび擬列方向配線6’と電気的に絶縁する層間絶縁層7
が形成されている。On the substrate 1 of the electron source 9, in the X direction, X1
A row-direction wiring 5 which is a wiring for driving the electron-emitting device indicated by X3 and a pseudo row-direction wiring 5 ′ which is a non-driving wiring which is a feature of the present invention and which is indicated by X0 are formed. , Y direction, column-direction wiring 6 shown by Y1 to Y3, which is a wiring for driving electron-emitting devices, and pseudo column-direction wiring shown by Y0, which is a non-driving wiring which is a feature of the present invention. 6'is formed. In addition, the row-direction wiring 5 and the pseudo-row-direction wiring 5 '
Between the column-direction wiring 6 and the pseudo-column-direction wiring 6 ',
An interlayer insulating layer 7 that electrically insulates the row-direction wiring 5 and the pseudo-row-direction wiring 5 ′ from the column-direction wiring 6 and the pseudo-column-direction wiring 6 ′.
Are formed.
【0050】すなわち、擬行方向配線5’は、基板1の
外縁部と電子放出素子との間に行方向配線5が存在しな
いような電子放出素子、すなわち、X1の行方向配線5
に接続されている電子放出素子、と基板1の上側外縁部
との間(図1中Aの範囲)で、かつ、上側外縁部近傍で
はなく、X1の行方向配線5に接続されている電子放出
素子に近い領域に設けられている。また、擬行方向配線
5’の、X1の行方向配線5に接続されている電子放出
素子側の長手方向の辺B(上側外縁部側である、擬行方
向配線5’の辺Cではない)が、行方向配線5の長手方
向に平行に沿って形成されている。さらに、この擬行方
向配線5’には、後述するように電子放出素子として機
能するための導電性膜4は擬電極2’と擬電極3’との
間に接続されていない。なお、擬行方向配線5’の辺C
も行方向配線5の長手方向に平行に沿って形成されてい
るものであってもよい。That is, the pseudo row-direction wiring 5'is an electron-emitting device in which the row-direction wiring 5 does not exist between the outer edge portion of the substrate 1 and the electron-emitting element, that is, the row-direction wiring 5 of X1.
Between the electron-emitting device connected to and the upper outer edge portion of the substrate 1 (range A in FIG. 1) and not connected to the upper outer edge portion but to the row-direction wiring 5 of X1. It is provided in a region close to the emitting element. In addition, a side B in the longitudinal direction of the pseudo row wiring 5 ′ on the side of the electron-emitting device connected to the row wiring 5 of X1 (not the side C of the pseudo row wiring 5 ′ on the upper outer edge side). ) Are formed parallel to the longitudinal direction of the row wiring 5. Furthermore, the conductive film 4 for functioning as an electron-emitting device is not connected to the pseudo row direction wiring 5'between the pseudo electrodes 2'and 3'as will be described later. In addition, the side C of the pseudo wire 5 '
May be formed in parallel with the longitudinal direction of the row wiring 5.
【0051】また、擬列方向配線6’に関しても同様
に、図1において、擬列方向配線6’は、基板1の外縁
部と電子放出素子との間に列方向配線6が存在しないよ
うな電子放出素子、すなわち、Y1の列方向配線6に接
続されている電子放出素子と基板1の左側外縁部との間
(図1中Dの範囲)で、かつ、左側外縁部近傍ではな
く、Y1の列方向配線6に接続されている電子放出素子
に近い領域に設けられている。また、擬列方向配線6’
の、Y1の列方向配線6に接続されている電子放出素子
側の長手方向の辺E(左側外縁部側である、擬列方向配
線6’の辺Fではない)が、列方向配線6の長手方向に
平行に沿って形成されている。さらに、この擬列方向配
線6’には、後述するように電子放出素子として機能す
るための導電性膜4は擬電極2’と擬電極3’との間に
接続されていない。擬列方向配線6’の辺Fも列方向配
線6の長手方向に平行に沿って形成されているものであ
ってもよい。Similarly, regarding the pseudo column direction wiring 6 ', in FIG. 1, the pseudo column direction wiring 6'is such that the column direction wiring 6 does not exist between the outer edge portion of the substrate 1 and the electron-emitting device. The electron-emitting device, that is, between the electron-emitting device connected to the column-direction wiring 6 of Y1 and the left outer edge portion of the substrate 1 (range D in FIG. 1) and not in the vicinity of the left outer edge portion, Y1 Is provided in a region close to the electron-emitting device connected to the column-direction wiring 6. Also, the pseudo column direction wiring 6 '
The side E in the longitudinal direction on the electron-emitting device side connected to the column-directional wiring 6 of Y1 (not the side F of the pseudo column-directional wiring 6'on the left outer edge side) of the column-directional wiring 6 is It is formed parallel to the longitudinal direction. Further, the conductive film 4 for functioning as an electron-emitting device is not connected to the pseudo column direction wiring 6'between the pseudo electrode 2'and the pseudo electrode 3'as described later. The side F of the pseudo column direction wiring 6 ′ may also be formed in parallel with the longitudinal direction of the column direction wiring 6.
【0052】なお、擬行方向配線5’は、行方向配線5
と同様の形状であることが好ましい。これは後述の電子
放出素子周辺の電界を他の素子と同様にするためであ
る。擬列方向配線6’も、同様の理由で、擬列方向配線
6’と同様の形状であることが好ましい。The pseudo-direction wiring 5'is the row-direction wiring 5 '.
It is preferable that the shape is the same as. This is to make the electric field around the electron-emitting device, which will be described later, similar to that of other devices. For the same reason, it is preferable that the pseudo column direction wiring 6 ′ also has the same shape as the pseudo column direction wiring 6 ′.
【0053】表面伝導型の電子放出素子は、炭素を主成
分とする堆積物に被膜が形成され、電子を放出する不図
示の亀裂が形成された導電性膜4と、この導電性膜4と
行方向配線5とを接続する電極2と、導電性膜4と列方
向配線6とを接続する電極3とで構成されている。電極
2、3は導電性膜4と行方向配線5および列方向配線6
とのオーム接触を良好にするために設けられるものであ
る。通常、導電性膜4は、配線用の導体層と比べて著し
く薄い膜であるために「ヌレ性」、「段差保持性」等の
問題を回避するために設けているものである。また、各
電子放出素子は、行方向配線5とも列方向配線6とも重
ならない、別の位置に形成されている。In the surface conduction electron-emitting device, a coating is formed on a deposit containing carbon as a main component, and a conductive film 4 in which a crack (not shown) for emitting electrons is formed, and the conductive film 4. It is composed of an electrode 2 connecting the row-direction wiring 5 and an electrode 3 connecting the conductive film 4 and the column-direction wiring 6. The electrodes 2 and 3 are the conductive film 4, the row-direction wirings 5 and the column-direction wirings 6.
It is provided in order to make good ohmic contact with. Usually, the conductive film 4 is a film that is extremely thin as compared with the conductor layer for wiring, and therefore is provided in order to avoid problems such as “wetting property” and “step difference maintaining property”. Further, each electron-emitting device is formed at a different position so as not to overlap the row-direction wiring 5 and the column-direction wiring 6.
【0054】なお、電子放出素子の一例として表面伝導
型の電子放出素子を示したが、これに限定されるもので
はなく、どのような種類の素子であっても良い。Although the surface conduction electron-emitting device is shown as an example of the electron-emitting device, the device is not limited to this, and any kind of device may be used.
【0055】また、基板1の外縁側に形成されている擬
行方向配線5’には電極2に対応する擬電極2’が、同
様に基板1の外縁側に形成されている擬列方向配線6’
には電極3に対応する擬電極3’がそれぞれ電気的に接
続されている。これら擬電極2’、3’には、導電性膜
4は接続されていない。また、擬電極2’、3’は、X
1の行方向配線5、Y1の列方向配線6に接続する電子
放出素子の周辺の電界を他の素子により近づけるために
設けられたものであるが、必ずしも必要ではなく、これ
らが設けられていない場合でも本発明の効果は得られ
る。Further, in the pseudo row direction wiring 5'formed on the outer edge side of the substrate 1, a pseudo electrode 2'corresponding to the electrode 2 is formed, and similarly, on the pseudo row direction wiring 5'formed on the outer edge side of the substrate 1. 6 '
The pseudo electrodes 3'corresponding to the electrode 3 are electrically connected to each. The conductive film 4 is not connected to these pseudo electrodes 2'and 3 '. Also, the pseudo electrodes 2'and 3'are X
It is provided in order to bring the electric field around the electron-emitting device connected to the row wiring 5 of 1 and the column wiring 6 of Y1 closer to other devices, but it is not always necessary and these are not provided. Even in this case, the effect of the present invention can be obtained.
【0056】なお、この擬電極2’、3’の形成された
部分に他の部分と同じように電子放出素子を形成するこ
とは避けるのが好ましい。なぜならば、電子源9を駆動
するために、行方向配線5および列方向配線6に電位を
与えると、行方向配線5あるいは列方向配線6のうちの
いくつかと擬行方向配線5’あるいは擬列方向配線6’
の間には電位差が発生し、多少の電流が流れる。これに
より全く不要な電力が消費されてしまうこととなる。さ
らに、もし、基板1の外縁部で放電が発生した場合、擬
行方向配線5’あるいは擬列方向配線6’に電子放出素
子が接続されていると、擬行方向配線5’あるいは擬列
方向配線6’に接続された電子放出素子を介して電荷が
行方向配線5および列方向配線6に流れ込む恐れがあ
り、その場合、電子源9として通常用いられる電子放出
素子も損傷を受ける恐れがある。しかしながら、擬行方
向配線5’あるいは擬列方向配線6’に電子放出素子が
形成されていなければ、この電荷は擬行方向配線5’あ
るいは擬列方向配線6’を通って外部に流れ出ることと
なり、電子源9の損傷を防止することができる。このよ
うな問題を回避するためには、擬配線に接続する素子を
形成することは回避すべきである。ただし、この理由か
ら明らかなように、擬行方向配線5’あるいは擬列方向
配線6’には、行方向配線5あるいは列方向配線6に接
続されない電子放出素子であれば、接続されていてもよ
い。It should be noted that it is preferable to avoid forming an electron-emitting device in the portion where the pseudo electrodes 2'and 3'are formed in the same manner as the other portions. This is because when a potential is applied to the row-direction wiring 5 and the column-direction wiring 6 to drive the electron source 9, some of the row-direction wiring 5 or the column-direction wiring 6 and the pseudo-row-direction wiring 5 ′ or the pseudo-column Directional wiring 6 '
A potential difference is generated between them and some current flows. As a result, completely unnecessary power is consumed. Furthermore, if an electron-emitting device is connected to the pseudo row directional wiring 5'or the pseudo column directional wiring 6'when a discharge occurs at the outer edge of the substrate 1, the pseudo row directional wiring 5'or the pseudo column directional wiring 5 ' Charges may flow into the row-direction wirings 5 and the column-direction wirings 6 via the electron-emitting devices connected to the wirings 6 ′, in which case the electron-emitting devices normally used as the electron source 9 may be damaged. . However, if no electron-emitting device is formed in the pseudo row directional wiring 5'or the pseudo column directional wiring 6 ', this charge will flow out through the pseudo row directional wiring 5'or the pseudo column directional wiring 6'. Therefore, it is possible to prevent the electron source 9 from being damaged. In order to avoid such a problem, formation of an element connected to the pseudo wiring should be avoided. However, as is clear from this reason, the pseudo row-direction wiring 5 ′ or the pseudo column-direction wiring 6 ′ may be connected to any electron-emitting device that is not connected to the row-direction wiring 5 or the column-direction wiring 6. Good.
【0057】このように、電子放出素子を接続していな
い擬行方向配線5’および擬列方向配線6’は、後述す
るスクリーン印刷法で各配線パターンを形成する場合
に、その外側に配線がないことによる印刷パターンの不
良を抑制する役目を果たすこと、および、後述するよう
に、基板1の外縁部付近の電子放出素子周辺の電界を他
の素子と同様にすることの他に、不測の放電等による電
子源9の損傷を防止する効果をも有する。As described above, the pseudo row direction wirings 5'and the pseudo column direction wirings 6'which are not connected to the electron-emitting devices have wirings outside when the respective wiring patterns are formed by the screen printing method described later. In addition to fulfilling the role of suppressing the defective printed pattern due to the absence of the pattern, and, as will be described later, making the electric field around the electron-emitting device near the outer edge of the substrate 1 similar to that of other devices, the It also has an effect of preventing damage to the electron source 9 due to discharge or the like.
【0058】これら擬行方向配線5’および擬列方向配
線6’の電気抵抗は、行方向配線5および列方向配線6
の電気抵抗の10倍以下が好適である。The electric resistances of the pseudo row directional wiring 5 ′ and the pseudo column directional wiring 6 ′ are as follows.
The electrical resistance of 10 times or less is preferable.
【0059】擬行方向配線5’は行方向配線5に、ま
た、擬列方向配線6’は列方向配線6にそれぞれ接続さ
れているものでもよい。この場合、擬行方向配線5’お
よび擬列方向配線6’は、擬行方向配線5’および擬列
方向配線6’に最も近接している行方向配線5および列
方向配線6以外の行方向配線5および列方向配線6に接
続されているのが好適である。擬配線と配線とがこのよ
うな接続がなされるのは、後述するように、複数ある行
のうちのどの配線、あるいは複数ある列のうちのどの配
線に信号を印加するかを選択するための選択電圧がかけ
られる配線に対して、擬配線が電気的に接続されている
場合が好ましい。なお、後述の実施例では、行選択電圧
の印加される行方向配線5に対して、擬行方向配線5’
が、上述のような、擬配線に最も近い配線以外の配線に
擬配線が電気的に接続されている実施例として示されて
いるが、列方向配線6に列選択電圧が印加されるような
構成であった場合は、上述の電気的な接続関係がなされ
ているものであってもよいのは言うまでもない。The pseudo row directional wiring 5 ′ may be connected to the row directional wiring 5, and the pseudo column directional wiring 6 ′ may be connected to the column directional wiring 6. In this case, the pseudo row directional wiring 5 ′ and the pseudo column directional wiring 6 ′ are the row directions other than the row directional wiring 5 and the column directional wiring 6 that are closest to the pseudo row directional wiring 5 ′ and the pseudo column directional wiring 6 ′. It is suitable to be connected to the wiring 5 and the column-direction wiring 6. Such connection between the pseudo wiring and the wiring is made, as will be described later, for selecting which wiring in a plurality of rows or which wiring in a plurality of columns a signal is applied to. It is preferable that the pseudo wiring is electrically connected to the wiring to which the selection voltage is applied. In the embodiment described later, the pseudo row-direction wiring 5 ′ is different from the row-direction wiring 5 to which the row selection voltage is applied.
However, although the pseudo wiring is electrically connected to a wiring other than the wiring closest to the pseudo wiring as described above, a column selection voltage is applied to the column direction wiring 6. Needless to say, when the structure is adopted, the above-mentioned electrical connection relationship may be established.
【0060】また、擬行方向配線5’および擬列方向配
線6’は、図1に示すような各1本ずつ形成されている
ものに限られるものではなく、複数本ずつ設けられてい
るものでも良い。この場合、複数本設けられている擬行
方向配線5’および擬列方向配線6’のうち、行方向配
線5および列方向配線6の最も近くに配列された擬行方
向配線5’および擬列方向配線6’と行方向配線5およ
び列方向配線6との間の距離は、それぞれ行方向配線5
同士の間隔と同様あるいは2倍以下、列方向配線6同士
の間隔と同様あるいは2倍以下であってもよい。さら
に、複数本設けられている擬行方向配線5’および擬列
方向配線6’の擬行方向配線5’同士の間隔は、行方向
配線5同士の間隔よりも狭くてよいし、擬列方向配線
6’同士の間隔も列方向配線6同士の間隔よりも狭くて
もよい。The pseudo row directional wiring 5'and the pseudo column directional wiring 6'are not limited to those formed one by one as shown in FIG. 1, but a plurality of them are provided. But good. In this case, of the plurality of pseudo row directional wirings 5 ′ and pseudo column directional wiring 6 ′, the pseudo row directional wiring 5 ′ and the pseudo column arranged closest to the row directional wiring 5 and the column directional wiring 6 The distances between the directional wirings 6 ′ and the row-directional wirings 5 and the column-directional wirings 6 are the row-directional wirings 5 respectively.
The distance may be the same as or less than twice the distance between the column-direction wirings 6 or may be the same as or less than twice the distance between the column-direction wirings 6. Further, a plurality of pseudo row directional wirings 5'and pseudo column directional wirings 6'may be arranged such that the spacing between the pseudo row directional wirings 5'is smaller than the spacing between the row directional wirings 5 or the pseudo column directional wirings 5 '. The spacing between the wirings 6 ′ may be smaller than the spacing between the column-direction wirings 6.
【0061】また、擬行方向配線5’は、X1で示され
る一番外側の行方向配線5の外側(図1では上側)に位
置する電子放出素子列の外側に設けられているが、反対
側の端、すなわち、X3よりも下側にも設けられている
ものであってもよい。このようにすると、上述した擬行
方向配線5’を形成することにより得られる効果が基板
1の両側で得られることとなる。擬列方向配線6’につ
いても同様である。The pseudo row-direction wiring 5'is provided outside the electron-emitting device array located outside the outermost row-direction wiring 5 indicated by X1 (upper side in FIG. 1), but the opposite. It may be provided on the side end, that is, below X3. By doing so, the effect obtained by forming the above-described pseudo row wiring 5'is obtained on both sides of the substrate 1. The same applies to the pseudo column direction wiring 6 '.
【0062】次に、図2A〜図2Eを用いて、図1に示
した本発明の一例である電子源の製造工程の一例を示
す。なお、基板1は省略している。Next, an example of a manufacturing process of the electron source which is an example of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2A to 2E. The substrate 1 is omitted.
【0063】なお、図2A〜図2Eに示された電子源9
の製造工程で形成される各列方向配線、各擬列方向配線
および層間絶縁層は、スクリーン印刷法により形成され
るものであるが、電子源の製造方法は、この製造方法に
限定されるものではなく、フォトリソグラフィ技術によ
って製造されるものであってもよい。The electron source 9 shown in FIGS. 2A to 2E is used.
The column-direction wirings, the pseudo-column-direction wirings, and the interlayer insulating layers formed in the manufacturing process of 1. are formed by the screen printing method, but the manufacturing method of the electron source is limited to this manufacturing method. Instead, it may be manufactured by a photolithography technique.
【0064】まず、図2Aに示すように、洗浄した基板
1上に電極2、3および擬電極2’、3’を形成する。
図2A中、破線で囲まれた領域内に形成された電極が擬
電極2’、3’であり、それ以外が通常の電極として機
能することとなる電極2、3である。First, as shown in FIG. 2A, electrodes 2, 3 and pseudo electrodes 2 ', 3'are formed on a cleaned substrate 1.
In FIG. 2A, the electrodes formed in the area surrounded by the broken line are the pseudo electrodes 2 ′ and 3 ′, and the other electrodes are the electrodes 2 and 3 that function as normal electrodes.
【0065】電極2、3および擬電極2’、3’を形成
する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、C
VD法などの薄膜堆積技術とフォトリソグラフィによる
パターニング技術を用いる方法、あるいは電極の原料と
なる材料のパターンを印刷法により形成した後、これを
熱処理することにより所望の形状・材質よりなる電極な
いし擬電極とする方法などを用いることができる。な
お、先にも述べたが、擬電極2’、3’は、存在する方
が好ましい場合があるが、本発明にとって必ずしも必要
なものではなく、電極2、3のみを形成しても良い。As a method of forming the electrodes 2 and 3 and the pseudo electrodes 2'and 3 ', a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, C
A method using a thin film deposition technique such as the VD method and a patterning technique by photolithography, or a pattern of a material that is a raw material of an electrode is formed by a printing method and then heat-treated to form an electrode or a pseudo electrode having a desired shape and material. A method using an electrode or the like can be used. As described above, although it is preferable that the pseudo electrodes 2 ′ and 3 ′ are present, it is not always necessary for the present invention, and only the electrodes 2 and 3 may be formed.
【0066】次に、図2Bに示すように、列方向配線6
および擬列方向配線6’を、電極3および擬電極3’に
電気的に接続されるように形成する。Next, as shown in FIG. 2B, the column-direction wiring 6
And the pseudo column direction wiring 6'is formed so as to be electrically connected to the electrode 3 and the pseudo electrode 3 '.
【0067】まず、Ag等を含む導電性ペーストが展開
された不図示の列方向配線用スクリーン版を基板1に対
して所定の間隔を持たせて対向配置させる。不図示の版
枠に取付けられた不図示の列方向配線用スクリーン版に
は列方向配線パターンと擬列方向配線パターンとが形成
されている。First, a column-directional wiring screen plate (not shown), in which a conductive paste containing Ag or the like is spread, is arranged to face the substrate 1 with a predetermined gap. A column direction wiring pattern and a pseudo column direction wiring pattern are formed on a column direction wiring screen plate (not shown) attached to a plate frame (not shown).
【0068】次に、列方向配線用スクリーン版に不図示
のスキージを押し当てながら、所定の方向に掃引するこ
とで、列方向配線用スクリーン版上の導電性ペーストを
基板1に転写する。基板1に転写された列方向配線6お
よび擬列方向配線6’は、乾燥後、焼成される。Next, the conductive paste on the column direction wiring screen plate is transferred to the substrate 1 by sweeping in a predetermined direction while pressing a squeegee (not shown) against the column direction wiring screen plate. The column-direction wirings 6 and the pseudo-column-direction wirings 6 ′ transferred to the substrate 1 are dried and then baked.
【0069】次に、図2Cに示すように、層間絶縁層7
を形成する。層間絶縁層7は、SiO2、PbOなどの
絶縁体からなる。形成方法としては、上述した列方向配
線6および擬列方向配線6’と同様のスクリーン印刷法
の他に、スパッタリング法などの薄膜堆積法により形成
する方法、ガラスペーストを印刷し、これを熱処理する
方法などが挙げられる。Next, as shown in FIG. 2C, the interlayer insulating layer 7
To form. The interlayer insulating layer 7 is made of an insulator such as SiO 2 or PbO. As a forming method, in addition to the screen printing method similar to the above-described column direction wiring 6 and pseudo column direction wiring 6 ', a method of forming by a thin film deposition method such as a sputtering method, a glass paste is printed, and this is heat-treated. Method etc. are mentioned.
【0070】この層間絶縁層7は、列方向配線6および
擬列方向配線6’と後述する行方向配線5および擬行方
向配線5’との間に形成されることで、列方向配線6と
および擬列方向配線6’と行方向配線5および擬行方向
配線5’とが交差する部分でのそれぞれの電気的な接続
がなされないようにするためのものであるが、この層間
絶縁層7は、後述するように行方向配線5および擬行方
向配線5’は電極2および擬電極2’と電気的に接続す
るため、電極2および擬電極2’に対応する部分に切り
欠き部8が形成されている。なお、図では、層間絶縁層
7は、帯形状に形成されているが、上述したような行方
向配線5および擬行方向配線5’は電極2および擬電極
2’と電気的に接続され、かつ、列方向配線6および擬
列方向配線6’と行方向配線5および擬行方向配線5’
とが交差する部分ではそれぞれが電気的に絶縁されるよ
うに機能させるためには、層間絶縁層7は各交差部にの
み、離散的に形成されているものであってもよい。The interlayer insulating layer 7 is formed between the column directional wiring 6 and the pseudo column directional wiring 6'and the row directional wiring 5 and the quasi row directional wiring 5'which will be described later, so that the column directional wiring 6 and And the pseudo column direction wiring 6 ′ and the row direction wiring 5 and the pseudo row direction wiring 5 ′ so as not to be electrically connected to each other. Since the row-direction wiring 5 and the pseudo-row-direction wiring 5'are electrically connected to the electrode 2 and the pseudo-electrode 2'as will be described later, the notch 8 is formed in the portion corresponding to the electrode 2 and the pseudo-electrode 2 '. Has been formed. Although the interlayer insulating layer 7 is formed in a strip shape in the figure, the row wiring 5 and the pseudo row wiring 5 ′ as described above are electrically connected to the electrode 2 and the pseudo electrode 2 ′, In addition, the column direction wiring 6 and the pseudo column direction wiring 6'and the row direction wiring 5 and the pseudo row direction wiring 5 '
The interlayer insulating layer 7 may be formed discretely only at each intersecting portion so that each of the intersecting portions functions to be electrically insulated.
【0071】続いて、図2Eに示すように、行方向配線
5および擬行方向配線5’を形成する。行方向配線5お
よび擬行方向配線5’は層間絶縁層7上に形成される
が、上述のように行方向配線5および擬行方向配線5’
は、層間絶縁層7の切り欠き部8で電極2あるいは擬電
極2’に電気的に接続される。Subsequently, as shown in FIG. 2E, the row-direction wiring 5 and the pseudo-row-direction wiring 5'are formed. The row-direction wiring 5 and the pseudo-row-direction wiring 5 ′ are formed on the interlayer insulating layer 7, but as described above, the row-direction wiring 5 and the pseudo-row-direction wiring 5 ′ are provided.
Are electrically connected to the electrode 2 or the pseudo electrode 2 ′ at the cutout portion 8 of the interlayer insulating layer 7.
【0072】続いて、導電性膜の形成、フォーミング工
程、活性化工程、安定化工程などを経て、本発明の電子
源9が完成するが、これらの工程は、ここで示した表面
伝導型電子放出素子に特有の工程であり、その具体的な
方法として、例えば、米国特許第5591061号公
報、日本国特許第2836015号公報などに開示され
た方法を適用することができる。なお、本発明は、電子
放出素子として、他の種類の素子を用いることもできる
が、その場合には、素子形成のための工程は適宜変更さ
れる。Subsequently, the electron source 9 of the present invention is completed through the formation of a conductive film, the forming step, the activation step, the stabilization step, and the like. These steps are performed by the surface conduction type electron shown in FIG. The process is peculiar to the emission element, and as a specific method thereof, for example, the method disclosed in US Pat. No. 5,591,061 or Japanese Patent No. 2836015 can be applied. In the present invention, other types of devices can be used as the electron-emitting device, but in that case, the process for forming the device is appropriately changed.
【0073】なお、上記工程の中で説明した、スクリー
ン印刷により配線、層間絶縁層および擬配線を形成する
本発明の電子源の製造方法は、上述のようなマトリクス
状の配線を有する電子源9に対してだけではなく、一方
向(たとえば行方向)のみの配線を有する電子源9に対
しても適用され、同様の効果を有することは当然であ
る。The method of manufacturing an electron source of the present invention for forming wirings, interlayer insulating layers and pseudo wirings by screen printing described in the above process is the same as the electron source 9 having the above-mentioned matrix wiring. Not only for the above, but also for the electron source 9 having the wiring in only one direction (for example, the row direction), it is natural that the same effect is obtained.
【0074】続いて、上記のようにして作製された電子
源を用いた、本発明の画像形成装置について説明する。Next, the image forming apparatus of the present invention using the electron source manufactured as described above will be described.
【0075】図3に本発明の画像形成装置の一例を模式
的に示す斜視図を示す。なお、図3は内部構造を示すた
めに、一部を切り欠いて示している。FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the image forming apparatus of the present invention. It should be noted that FIG. 3 is partially cut away to show the internal structure.
【0076】気密容器18は、リアプレート11と、支
持枠12と、フェースプレート16とが各接続部を不図
示の低融点ガラスフリット等の接着剤により封着され、
内部に上述のようにして形成された電子源9を内蔵して
いる。フェースプレート16の下面には、蛍光膜14が
形成されており、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原
色の蛍光体(不図示)が塗り分けられている。また、蛍
光膜14をなす上記各色蛍光体の間には黒色体(不図
示)が配されている。さらに、蛍光膜14のリアプレー
ト11側の面にはアルミニウム等からなるメタルバック
15が形成されている。In the airtight container 18, the rear plate 11, the support frame 12, and the face plate 16 have their respective connecting portions sealed with an adhesive such as a low-melting glass frit (not shown).
The electron source 9 formed as described above is incorporated inside. A phosphor film 14 is formed on the lower surface of the face plate 16, and phosphors (not shown) of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are separately coated. A black body (not shown) is arranged between the phosphors of the respective colors forming the phosphor film 14. Further, a metal back 15 made of aluminum or the like is formed on the surface of the fluorescent film 14 on the rear plate 11 side.
【0077】蛍光膜14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。上述したようなカラ
ーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配列によりブラックスト
ライプあるいはブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色
導電材と蛍光体とから構成することができる。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間の
塗り分け部を黒くすることで混色等を目立たなくするこ
とと、蛍光膜における外光反射によるコントラストの低
下を抑制することにある。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、導電性があり、光の透過および反射が少ない材料を
用いることができる。In the case of monochrome, the fluorescent film 14 can be composed of only the fluorescent material. In the case of the color fluorescent film as described above, it can be composed of a black conductive material called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the fluorescent material and the fluorescent material. In the case of color display, the purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color mixture between the phosphors of the three primary color phosphors, which is necessary, inconspicuous, and to prevent external light reflection on the phosphor film. This is to suppress a decrease in contrast due to. As the material of the black stripe, in addition to a commonly used material containing graphite as a main component, a material having conductivity and having little light transmission and reflection can be used.
【0078】ガラス基板に蛍光体を塗布する方法は、モ
ノクローム、カラーによらず、沈澱法、印刷法等が採用
できる。As a method for applying the phosphor to the glass substrate, a precipitation method, a printing method or the like can be adopted regardless of monochrome or color.
【0079】メタルバック15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16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、気密容器18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15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、その後アルミニウムを真空蒸着等を用いて堆積させ
ることで作製できる。The purpose of providing the metal back 15 is to improve the brightness by specularly reflecting the light to the inner surface side of the light emitted from the phosphor to the face plate 16 side, and to serve as an electrode for applying an electron beam accelerating voltage. The action is to protect the phosphor from damage due to the collision of negative ions generated in the hermetic container 18. The metal back 15 can be manufactured by performing a smoothing process (usually called “filming”) on the inner surface of the fluorescent film after manufacturing the fluorescent film, and then depositing aluminum using vacuum deposition or the like.
【0080】フェースプレート16には、蛍光膜の導電
性を高めるため、蛍光膜の外面側に透明電極(不図示)
を設けてもよい。On the face plate 16, a transparent electrode (not shown) is provided on the outer surface side of the fluorescent film in order to enhance the conductivity of the fluorescent film.
May be provided.
【0081】外部端子Tox1〜Toxmおよび外部端
子Toy1〜Toynは、電子源9の、行方向配線5の
X1〜Xmおよび列方向配線6のY1〜Ynにそれぞれ
接続されている。外部端子Tox0、外部端子Toy0
は、擬行方向配線5’のX0、擬列方向配線6’のY0
にそれぞれ接続されている。また、外部端子17はメタ
ルバック15に接続されている。The external terminals Tox1 to Toxm and the external terminals Toy1 to Toyn are connected to X1 to Xm of the row directional wiring 5 and Y1 to Yn of the column directional wiring 6 of the electron source 9, respectively. External terminal Tox0, external terminal Toy0
Is X0 of the pseudo row direction wiring 5'and Y0 of the pseudo column direction wiring 6 '.
Respectively connected to. The external terminal 17 is connected to the metal back 15.
【0082】外部端子Tox1〜Toxm、Toy1〜
Toynに適当な電圧を印加して、所望の電子放出素子
から電子放出を起こさせる。この時、擬行方向配線5’
および擬列方向配線6’には、外部端子X0、Y0を介
して適当な電位(たとえば、グランド電位)を与えるこ
とにより、基板1の外縁部近傍に帯電量の多い領域が生
じることを防止できる。そして、基板1の外縁部側に行
方向配線5および列方向配線6をもたない、X1の位置
の行方向配線5およびY1の位置の列方向配線6に接続
された電子放出素子の周りの電界と、それ以外の電子放
出素子の周りの電界との差異を少なくすることができる
ため、基板1に配設された全ての電子放出素子の電子放
出特性の均一性を向上させることができる。External terminals Tox1 to Toxm, Toy1 to
An appropriate voltage is applied to Toyn to cause electron emission from a desired electron-emitting device. At this time, pseudo wire 5 '
By applying an appropriate electric potential (for example, a ground electric potential) to the pseudo column direction wiring 6 ′ through the external terminals X0 and Y0, it is possible to prevent a region having a large amount of charge from being generated in the vicinity of the outer edge of the substrate 1. . Then, around the electron-emitting devices connected to the row-directional wiring 5 at the position X1 and the column-directional wiring 6 at the position Y1, which does not have the row-directional wiring 5 and the column-directional wiring 6 on the outer edge side of the substrate 1. Since the difference between the electric field and the electric field around the other electron-emitting devices can be reduced, it is possible to improve the uniformity of the electron-emitting characteristics of all the electron-emitting devices arranged on the substrate 1.
【0083】なお、擬行方向配線5’が行方向配線5の
いずれかと、あるいは擬列方向配線6’が列方向配線6
のいずれかと電気的に接続される場合は、外部端子To
x0あるいはToy0はなくてもよい。The pseudo row directional wiring 5'is either one of the row directional wirings 5 or the pseudo column directional wiring 6'is a column directional wiring 6 '.
When electrically connected to either of the
x0 or Toy0 may be omitted.
【0084】メタルバック15には外部端子17を介し
て高電圧を印加し、電子源9から放出された電子を加速
して、電子をメタルバック15と蛍光膜よりなる積層構
造に入射させ、蛍光膜中の蛍光体を励起して発光させる
ことにより、画像を形成する。A high voltage is applied to the metal back 15 through the external terminal 17 to accelerate the electrons emitted from the electron source 9 so that the electrons are made incident on the laminated structure composed of the metal back 15 and the fluorescent film to cause fluorescence. An image is formed by exciting the phosphor in the film to emit light.
【0085】上記の画像形成装置を駆動する方法は、擬
行方向配線5’、擬列方向配線6’に適当な電位を与え
ておく以外は、上述した公報等の中で説明された方法と
基本的に同じものであるから、ここでは改めて説明はし
ない。The method for driving the above image forming apparatus is the same as the method described in the above-mentioned publication except that an appropriate potential is applied to the pseudo row direction wiring 5'and the pseudo column direction wiring 6 '. Since they are basically the same, they will not be explained again here.
【0086】以下、実施例に基づいて、本発明をさらに
説明する。なお、以下の説明で用いる記号は、上述の実
施の形態において用いられた記号と同じ記号を用いて説
明する。The present invention will be further described below based on examples. Note that the symbols used in the following description will be described using the same symbols as those used in the above-described embodiments.
【0087】[0087]
【実施例】(第1の実施例:参考例)本実施例では、電
子源9をフォトリソグラフィ技術により形成する各工程
に関して説明する。EXAMPLES (First Example: Reference Example) In this example, each step of forming the electron source 9 by the photolithography technique will be described.
【0088】120個の電子放出素子が配列されて構成
された素子の行が80行平行に配列された電子源を作製
した。An electron source was produced in which the rows of the elements each including 120 electron-emitting devices were arranged in parallel.
【0089】本実施例の電子源の電子放出素子、行方向
配線、列方向配線、擬行方向配線および擬列方向配線の
配置の特徴的な部分の平面図を、模式的に図4に示す。
なお、各配線および各擬配線の交差部で両者を電気的に
絶縁するために、先に説明した層間絶縁層が形成されて
いるが、図を見やすくするために、図4においては省略
した。また、図4中A−Aで示した折れ線に沿った断面
の構造を図5に模式的に示す。なお、電子放出素子は導
電性膜に亀裂が形成されるなど微細な構造を有するが、
図5では省略した。また、図6A〜図6Gは、図4およ
び図5に示した本実施例の電子源の各製造工程を示す図
である。なお、図6A〜図6Gは、図5と同じように、
図4中A−Aで示した部分の断面構造を工程毎に模式的
に示したものである。FIG. 4 is a schematic plan view of a characteristic portion of the arrangement of the electron-emitting devices, row-direction wirings, column-direction wirings, pseudo-row-direction wirings, and pseudo-column-direction wirings of the electron source of this embodiment. .
Although the above-described interlayer insulating layer is formed in order to electrically insulate the wiring and the pseudo wiring from each other at the intersection, they are omitted in FIG. 4 for the sake of clarity. Further, FIG. 5 schematically shows the structure of a cross section taken along the broken line indicated by AA in FIG. Although the electron-emitting device has a fine structure such as a crack formed in the conductive film,
It is omitted in FIG. Further, FIGS. 6A to 6G are views showing respective manufacturing steps of the electron source of the present embodiment shown in FIGS. 4 and 5. 6A to 6G are similar to FIG.
FIG. 5 is a schematic view showing a cross-sectional structure of a portion indicated by AA in FIG. 4 for each step.
【0090】工程−A
洗浄した青板ガラス上に、厚さ0.5μmの酸化シリコ
ンの膜を、スパッタリング法で形成して、これを基板1
として用いた。基板1上に、真空蒸着法により厚さ5n
mのCr、厚さ600nmのAuを順に堆積させた後、
フォトレジスト(AZ1370/ヘキスト社製)をスピ
ンナを用いて塗布し、ベーキングした後、フォトマスク
を用いて所望のパターンを露光、ついで現像して、列方
向配線5(下配線)および擬列方向配線5’の形状に対
応するレジストパターンを形成した。ついで上記Au/
Cr積層膜のレジストパターンに覆われていない部分
を、ウェットエッチングして除去し、さらにレジストパ
ターンを溶剤を用いて除去して、図6Aに示す列方向配
線5および擬列方向配線5’を形成した。Step-A On the washed soda lime glass, a film of silicon oxide having a thickness of 0.5 μm is formed by the sputtering method, and this is used as the substrate 1.
Used as. 5n thick on the substrate 1 by vacuum deposition method
After sequentially depositing Cr of m and Au of 600 nm in thickness,
Photoresist (AZ1370 / Hoechst) is applied using a spinner, baked, exposed to a desired pattern using a photomask, and then developed to develop column-directional wiring 5 (lower wiring) and pseudo-column directional wiring. A resist pattern corresponding to the 5'shape was formed. Then Au /
A portion of the Cr laminated film which is not covered with the resist pattern is removed by wet etching, and the resist pattern is removed with a solvent to form the column-directional wiring 5 and the pseudo-column directional wiring 5 ′ shown in FIG. 6A. did.
【0091】工程−B
次に、厚さ1.0μmの酸化シリコン膜を高周波スパッ
タリング法により堆積させ、図6Bに示す層間絶縁層7
を形成する。層間絶縁層7は後述するコンタクトホール
21の部分を除いて基板のほぼ全面に形成される。Step-B Next, a silicon oxide film having a thickness of 1.0 μm is deposited by a high frequency sputtering method to form an interlayer insulating layer 7 shown in FIG. 6B.
To form. The interlayer insulating layer 7 is formed on almost the entire surface of the substrate except for a contact hole 21 which will be described later.
【0092】工程−C
次に、図6Cに示すコンタクトホール21を形成するた
め、コンタクトホール21を形成する部分に開口を有す
るレジストパターンを形成し、これをマスクとして用い
て、層間絶縁層7をエッチングして、コンタクトホール
21を形成した。Step-C Next, in order to form the contact hole 21 shown in FIG. 6C, a resist pattern having an opening in the portion where the contact hole 21 is formed is formed, and using this as a mask, the interlayer insulating layer 7 is formed. The contact hole 21 was formed by etching.
【0093】なお、エッチングは反応性イオンエッチン
グ(Reactive Ion Etching: RIE)法により、エッチン
グガスとしてはCF4とH2を用いた。The etching was carried out by the reactive ion etching (RIE) method, and CF 4 and H 2 were used as the etching gas.
【0094】工程−D
次に、図6Dに示す電極2、3を形成した。電極2、3
の形状に対応する開口を有するレジストパターンを、フ
ォトレジスト(RD−2000N−41/日立化成社
製)を用いて形成し、真空蒸着法により厚さ5nmのT
i、厚さ100nmのNiを順次堆積させた。ついで上
記レジストパターンを溶剤を用いて除去し、リフトオフ
法により、所望のパターン形状の電極2、3を得た。こ
こで、電極2、3の間隔は20μmとした。Step-D Next, the electrodes 2 and 3 shown in FIG. 6D were formed. Electrodes 2, 3
A resist pattern having an opening corresponding to the above shape is formed by using a photoresist (RD-2000N-41 / manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and T having a thickness of 5 nm is formed by a vacuum deposition method.
i and Ni having a thickness of 100 nm were sequentially deposited. Then, the resist pattern was removed using a solvent, and electrodes 2 and 3 having a desired pattern shape were obtained by a lift-off method. Here, the distance between the electrodes 2 and 3 was 20 μm.
【0095】工程−E
次に、図6Eに示す行方向配線6(上配線)および擬行
方向配線6’を形成した。本工程も、上記工程−Dと同
様に、リフトオフ法により、行方向配線6および擬行方
向配線6’のパターンを作製する。Step-E Next, the row-direction wiring 6 (upper wiring) and the pseudo-row-direction wiring 6'shown in FIG. 6E were formed. Also in this step, similarly to the above-mentioned step-D, the pattern of the row-direction wiring 6 and the pseudo-row-direction wiring 6'is manufactured by the lift-off method.
【0096】まず、上記と同様にフォトレジストのパタ
ーンを形成し、この上に真空蒸着法により厚さ5nmの
Ti、次いで厚さ500nmのAuを順次堆積させ、つ
いでレジストパターンを溶剤により除去し、リフトオフ
法により所望の形状の行方向配線6および擬行方向配線
6’を形成した。First, a photoresist pattern was formed in the same manner as described above, and Ti having a thickness of 5 nm and then Au having a thickness of 500 nm were sequentially deposited thereon by a vacuum evaporation method, and then the resist pattern was removed by a solvent, The row-direction wirings 6 and the pseudo-row-direction wirings 6 ′ having a desired shape were formed by the lift-off method.
【0097】工程−F
次に、図6Fに示す導電性膜4を形成した。導電性膜4
のパターニングは、Crマスクパターンを用いてリフト
オフにより行った。まず、厚さ100nmのCr膜を真
空蒸着法により堆積させる。ついでフォトレジストとエ
ッチャントを用いて、導電性膜4のパターンに対応する
部分のCr膜を除去し、その後フォトレジストも除去し
て、Crマスクを形成する。Step-F Next, the conductive film 4 shown in FIG. 6F was formed. Conductive film 4
Was patterned by lift-off using a Cr mask pattern. First, a 100 nm-thick Cr film is deposited by a vacuum evaporation method. Then, the Cr film in the portion corresponding to the pattern of the conductive film 4 is removed using a photoresist and an etchant, and then the photoresist is also removed to form a Cr mask.
【0098】ついでこれに、有機Pd化合物の溶液(c
cp4230:奥野製薬(株)製)をスピンナを用いて
塗布し、乾燥させた後、300℃で10分間、熱処理を
行った。これにより、PdOを主要成分とする膜が形成
された。ついで、エッチャントを用いて、Crマスクを
除去して、リフトオフ法により、PdO膜の不要部分を
除去することにより、所定のパターンの導電性膜4を形
成した。導電性膜4は、詳細に観察すると、微粒子が集
合して網目状につながる複雑な形態を示すもので、厚さ
が約10nm、シート抵抗値は5×104Ω/□程度の
ものであった。Then, a solution of the organic Pd compound (c
cp4230: Okuno Seiyaku Co., Ltd. was applied using a spinner, dried, and then heat-treated at 300 ° C. for 10 minutes. As a result, a film containing PdO as a main component was formed. Then, the Cr mask was removed using an etchant, and an unnecessary portion of the PdO film was removed by a lift-off method to form the conductive film 4 having a predetermined pattern. When the conductive film 4 is observed in detail, it shows a complicated form in which fine particles are aggregated and connected in a mesh shape, and has a thickness of about 10 nm and a sheet resistance value of about 5 × 10 4 Ω / □. It was
【0099】工程−G
コンタクトホール21以外の部分を覆うようにレジスト
パターンを形成し、真空蒸着法により厚さ5nmのT
i、ついで厚さ500nmのAuを堆積させ、その該レ
ジストパターンを溶剤により除去することにより、Au
/Ti膜の不要な部分を除去して、図6Gに示すように
コンタクトホール21を埋め込んだ。Step-G A resist pattern is formed so as to cover a portion other than the contact hole 21, and a T film having a thickness of 5 nm is formed by a vacuum evaporation method.
i, and then Au having a thickness of 500 nm is deposited, and the resist pattern is removed by a solvent.
The unnecessary portion of the / Ti film was removed, and the contact hole 21 was embedded as shown in FIG. 6G.
【0100】工程−H
ついで、導電性膜4に亀裂を形成する、フォーミング処
理を行う。上記の、基板1上に列方向配線5、擬列方向
配線5’、行方向配線6、擬行方向配線6’、層間絶縁
層7、電極2、3、および導電性膜4の形成された、未
完成の電子源9を、真空チャンバ内に設置し、チャンバ
内を排気する。列方向配線6はすべてグランドに接続し
た。行方向配線5には、それぞれに所望の電圧が印加で
きるようにスイッチング装置を介してパルス発生器に接
続した。パルス発生器が発生するパルス電圧は、パルス
幅1msec.、パルス間隔3msec.の矩形波パル
スで、パルス波高値は11Vとした。1つの行方向配線
5に1パルス印加される毎に、スイッチング装置によ
り、パルス発生器は1つ隣の行方向配線5につなぎかえ
られ、240msec.で80本の行方向配線のすべて
に1パルスずつ印加されるようにした。これを繰り返す
ことにより、それぞれの行方向配線5には、パルス幅1
msec.、パルス間隔240msec.のパルスが印
加されることになる。Step-H Then, a forming process for forming a crack in the conductive film 4 is performed. On the substrate 1, the column-direction wiring 5, the pseudo-column-direction wiring 5 ′, the row-direction wiring 6, the pseudo-row-direction wiring 6 ′, the interlayer insulating layer 7, the electrodes 2 and 3, and the conductive film 4 were formed. The uncompleted electron source 9 is installed in the vacuum chamber, and the chamber is evacuated. All the column-direction wirings 6 were connected to the ground. A pulse generator was connected to the row-direction wiring 5 via a switching device so that a desired voltage could be applied to each. The pulse voltage generated by the pulse generator has a pulse width of 1 msec. , Pulse interval 3 msec. The rectangular wave pulse was, and the pulse peak value was 11V. Each time one pulse is applied to one row-directional wiring 5, the pulse generator is switched to the next row-directional wiring 5 by the switching device, and the pulse generator is connected for 240 msec. Then, one pulse was applied to all of the 80 row-direction wirings. By repeating this, the pulse width 1 is applied to each row-direction wiring 5.
msec. , Pulse interval 240 msec. Pulse will be applied.
【0101】電子源9は、全体が約50℃となるよう、
温度を制御した。上記の手順によるパルスの印加を開始
すると同時に、真空チャンバ内にH2とN2からなる混合
ガスを導入した。この直後、各行方向配線5とグランド
との間の抵抗値が急激に上昇して、フォーミング処理が
完了した。The electron source 9 should have a temperature of about 50 ° C.
The temperature was controlled. Simultaneously with the start of pulse application according to the above procedure, a mixed gas of H 2 and N 2 was introduced into the vacuum chamber. Immediately after this, the resistance value between each row-direction wiring 5 and the ground sharply increased, and the forming process was completed.
【0102】工程−I
ついで、活性化処理を行った。真空チャンバの内部を十
分に排気して、圧力を低下させた後、ベンゾニトリルを
導入した。チャンバ内の圧力が1.3×10-4Paとな
るよう、導入量を制御した。Step-I Then, activation treatment was performed. The interior of the vacuum chamber was thoroughly evacuated to reduce the pressure and then benzonitrile was introduced. The introduction amount was controlled so that the pressure in the chamber was 1.3 × 10 −4 Pa.
【0103】各行方向配線5へのパルス電圧の印加は、
上記工程−Hと類似の方法で行ったが、すべての行方向
配線5に対して、同時に処理を行うのではなく、10本
ずつの行方向配線5を1つのブロックとし、このブロッ
クを単位として、上記工程−Hで行ったのと同様の手順
で電圧印加を行う。1ブロックについて活性化処理を終
了させた後、次のブロックの処理を開始することを繰り
返し、すべての電子放出素子に対して活性化を完了す
る。Application of the pulse voltage to each row-direction wiring 5 is
The same procedure as in the above-mentioned step-H was carried out, but the processing was not performed on all the row-direction wirings 5 at the same time, but 10 row-direction wirings 5 were set as one block, and this block was used as a unit. Then, the voltage is applied in the same procedure as the above-mentioned step-H. After the activation process is completed for one block, the process of the next block is repeated to complete the activation for all electron-emitting devices.
【0104】この際印加されるパルス電圧は、各行方向
配線5から見て、パルス幅1msec.、パルス間隔1
0msec.、波高値16Vの矩形波である。この処理
により、導電性膜4などの上に炭素を主成分とする堆積
物が形成され、素子に流れる電流(If)が増大すると
ともに、電子放出が可能となる。The pulse voltage applied at this time has a pulse width of 1 msec. , Pulse interval 1
0 msec. , A rectangular wave having a peak value of 16V. By this treatment, a deposit containing carbon as a main component is formed on the conductive film 4 and the like, the current (If) flowing through the element is increased, and electrons can be emitted.
【0105】この後、真空チャンバと電子源9を、約3
00℃に加熱しながら、真空チャンバ内を排気する。加
熱と同時に、チャンバ内の圧力はいったん上昇し、その
後徐々に減少して、真空チャンバ内は圧力が充分低い状
態になる。その後加熱を止め真空チャンバと電子源は室
温まで徐冷される。After that, the vacuum chamber and the electron source 9 are set to about 3
The inside of the vacuum chamber is evacuated while heating to 00 ° C. Simultaneously with the heating, the pressure in the chamber once rises and then gradually decreases, so that the pressure in the vacuum chamber becomes sufficiently low. After that, the heating is stopped and the vacuum chamber and the electron source are gradually cooled to room temperature.
【0106】真空チャンバ内で電子源9に対向させてア
ノード電極を配置し、アノード電極に1kVの電位を与
え、行方向配線5に行選択電圧を、列方向配線6に信号
電圧を印加することで、所望の電子放出素子から電子を
放出させ、アノードに流れる電流を測ることで、電子放
出に伴う電流(Ie)を測定した。
(第1の比較例)第1の実施例における、X0の位置に
擬行方向配線5’、Y0の位置に擬列方向配線6’を形
成しなかったことを除いて、第1の実施例と同様の手順
で第1の比較例の電子源を作製し、第1の実施例と同様
の測定を行った。この測定結果を表1に示す。An anode electrode is arranged so as to face the electron source 9 in the vacuum chamber, a potential of 1 kV is applied to the anode electrode, a row selection voltage is applied to the row directional wiring 5, and a signal voltage is applied to the column directional wiring 6. Then, electrons were emitted from the desired electron-emitting device, and the current flowing through the anode was measured to measure the current (Ie) accompanying the electron emission. (First Comparative Example) The first embodiment except that the pseudo row direction wiring 5'is not formed at the position X0 and the pseudo column direction wiring 6'is not formed at the position Y0 in the first embodiment. An electron source of the first comparative example was manufactured by the same procedure as above, and the same measurement as that of the first example was performed. The results of this measurement are shown in Table 1.
【0107】[0107]
【表1】
Ie(Y1) σy1 Ie(X1) σx1
第1の実施例 1.8μA 0.1μA 1.8μA 0.1μA
第1の比較例 2.1μA 0.4μA 2.0μA 0.5μA
第1の実施例の電子源9においては、Y1の列方向配線
6に接続する80素子について、Ieの平均値は1.8
μA、標準偏差σy1が0.1μAで、X1の行方向配
線5に接続する120素子について、放出電流Ieの平
均値は1.8μAであり、標準偏差σx1は0.1μA
であった。これに対し、第1の比較例においては、Y1
の列方向配線6に接続する素子のIeの平均は2.1μ
A、標準偏差σy1が0.4μAで、X1の行方向配線
5に接続する素子のIeの平均値は2.0μA、標準偏
差σx1が0.5μAであった。第1の比較例の電子源
に対し、第1の実施例の電子源9は、上記の行方向配線
および列方向配線に関して、均一性が良い。Table 1 Ie (Y1) σy1 Ie (X1) σx1 First Example 1.8 μA 0.1 μA 1.8 μA 0.1 μA First Comparative Example 2.1 μA 0.4 μA 2.0 μA 0.5 μA First In the electron source 9 of the above embodiment, the average value of Ie is 1.8 for 80 elements connected to the column direction wiring 6 of Y1.
The average value of the emission current Ie is 1.8 μA and the standard deviation σx1 is 0.1 μA for 120 elements connected to the row wiring 5 of X1 with μA and standard deviation σy1 of 0.1 μA.
Met. On the other hand, in the first comparative example, Y1
The average Ie of the elements connected to the column direction wiring 6 is 2.1μ
A, the standard deviation σy1 was 0.4 μA, the average value of Ie of the elements connected to the row wiring 5 of X1 was 2.0 μA, and the standard deviation σx1 was 0.5 μA. Compared to the electron source of the first comparative example, the electron source 9 of the first example has good uniformity in the row wiring and the column wiring.
【0108】これ以外の行方向配線および列方向配線の
素子についてみると、両者の間に有為の違いはなかっ
た。
(第2の実施例)第1の実施例では配線や層間絶縁層な
どの材質を堆積させるのに真空蒸着法やスパッタリング
法などの薄膜堆積技術を用いたのに対し、本実施例で
は、これらをスクリーン印刷法により行った。Regarding the elements of the row-direction wiring and the column-direction wiring other than this, there was no significant difference between them. (Second Embodiment) In the first embodiment, thin film deposition techniques such as a vacuum evaporation method and a sputtering method are used to deposit materials such as wiring and an interlayer insulating layer, whereas in the present embodiment, these are used. Was carried out by the screen printing method.
【0109】以下に、図7A〜図7Eを参照しながら、
本実施例の製造手順を説明する。Below, referring to FIGS. 7A to 7E,
The manufacturing procedure of this embodiment will be described.
【0110】図7A〜図7Eでは図面を簡単にするた
め、3行×3列の9個の電子放出素子のみが描かれてい
るが、実際に作製した電子源は、行方向に720、列方
向に240の素子が配列されたものである。In FIGS. 7A to 7E, only 9 electron-emitting devices of 3 rows × 3 columns are drawn for simplification of the drawings. However, the electron source actually manufactured is 720 in the row direction and columns. 240 elements are arranged in the direction.
【0111】まず、図7Aに示すように、洗浄された青
板ガラス基板上に電極2、3、および後電極2’、3’
を形成した。印刷に用いたペーストは、熱分解して金属
を生成する、有機金属化合物を含む、「MOD(Met
al Organic Deposition)ペース
ト」と呼ばれるもので、これを用いてスクリーン印刷法
により基板上にペーストのパターンを形成した。該ペー
ストの金属成分はAuである。これを電気炉を用いて、
70℃で10分間保持して乾燥させた後、550℃まで
温度を上げ、8分間保持した後、徐冷した。形成された
パターンの寸法は、電極3の方が350μm×200μ
m、他方の電極2は、500μm×150μm(擬電極
2’も同様)である。膜厚は約0.3μm、電極2、3
の間の間隔は約20μmとした。なお、後程Y0の位置
の擬列方向配線6’に接続される擬電極3’に関して
は、図7Aに示すようにすべてがつながった形状とし
た。また、Y0の位置の擬列方向配線6’とは反対の端
に位置する、Y3の列方向配線6に接続される電極3に
ついても同様につながった形状とした。これは上述した
ように一番外側の印刷パターンは、形状不良となり断線
を生ずる可能性があり、その場合にも、電極3をこのよ
うな形状にしておくことにより、擬列方向配線6’およ
び列方向配線6が、ある程度その機能を保持することが
できるからである。First, as shown in FIG. 7A, the electrodes 2, 3 and the rear electrodes 2 ', 3'are provided on the washed soda-lime glass substrate.
Was formed. The paste used for printing contains an organometallic compound that is thermally decomposed to generate a metal, which is “MOD (Met
This is referred to as “al Organic Deposition) paste”, and a paste pattern was formed on the substrate by the screen printing method using this. The metal component of the paste is Au. Using an electric furnace,
After holding at 70 ° C. for 10 minutes to dry, the temperature was raised to 550 ° C., holding for 8 minutes, and then gradually cooled. The size of the formed pattern is 350 μm × 200 μ for the electrode 3.
m, the other electrode 2 is 500 μm × 150 μm (the same applies to the pseudo electrode 2 ′). Film thickness is about 0.3 μm, electrodes 2, 3
The distance between them was about 20 μm. The pseudo electrode 3 ′ connected to the pseudo column direction wiring 6 ′ at the position Y0 later has a shape in which all are connected as shown in FIG. 7A. Further, the electrode 3 connected to the column-directional wiring 6 of Y3, which is located at the end opposite to the pseudo-column-directional wiring 6'at the position Y0, is also similarly connected. This is because, as described above, the outermost printed pattern may be defective in shape and may cause disconnection. In that case as well, by forming the electrode 3 in such a shape, the pseudo column direction wiring 6 ′ and This is because the column wiring 6 can retain its function to some extent.
【0112】次に、図7Bに示すように、列方向配線6
および擬列方向配線6’を形成した。用いたペースト
は、酸化鉛を主成分とするガラスバインダーに、導電性
材料の微粒子を混合したもので、導電性材料としては、
Agを用いた。スクリーン印刷法により、Agペースト
のパターンを形成した後、電気炉を用いて、110℃に
20分間保持して乾燥させ、次いで温度を550℃に上
昇させ15分間保持してから徐冷した。形成された列方
向配線6および擬列方向配線6’の幅は約100μm、
厚さは12μm程度であった。Next, as shown in FIG. 7B, the column-direction wiring 6
And the pseudo column direction wiring 6'is formed. The paste used is a mixture of fine particles of a conductive material in a glass binder containing lead oxide as a main component.
Ag was used. After forming a pattern of the Ag paste by the screen printing method, it was kept at 110 ° C. for 20 minutes to be dried by using an electric furnace, then the temperature was raised to 550 ° C. and kept for 15 minutes, and then gradually cooled. The width of the formed column direction wiring 6 and pseudo column direction wiring 6 ′ is about 100 μm,
The thickness was about 12 μm.
【0113】続いて、図7Cに示すように、層間絶縁層
7を形成した。同じくスクリーン印刷法により、PbO
を主成分とするガラスペーストを用いて、ペーストのパ
ターンを形成し、110℃で20分間の乾燥の後、55
0℃で15分間保持して徐冷し、幅約500μm、厚さ
約30μmの層間絶縁層7を得た。Subsequently, as shown in FIG. 7C, an interlayer insulating layer 7 was formed. Similarly, by the screen printing method, PbO
After forming a paste pattern using a glass paste containing as a main component, and drying at 110 ° C. for 20 minutes,
It was kept at 0 ° C. for 15 minutes and then gradually cooled to obtain an interlayer insulating layer 7 having a width of about 500 μm and a thickness of about 30 μm.
【0114】ついで、図7Dに示すように、層間絶縁層
7に重ねて、行方向配線5および擬行方向配線5’を形
成した。形成方法は、列方向配線6および擬列方向配線
6’と同じである。Then, as shown in FIG. 7D, row-direction wirings 5 and pseudo-row-direction wirings 5'were formed on the interlayer insulating layer 7. The forming method is the same as that of the column direction wiring 6 and the pseudo column direction wiring 6 '.
【0115】続いて、図7Eに示すように、電極2、3
にまたがるように、導電性膜4を形成した。なお、擬行
方向配線5’および擬列方向配線6’に接続する擬電極
2’、3’には、導電性膜4は形成しない。Subsequently, as shown in FIG. 7E, electrodes 2, 3 are formed.
The conductive film 4 was formed so as to extend over the entire surface. The conductive film 4 is not formed on the pseudo electrodes 2'and 3'connected to the pseudo row direction wiring 5'and the pseudo column direction wiring 6 '.
【0116】導電性膜4の形成は、次のような方法によ
り行った。The conductive film 4 was formed by the following method.
【0117】まず、有機Pd化合物の溶液を、インクジ
ェット装置により、液滴の状態で、電極2と電極3とを
またぐように塗布した。該液滴が乾燥した後、300℃
で10分間の熱処理を施し、PdOを主要材質とする導
電性膜4を形成した。導電性膜4の微視的な形態は、第
1の実施例の場合と同様に、微粒子が集合し、これらが
網目状に連結されている複雑な形態を示している。First, a solution of an organic Pd compound was applied by an inkjet device in the form of droplets so as to straddle the electrodes 2 and 3. 300 ° C after the droplets have dried
Was heat-treated for 10 minutes to form the conductive film 4 containing PdO as a main material. The microscopic morphology of the conductive film 4 shows a complicated morphology in which fine particles are aggregated and are connected in a mesh like the case of the first embodiment.
【0118】本実施例では、電子源9を用いて、図3に
模式的に示した構造の画像形成装置を作製した。リアプ
レート11、フェースプレート16、支持枠12はフリ
ットガラスにより互いに接合され、気密容器18を構成
している。本実施例では、電子源9と、フェースプレー
ト16との間隔は5mmとした。また、不図示である
が、気密容器18の内部を排気するために、画像形成装
置の製造途中では、排気管が取り付けられており、製造
工程の最後で、排気管を封じ切った。また、同じく不図
示であるが、気密容器18内の周辺部には、ゲッタが配
置されており、後程高周波加熱することにより、ゲッタ
処理を行うものである。In this example, the electron source 9 was used to manufacture an image forming apparatus having the structure schematically shown in FIG. The rear plate 11, the face plate 16, and the support frame 12 are joined to each other by frit glass to form an airtight container 18. In this embodiment, the distance between the electron source 9 and the face plate 16 is 5 mm. Further, although not shown, an exhaust pipe is attached during the manufacture of the image forming apparatus to exhaust the inside of the airtight container 18, and the exhaust pipe is closed at the end of the manufacturing process. Although not shown, a getter is disposed in the peripheral portion of the airtight container 18, and the getter process is performed by high frequency heating later.
【0119】フェースプレート16は、図3に示すよう
に、ガラス基板13の内表面に蛍光膜14、メタルバッ
ク15を形成したものである。蛍光膜14は、ガラス基
板13上に、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色に
対応する蛍光体と、それらを分離するように黒色部材5
1を配置したものである。本実施例では、図8に模式的
に示すパターンを採用した。R、G、Bのそれぞれに対
応する蛍光体52のストライプが交互に配置され、それ
らの間には、上記の黒色部材51が配置されている。こ
のようなパターンでは、黒色部材51は「ブラックスト
ライプ」と呼ばれる。黒色部材51は黒鉛を主成分とし
たものである。As shown in FIG. 3, the face plate 16 is formed by forming the fluorescent film 14 and the metal back 15 on the inner surface of the glass substrate 13. The fluorescent film 14 is provided on the glass substrate 13 with phosphors corresponding to the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), and the black member 5 so as to separate them.
1 is arranged. In this example, the pattern schematically shown in FIG. 8 was adopted. Stripes of phosphors 52 corresponding to R, G, and B are alternately arranged, and the black member 51 is arranged between them. In such a pattern, the black member 51 is called a "black stripe". The black member 51 is mainly composed of graphite.
【0120】なお、図9に、蛍光膜14の別のパターン
の例を示す。蛍光体52のドットが三画格子状に配置さ
れ、その間を黒色部材51が埋めている。この場合、黒
色部材51は「ブラックマトリックス」と呼ばれる。Incidentally, FIG. 9 shows an example of another pattern of the fluorescent film 14. The dots of the phosphors 52 are arranged in a three-screen grid pattern, and the black members 51 fill the spaces between them. In this case, the black member 51 is called "black matrix".
【0121】本実施例においては、第1の実施例で説明
した、フォーミング工程、活性化工程を、気密容器18
を形成した後に行った。この方法では、処理のための真
空チャンバは必要としない。In this embodiment, the forming process and the activation process described in the first embodiment are performed in the airtight container 18
After the formation of. This method does not require a vacuum chamber for processing.
【0122】電子源9を内包した気密容器18を形成し
た後、上記の排気管を介して、排気装置により気密容器
18内を排気し、気密容器18内部の圧力を1.33×
10ー4Pa程度とした後、パルス電圧を印加して、フォ
ーミング処理を行った。印加したパルス電圧は、パルス
幅1msec.、パルス間隔10msec.の三角波パ
ルスで、波高値は10V、パルス印加時間は60秒間と
した。After the airtight container 18 containing the electron source 9 is formed, the airtight container 18 is evacuated by the exhaust device through the above-described exhaust pipe, and the pressure inside the airtight container 18 is set to 1.33 ×.
After the pressure was set to about 10 −4 Pa, a pulse voltage was applied and a forming process was performed. The applied pulse voltage has a pulse width of 1 msec. , Pulse interval 10 msec. With a triangular wave pulse having a peak value of 10 V and a pulse application time of 60 seconds.
【0123】ついで、活性化工程を第1の実施例と同様
に行った後、気密容器18内を排気しながら気密容器1
8全体を加熱して、気密容器18内に残留している、有
機物質や水などを減少させた後、排気管を加熱し、溶解
させて封じ切った。Then, after the activation process is performed in the same manner as in the first embodiment, the airtight container 1 is evacuated while the airtight container 18 is evacuated.
The whole 8 was heated to reduce the organic substances, water, etc. remaining in the airtight container 18, and then the exhaust pipe was heated to melt and close it.
【0124】最後に、高周波加熱により、上記ゲッタを
加熱して、ゲッタ処理を行った。該ゲッタは、Baを主
成分とするもので、これが加熱されて蒸発し、気密容器
18の内壁に蒸着膜を形成し、該蒸着膜の吸着作用によ
り、真空容器18内部の圧力を低い状態で維持するもの
である。
(第3の実施例:参考例)図10に示すように、X0の
位置に加え、X0’の位置に擬行方向配線5’を、ま
た、Y0の位置に加え、Y0’の位置に擬列方向配線
6’を設けた、擬配線がそれぞれ2本づつ設けられた電
子源9を作製した。擬電極は、X0’の位置の擬行方向
配線5’、Y0’の位置の擬列方向配線6’に接続する
ものは設けていない。また、第2の実施例の擬電極3’
のように、擬電極同士が最初から連結されるような構成
は取っていない。このほかに関しては、第2の実施例と
同様に作製した。
(第2の比較例)擬行方向配線5’、擬列方向配線6’
および擬電極2’、3’を設けないことを除いて、第2
および第3の実施例と同様に作製した。Finally, the getter was heated by high frequency heating to perform getter processing. The getter is mainly composed of Ba, and is heated to evaporate to form a vapor deposition film on the inner wall of the airtight container 18, and the adsorption action of the vapor deposition film keeps the pressure inside the vacuum container 18 low. It is something to maintain. (Third Embodiment: Reference Example) As shown in FIG. 10, in addition to the position of X0, the pseudo-direction wiring 5 ′ is added to the position of X0 ′, and to the position of Y0 ′, the pseudo wire 5 ′ is added to the pseudo wire. An electron source 9 provided with two pseudo wirings each provided with a column-direction wiring 6 ′ was produced. The pseudo electrodes are not provided to connect to the pseudo row direction wiring 5 ′ at the position X0 ′ and the pseudo column direction wiring 6 ′ at the position Y0 ′. In addition, the pseudo electrode 3'of the second embodiment
As described above, the structure in which the pseudo electrodes are connected to each other from the beginning is not taken. About other than this, it produced like the 2nd Example. (Second Comparative Example) Pseudo Row Direction Wiring 5 ′, Pseudo Column Direction Wiring 6 ′
And the second, except that the pseudo electrodes 2 ', 3'are not provided.
And it produced like the 3rd Example.
【0125】メタルバック15に接続する外部端子17
を介して、メタルバック15に8kVの電位を印加し、
電子源9から電子を放出させ、画像を表示させた。擬行
方向配線5’および擬列方向配線6’は、外部端子17
を介して、グランドに接続した。External terminal 17 connected to metal back 15
8kV potential is applied to the metal back 15 via
Electrons were emitted from the electron source 9 to display an image. The pseudo row direction wiring 5 ′ and the pseudo column direction wiring 6 ′ are connected to the external terminal 17
To ground.
【0126】X1の行方向配線5およびY1の列方向配
線6に接続する電子放出素子の電子放出に伴う電流Ie
は、第1の実施例と同様の条件でフェースプレート16
に1kVの加速電圧を印加して測定し、それらの電子放
出素子からの電子の照射により得られる輝点、蛍光体の
輝度についてはパルス幅:25μsec、60Hzの駆
動周波数で緑(G)の電子照射部のみの輝度に着目し、
その平均値と、標準偏差を求めた。測定結果を表2およ
び表3に示す。実際の画像表示装置としての輝度は電子
照射されていない蛍光体領域と前述したブラックストラ
イプ領域が光っていない分、1/5程度になる。A current Ie associated with electron emission of an electron-emitting device connected to the row wiring 5 of X1 and the column wiring 6 of Y1.
Is the face plate 16 under the same conditions as in the first embodiment.
Is measured by applying an accelerating voltage of 1 kV to the bright spots and the brightness of the phosphor obtained by irradiating electrons from these electron-emitting devices, pulse width: 25 μsec, green (G) electrons at a driving frequency of 60 Hz. Focusing on the brightness of only the irradiation part,
The average value and standard deviation were calculated. The measurement results are shown in Tables 2 and 3. The brightness as an actual image display device is about ⅕ because the phosphor region not irradiated with electrons and the above-mentioned black stripe region are not illuminated.
【0127】[0127]
【表2】 Ie(Y1) σy1 Ie(X1) σx1 第2の実施例 1.7μA 0.1μA 1.7μA 0.1μA 第3の実施例 1.6μA 0.1μA 1.6μA 0.1μA 第2の比較例 1.9μA 0.35μA 2.0μA 0.4μA[Table 2] Ie (Y1) σy1 Ie (X1) σx1 Second Example 1.7 μA 0.1 μA 1.7 μA 0.1 μA Third Example 1.6 μA 0.1 μA 1.6 μA 0.1 μA Second Comparative Example 1.9 μA 0.35 μA 2.0 μA 0.4 μA
【0128】[0128]
【表3】
輝度(Y1) σy1 輝度(X1) σx1
第2の実施例 4000 cd/m2 150 cd/m2 4100 cd/m2 160 cd/m2
第3の実施例 3900 cd/m2 130 cd/m2 3900 cd/m2 145 cd/m2
第2の比較例 3700 cd/m2 500 cd/m2 3800 cd/m2 540 cd/m2
表2および表3に示すように、第2の比較例の場合に比
べ、第2および第3の実施例においては、均一性の向上
が見られる。なお、第2の比較例においては、輝度の平
均点が低下しているが、これは、電子放出素子近傍の電
界の分布が乱れることにより、電子ビームが本来の軌道
から外れて、蛍光膜のなかの、蛍光体のある場所に入射
する電子ビームが、そのビームの中心から外れた、電子
の密度のやや低い部分になっているためと思われる。Luminance (Y1) σy1 Luminance (X1) σx1 Second Example 4000 cd / m 2 150 cd / m 2 4100 cd / m 2 160 cd / m 2 Third Example 3900 cd / m 2 130 cd / m 2 3900 cd / m 2 145 cd / m 2 Second Comparative Example 3700 cd / m 2 500 cd / m 2 3800 cd / m 2 540 cd / m 2 As shown in Table 2 and Table 3, Compared with the case of the comparative example of No. 2, the uniformity is improved in the second and third examples. In addition, in the second comparative example, the average point of the luminance is lowered. This is because the distribution of the electric field in the vicinity of the electron-emitting device is disturbed so that the electron beam deviates from the original orbit and This is probably because the electron beam incident on the location of the phosphor is a part of the electron density that is slightly lower than the center of the beam.
【0129】なお、第3の実施例において、擬電極3’
を列方向にはじめから連結した構造としなかったのは、
X0の位置の外側であるX0’の位置に擬列方向配線
6’がさらにもう1本あり、内側の擬行方向配線6’が
印刷の不具合により断線する可能性が低く、その対策を
要しないからである。また、第3の実施例では、擬列方
向配線6’のある側と反対側の端の列方向配線6に関し
ては、電極3を第2の実施例と同様にはじめから連続し
たパターンとしたが、この上記反対側にも、擬列方向配
線6’を形成すれば、同様に、電極を連続した構成とす
る必要はなくなる。In the third embodiment, the pseudo electrode 3'is
The reason why we didn't connect the columns from the beginning is
There is another pseudo column direction wiring 6'at the position of X0 'which is outside the position of X0, and the pseudo row direction wiring 6'inside is unlikely to be disconnected due to a printing defect, and no countermeasure is required. Because. Further, in the third embodiment, with respect to the column direction wiring 6 at the end opposite to the side having the pseudo column direction wiring 6 ', the electrode 3 has a continuous pattern from the beginning similarly to the second embodiment. Similarly, if the pseudo column direction wiring 6'is formed on the opposite side, it is not necessary to make the electrodes continuous.
【0130】電界分布の均一性に関しても、このように
した方がより好ましいと思われる。擬列方向配線6’に
関しても、この点は同様に好ましいと思われる。
(第4の実施例、第5の実施例:参考例)本実施例は、
擬配線を他の配線に電気的に接続させ、擬配線に外部端
子を通じて電位を与える必要をなくしたものである。Regarding the uniformity of the electric field distribution, it seems that this is more preferable. This also seems to be preferable for the pseudo column direction wiring 6 '. (Fourth Embodiment, Fifth Embodiment: Reference Example)
The pseudo wiring is electrically connected to another wiring, and it is not necessary to apply a potential to the pseudo wiring through an external terminal.
【0131】第4の実施例は、図11に模式的に示すよ
うに、X0の位置の擬行方向配線5’とX2の位置の行
方向配線5とを接続する接続線10を設けた。接続線1
0とX1の位置の行方向配線5とは、交差部に層間絶縁
層7を設けることにより電気的に絶縁されている。不図
示であるが、Y0の位置の擬列方向配線6’は、Y1の
列方向配線6に接続した。In the fourth embodiment, as schematically shown in FIG. 11, a connecting line 10 for connecting the pseudo row directional wiring 5'at the position X0 and the row directional wiring 5 at the position X2 is provided. Connection line 1
The row-direction wirings 5 at the positions of 0 and X1 are electrically insulated by providing the interlayer insulating layer 7 at the intersection. Although not shown, the pseudo column direction wiring 6 ′ at the position of Y0 is connected to the column direction wiring 6 of Y1.
【0132】第5の実施例は、擬行方向配線X0を隣接
するX1の行方向配線5に接続したものである。In the fifth embodiment, the pseudo row direction wiring X0 is connected to the row direction wiring 5 of the adjacent X1.
【0133】他の部分に関しては、第2の実施例と同様
に作製した。上記と同様の評価を行ったところ、以下の
ような結果であった。Other parts were manufactured in the same manner as in the second embodiment. When the same evaluation as above was performed, the following results were obtained.
【0134】[0134]
【表4】 Ie(Y1) σy1 Ie(X1) σx1 第4の実施例 1.7μA 0.1μA 1.7μA 0.1μA 第5の実施例 1.7μA 0.1μA 1.8μA 0.11μA[Table 4] Ie (Y1) σy1 Ie (X1) σx1 Fourth Example 1.7 μA 0.1 μA 1.7 μA 0.1 μA Fifth Example 1.7 μA 0.1 μA 1.8 μA 0.11 μA
【0135】[0135]
【表5】
輝度(Y1) σy1 輝度(X1) σx1
第4の実施例 4000 cd/m2 150 cd/m2 4100 cd/m2 160 cd/m2
第5の実施例 4100 cd/m2 160 cd/m2 4300 cd/m2 200 cd/m2
第5の実施例のX1の行方向配線5に接続する素子行の
電子放出量Ie、および輝度が若干高くなり他の行方向
に接続する素子行との輝度差が発生した。これは、本実
施例の駆動においては、行方向配線5には行選択電圧が
かかり、列方向配線6には信号電圧がかかるように駆動
されているので、X2の位置の行方向配線5に電気的に
接続された電子放出素子から電子放出が起こる時に、擬
行方向配線5’もこれと同じ電位となる。一方、他の行
の場合は、その行の電子放出素子から電子放出が起こる
時には、その両側の行方向配線5はグランド電位になっ
ており、X1の行方向配線5に電気的に接続された電子
放出素子の行のみ状況が異なってしまうことが原因だと
思われる。Luminance (Y1) σy1 Luminance (X1) σx1 Fourth Example 4000 cd / m 2 150 cd / m 2 4100 cd / m 2 160 cd / m 2 Fifth Example 4100 cd / m 2 160 cd / m 2 4300 cd / m 2 200 cd / m 2 The electron emission amount Ie of the element row connected to the row-direction wiring 5 of X1 of the fifth embodiment and the brightness are slightly increased, and the element row is connected in the other row direction. A brightness difference with the element row occurred. This is because in the driving of this embodiment, the row-direction wiring 5 is driven so that the row selection voltage is applied and the column-direction wiring 6 is applied with the signal voltage, so that the row-direction wiring 5 at the position X2 is driven. When electrons are emitted from the electrically connected electron-emitting devices, the pseudo-row wiring 5'has the same potential. On the other hand, in the case of another row, when electrons are emitted from the electron-emitting devices in that row, the row-direction wirings 5 on both sides of the row are at the ground potential and are electrically connected to the row-direction wiring 5 of X1. It seems that the situation is different only in the row of electron-emitting devices.
【0136】なお、上記実施例においては、擬行方向配
線5’が接続された行方向配線5の違いによる効果を確
かめたが、擬列方向配線6’と列方向配線6の接続の仕
方についても、同様の現象が起こることが予測される。
(第6の実施例)本実施例は、擬行方向配線5’および
擬列方向配線6’を多数設けた例である。In the above embodiment, the effect due to the difference in the row-direction wiring 5 to which the pseudo-row-direction wiring 5'is connected was confirmed. Regarding the method of connecting the pseudo-column-direction wiring 6'and the column-direction wiring 6 It is expected that a similar phenomenon will occur. (Sixth Embodiment) This embodiment is an example in which a large number of pseudo row direction wirings 5'and pseudo column direction wirings 6'are provided.
【0137】各製造工程における電子源の一部模式平面
図である図12〜図14および電子源の各製造工程を示
すフローチャートである図15を参照して、本実施例の
製造工程を説明する。The manufacturing process of this embodiment will be described with reference to FIGS. 12 to 14 which are partial schematic plan views of the electron source in each manufacturing process and FIG. 15 which is a flowchart showing each manufacturing process of the electron source. .
【0138】まず、青板ガラス基板に、スパッタリング
法により、Pt膜を成膜し、フォトリソグラフィ法とド
ライエッチング法を用いて、不要な部分のPt膜を除去
して、Ptよりなる電極2、3を形成する。なお、図で
は、見やすくするために素子の数を省略して9個の素子
に対応する電極を示してあるが、実際は480×192
0のマトリクス状に電子放出素子を配列したものであ
る。First, a Pt film is formed on a soda-lime glass substrate by a sputtering method, an unnecessary Pt film is removed by a photolithography method and a dry etching method, and electrodes 2 and 3 made of Pt are formed. To form. In the figure, the number of elements is omitted and electrodes corresponding to nine elements are shown for the sake of clarity, but in reality, it is 480 × 192.
The electron-emitting devices are arranged in a matrix of 0s.
【0139】電極2と電極3との間隔は、20μm、配
列のピッチは、列方向が0.9mm、行方向が0.3m
mである。次にスクリーン印刷法により、列方向配線6
および、擬列方向配線6’を形成する。図12では擬列
方向配線6’を、列方向配線6の両側に1本ずつ示して
あるが、実際にはそれぞれ10本ずつ形成した。The distance between the electrodes 2 and 3 is 20 μm, and the arrangement pitch is 0.9 mm in the column direction and 0.3 m in the row direction.
m. Next, by the screen printing method, the column direction wiring 6
Also, the pseudo column direction wiring 6'is formed. In FIG. 12, one pseudo column direction wiring 6 ′ is shown on each side of the column direction wiring 6;
【0140】印刷に用いたのはAgを含むペーストであ
り、SUS400メッシュコンビネーションスクリーン
版よりなる、擬列方向配線パターン61および列方向配
線パターン62の形成された、図16に模式図として示
すスクリーンを用いて、基板上にAgペーストのパター
ンを形成した。この後、これを100℃に保持して乾燥
させた後、530℃に温度を上げて熱処理を行い、図1
2に示すような、Agよりなる列方向配線6および擬列
方向配線6’を形成した。The paste used for printing was a paste containing Ag, and the screen shown in FIG. 16 as a schematic view, in which the pseudo column-direction wiring pattern 61 and the column-direction wiring pattern 62 were formed, and which was made of SUS400 mesh combination screen plate was used. Using, a pattern of Ag paste was formed on the substrate. After that, this is kept at 100 ° C. and dried, and then the temperature is raised to 530 ° C. to perform a heat treatment.
As shown in FIG. 2, the column wiring 6 and the pseudo column wiring 6 ′ made of Ag were formed.
【0141】次に層間絶縁層7を形成する。ガラスペー
ストを用い、スクリーンはSUS300メッシュコンビ
ネーション版を用いた。この層間絶縁層パターン63お
よび後述の切り欠き部8のある層間絶縁層7を形成する
ための櫛形層間絶縁層パターン64が形成されたスクリ
ーン版は、図17に模式図として示すようなパターンの
ものである。層間絶縁層7のパターンは、図13に示す
ように、電極のある部分には、切り欠き部8が設けら
れ、電極が覆われないようにしたものである。パターン
を形成した後、100℃で乾燥、さらに530℃で熱処
理する。これを3回繰り返すことにより、十分な厚さ
で、ピンホールなどによる絶縁不良のない、層間絶縁層
7を得ることができた。Next, the interlayer insulating layer 7 is formed. A glass paste was used, and a SUS300 mesh combination plate was used as the screen. The screen plate having the inter-layer insulation layer pattern 63 and the comb-shaped inter-layer insulation layer pattern 64 for forming the inter-layer insulation layer 7 having a cutout 8 described later has a pattern as shown in FIG. Is. As shown in FIG. 13, the pattern of the interlayer insulating layer 7 is such that a notch portion 8 is provided in a portion where an electrode is provided so that the electrode is not covered. After forming the pattern, it is dried at 100 ° C. and further heat-treated at 530 ° C. By repeating this three times, it was possible to obtain the interlayer insulating layer 7 having a sufficient thickness and having no insulation failure due to pinholes or the like.
【0142】ついで、AgペーストとSUS300メッ
シュコンビネーションスクリーンよりなる、擬行方向配
線パターン65および行方向配線パターン66が形成さ
れた、図18に模式図として示すスクリーン版を用い、
スクリーン印刷により、図14に示すような行方向配線
5および擬行方向配線5’を、層間絶縁層7の上に形成
した。擬行方向配線5’は実際には行方向配線5の両側
にそれぞれ10本ずつ形成した。Then, using a screen plate shown in FIG. 18 as a schematic diagram, in which a pseudo row direction wiring pattern 65 and a row direction wiring pattern 66 made of Ag paste and SUS300 mesh combination screen were formed,
The row-direction wirings 5 and the pseudo-row-direction wirings 5'as shown in FIG. 14 were formed on the interlayer insulating layer 7 by screen printing. Actually, 10 pseudo row wirings 5 ′ were formed on each side of the row wiring 5.
【0143】このように、実際に配線として用いる行方
向配線5および列方向配線6を形成する際に、基板1の
外縁部に最も近い行方向配線5および列方向配線6の両
側に、電子放出素子を駆動するためには実際には用いな
い擬行方向配線5’および擬列方向配線6’を同時に形
成することにより、パターンの不良が抑制された。As described above, when the row-direction wirings 5 and the column-direction wirings 6 that are actually used as wirings are formed, electron emission is performed on both sides of the row-direction wirings 5 and the column-direction wirings 6 closest to the outer edge of the substrate 1. By simultaneously forming the pseudo row directional wiring 5'and the pseudo column directional wiring 6'which are not actually used to drive the element, pattern defects were suppressed.
【0144】以下の工程は、第2の実施例と同様である
ため、詳細の説明は省略する。Since the subsequent steps are the same as those in the second embodiment, detailed description will be omitted.
【0145】[0145]
【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、基板に第1の導電体および第2の導電体を設け、さ
らに、第1の導電体と、第1の導電体に最も近接してい
る第1配線との間隔を、互いに隣接する各第1配線同士
の間隔の2倍以下とすることで、基板の外縁部付近に帯
電量の多い帯電領域が形成されるのを効果的に抑制する
ことができ、これにより、電子放出素子の電子放出特性
の均一性を向上させることができる。また、スクリーン
印刷法により第1配線および第2配線を形成する際、第
1の導電体および第2の導電体をそれぞれ同時に形成す
ることで、基板上の全ての第1配線および第2配線を均
一に製造することができ、これにより、電子放出素子の
電子放出特性の均一性を向上させることができる。As described above, according to the present invention, the substrate is provided with the first conductor and the second conductor, and further, the first conductor and the first conductor are most suitable. By setting the distance between the first wirings adjacent to each other to be equal to or less than twice the distance between the first wirings adjacent to each other, it is effective to form a charged area having a large amount of charge near the outer edge of the substrate. It is possible to improve the uniformity of the electron emission characteristics of the electron-emitting device. Further, when the first wiring and the second wiring are formed by the screen printing method, by simultaneously forming the first conductor and the second conductor, respectively, all the first wiring and the second wiring on the substrate can be formed. It can be manufactured uniformly, which can improve the uniformity of the electron emission characteristics of the electron-emitting device.
【図1】本発明の電子源の一例を示した模式的な平面図
である。FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of an electron source of the present invention.
【図2】図1に示した電子源の各製造工程を説明するた
めの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining each manufacturing step of the electron source shown in FIG.
【図3】本発明の電子源を用いた画像形成装置の一例の
構成を模式的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of an example of an image forming apparatus using the electron source of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施例の電子源の構成を説明す
るための模式的な平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the configuration of the electron source according to the first embodiment of the present invention.
【図5】図4のラインA−Aに沿った断面の構造を示す
模式図である。5 is a schematic diagram showing a structure of a cross section taken along line AA of FIG.
【図6】本発明の第1の実施例の電子源の各製造工程を
説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining each manufacturing step of the electron source of the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第2の実施例の電子源の各製造工程を
説明するための模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining each manufacturing step of the electron source of the second embodiment of the present invention.
【図8】蛍光膜のパターンを示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a pattern of a fluorescent film.
【図9】蛍光膜の別のパターンを示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view showing another pattern of the fluorescent film.
【図10】本発明の第3の実施例の電子源の構成を説明
するための模式的な平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view for explaining a configuration of an electron source according to a third embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第4および第5の実施例の電子源の
構成を説明するための模式的な平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view for explaining a configuration of an electron source according to fourth and fifth embodiments of the present invention.
【図12】本発明の第6の実施例の電子源の列方向配線
および擬列方向配線の構成を説明するための模式図であ
る。FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a configuration of column-direction wirings and pseudo-column-direction wirings of an electron source according to a sixth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第6の実施例の電子源の層間絶縁膜
の構成を説明するための模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the structure of the interlayer insulating film of the electron source of the sixth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第6の実施例の電子源の行方向配線
および擬行方向配線の構成を説明するための模式図であ
る。FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the configurations of row-direction wiring and pseudo-row wiring of the electron source according to the sixth embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第6の実施例の電子源の各製造工程
を説明するためのフローチャートである。FIG. 15 is a flow chart for explaining each manufacturing process of the electron source of the sixth embodiment of the present invention.
【図16】列方向配線および擬列方向配線用のスクリー
ン版の平面模式図である。FIG. 16 is a schematic plan view of a screen plate for column direction wiring and pseudo column direction wiring.
【図17】層間絶縁膜用のスクリーン版の平面模式図で
ある。FIG. 17 is a schematic plan view of a screen plate for an interlayer insulating film.
【図18】行方向配線および擬行方向配線用のスクリー
ン版の平面模式図である。FIG. 18 is a schematic plan view of a screen plate for row-direction wiring and pseudo-row-direction wiring.
【図19】従来の表面伝導型電子放出素子の一例の模式
図である。FIG. 19 is a schematic view of an example of a conventional surface conduction electron-emitting device.
【図20】従来の電子源の配線パターンの一例を模式的
に示す図である。FIG. 20 is a diagram schematically showing an example of a wiring pattern of a conventional electron source.
【図21】従来の別の表面伝導型電子放出素子の一例の
模式図である。FIG. 21 is a schematic view of an example of another conventional surface conduction electron-emitting device.
【図22】従来の画像形成装置の一例の構成を模式的に
示す斜視図である。FIG. 22 is a perspective view schematically showing the configuration of an example of a conventional image forming apparatus.
【図23】従来のスクリーンメッシュと基板との一部を
破断した斜視図である。FIG. 23 is a perspective view in which a conventional screen mesh and a substrate are partially broken.
【図24】従来のスクリーンメッシュと基板との側断面
である。FIG. 24 is a side cross section of a conventional screen mesh and a substrate.
【図25】従来の基板に形成された帯電領域を模式的に
示す図である。FIG. 25 is a diagram schematically showing a charging area formed on a conventional substrate.
1 基板
2、3 素子電極
2’、3’ 擬電極
4 導電性膜
5 行方向配線
5’ 擬行方向配線
6 列方向配線
6’ 擬列方向配線
7 層間絶縁層
8 切り欠き部
9 電子源
10 接続線
11 リアプレート
12 支持枠
13 ガラス基板
14 蛍光膜
15 メタルバック
16 フェースプレート
17 外部端子
18 気密容器
21 コンタクトホール
41 版枠
42 スクリーンメッシュ
43 スキージ
44 押圧部
45 スクリーンメッシュに形成されたパターン
46 印刷パターン
47 印刷ペースト
48 ギャップ
49 スクリーン版の張力
51 黒色部材(ブラックストライプ、ブラックマト
リックス)
52 蛍光体
61 擬列方向配線パターン
62 列方向配線パターン
63 層間絶縁層パターン
64 櫛形層間絶縁層パターン
65 擬行方向配線パターン
66 行方向配線パターンDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2, 3 Element electrodes 2 ', 3'Pseudo electrode 4 Conductive film 5 Row direction wiring 5'Pseudo row direction wiring 6 Column direction wiring 6'Pseudo column direction wiring 7 Interlayer insulating layer 8 Notch 9 Electron source 10 Connection line 11 Rear plate 12 Support frame 13 Glass substrate 14 Fluorescent film 15 Metal back 16 Face plate 17 External terminal 18 Airtight container 21 Contact hole 41 Plate frame 42 Screen mesh 43 Squeegee 44 Pressing part 45 Pattern formed on screen mesh 46 Printing Pattern 47 Printing paste 48 Gap 49 Screen plate tension 51 Black member (black stripe, black matrix) 52 Phosphor 61 Pseudo column direction wiring pattern 62 Column direction wiring pattern 63 Interlayer insulating layer pattern 64 Comb type interlayer insulating layer pattern 65 Pseudo row direction Wiring pattern 66 Row direction wiring pattern
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C031 DD17 DD19 5C127 CC11 CC51 DD19 EE03 EE04 EE12 EE20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5C031 DD17 DD19 5C127 CC11 CC51 DD19 EE03 EE04 EE12 EE20
Claims (9)
を長手方向とする複数の第1配線と、前記第1の方向と
交差する第2の方向に概略沿った方向を長手方向とする
少なくとも1つの第2配線と、前記複数の第1配線のそ
れぞれと前記第2配線とに接続されている複数の電子放
出素子とを有する電子源であって、 前記複数の電子放出素子のうちの、前記基板の外縁部と
の間に前記第1配線が存在しない第1の外側電子放出素
子と、前記外縁部との間で、かつ、前記第1の外側電子
放出素子の近傍に、前記第1の外側電子放出素子側の辺
が前記第1の方向に概略沿った形状であり、前記第1配
線に印加される電位と同じ電位が印加される少なくとも
1つの第1の導電体と、 前記複数の電子放出素子のうちの、前記基板の外縁部と
の間に前記第2配線が存在しない第2の外側電子放出素
子と、前記外縁部との間で、かつ、前記第2の外側電子
放出素子の近傍に、前記第2の外側電子放出素子側の辺
が前記第2の方向に概略沿った形状である、少なくとも
1つの第2の導電体と、を有しており、 前記第1の導電体と、該第1の導電体に最も近接してい
る第1配線との間隔は、互いに隣接する前記各第1配線
同士の間隔の2倍以下であることを特徴とする電子源。1. A plurality of first wirings each having a longitudinal direction substantially along a first direction on a substrate, and a longitudinal direction substantially along a second direction intersecting the first direction. An electron source having at least one second wiring, and a plurality of electron-emitting devices connected to each of the plurality of first wirings and the second wiring. Of the first outer electron-emitting device in which the first wiring does not exist between the outer edge of the substrate and the outer edge, and in the vicinity of the first outer electron-emitting device, At least one first conductor to which a side on the side of the first outer electron-emitting device has a shape substantially along the first direction and to which the same potential as the potential applied to the first wiring is applied; Of the plurality of electron-emitting devices, the first portion between the outer edge portion of the substrate. Between the second outer electron-emitting device having no wiring and the outer edge portion, and in the vicinity of the second outer electron-emitting device, the side on the side of the second outer electron-emitting device is the second side. At least one second conductor having a shape substantially in the direction of, and the first conductor and the first wiring closest to the first conductor. Is less than or equal to twice the distance between the first wirings adjacent to each other.
最も近接している第1配線との間隔は、互いに隣接する
前記各第1配線同士の間隔と略同じである、請求項1に
記載の電子源。2. The distance between the first conductor and the first wiring closest to the first conductor is substantially the same as the distance between the first wirings adjacent to each other. The electron source according to claim 1.
する前記各第1配線同士の間隔よりも狭い間隔で、互い
に隣接している、請求項1または2に記載の電子源。3. The electron source according to claim 1, wherein the plurality of first conductors are adjacent to each other at an interval narrower than an interval between the first wirings adjacent to each other.
1配線の抵抗値の10倍以下である、請求項1ないし3
のいずれかに記載の電子源。4. The resistance value of the first conductor is 10 times or less than the resistance value of each of the first wirings.
The electron source according to any one of 1.
最も近接している前記第2配線との間隔は、互いに隣接
する前記各第2配線同士の間隔の2倍以下である、請求
項1ないし4のいずれかに記載の電子源。5. The distance between the second conductor and the second wiring closest to the second conductor is not more than twice the distance between the second wirings adjacent to each other. An electron source according to any one of claims 1 to 4.
最も近接している前記第2配線との間隔は、互いに隣接
する前記各第2配線同士の間隔と略同じである、請求項
1ないし5のいずれかに記載の電子源。6. The distance between the second conductor and the second wiring closest to the second conductor is substantially the same as the distance between the second wirings adjacent to each other. The electron source according to any one of claims 1 to 5.
する前記各第2配線同士の間隔よりも狭い間隔で、互い
に隣接している、請求項1ないし6のいずれかに記載の
電子源。7. The electron according to claim 1, wherein the plurality of second conductors are adjacent to each other with a spacing narrower than a spacing between the respective second wirings adjacent to each other. source.
2配線の抵抗値の10倍以下である、請求項1ないし7
のいずれかに記載の電子源。8. The resistance value of the second conductor is 10 times or less than the resistance value of each of the second wirings.
The electron source according to any one of 1.
電子放出素子とを有する電子源の製造方法において、 スクリーン印刷法により、配線のパターンを形成し、か
つ、前記配線が形成される領域外にも前記配線と類似の
導体パターンを形成する工程を含むことを特徴とする電
子源の製造方法。9. A method of manufacturing an electron source having a plurality of wirings and a plurality of electron-emitting devices connected to the wirings, wherein a wiring pattern is formed and a wiring is formed by a screen printing method. A method of manufacturing an electron source, further comprising the step of forming a conductor pattern similar to the wiring outside the region.
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JP11-58459 | 1999-03-05 | ||
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JP2000025582A Division JP3397738B2 (en) | 1999-02-25 | 2000-02-02 | Electron source and image forming apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
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