JP3069956B2

JP3069956B2 - 電子放出素子、電子源、画像形成装置の製造方法

Info

Publication number: JP3069956B2
Application number: JP3544299A
Authority: JP
Inventors: 武夫小野; 眞孝山下; 一佐哲河出; 敏一大西; 達哉岩崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-07-24
Anticipated expiration: 2019-02-15
Also published as: DE69937074D1; EP0936653B1; DE69909538D1; JPH11297193A; EP1335399A2; DE69937074T2; DE69909538T2; US20020016124A1; EP0936653A1; KR100362972B1; US6752676B2; EP1335399B1; EP1335399A3; KR19990072740A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子、該
電子放出素子を複数配置してなる電子源、該電子源を用
いて構成された表示装置等の画像形成装置の製造方法に
関する発明である。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子放出素子には大別して熱電子
放出素子と冷陰極電子放出素子の２種類が知られてい
る。冷陰極電子放出素子には電界放出型（以下、「ＦＥ
型」と称する）、金属／絶縁層／金属型（以下、「ＭＩ
Ｍ型」と称する）や、表面電子放出素子等が有る。

【０００３】ＦＥ型の例としては、ダブリュ・ピイ・ダ
イクアンドダブリュ・ダブリュ・ドラン（Ｗ．Ｐ．
ＤｙｋｅａｎｄＷ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ）「フィールド
エミッション（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎ）」，
アドバンスインエレクトロンフィジックス（Ａｄ
ｖａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙｓｉｃ
ｓ），８，８９（１９５６）或いはシイ・エイ・スピン
ト（Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ），「フィジカルプロパテ
ィズオブシン−フィルムフィールドエミッショ
ンカソーズウィズモリブデナムコーンズ（Ｐｈ
ｙｓｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎ
−ｆｉｌｍｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｔｈ
ｏｄｅｓｗｉｔｈｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍｃｏｎｅ
ｓ）」，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８
（１９７６）等に開示されたものがある。

【０００４】また、ＭＩＭ型の例としては、シイ・エイ
・ミード（Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ），「オペレーションオ
ブトンネル−エミッションデバイセズ（Ｏｐｅｒａ
ｔｉｏｎｏｆＴｕｎｎｅｌ−ＥｍｉｓｓｉｏｎＤ
ｅｖｉｃｅｓ）」，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，
６４６（１９６１）等に開示されたものが知られてい
る。

【０００５】表面伝導型電子放出素子の例としては、エ
ム・アイ・エリンソン（Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ），Ｒ
ａｄｉｏＥｎｇ．ＥｌｅｃｔｏｒｏｎＰｈｙｓ．，
１０，１２９０（１９６５）等に開示されたものがあ
る。

【０００６】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［ジイ・ディットマー（Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ）
「シンソリッドフィルムズ（ＴｈｉｎＳｏｌｉｄ
Ｆｉｌｍｓ）」，９，３１７（１９７２）］、Ｉｎ₂
Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの［エム・ハートウェル
アンドシイ・ジイ・フォンスタッド（Ｍ．Ｈａｒｔｗ
ｅｌｌａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ），「ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ．ＥＤＣｏｎｆ．」５１９（１９７
５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久他，真空、
第２６巻、第１号、第２２頁（１９８３）］等が報告さ
れている。

【０００７】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として、前述のエム・ハートウェルの素子構成を図
１８に模式的に示す。同図において１は基板である。ま
た、４は導電性膜で、Ｈ型形状のパターンに形成された
金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォーミングと
呼ばれる通電処理により電子放出部５が形成される。
尚、図中の素子電極間隔Ｌは、０．５〜１ｍｍ、Ｗ’は
０．１ｍｍで設定されている。

【０００８】これらの表面伝導型電子放出素子において
は、電子放出を行なう前に導電性膜４に予め通電フォー
ミングと呼ばれる通電処理を施して電子放出部５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、
前記導電性膜４の両端に電圧を印加通電し、導電性膜４
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５を形成する処
理である。尚、電子放出部５では導電性膜４の一部に亀
裂を発生しており、その亀裂付近から電子放出が行なわ
れる。

【０００９】上述の表面伝導型電子放出素子は、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、この特徴を生かすための
種々の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挙げられる。

【００１０】従来、多数の表面伝導型電子放出素子を配
列形成した例としては、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）にて夫々結線した行を多数
行配列（梯子状配置）した電子源が挙げられる（例え
ば、特開昭６４−３１３３２号公報、特開平１−２８３
７４９号公報、同２−２５７５５２号公報）。

【００１１】また、特に表示装置においては、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、表面伝導型電子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提案されている
（アメリカ特許第５０６６８８３号明細書）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述したような表面伝
導型電子放出素子の作製方法については、いくつかの方
法が既に知られている。例えば、上記通電フォーミング
処理がなされる導電性膜の形成方法としては、真空蒸着
法、スパッタ法、化学気相堆積法、分散塗布法、ディッ
ピング塗布法、スピンナー塗布法、インクジェット法
（ＥＰ−Ａ−０７１７４２８）等の様々な方法が知られ
ており、また、導電性膜への通電フォーミング方法とし
ては、該導電性膜が配置された基板を加熱しながら該導
電性膜に通電をなす方法（特開昭６４−０１９６５８号
公報）、還元雰囲気下で導電性膜に通電をなす方法（特
開平６−０１２９９７号公報、ＥＰ−Ａ−０７３２７２
１）等が知られている。

【００１３】また、導電性膜の形成においては、良好な
電子放出特性を得るうえで、膜厚が均一となるように形
成することが望まれるが、採用される方法の違いによっ
てその均一性には差が生じてしまう。更に、通電フォー
ミングにおいては、とりわけ、多数の導電性膜が結線さ
れた配線を通じて、個々の該導電性膜にフォーミング処
理をなし、電子放出部を形成しようとする場合、個々の
導電性膜間での電子放出特性のバラツキが少なくなるよ
うなフォーミング処理が望まれるが、上記結線された導
電性膜の数が増せば増すほど、その特性のバラツキに差
が生じてしまう。

【００１４】本発明は、良好な電子放出特性が得られ
る、電子放出素子、かかる電子放出素子を用いた電子源
及び画像形成装置を製造するための方法を提供すること
を目的とする。

【００１５】また、本発明は、とりわけ、その導電性膜
の形成方法に依らず、良好な電子放出特性の得られる、
電子放出素子、かかる電子放出素子を用いた電子源及び
画像形成装置を製造するための方法を提供することを目
的とする。

【００１６】また、本発明は、とりわけ、多少の膜厚む
らを有する導電性膜への通電処理でも、良好な電子放出
特性の得られる、電子放出素子、かかる電子放出素子を
用いた電子源及び画像形成装置を製造するための方法を
提供することを目的とする。

【００１７】また、本発明は、とりわけ、電子放出特性
のバラツキの少ない、複数の電子放出素子を有する電子
源を製造するための方法を提供することを目的とする。

【００１８】また、本発明は、より高品位な画像を形成
し得る画像形成装置を製造するための方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本発明は、電極間に、電子放出部を有する導電性膜
を備える電子放出素子の製造方法において、前記電子放
出部を導電性膜に形成する工程が、導電性膜の凝集を促
進する気体の存在する雰囲気中にて、該導電性膜が配置
されている基板に１５０℃以下の温度で加熱しながら該
導電性膜に通電する工程を有することを特徴とする電子
放出素子の製造方法である。

【００２０】また、本発明は、電極間に、電子放出部を
有する導電性膜を備える電子放出素子の製造方法におい
て、前記電子放出部を導電性膜に形成する工程が、導電
性膜の凝集を促進する気体の存在する所望の雰囲気中に
て、該導電性膜が配置されている基板に加熱しながら該
導電性膜に通電する工程を有し、前記加熱及び前記通電
を開始した後に、前記導電性膜の凝集を促進する気体の
存在する所望の雰囲気下とすることを特徴とする電子放
出素子の製造方法である。また、本発明は、電極間に、
電子放出部を有する導電性膜を備える電子放出素子の製
造方法において、前記電子放出部を導電性膜に形成する
工程が、まず該導電性膜が配置されている基板に加熱
し、次に該加熱をしながら該導電性膜に通電し、次に該
加熱及び該通電をしながら該導電性膜の凝集を促進する
気体の存在する所望の雰囲気下とする工程を有すること
を特徴とする電子放出素子の製造方法である。

【００２１】また、本発明は、複数の電子放出素子を有
する電子源の製造方法において、この電子放出素子を上
記本発明の電子放出素子の製造方法によって製造するこ
とを特徴とする電子源の製造方法である。

【００２２】また、本発明は、複数の電子放出素子を有
する電子源と、該電子源からの電子の照射により画像を
形成する画像形成部材とを備える画像形成装置の製造方
法において、この電子放出素子を上記本発明の電子放出
素子の製造方法によって製造することを特徴とする画像
形成装置の製造方法である。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態として
平面型の表面伝導型電子放出素子を例に挙げて本発明を
詳細に説明する。

【００２４】図１は、平面型表面伝導型電子放出素子の
一実施形態を示す模式図であり、図１（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ
−Ｂ’断面図である。図１において、１は基板、２と３
は素子電極、４は導電性膜、５は電子放出部である。図
１に示されるように、本実施形態に係る導電性膜４は、
中央部で厚く、周辺に向かうに従い薄くなる構造となる
ことが多い。

【００２５】基板１としては、石英ガラス、Ｎａ等の不
純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青板ガラ
スにスパッタ法等によりＳｉＯ₂ を積層した積層体、ア
ルミナ等のセラミックス及びＳｉ基板等を用いることが
できる。

【００２６】対向する素子電極２、３の材料としては、
一般的な導体材料を用いることができ、例えばＮｉ、Ｃ
ｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等
の金属或いは合金及びＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ₂ 、Ｐ
ｄ−Ａｇ等の金属或いは金属酸化物とガラス等から構成
される印刷導体、Ｉｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ 等の透明導電体
及びポリシリコン等の半導体導体材料等から適宜選択さ
れる。

【００２７】素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ、導電性
膜４の形状等は、応用される形態等を考慮して、設計さ
れる。素子電極間隔Ｌは、好ましくは数百ｎｍ〜数百μ
ｍの範囲とし、より好ましくは、素子電極間に印加する
電圧等を考慮して、数μｍ〜数十μｍの範囲とする。

【００２８】素子電極長さＷは、電極の抵抗値、電子放
出特性を考慮すると、好ましくは数μｍ〜数百μｍの範
囲であり、素子電極２、３の膜厚ｄは、好ましくは数十
ｎｍ〜数μｍの範囲である。

【００２９】尚、図１に示した構成だけでなく、基板１
上に、導電性膜４、対向する素子電極２、３の順に積層
した構成とすることもできる。

【００３０】導電性膜４を構成する材料としては、例え
ばＰｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｐｂ等の金
属、ＰｄＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 、ＰｂＯ、Ｓｂ₂ Ｏ
₃ 等の酸化物が使用でき、後述するフォーミング工程で
の処理条件に適した材質を適宜選択して用いる。

【００３１】導電性膜４には、良好な電子放出特性を得
るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いるのが好
ましい。その膜厚（平均膜厚）は、素子電極２、３への
ステップカバレージ、素子電極２、３間の抵抗値等を考
慮して適宜設定されるが、通常は、１Å〜数百ｎｍの範
囲とするのが好ましく、より好ましくは１ｎｍ〜５０ｎ
ｍの範囲とするのが良い。その抵抗値は、Ｒ_s が１×１
０² 〜１×１０⁷ Ω／□の値である。尚、Ｒ_s は、厚さ
がｔ、幅がｗで長さがｌの薄膜の長さ方向に測定した抵
抗ＲをＲ＝Ｒ_s （ｌ／ｗ）とおいた時の値であり、抵抗
率をρとするとＲ_s ＝（ρ／ｔ）である。

【００３２】ここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子
が集合した膜であり、その微細構造は、微粒子が個々に
分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、或
いは重なり合った状態（いくつかの微粒子が集合し、全
体として島状構造を形成している場合も含む）をとって
いる。微粒子の粒径は、数Å〜数百ｎｍの範囲、好まし
くは１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲である。

【００３３】尚、本明細書では頻繁に「微粒子」という
言葉を用いるので、その意味について説明する。

【００３４】一般に、小さな粒子を「微粒子」と呼び、
これよりも小さなものを「超微粒子」と呼ぶ。「超微粒
子」よりもさらに小さく、原子の数が数百個程度以下の
ものを「クラスター」を呼ぶことは広く行なわれてい
る。

【００３５】しかしながら、それぞれの境は厳密なもの
ではなく、どのような性質に注目して分類するかにより
変化する。また「微粒子」と「超微粒子」を一括して
「微粒子」と呼ぶ場合もあり、本明細書中での記述はこ
れに沿ったものである。

【００３６】例えば、「実験物理学講座１４表面・
微粒子」（木下是雄編、共立出版、１９８６年９月１
日発行）では、「本稿で微粒子と言うときにはその直径
がだいたい２〜３μｍ程度から１０ｎｍ程度までとし、
特に超微粒子というときは粒径が１０ｎｍ程度から２〜
３ｎｍ程度までを意味することにする。両者を一括して
単に微粒子と書くこともあってけっして厳密なものでは
なく、だいたいの目安である。粒子を構成する原子の数
が２個から数十〜数百個程度の場合はクラスターと呼
ぶ。」（第１９５頁２２〜２６行目）と記述されてい
る。

【００３７】付言すると、新技術開発事業団の”林・超
微粒子プロジェクト”での「超微粒子」の定義では、粒
径の下限がさらに小さく、次のようなものであった。

【００３８】「創造科学技術推進制度の”超微粒子プロ
ジェクト”（１９８１〜１９８６）では、粒子の大きさ
（径）がおよそ１〜１００ｎｍの範囲のものを”超微粒
子”（ｕｌｔｒａｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｌｅ）と呼
ぶことにした。すると１個の超微粒子はおよそ１００〜
１０⁸ 個くらいの原子の集合体という事になる。原子の
尺度でみれば超微粒子は大〜巨大粒子である。」（「超
微粒子−創造科学技術」林主税、上田良二、田崎明
編、三田出版、１９８８年、第２頁１〜４行目）／「超
微粒子よりもさらに小さいもの、すなわち原子が数個〜
数百個で構成される１個の粒子は、ふつうクラスターと
呼ばれる」（同書第２頁１２〜１３行目）。

【００３９】上記のような一般的な呼び方をふまえて、
本明細書において、「超微粒子」とは多数の原子・分子
の集合体で、粒径の下限は数Å〜１ｎｍ程度、上限は数
μｍ程度のものを指すこととする。

【００４０】電子放出部５は、導電性膜４の一部に形成
された亀裂領域により構成され、後述する亀裂形成手法
に依存したものとなる。電子放出部５の内部には、数Å
〜数十ｎｍの範囲の粒径の導電性微粒子が存在する場合
もある。この導電性微粒子は、導電性膜４を構成する材
料の元素の一部、或いは全ての元素を含有するものとな
る。電子放出部５及びその近傍の導電性膜４には、炭素
或いは炭素化合物を有する場合もある。

【００４１】次に、本実施形態の電子放出素子の製造方
法について図２に沿って説明する。尚、図２においても
図１に示した部位と同じ部位には図１に付した符号と同
一の符号を付している。

【００４２】１）基板１を洗浄、純水及び有機溶剤等を
用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等により
素子電極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフィ技術
を用いて基板１上に素子電極２、３を形成する（図２
（ａ））。

【００４３】２）素子電極２、３を設けた基板１上に、
素子電極２、３間を連絡するように有機金属化合物溶液
を液滴の状態で付与し、乾燥、加熱処理して導電性膜４
を形成する（図２（ｂ））。有機金属化合物溶液とは、
前述の導電性膜４の材料の金属を主元素とする有機化合
物の溶液である。

【００４４】本実施形態において、上記有機金属化合物
溶液を液滴の状態で付与する手段としては、インクジェ
ット方式が好ましく適用される。このインクジェット方
式を用いた場合には、１０ｎｇから数十ｎｇ程度の微小
液滴を再現性良く発生し基板に付与することができ、フ
ォトリソグラフィによるパターニングや真空プロセスが
不要であるため、生産性の上から好ましい。インクジェ
ット方式の装置としては、エネルギー発生素子として電
気熱変換体を用いたバブルジェット方式、或いは圧電素
子を用いたピエゾジェット方式等が使用可能である。上
記液滴の焼成手段としては、電磁波照射手段や加熱空気
照射手段、基板全体を加熱する手段が用いられる。電磁
波照射手段としては、例えば赤外線ランプ、アルゴンイ
オンレーザー、半導体レーザー等を用いることができ
る。

【００４５】３）続いて、フォーミング工程を行ない、
電子放出部を形成する（図２（ｃ））。具体的には、素
子電極２、３と導電性膜４を形成した基板１を真空装置
内に設置し、排気装置により該真空装置の内部を十分排
気した後、該基板を加熱して昇温し、素子電極２、３間
に、不図示の電源を用いて、通電を行い、次に真空容器
内に導電性膜４の素材の還元、凝集を促進するガスを導
入し、導電性膜４を局所的に破壊、変形もしくは変質せ
しめ、構造の変化した部位に、構造の変化した電子放出
部５を形成する（図２（ｃ））。

【００４６】本実施形態においては、上記のように、導
電性膜４を室温以上、好ましくは５０℃以上に加熱し、
且つ、該導電性膜４の還元、または凝集を促進する気体
（ガス）を含む雰囲気中で通電処理を施すことにより電
子放出部５を形成すると同時に、該電子放出部近傍の凝
集処理を行なう。通電された導電性膜４に流れる電流
（膜電流）によって導電性膜４の温度が上昇し、温度上
昇した膜が還元、凝集を促進させるガスと反応し、還元
することで更に電流が増加し、導電性膜４の一部が凝集
し、局所的に構造変化が起こり、亀裂を形成する。

【００４７】還元、凝集ガス中で基板加熱しない通電処
理手法では導電性膜４の表面の不純物付着により上記ガ
スと導電性膜の素材との還元、凝集反応が阻害され、通
電による温度上昇で上記不純物が除去された後、反応が
開始するため、必要以上の電力が消費されてしまう。特
に導電性膜の薄い部分では抵抗が高いため電流が流れ
ず、温度が上がらないため反応が進まず亀裂が形成され
ない場合がある。また、多数の素子が結線された配線か
ら通電する場合、余分に電流が流れ、配線での電圧降下
が増大し、亀裂形態が異なる素子が発生し、電子放出特
性の分布が大きくなる。

【００４８】本実施形態では基板１を加熱昇温したこと
により導電性膜表面に吸着した水等の不純物が一部排除
され、より還元、凝集ガスと該導電性膜４との反応を促
進することが可能となり、導電性膜４の薄い部分でも還
元、凝集が進み、亀裂が該導電性膜４の端から端まで形
成される。更に、複数の電子放出素子を形成してなる電
子源や、該電子源を用いた画像形成装置において電子放
出素子形成の通電処理工程を低電流化可能となり、共通
配線での電圧降下が小さくなることで、より均一な電子
放出特性、輝度の均一性向上が達成される。

【００４９】本実施形態において該導電性膜４を形成し
た基板１を加熱保持する温度は、導電性膜４の素材によ
り適宜決められるものであるが、この温度が余りにも高
すぎると、導電性膜における凝集反応が過剰となり、好
ましい電子放出部が形成されない場合や、導電性膜全体
で凝集反応が進行し、凝集粒子どうしが互いに接触しな
くなり、膜全体として導通を失ってしまう場合がある。
上記保持温度の上限は、例えば導電性膜の素材がＰｄＯ
微粒子の場合には、１５０℃以下が好ましい。

【００５０】本実施形態においては、上記フォーミング
処理が、図２を参照して説明するならば、基板１が不図
示のヒーターにより室温よりも高い温度に加熱され、且
つ導電性膜４の還元または、凝集を促進させる気体（ガ
ス）を含む雰囲気中にて行われる。

【００５１】導電性膜４の素材の還元・凝集を促進させ
るガスとしては、導電性膜４が金属酸化物よりなる場合
には、還元性ガス、例えば、Ｈ₂ 、ＣＯ、ＣＨ₄ などが
使用できる。その理由は、金属酸化物が還元されて金属
になる際に、凝集が生じるためであると思われる。一
方、導電性膜４が金属よりなる場合には、ＣＯやＣＨ₄
による凝集促進は見られないが、Ｈ₂ を用いた場合、凝
集促進効果が見られた。

【００５２】上述のフォーミング工程は、様々な導電性
膜４の形成方法の中でも、とりわけ、インクジェット法
による場合に採用されることが好ましい。

【００５３】インクジェット法等のように、有機金属化
合物溶液の液滴の状態で付与した場合、液滴の表面張力
のために、付与された溶液の厚さが場所により異なる。
従って、該溶液を乾燥、焼成して導電性膜とした時に、
上記表面張力による厚さの差がそのまま影響して導電性
膜の膜厚に分布を生じる。通常、導電性膜は中央が厚
く、周辺に向かって薄くなるが、条件によっては中央が
薄く、周辺に向かって一旦厚くなる場合もある。いずれ
にしても導電性膜の膜厚を平坦にすることは容易ではな
い。

【００５４】上記のような膜厚が分布した導電性膜に通
電処理（フォーミング処理）を施して電子放出部を形成
した場合、他の導電性膜の形成方法を用いた場合よりも
電子放出特性が低減していることがある。

【００５５】その第一は、膜厚が最も薄い部分である導
電性膜の周辺部において、電子放出部が形成されず、導
電性膜が連続した状態となり、電流の流路となる場合で
ある。この状態を図２１に示す。図中、１は基板、２及
び３は素子電極、４は導電性膜、５は電子放出部で、導
電性膜４の周辺部２１１においては膜厚が薄いために電
子放出部５が形成されていない。そのため、素子電極
２，３間に駆動電圧を印加すると、周辺部２１１を通っ
て電流が流れてしまう。この電流は、電子放出には寄与
せず、無用に電力の消費量を増大させる。当該構成の電
子放出素子は本来非線形な特性を持ち、閾値電圧以下で
は実質的に素子電流が流れないが、上記のような流路が
ある場合には、電流−電圧特性にオーミックな成分が現
れる。

【００５６】第二は、膜厚の比較的厚い部分で、上記通
電処理により流れる電流が集中し、電子放出部の亀裂幅
が大きくなり、電子放出が十分に起こりにくくなる。こ
の場合、実質的に電子放出部が減少したことに相当し、
放出される電子の量が少なくなってしまう。

【００５７】以上の理由から、上述のフォーミング工程
は、インクジェット法等のような液滴塗布工程を含む導
電性膜４の形成方法を採用した際に特に有効となる。

【００５８】また、上記フォーミング工程において印加
する電圧波形は、特にパルス波形が好ましい。これに
は、パルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加
する図４（ａ）に示した方法と、パルス波高値を増加さ
せながらパルスを印加する図４（ｂ）に示した方法があ
る。

【００５９】先ず、パルス波高値を定電圧とした場合に
ついて、図４（ａ）で説明する。図４（ａ）におけるＴ
₁ 及びＴ₂ は電圧波形のパルス幅とパルス間隔である。
好ましくは、Ｔ₁ は１μｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃ、Ｔ₂ は
１０μｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃの範囲で設定される。三角
波の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、表
面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選択される。
このような条件のもと、例えば、数秒〜数十秒間電圧を
印加する。パルス波形は、三角波に限定されるものでは
なく、矩形波等の所望の波形を採用することができる。

【００６０】次に、パルス波高値を増加させながら電圧
パルスを印加する場合について図４（ｂ）で説明する。
図４（ｂ）におけるＴ₁ 及びＴ₂ は図４（ａ）に示した
Ｔ₁、Ｔ₂ と同様である。また三角波の波高値は、例え
ば０．１Ｖ程度ずつ増加させる。

【００６１】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔Ｔ₂ 中に、導電性膜４を局所的に破壊、変形しない程
度の電圧を印加し、電流を測定して検知することができ
る。例えば、０．１Ｖ程度の電圧印加により流れる電流
を測定し、抵抗値を求めて、１ＭΩ以上の抵抗を示した
時、通電フォーミングを終了する。

【００６２】４）導電性膜４に電子放出部５を形成した
素子には、活性化工程と呼ばれる処理を施すのが好まし
い。この活性化工程により、素子電流Ｉ_f 、放出電流Ｉ
_e を著しく変化させることができる。

【００６３】活性化工程は、例えば有機物質のガスを含
有する雰囲気下で、素子電極２、３間にパルスの印加を
繰り返すことで行なうことができる。この雰囲気は、例
えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用いて真空
容器内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機ガスを
利用して形成することができる他、イオンポンプなどに
より一旦十分に排気した真空中に適当な有機物質のガス
を導入することによっても得られる。この時の好ましい
有機物質のガス圧は、前述の素子電極の形態、真空容器
の形状や、有機物質の種類などにより異なるため、場合
に応じ適宜設定される。適当な有機物質としては、アル
カン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族
炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、
アミン類、フェノール、カルボン酸、スルホン酸等の有
機酸類等を挙げることができ、具体的には、メタン、エ
タン、プロパンなどＣ_n Ｈ_2n+2で表わされる飽和炭化水
素、エチレン、プロピレンなどＣ_n Ｈ_2n等の組成式で表
わされる不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノ
ール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、エ
チルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等
が使用できる。この処理により、雰囲気中に存在する有
機物質から、炭素或いは炭素化合物が素子上に堆積し、
素子電流Ｉ_f、放出電流Ｉ_e が著しく変化するようにな
る。

【００６４】炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファ
イト（いわゆるＨＯＰＧ、ＰＧ、ＧＣを包含するもの
で、ＨＯＰＧはほぼ完全なグラファイト結晶構造、ＰＧ
は結晶粒が２０ｎｍ程度で結晶構造がやや乱れたもの、
ＧＣは結晶粒が２ｎｍ程度になり結晶構造の乱れがさら
に大きくなったものを指す）、非晶質カーボン（アモル
ファスカーボン、及び、アモルファスカーボンと前記グ
ラファイトの微結晶の混合物を指す）であり、その膜厚
は５０ｎｍ以下が好ましく、３０ｎｍ以下が望ましい。

【００６５】活性化工程の終了判定は、素子電流Ｉ_f と
放出電流Ｉ_e を測定しながら、適宜行なうことができ
る。尚、パルス幅、パルス間隔、パルス波高値などは適
宜設定される。

【００６６】５）このような工程を経て得られた電子放
出素子は、安定化工程を行なうことが好ましい。この工
程は、真空容器内の有機物質を排気する工程である。真
空容器を排気する真空排気装置は、装置から発生するオ
イルが素子の特性に影響を与えないように、オイルを使
用しないものを用いるのが好ましい。具体的には、ソー
プションポンプ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げ
ることができる。

【００６７】前記活性化工程で排気装置として油拡散ポ
ンプやロータリーポンプを用い、これから発生するオイ
ル成分に由来する有機ガスを用いた場合には、この成分
の分圧を極力低く抑える必要がある。真空容器内の有機
成分の分圧は、上記炭素或いは炭素化合物がほぼ新たに
堆積しない分圧で１．３×１０^-6Ｐａ以下が好ましく、
さらには１．３×１０^-8Ｐａ以下が特に好ましい。さら
に真空容器内を排気する時には、真空容器全体を加熱し
て、真空容器内壁や、電子放出素子に吸着した有機物質
分子を排気し易くするのが好ましい。この時の加熱条件
は、８０〜２５０℃、好ましくは１５０℃以上で、でき
るだけ長時間処理するのが望ましいが、特にこの条件に
限るものではなく、真空容器の大きさや形状、電子放出
素子の構成などの諸条件により適宜選ばれる条件により
行なう。真空容器内の圧力は極力低くすることが必要
で、１×１０^-5Ｐａ以下が好ましく、さらには１．３×
１０^-6Ｐａ以下が特に好ましい。

【００６８】上記安定化工程を行なった後の駆動時の雰
囲気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが
好ましいが、これに限るものではなく、有機物質が十分
除去されていれば、圧力自体は多少上昇しても十分安定
な特性を維持することができる。このような真空雰囲気
を採用することにより、新たな炭素或いは炭素化合物の
堆積を抑制でき、結果として素子電流Ｉ_f 、放出電流Ｉ
_e が安定する。

【００６９】本発明の電子放出素子の基本特性につい
て、前述の平面型表面伝導型電子放出素子を例に挙げて
図５、図６を参照しながら説明する。

【００７０】図５は、真空処理装置の一例を示す模式図
であり、この真空処理装置は測定評価装置としての機能
をも兼ね備えている。図５においても、図１に示した部
位と同じ部位には図１に付した符号と同一の符号を付し
ている。

【００７１】図５において、５５は真空容器であり、５
６は排気ポンプである。真空容器５５内には電子放出素
子が配されている。即ち、１は電子放出素子を構成する
基板であり、２及び３は素子電極、４は導電性膜、５は
電子放出部である。また、５１は電子放出素子に素子電
圧Ｖ_f を印加するための電源、５０は素子電極２、３間
の導電性膜４を流れる素子電流Ｉ_f を測定するための電
流計、５４は素子の電子放出部５より放出される放出電
流Ｉ_e を捕捉するためのアノード電極、５３はアノード
電極５４に電圧を印加するための高圧電源、５２は電子
放出部２より放出される放出電流Ｉ_e を測定するための
電流計である。一例として、アノード電極５４の電圧を
１ｋＶ〜１０ｋＶの範囲とし、アノード電極５４と電子
放出素子との距離Ｈを２〜８ｍｍの範囲として測定を行
なう。

【００７２】真空容器５５内には、不図示の真空系等の
真空雰囲気下での測定に必要な機器が設けられていて、
所望の真空雰囲気下での測定評価を行なえるようになっ
ている。

【００７３】排気ポンプ５６は、ターボポンプ、ロータ
リーポンプ等からなる通常の高真空装置系とイオンポン
プ等からなる超高真空装置系とにより構成されている。
ここに示した電子放出素子基板を配した真空処理装置の
全体は、不図示のヒーターにより加熱できる。従って、
この真空処理装置を用いると、前述の通電フォーミング
以降の工程も行なうことができる。

【００７４】図６は、図５に示した真空処理装置を用い
て測定された放出電流Ｉ_e 及び素子電流Ｉ_f と、素子電
圧Ｖ_f との関係を模式的に示した図である。図６におい
ては、放出電流Ｉ_e が素子電流Ｉ_f に比べて著しく小さ
いので、任意単位で示している。尚、縦・横軸ともリニ
アスケールである。

【００７５】図６からも明らかなように、本発明の電子
放出素子は、放出電流Ｉ_e に関して次の３つの特徴的性
質を有する。

【００７６】第１に、本素子はある電圧（しきい値電圧
と呼ぶ；図６中のＶ_th）以上の素子電圧を印加すると急
激に放出電流Ｉ_e が増加し、一方しきい値電圧Ｖ_th以下
では放出電流Ｉ_e がほとんど検出されない。つまり、放
出電流Ｉ_e に対する明確なしきい値電圧Ｖ_thを持った非
線形素子である。

【００７７】第２に、放出電流Ｉ_e が素子電圧Ｖ_f に単
調増加依存するため、放出電流Ｉ_eは素子電圧Ｖ_f で制
御できる。

【００７８】第３に、アノード電極５４（図５参照）に
捕捉される放出電荷は、素子電圧Ｖ_f を印加する時間に
依存する。つまり、アノード電極５４に捕捉される電荷
量は、素子電圧Ｖ_f を印加する時間により制御できる。

【００７９】以上の説明より理解されるように、本発明
の電子放出素子は、入力信号に応じて、電子放出特性を
容易に制御できることになる。この性質を利用すると複
数の電子放出素子を配して構成した電子源、画像形成装
置等、多方面への応用が可能となる。

【００８０】図６においては、素子電流Ｉ_f も素子電圧
Ｖ_f に対して単調増加する（以下、「ＭＩ特性」と称す
る）例を示したが、素子電流Ｉ_f が素子電圧Ｖ_f に対し
て電圧制御型負性抵抗特性（以下、「ＶＣＮＲ特性」と
称する）を示す場合もある（不図示）。これらの特性
は、前述の工程を制御することで制御できる。

【００８１】以上のような本発明の電子放出素子の特徴
的特性のため、複数の電子放出素子を配置した電子源は
画像形成装置等でも、入力信号に応じて容易に放出電子
量を制御することができることとなり、多方面に応用す
ることができる。

【００８２】本発明の電子放出素子の応用例について以
下に述べる。本発明の電子放出素子を複数個基板上に配
列し、例えば電子源、さらには画像形成装置が構成でき
る。電子放出素子の配列については、種々のものが採用
できる。一例として、並列に配置した多数の電子放出素
子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を多数個配
し（行方向）、この配線と直交する方向（列方向）で、
該電子放出素子の上方に配した制御電極（グリッド電
極）により、電子放出素子からの電子を制御駆動する梯
子状配置のものがある。これとは別に、電子放出素子を
Ｘ方向及びＹ方向に行列状に複数個配し、同じ行に配さ
れた複数の電子放出素子の電極の一方をＸ方向の配線に
共通に接続し、同じ列に配された複数の電子放出素子の
電極の他方をＹ方向の配線に共通に接続するものが挙げ
られる。このような配置はいわゆる単純マトリクス配置
である。先ず単純マトリクス配置について以下に詳述す
る。

【００８３】本発明の電子放出素子については、前述し
た通り３つの特性がある。即ち、電子放出素子からの放
出電子は、しきい値電圧以上では対向する素子電極間に
印加するパルス状電圧の波高値と幅で制御できる。一
方、しきい値電圧以下では殆ど電子は放出されない。こ
の特性によれば、多数の電子放出素子を配置した場合に
おいても、個々の素子にパルス状電圧を適宜印加すれ
ば、入力信号に応じて、電子放出素子を選択して電子放
出量を制御できる。

【００８４】以下、この原理に基づき、本発明の電子放
出素子の一実施形態である表面伝導型電子放出素子を複
数配置して得られる電子源基板について図７を用いて説
明する。図７において、７１は電子源基板、７２はＸ方
向配線、７３はＹ方向配線である。７４は表面伝導型電
子放出素子、７５は結線である。

【００８５】ｍ本のＸ方向配線７２は、Ｄ_x1、Ｄ_x2、…
…、Ｄ_xmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等
を用いて形成された導電性金属等で構成することができ
る。配線の材料、膜厚、幅は適宜設計される。Ｙ方向配
線７３は、Ｄ_y1、Ｄ_y2、……、Ｄ_ynのｎ本の配線よりな
り、Ｘ方向配線７２と同様に形成される。これらｍ本の
Ｘ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３との間には、不
図示の層間絶縁層が設けられており、両者を電気的に分
離している（ｍ、ｎは共に正の整数）。

【００８６】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等を用いて形成されたＳｉＯ₂ 等で構成
される。例えば、Ｘ方向配線７２を形成した基板７１の
全面或いは一部に所望の形状で形成され、特に、Ｘ方向
配線７２とＹ方向配線７３の交差部の電位差に耐え得る
ように、膜厚、材料、製法が適宜設定される。Ｘ方向配
線７２とＹ方向配線７３は、それぞれ外部端子として引
き出されている。

【００８７】電子放出素子７４を構成する一対の素子電
極（不図示）は、それぞれｍ本のＸ方向配線７２とｎ本
のＹ方向配線７３に、導電性金属等からなる結線７５に
よって電気的に接続されている。

【００８８】Ｘ方向配線７２とＹ方向配線７３を構成す
る材料、結線７５を構成する材料、及び、一対の素子電
極を構成する材料は、その構成元素の一部或いは全部が
同一であっても、またそれぞれ異なっていても良い。こ
れらの材料は、例えば前述の素子電極の材料より適宜選
択される。素子電極を構成する材料と配線材料が同一で
ある場合には、素子電極に接続した配線は素子電極であ
ると言うこともできる。

【００８９】Ｘ方向配線７２には、Ｘ方向に配列した電
子放出素子７４の行を選択するための走査信号を印加す
る不図示の走査信号印加手段が接続される。一方、Ｙ方
向配線７３には、Ｙ方向に配列した電子放出素子７４の
各列を入力信号に応じて変調するための、不図示の変調
信号発生手段が接続される。各電子放出素子に印加され
る駆動電圧は、当該素子に印加される走査信号と変調信
号の差電圧として供給される。

【００９０】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて、個別の素子を選択し、独立に駆動可能とす
ることができる。

【００９１】このような単純マトリクス配置の電子源を
用いて構成した画像形成装置について、図８、図９、及
び図１０を用いて説明する。図８は画像形成装置の表示
パネルの一例を示す模式図であり、図９は図８の画像形
成装置に使用される蛍光膜の模式図である。図１０はＮ
ＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行なうための駆
動回路の一例を示すブロック図である。尚、図７に示し
た部位と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略す
る。尚、便宜上導電性膜４は省略した。

【００９２】図８において、８１は電子源基板７１を固
定したリアプレート、８６はガラス基板８３の内面に蛍
光膜８４とメタルバック８５等が形成されたフェースプ
レートである。８２は支持枠であり、該支持枠８２に
は、リアプレート８１、フェースプレート８６がフリッ
トガラス等を用いて接続されている。８８は外囲器であ
り、例えば大気中或いは窒素中で、４００〜５００℃の
温度範囲で１０分間以上焼成することで封着して構成さ
れる。

【００９３】外囲器８８は、上述の如く、フェースプレ
ート８６、支持枠８２、リアプレート８１で構成され
る。リアプレート８１は主に電子源基板７１の強度を補
強する目的で設けられるため、基板７１自体で十分な強
度を持つ場合は別体のリアプレート８１は不要である。
即ち、基板７１に直接支持枠８２を封着し、フェースプ
レート８６、支持枠８２及び基板７１で外囲器８８を構
成しても良い。一方、フェースプレート８６とリアプレ
ート８１の間に、スペーサーと呼ばれる不図示の支持体
を設置することにより、大気圧に対して十分な強度を持
つ外囲器８８を構成することもできる。

【００９４】図９は、蛍光膜を示す模式図である。蛍光
膜８４は、モノクロームの場合は蛍光体のみで構成する
ことができる。カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配列
により、ブラックストライプ（図９（ａ））、或いはブ
ラックマトリクス（図９（ｂ））等と呼ばれる黒色導電
材９１と蛍光体９２とから構成することができる。ブラ
ックストライプ、ブラックマトリクスを設ける目的は、
カラー表示の場合、必要となる三原色蛍光体９２間の塗
り分け部を黒くすることで混色等を目立たなくすること
と、蛍光膜８４における外光反射によるコントラストの
低下を抑制することにある。黒色導電材９１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、光の透過及び反射が少ない材料を用
いることができる。

【００９５】ガラス基板８３に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈殿法や印刷法等
が採用できる。蛍光膜８４の内面側には、通常メタルバ
ック８５が設けられる。メタルバックを設ける目的は、
蛍光体の発光のうち内面側への光をガラス基板８３側へ
鏡面反射することにより輝度を向上させること、電子ビ
ーム加速電圧を印加するための電極として作用させるこ
と、外囲器内で発生した負イオンの衝突によるダメージ
から蛍光体を保護すること等である。メタルバックは、
蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理（通
常、「フィルミング」と呼ばれる）を行ない、その後Ａ
ｌを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製できる。

【００９６】また、フェースプレート８６には、さらに
蛍光膜８４の導電性を高めるため、蛍光膜８４の外面側
に透明電極（不図示）を設けても良い。

【００９７】前述の封着を行なう際、カラーの場合は各
色蛍光体と電子放出素子とを対応させる必要があり、十
分な位置合わせが不可欠となる。

【００９８】図８に示した画像形成装置は、例えば以下
のようにして製造される。図１９は以下の工程に用いる
装置の概要を示す模式図であり、図中、１９０はボン
ベ、１９１はアンプル、１９２は排気管、１９３は真空
チャンバー、１９４はゲートバルブ、１９５は排気装
置、１９６は圧力計、１９７は四重極質量分析器、１９
８ａ，１９８ｂはガス導入ライン、１９９ａ，１９９ｂ
はガス導入制御装置である。

【００９９】未フォーミングの表示パネルを構成する。
該表示パネルの外囲器８８は排気管１９２を介して真空
チャンバー１９３に連結され、さらにゲートバルブ１９
４を介して排気装置１９５に接続される。真空チャンバ
ー１９３には、内部の圧力及び雰囲気中の各成分の分圧
を測定するために、圧力計１９６、四重極質量分析器１
９７等が取り付けられている。外囲器８８内部の圧力な
どを直接測定することは困難であるため、該真空チャン
バー１９３内の圧力などを測定し、処理条件を制御す
る。該真空チャンバー１９３には、さらに必要なガスを
真空チャンバー１９３内に導入して雰囲気を制御するた
め、ガス導入ライン１９８が接続されている。外囲器８
８は不図示のヒータによって室温以上に加熱できるよう
になっている。

【０１００】ガス導入ライン１９８の他端には導入物質
源として、導入物質が貯蔵されたボンベ１９０やアンプ
ル１９１が接続されている。ガス導入ライン１９８の途
中には、導入物質を導入するレートを制御するための導
入制御装置１９９が設けられている。該導入制御装置１
９９としては、具体的には、スローリークバルブなど逃
す流量を制御可能なバルブや、マスフローコントローラ
などが、導入物質の種類に応じてそれぞれ使用可能であ
る。

【０１０１】図１９の装置により外囲器８８の内部を排
気し、フォーミングを行なう。この際、外囲器８８は不
図示のヒーターによって５０℃以上に加熱され、本発明
にかかる凝集促進ガスがガス導入ライン１９８から導入
される。また、この際、例えば、図２０に示すように、
Ｙ方向配線７３を共通電極２０１に接続し、Ｘ方向配線
７２の内の一つに接続された素子の電源２０２によって
同時に電圧パルスを印加して、フォーミングを行なうこ
とができる。パルスの形状や処理の終了の判定などの条
件は、前述した電子放出素子の製造方法に準じて選択す
れば良い。

【０１０２】また、複数のＸ方向配線に、位相をずらせ
たパルスを順次印加（スクロール）することにより、複
数のＸ方向配線に接続された素子をまとめてフォーミン
グすることも可能である。

【０１０３】引き続き、前述した電子放出素子の製造方
法に準じて、活性化工程を行なう。即ち、外囲器８８内
部を十分に排気した後、有機物質をガス導入ライン１９
８から導入するか、或いは、オイル拡散ポンプやロータ
リーポンプで排気し、これによって真空雰囲気中に残留
する有機物質を用いて、有機物質を含む雰囲気を形成す
る。また、必要に応じて、有機物質以外の物質も導入さ
れる場合がある。このようにして形成した、有機物質を
含む雰囲気中で各電子放出素子に電圧を印加することに
より、炭素或いは炭素化合物、もしくはこれらの混合物
が電子放出部に堆積し、電子放出量が大幅に上昇する。
当該活性化工程において、電子放出素子に電圧を印加す
る方法としては、フォーミング処理と同様の結線によ
り、一つの方向配線に接続された素子に、同時に電圧パ
ルスを印加すれば良い。

【０１０４】上記活性化工程に引き続き、前述した電子
放出素子の製造方法に準じて、安定化工程を行なう。即
ち、外囲器８８を加熱して、８０〜２５０℃に保持しな
がら、イオンポンプ、ソープションポンプなどのオイル
を使用しない排気装置１９５により排気管１９２を通じ
て排気し、１×１０^-5Ｐａ程度の真空度の有機物質の十
分少ない雰囲気にした後、排気管１９２をバーナーで熱
して溶解させて封じ切る。

【０１０５】外囲器８８の封止後の圧力を維持するため
に、ゲッター処理を行なうこともできる。これは、外囲
器８８の封止を行なう直前或いは封止後に、抵抗加熱或
いは高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器８８内の
所定の位置に配置されたゲッター（不図示）を加熱し、
蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常Ｂａ等が
主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、例えば１×
１０^-5Ｐａ以上の真空度を維持するものである。

【０１０６】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行なうための駆動回路の構
成例について、図１０を用いて説明する。図１０におい
て、１０１は画像表示パネル、１０２は走査回路、１０
３は制御回路、１０４はシフトレジスタ、１０５はライ
ンメモリ、１０６は同期信号分離回路、１０７は変調信
号発生器、Ｖ_x 及びＶ_a は直流電圧源である。

【０１０７】表示パネル１０１は、端子Ｄ_x1〜Ｄ_xm、端
子Ｄ_y1〜Ｄ_yn及び高圧端子８７を介して外部の電気回路
と接続している。端子Ｄ_x1〜Ｄ_xmには表示パネル１０１
内に設けられた電子源、即ちｍ行ｎ列の行列状にマトリ
クス配線された電子放出素子群を１行（ｎ素子）ずつ順
次駆動するための走査信号が印加される。端子Ｄ_y1〜Ｄ
_ynには、前記走査信号により選択された１行の電子放出
素子の各素子の出力電子ビームを制御するための変調信
号が印加される。高圧端子８７には、直流電圧源Ｖ_a よ
り、例えば１０ｋＶの直流電圧が供給されるが、これは
電子放出素子から放出される電子ビームに、蛍光体を励
起するのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧
である。

【０１０８】次に走査回路１０２について説明する。同
回路は、内部にｍ個のスイッチング素子（図１０中、Ｓ
₁ 〜Ｓ_m で模式的に示す）を備えたものである。各スイ
ッチング素子は、直流電圧源Ｖ_x の出力電圧もしくは０
［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、表
示パネル１０１の端子Ｄ_x1〜Ｄ_xmと電気的に接続され
る。各スイッチング素子Ｓ₁ 〜Ｓ_m は、制御回路１０３
が出力する制御信号Ｔ_scanに基づいて動作するものであ
り、例えばＦＥＴのようなスイッチング素子を組み合わ
せることにより構成することができる。

【０１０９】直流電圧源Ｖ_x は、電子放出素子の特性
（電子放出しきい値電圧）に基づき、走査されていない
素子に印加される駆動電圧が電子放出しきい値電圧以下
となるような一定電圧を出力するように設定されてい
る。

【０１１０】制御回路１０３は、外部より入力される画
像信号に基づいて適切な表示が行なわれるように、各部
の動作を整合させる機能を有する。制御回路１０３は、
同期信号分離回路１０６より送られる同期信号Ｔ_syncに
基づいて、各部に対してＴ_scan、Ｔ_sft 及びＴ_mry の各
制御信号を発生する。

【０１１１】同期信号分離回路１０６は、外部から入力
されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から、同期信号成分と
輝度信号成分とを分離するための回路で、一般的な周波
数分離（フィルタ）回路等を用いて構成できる。同期信
号分離回路１０６により分離された同期信号は、垂直同
期信号と水平同期信号よりなるが、ここでは説明の便宜
上Ｔ_sync信号として図示した。前記テレビ信号から分離
された画像の輝度信号成分は、便宜上ＤＡＴＡ信号と表
わした。このＤＡＴＡ信号は、シフトレジスタ１０４に
入力される。

【０１１２】シフトレジスタ１０４は、時系列的にシリ
アルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を、画像の１ライン
毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制
御回路１０３より送られる制御信号Ｔ_sft に基づいて動
作する（即ち、制御信号Ｔ_sft はシフトレジスタ１０４
のシフトクロックであると言い換えても良い）。シリア
ル／パラレル変換された画像１ライン分のデータ（電子
放出素子ｎ素子分の駆動データに相当）は、Ｉ_d1〜Ｉ_dn
のｎ個の並列信号として前記シフトレジスタ１０４より
出力される。

【０１１３】ラインメモリ１０５は、画像１ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶するための記憶装置であ
り、制御回路１０３より送られる制御信号Ｔ_mry に従っ
て適宜Ｉ_d1〜Ｉ_dnの内容を記憶する。記憶された内容
は、Ｉ_d'1 〜Ｉ_d'n として出力され、変調信号発生器１
０７に入力される。

【０１１４】変調信号発生器１０７は、画像データＩ
_d'1 〜Ｉ_d'n の各々に応じて、電子放出素子の各々を適
切に駆動変調するための信号源であり、その出力信号
は、端子Ｄ_y1〜Ｄ_ynを通じて表示パネル１０１内の電子
放出素子に印加される。

【０１１５】前述したように、本発明の電子放出素子は
放出電流Ｉ_e に関して以下の基本特性を有している。即
ち、電子放出には明確なしきい値電圧Ｖ_thがあり、Ｖ_th
以上の電圧が印加された時のみ電子放出が生じる。電子
放出しきい値以上の電圧に対しては、素子への印加電圧
の変化に応じて放出電流も変化する。このことから、本
素子にパルス状の電圧を印加する場合、例えば電子放出
しきい値電圧以下の電圧を印加しても電子放出を生じな
いが、電子放出しきい値電圧以上の電圧を印加する場合
には電子ビームが出力される。その際、パルスの波高値
Ｖ_m を変化させることにより、出力電子ビームの強度を
制御することが可能である。また、パルスの幅Ｐ_w を変
化させることにより、出力される電子ビームの電荷の総
量を制御することが可能である。

【０１１６】従って、入力信号に応じて電子放出素子を
変調する方式としては、電圧変調方式とパルス幅変調方
式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器１０７としては、一定長さの電圧パ
ルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パル
スの波高値を変調できるような電圧変調方式の回路を用
いることができる。パルス幅変調方式を実施するに際し
ては、変調信号発生器１０７として、一定の波高値の電
圧パルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧
パルスの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を
用いることができる。

【０１１７】シフトレジスタ１０４やラインメモリ１０
５は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式のもの
でも採用できる。画像信号のシリアル／パラレル変換や
記憶が所定の速度で行なわれれば良いからである。

【０１１８】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化
する必要があるが、これには同期信号分離回路１０６の
出力部にＡ／Ｄ変換器を設ければ良い。これに関連して
ラインメモリ１０５の出力信号がデジタル信号かアナロ
グ信号かにより、変調信号発生器１０７に用いられる回
路が若干異なったものとなる。即ち、デジタル信号を用
いた電圧変調方式の場合、変調信号発生器１０７には、
例えばＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等
を付加する。パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器
１０７には、例えば高速の発振器及び発振器の出力する
波数を計数する計数器（カウンタ）及び計数器の出力値
と前記メモリの出力値を比較する比較器（コンパレー
タ）を組み合わせた回路を用いる。必要に応じて、比較
器の出力するパルス幅変調された変調信号を電子放出素
子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加す
ることもできる。

【０１１９】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器１０７には、例えばオペアンプ等を
用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフト
回路等を付加することもできる。パルス幅変調方式の場
合には、例えば電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を採用で
き、必要に応じて電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増
幅するための増幅器を付加することもできる。

【０１２０】このような構成を取り得る本発明の画像形
成装置においては、各電子放出素子に、容器外端子Ｄ_x1
〜Ｄ_xm、Ｄ_y1〜Ｄ_ynを介して電圧を印加することによ
り、電子放出が生じる。同時に高圧端子８７を介してメ
タルバック８５或いは透明電極（不図示）に高電圧を印
加し、電子ビームを加速する。加速された電子は、蛍光
膜８４に衝突し、発光が生じて画像が形成される。

【０１２１】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明の画像形成装置の一例であり、本発明の技術思想に基
づいて種々の変形が可能である。入力信号についてはＮ
ＴＳＣ方式を挙げたが、入力信号はこれに限られるもの
ではなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式等の他、これらより
も多数の走査線からなるテレビジョン信号（例えば、Ｍ
ＵＳＥ方式をはじめとする高品位ＴＶ）方式も採用でき
る。

【０１２２】次に、前述の梯子状配置の電子源及び画像
形成装置について、図１１及び図１２を用いて説明す
る。

【０１２３】図１１は、梯子状配置の電子源の一例を示
す模式図である。図１１において、１１０は電子源基
板、１１１は電子放出素子である。１１２は電子放出素
子１１１を接続するための共通配線Ｄ₁ 〜Ｄ₁₀であり、
これらは外部端子として引き出されている。電子放出素
子１１１は基板１１０上に、Ｘ方向に並列に複数個配置
されている（これを素子行と呼ぶ）。この素子行が複数
行配置されて電子源を構成している。各素子行の共通配
線間に駆動電圧を印加することで、各素子行を独立に駆
動させることができる。即ち、電子ビームを放出させた
い素子行には電子放出しきい値以上の電圧を印加し、電
子ビームを放出させたくない素子行には電子放出しきい
値以下の電圧を印加する。各素子行間に位置する共通配
線Ｄ₂ 〜Ｄ₉ は、例えばＤ₂ とＤ₃ を一体の同一配線と
することもできる。

【０１２４】図１２は、梯子状配置の電子源を備えた画
像形成装置におけるパネル構造の一例を示す模式図であ
る。１２０はグリッド電極、１２１は電子が通過するた
めの開口、Ｄ₁ 〜Ｄ_m は容器外端子、Ｇ₁ 〜Ｇ_n はグリ
ッド電極１２０に接続された容器外端子である。１１０
は各素子行間の共通配線を同一配線とした電子源基板で
ある。図１２においては、図８、図１１に示した部位と
同じ部位には同一の符号を付した。尚、便宜上導電性膜
４は省略した。ここに示した画像形成装置と、図８に示
した単純マトリクス配置の画像形成装置との大きな違い
は、電子源基板１１０とフェースプレート８６の間にグ
リッド電極１２０を備えているか否かである。

【０１２５】図１２においては、基板１１０とフェース
プレート８６の間には、グリッド電極１２０が設けられ
ている。グリッド電極１２０は、電子放出素子１１１か
ら放出された電子ビームを変調するためのものであり、
梯子状配置の素子行と直交して設けられたストライプ状
の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に対応し
て１個ずつ円形の開口１２１が設けられている。グリッ
ド電極の形状や配置は、図１２に示したものに限定され
るものではない。例えば、開口としてメッシュ状に多数
の通過口を設けることもでき、グリッド電極を電子放出
素子の周囲や近傍に設けることもできる。

【０１２６】容器外端子Ｄ₁ 〜Ｄ_m 及びＧ₁ 〜Ｇ_n は不
図示の制御回路に接続されている。そして素子行を１列
ずつ順次駆動（走査）していくのと同期してグリッド電
極列に画像１ライン分の変調信号を同時に印加する。こ
れにより、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画
像を１ラインずつ表示することができる。

【０１２７】以上説明した本発明の画像形成装置は、テ
レビジョン放送の表示装置、テレビ会議システムやコン
ピュータ等の表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構
成された光プリンタとしての画像形成装置等としても用
いることができる。

【０１２８】図１７は、本発明の画像形成装置を、例え
ばテレビジョン放送をはじめとする種々の画像情報源よ
り提供される画像情報を表示できるように構成した一例
を示す図である。

【０１２９】図中、１７００はディスプレイパネル、１
７０１はディスプレイパネルの駆動回路、１７０２はデ
ィスプレイコントローラ、１７０３はマルチプレクサ、
１７０４はデコーダ、１７０５は入出力インタフェース
回路、１７０６はＣＰＵ、１７０７は画像生成回路、１
７０８〜１７１０は画像メモリインタフェース回路、１
７１１は画像入力インターフェース回路、１７１２及び
１７１３はＴＶ信号受信回路、１７１４は入力部であ
る。

【０１３０】尚、本画像形成装置は、例えばテレビジョ
ン信号のように、映像情報と音声情報の両方を含む信号
を受信する場合には当然映像の表示と同時に音声を再生
するものであるが、本発明の特徴と直接関係しない音声
情報の受信、分離、再生、処理、記憶等に関する回路や
スピーカー等については説明を省略する。

【０１３１】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明する。

【０１３２】先ず、ＴＶ信号受信回路１７１３は、例え
ば電波や空間光通信等のような無線伝送系を用いて伝送
されるＴＶ信号を受信するための回路である。受信する
ＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、例えばＮ
ＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式等、いずれの
方式でも良い。また、これらよりさらに多数の走査線よ
りなるＴＶ信号、例えばＭＵＳＥ方式をはじめとするい
わゆる高品位ＴＶ信号は、大面積化や大画素数化に適し
た前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好適な信
号源である。

【０１３３】上記ＴＶ信号受信回路１７１３で受信され
たＴＶ信号は、デコーダ１７０４に出力される。

【０１３４】また、ＴＶ信号受信回路１７１２は、例え
ば同軸ケーブルや光ファイバ等のような有線伝送系を用
いて伝送されるＴＶ信号を受信するための回路である。
前記ＴＶ信号受信回路１７１３と同様に、受信するＴＶ
信号の方式は特に限られるものではなく、また本回路で
受信されたＴＶ信号もデコーダ１７０４に出力される。

【０１３５】画像入力インターフェース回路１７１１
は、例えばＴＶカメラや画像読み取りスキャナーなどの
画像入力装置から供給される画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ１７０４に出
力される。

【０１３６】画像メモリインターフェース回路１７１０
は、ビデオテープレコーダ（以下「ＶＴＲ」と称する）
に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた画像信号はデコーダ１７０４に出力される。

【０１３７】画像メモリインターフェース回路１７０９
は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取り込
むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ１７
０４に出力される。

【０１３８】画像メモリインターフェース回路１７０８
は、静止画ディスクのように、静止画像データを記憶し
ている装置から画像信号を取り込むための回路で、取り
込まれた静止画像データはデコーダ１７０４に入力され
る。

【０１３９】入出力インターフェース回路１７０５は、
本画像表示装置と、外部のコンピュータ、コンピュータ
ネットワークもしくはプリンタなどの出力装置とを接続
するための回路である。画像データや文字・図形情報の
入出力や、場合によっては本画像形成装置の備えるＣＰ
Ｕ１７０６と外部との間で制御信号や数値データの入出
力などを行なうことも可能である。

【０１４０】画像生成回路１７０７は、前記入出力イン
ターフェース回路１７０５を介して外部から入力される
画像データや文字・図形情報や、或いはＣＰＵ１７０６
より出力される画像データや文字・図形情報に基づき、
表示用画像データを生成するための回路である。本回路
の内部には、例えば画像データや文字・図形情報を蓄積
するための書き換え可能メモリや、文字コードに対応す
る画像パターンが記憶されている読み出し専用メモリ
や、画像処理を行なうためのプロセッサ等をはじめとし
て、画像の生成に必要な回路が組み込まれている。

【０１４１】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ１７０４に出力されるが、場合によっては
前記入出力インターフェース回路１７０５を介して外部
のコンピュータネットワークやプリンタに出力すること
も可能である。

【０１４２】ＣＰＵ１７０６は、主として本画像表示装
置の動作制御や、表示画像の生成や選択、編集に関わる
作業を行なう。

【０１４３】例えば、マルチプレクサ１７０３に制御信
号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を
適宜選択したり組み合わせたりする。その際には表示す
る画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ１
７０２に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や走
査方法（例えばインターレースかノンインターレース
か）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜制
御する。また、前記画像生成回路１７０７に対して画像
データや文字・図形情報を直接出力したり、或いは前記
入出力インターフェース回路１７０５を介して外部のコ
ンピュータやメモリをアクセスして画像データや文字・
図形情報を入力する。

【０１４４】尚、ＣＰＵ１７０６は、これ以外の目的の
作業にも関わるものであっても良い。例えば、パーソナ
ルコンピュータやワードプロセッサ等のように、情報を
生成したり処理する機能に直接関わっても良い。或いは
前述したように、入出力インターフェース回路１７０５
を介して外部のコンピュータネットワークと接続し、例
えば数値計算等の作業を外部機器として共同して行なっ
ても良い。

【０１４５】入力部１７１４は、前記ＣＰＵ１７０６に
使用者が命令やプログラム、或いはデータなどを入力す
るためのものであり、例えばキーボードやマウスの他、
ジョイスティック、バーコードリーダー、音声認識装置
等の多様な入力機器を用いることが可能である。

【０１４６】デコーダ１７０４は、前記１７０７〜１７
１３より入力される種々の画像信号を３原色信号、また
は輝度信号とＩ信号、Ｑ信号に逆変換するための回路で
ある。尚、図中に点線で示すように、デコーダ１７０４
は内部に画像メモリを備えていることが望ましい。これ
は、例えばＭＵＳＥ方式をはじめとして、逆変換するの
際に画像メモリを必要とするようなテレビ信号を扱うた
めである。また、画像メモリを備えることにより、静止
画像の表示が容易になる。或いは前記画像生成回路１７
０７及びＣＰＵ１７０６と共同して、画像の間引き、補
完、拡大、縮小、合成をはじめとする画像処理や編集が
容易になるという利点が得られる。

【０１４７】マルチプレクサ１７０３は、前記ＣＰＵ１
７０６より入力される制御信号に基づき、表示画像を適
宜選択するものである。即ち、マルチプレクサ１７０３
はデコーダ１７０４から入力される逆変換された画像信
号の内から所望の画像信号を選択して駆動回路１７０１
に出力する。その場合には、一画面表示時間内で画像信
号を切り換えて選択することにより、いわゆる多画面テ
レビのように、一画面を複数の領域に分けて領域によっ
て異なる画像を表示することも可能である。

【０１４８】ディスプレイパネルコントローラ１７０２
は、前記ＣＰＵ１７０６より入力される制御信号に基づ
き、駆動回路１７０１の動作を制御するための回路であ
る。

【０１４９】ディスプレイパネルの基本的な動作に関わ
るものとして、例えばディスプレイパネルの駆動用電源
（不図示）の動作シーケンスを制御するための信号を駆
動回路１７０１に対して出力する。ディスプレイパネル
の駆動方法に関わるものとして、例えば画面表示周波数
や走査方法（例えばインターレースかノンインターレー
スか）を制御するための信号を駆動回路１７０１に対し
て出力する。また、場合によっては、表示画像の輝度や
コントラストや色調やシャープネスといった画質の調整
に関わる制御信号を駆動回路１７０１に対して出力する
場合もある。

【０１５０】駆動回路１７０１は、ディスプレイパネル
１７００に印加する駆動信号を発生するための回路であ
り、前記マルチプレクサ１７０３から入力される画像信
号と、前記ディスプレイパネルコントローラ１７０２よ
り入力される制御信号に基づいて動作するものである。

【０１５１】以上、各部の機能を説明したが、図１７に
例示した構成により、本画像形成装置においては、多様
な画像情報源より入力される画像情報をディスプレイパ
ネル１７００に表示することが可能である。即ち、テレ
ビジョン放送をはじめとする各種の画像信号は、デコー
ダ１７０４において逆変換された後、マルチプレクサ１
７０３において適宜選択され、駆動回路１７０１に入力
される。一方、ディスプレイコントローラ１７０２は、
表示する画像信号に応じて駆動回路１７０１の動作を制
御するための制御信号を発生する。駆動回路１７０１
は、上記画像信号と制御信号に基づいてディスプレイパ
ネル１７００に駆動信号を印加する。これにより、ディ
スプレイパネル１７００において画像が表示される。こ
れらの一連の動作は、ＣＰＵ１７０６により統括的に制
御される。

【０１５２】本画像形成装置においては、前記デコーダ
１７０４に内蔵する画像メモリや、画像生成回路１７０
７及び情報の中から選択したものを表示するだけでな
く、表示する画像情報に対して、例えば拡大、縮小、回
転、移動、エッジ強調、間引き、補完、色変換、画像の
縦横比変換等をはじめとする画像処理や、合成、消去、
接続、入れ替え、嵌め込み等をはじめとする画像編集を
行なうことも可能である。また、上記画像処理や画像編
集と同様に、音声情報に関しても処理や編集を行なうた
めの専用回路を設けても良い。

【０１５３】従って、本画像形成装置は、テレビジョン
放送の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止画像及び
動画像を扱う画像編集機器、コンピュータの端末機器、
ワードプロセッサをはじめとする事務用端末機器、ゲー
ム器などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業
用或いは民生用として極めて応用範囲が広い。

【０１５４】尚、図１７は、電子放出素子を電子ビーム
源とする表示パネルを用いた画像形成装置とする場合の
構成の一例を示したに過ぎず、本発明の画像形成装置が
これのみに限定されるものでないことは言うまでもな
い。

【０１５５】例えば、図１７の構成要素の内、使用目的
上必要のない機能に関わる回路は省いてもさしつかえな
い。また、これとは逆に、使用目的によってはさらに構
成要素を追加しても良い。例えば、本画像表示装置をテ
レビ電話機として応用する場合には、テレビカメラ、音
声マイク、照明器、モデムを含む送受信回路等を構成要
素に追加するのが好適である。

【０１５６】本画像形成装置においては、電子放出素子
を電子源としているので、ディスプレイパネルの薄型化
が容易なため、画像形成装置の奥行きを小さくすること
ができる。それに加えて、電子放出素子を電子ビーム源
とする表示パネルは大画面化が容易で輝度が高く、視野
角特性にも優れるため、画像形成装置は、臨場感にあふ
れ、迫力に富んだ画像を視認性良く表示することが可能
である。また、安定で高効率な電子放出特性が実現され
た電子源を用いることにより、長寿命で明るい高品位な
カラーフラットテレビが実現される。

【０１５７】

【実施例】［実施例１〜３、参考例１］本実施例、参考
例では、図１に示した構成の表面伝導型電子放出素子を
形成した。以下、本実施例、参考例の素子の製造工程を
説明する。

【０１５８】（１）洗浄した青板ガラス上に厚さ０．５
μｍのシリコン酸化膜をスパッタ法により形成し、これ
を基板１とした。この基板１上に、素子電極２、３のパ
ターンに対応する開口部を有するフォトレジスト（日立
化成社製「ＲＤ−２０００Ｎ−４１」）のマスクパター
ンを形成し、真空蒸着法により、厚さ５ｎｍのＴｉ、厚
さ３０ｎｍのＰｔを順次堆積した。次いで、上記フォト
レジレジストのマスクパターンを有機溶剤で溶解し、リ
フトオフによりＴｉ／Ｐｔ膜よりなる素子電極２、３を
形成した。素子電極間隙Ｌは１０μｍ、素子電極長さＷ
は３００μｍとした。

【０１５９】（２）次いで、インクジェット装置を用い
て導電性膜４を形成した。インクジェット装置としては
インクジェットプリンタ（キヤノン社製「ＢＪ−１０
ｖ」）の部品を用いた。また、導電性膜４を形成するた
めの有機金属化合物溶液としては、酢酸パラジウムモノ
エタノールアミン（以下「ＰＡＭＥ」と記す）０．８４
ｇを１２ｇの水に溶解したものを用いた。空気中で熱重
量（ＴＧ）分析を行ない、さらにＸ線回折（ＸＤ）測定
を行なった結果、ＰＡＭＥは温度の上昇に従い、１７０
℃付近で金属Ｐｄに分解し、２８０℃でＰｄＯが生成し
始めることがわかった。

【０１６０】上記インクジェット装置により、上記素子
電極２、３を連絡するように、上記ＰＡＭＥ水溶液の液
滴を付与し、乾燥する工程を６回繰り返した。

【０１６１】上記基板上に付与された液滴に大気中で３
５０℃、１０分間の加熱焼成処理を施し、ＰｄＯ微粒子
よりなる導電性膜４が得られた。この導電性膜は、直径
が約１２０μｍの概略円形で、膜厚は中央付近で約１０
ｎｍであった。

【０１６２】（３）次いで、フォーミング工程により電
子放出部５を形成した。上記のようにして導電性膜４を
形成した基板１を図５に示した真空処理装置の真空容器
５５内に設置し、排気装置５６により内部を２．７×１
０^-4Ｐａ以下となるように排気した。

【０１６３】次いで、上記の基板１をヒーター（図示し
ない）により、５０℃（実施例１）、１００℃（実施例
２）、１５０℃（実施例３）に加熱した。尚、温度を安
定させるため、この状態で１時間保持し、次のステップ
に進んだ。参考のため、１素子については加熱せず室温
（約２５℃）のままとした（参考例１）。

【０１６４】上記各温度で各素子の素子電極２、３間に
パルス電圧を印加した。パルス波形は図４（ａ）に示す
三角波パルスで、パルス波高値は１１Ｖ、パルス幅Ｔ₁
は１ｍｓｅｃ、パルス間隔Ｔ₂ は１０ｍｓｅｃとした。
尚、上記フォーミング用パルスの間に、波高値０．１Ｖ
の矩形波パルスを挿入して電流を測定し、抵抗値を検知
した。

【０１６５】次に、Ｈ₂ ：２％、Ｎ₂ ：９８％の混合ガ
スを上記真空容器５５内に導入し、圧力を５×１０^-2Ｐ
ａとした。いずれの素子においても、混合ガスの導入と
同時に素子に流れる電流が徐々に減少し、次いで増大に
転じた後、急激に減少した。加熱を行なった素子ではい
ずれも、抵抗値がすぐに１ＭΩを超えたため、その時点
で電圧の印加を停止した。加熱を行なわなかった素子で
は、３０分間で電圧印加を停止した。この時点で抵抗値
は１ＭΩを上回っており、Ｉ−Ｖ特性には若干のオーミ
ックな成分が含まれていた。

【０１６６】（４）上記真空容器５５内を一旦排気した
後、アセトンを導入して、圧力を２．７×１０^-1Ｐａと
し、素子電極２、３間に矩形波のパルス電圧を印加し、
活性化工程を行なった。パルス幅Ｔ₁ は０．５ｍｓｅ
ｃ、パルス間隔Ｔ₂ は１０ｍｓｅｃ、パルス波高値は１
５Ｖとし、４０分間印加した。

【０１６７】以上のようにして作製した各電子放出素子
の電子放出特性を測定した。測定に先立ち、真空容器５
５と電子放出素子をそれぞれ２００℃及び１５０℃に加
熱しつつ、真空容器５５内を排気して、圧力が１×１０
^-6Ｐａ以下となるまで待機した。この後、電子放出素子
にパルス幅Ｔ₁ ＝１００μｓｅｃ、パルス間隔Ｔ₂ ＝１
０ｍｓｅｃ、波高値１５Ｖの矩形波パルスを印加し、ア
ノード電極５４に１ｋＶの電位を印加して測定を行なっ
た。この時、電子放出素子とアノード電極５４の間隔Ｈ
は５ｍｍとした。

【０１６８】各素子の素子電流Ｉ_f 、放出電流Ｉ_e 、電
子放出効率η（％）〔＝（Ｉ_e ／Ｉ_f ）×１００〕は次
の通りである。

【０１６９】

【表１】

【０１７０】上記各素子について、７Ｖ（いずれの素子
においてもＩ_f についてのしきい値以下）においてＩ_f
を測定し、オーミックな電流成分を測定した。その結
果、参考例１の素子では約０．０５ｍＡ程度の電流が観
測されたが、他の素子ではいずれも測定されなかった。
従って、オーミック電流成分の発生を防止するために
は、本発明の製造方法が有効であることがわかった。
（但し、実施例３より、温度が高すぎると電子放出効率
が低下するため、適当な温度範囲で行なうことが好まし
いことがわかった。）

【０１７１】上記各素子と同様にして、上記工程（３）
まで行なった素子を取り出し、走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）及び顕微ラマン分光分析装置により観察した。ＳＥ
Ｍにより、フォーミング処理で形成された亀裂の形状を
観察した結果、実施例１及び実施例２と同じ条件で作製
した素子では、亀裂が導電性膜の全幅にわたって形成さ
れていたが、参考例１と同じ条件で作製した素子では、
導電性膜の周辺部には亀裂が見られなかった。また、実
施例３と同じ条件で作製した素子では、亀裂の幅が広く
なっている部分が実施例１、２の素子よりも明らかに多
くなっていた。

【０１７２】また、顕微ラマン分光分析装置により、導
電性膜の還元の状況を観察した結果、実施例２と実施例
３では、導電性膜の全体がほぼ完全に金属Ｐｄであった
が、実施例１では、図３に示すように、亀裂の周辺のＰ
ｄ領域３１を除いて若干のＰｄＯがあることがわかっ
た。参考例１の素子では、実施例１と同様であるが、Ｐ
ｄＯの量が多いようであった。

【０１７３】［参考例２、３］上記工程（３）におい
て、圧力が１×１０^-6Ｐａ以下の真空中においてパルス
電圧を印加する以外は、参考例２は実施例１と、参考例
３は実施例２と同様の条件で素子を作製した。参考例２
では抵抗値が１ＭΩを超えなかったのでパルスの印加を
３０分で停止した。参考例３では、実施例２よりも多少
時間がかかったが、パルス印加の開始からほどなく抵抗
値が１ＭΩを超えたのでその時点でパルスの印加を停止
した。

【０１７４】上記各素子について、実施例１、２と同様
にして電子放出特性とオーミックな電流成分を測定し
た。その結果、参考例２においては、前記参考例１と同
程度のオーミックな素子電流が観測され、電子放出特性
も参考例１と同程度であった。

【０１７５】また、参考例３の素子については、オーミ
ックな電流成分はほとんどなかったが、Ｉ_f ＝１．０ｍ
Ａ、Ｉ_e ＝０．９ｍＡ、η＝０．０９％となり、実施例
１、２の電子放出特性の方が優れていた。また、実施例
２と同様にして、同じ工程で（３）まで作製した素子に
ついてＳＥＭによる観察を行なったところ、亀裂の幅が
広くなっている部分が実施例２よりもやや多くなってい
た。

【０１７６】本参考例の結果より、Ｈ₂ 雰囲気中でフォ
ーミング処理を行なうことにより、オーミックな電流成
分の発生を防ぐために必要な温度を低くできることがわ
かった。また、同じ加熱条件でも作製される電子放出素
子の特性が良くなることがわかった。

【０１７７】［実施例４］本発明第４の実施例として、
平面型の表面伝導型電子放出素子を多数単純マトリクス
配置した図７のような電子源を用いて、画像形成装置を
構成した。

【０１７８】本実施例にかかる複数の電子放出素子がマ
トリクス配線された基板１の一部の平面図を図１３に示
す。また、図中のＡ−Ａ’断面図を図１４に示す（図
中、電子放出部５は省略する）。

【０１７９】本実施例にかかる電子源の製造工程を図１
５、図１６に示す。但し、図１３〜図１６中で同じ符号
を付したものは同じ部位を示す。ここで、１４１は層間
絶縁層、１４２はコンタクトホールである。以下に当該
工程を説明する。

【０１８０】工程−ａ清浄化した青板ガラス上に厚さ０．５μｍのシリコン酸
化膜をスパッタ法で形成した基板１上に、真空蒸着によ
り厚さ５ｎｍのＣｒ、厚さ６００ｎｍのＡｕを順次積層
した後、フォトレジスト（ヘキスト社製「ＡＺ１３７
０」）をスピンナーにより回転塗布、ベークした後、フ
ォトマスク像を露光、現像してＸ方向配線となる下配線
７２のレジストパターンを形成し、Ａｕ／Ｃｒ堆積膜を
ウエットエッチングして所望の形状の下配線７２を形成
した（図１５（ａ））。

【０１８１】工程−ｂ次に、厚さ１．０μｍのシリコン酸化膜からなる層間絶
縁層１４１をＲＦスパッタ法により堆積した（図１５
（ｂ））。

【０１８２】工程−ｃ工程−ｂで堆積したシリコン酸化膜にコンタクトホール
１４２を形成するためのフォトレジストパターンを作
り、これをマスクとして層間絶縁層１４１をエッチング
してコンタクトホール１４２を形成した。エッチングは
ＣＦ₄ とＨ₂ ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ
ＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）法によった（図１５
（ｃ））。

【０１８３】工程−ｄその後、素子電極２、３と素子電極間ギャップとなるべ
きパターンをフォトレジスト（日立化成社製「ＲＤ−２
０００Ｎ−４１」）で形成し、真空蒸着法により厚さ５
ｎｍのＴｉ、１００ｎｍのＮｉを順次堆積した。フォト
レジストパターンを有機溶剤で溶解し、Ｎｉ／Ｔｉ堆積
膜をリフトオフし、素子電極間隔Ｌが１０μｍ、電極長
さ３００μｍの素子電極２、３を形成した（図１５
（ｄ））。

【０１８４】工程−ｅ素子電極２、３上にＹ方向配線となる上配線７３のフォ
トレジストパターンを形成した後、厚さ５ｎｍのＴｉ、
５００ｎｍのＡｕを順次真空蒸着により堆積し、リフト
オフにより不要の部分を除去して、所望の形状の上配線
７３を形成した（図１６（ｅ））。

【０１８５】工程−ｆ実施例１で用いたＰＡＭＥ水溶液を、実施例１と同様な
インクジェット装置を用いて、素子電極２、３間に実施
例１と同様に滴下し、３５０℃で１０分間加熱焼成処理
を行なって、ＰｄＯ微粒子からなる導電性膜４を形成し
た（図１６（ｆ））。

【０１８６】工程−ｇコンタクトホール１４２部分以外にレジストを塗布する
ようなパターンを形成し、真空蒸着により厚さ５ｎｍの
Ｔｉ、５００ｎｍのＡｕを順次堆積した。リフトオフに
より不要の部分を除去することによりコンタクトホール
１４２を埋め込んだ（図１６（ｇ））。

【０１８７】次に、以上のようにして作製した未フォー
ミングの電子源を用いて画像形成装置を構成した。以
下、図８と図９を用いて説明する。

【０１８８】上述のようにして多数の表面伝導型電子放
出素子７４を設けた電子源基板７１をリアプレート８１
上に固定した後、基板７１の５ｍｍ上方に、フェースプ
レート８６（ガラス基板８３の内面に蛍光膜８４とメタ
ルバック８５を形成して構成）を支持枠８２を介して配
置し、フェースプレート８６、支持枠８２、大気圧支持
部材（図示しない）リアプレート８１の接合部にフリッ
トガラスを塗布し、大気中で４３０℃で１０分間以上焼
成することで封着した。またリアプレート８１への基板
７１の固定もフリットガラスで行なった。

【０１８９】蛍光膜８４はモノクロームの場合は蛍光体
９２のみからなるが、本実施例では蛍光体９２はストラ
イプ形状（図９（ａ））を採用し、先にブラックストラ
イプを形成し、その間隙部にスラリー法により各色蛍光
体９２を塗布して蛍光膜８４を作製した。ブラックスト
ライプの材料としては、通常良く知られている黒鉛を主
成分とする材料を用いた。

【０１９０】また、蛍光膜８４の内面側にはメタルバッ
ク８５を設けた。メタルバック８５は蛍光膜８４の作製
後、蛍光膜８４の内面側表面の平滑化処理（通常フィル
ミングと呼ばれる）を行ない、その後、Ａｌを真空蒸着
することで作製した。

【０１９１】フェースプレート８６には、さらに蛍光膜
８４の導電性を高めるため、蛍光膜８４の外面側に透明
電極を設ける場合もあるが、本実施例ではメタルバック
８５のみで十分な導電性が得られたので省略した。

【０１９２】本実施例のフォーミング工程では、図１９
に模式的に示した真空処理装置を用い、Ｙ方向配線をグ
ランドに接続した共通電極に接続し、Ｘ方向配線のそれ
ぞれに印加される電圧パルスのパルス幅が１ｍｓｅｃ、
パルス間隔が２４０ｍｓｅｃとなるようにした。即ち、
パルスジェネレータにより、パルス幅１ｍｓｅｃ、パル
ス間隔３．３ｍｓｅｃのパルスを生成し、スイッチング
装置により１パルス毎に電圧を印加するＸ方向配線を１
ラインずつ隣に切り替えることを繰り返した。パルス波
高値は１１Ｖ、パルス波形は矩形波とした。また、フォ
ーミング処理中、表示パネル全体を１００℃に保持し、
パルス印加と同時に実施例１の工程（３）と同様にＨ₂
とＮ₂ よりなる混合ガスを導入した。

【０１９３】上記フォーミング工程終了後、実施例１と
同じ条件で活性化工程を行なった。当該工程において、
パルスの印加の仕方は上記フォーミング工程と同じであ
るが、全てのＸ方向配線に対して同時に処理を行なうこ
とができないので、Ｘ方向配線１０ラインずつにパルス
の印加を行ない、順次処理を完了した。

【０１９４】この後、表示パネル全体を２００℃に保持
しながら排気を続け、真空チャンバー内の圧力が１×１
０^-5Ｐａ以下となったところで、排気管を加熱溶着して
封止し、次いで外囲器内に配置されたゲッター装置（図
示しない）を高周波加熱してゲッタ処理を行なった。

【０１９５】上記表示パネルに必要な駆動系を接続して
画像形成装置とし、高圧端子（図８の８７）を通じてメ
タルバックに５ｋＶを印加して蛍光膜を発光させたとこ
ろ、ばらつきの少ない、高輝度の発光が得られた。

【０１９６】［実施例５、参考例４，５］これまでは導
電性膜４としてインクジェット方法で形成した例のみ説
明したが、他の手段にて形成した場合でも効果が確認さ
れた例を以下に説明する。

【０１９７】本発明の第５の実施例として、平面型の表
面伝導型放出素子を多数単純マトリクス配置した図７の
ような電子源を用いて、画像形成装置を構成した。

【０１９８】本実施例では、Ｘ方向配線（上配線）１ラ
イン毎に、７２０個の素子が並び、また、Ｙ方向配線１
ライン毎に、２４０個の素子が並んでいる電子源基板を
用い、製造工程としてはフォーミング工程までは導電性
膜形成工程（ｆ）以外は、実施例４と同じ工程で画像形
成装置を作製した。導電性膜は以下の工程（ｆ’）によ
って形成した。

【０１９９】工程−ｆ’ 膜厚１００ｎｍのＣｒ膜を真空蒸着により堆積・パター
ニングし、その上に有機Ｐｄ（ｃｃｐ４２３０／奥野製
薬（株）製）をスピンナーにより回転塗布、３００℃で
１０分間の加熱焼成処理をした。また、こうして形成さ
れた主元素としてＰｄＯよりなる微粒子からなる導電性
膜４の膜厚は１０ｎｍ、シート抵抗値は５×１０⁴ Ω／
□であった。その後、Ｃｒ膜および焼成後の導電性膜４
を酸エッチャントによりエッチングして所望のパターン
を形成した。

【０２００】上記製造工程で得られた未フォーミングの
電子源において、すべてのラインのフォーミング処理時
の電圧波高値を１０Ｖ、基板温度を１００℃と実施例４
と同様の工程を経て画像形成装置を作製し、実施例４と
同様の画像表示評価を行った。その結果、本実施例にお
ける画像形成装置は、画素毎の輝度のバラツキ分布の測
定では、その標準偏差は平均値に対し１０％以下であ
り、また、オーミックな電流値もほとんど測定されなか
った。

【０２０１】参考例４では、実施例５とは違いフォーミ
ング処理時の基板温度を室温とし、フォーミング処理時
の電圧波高値を同じ１０Ｖで行ったところ、前記した、
表面吸着物等の影響で、ＰｄＯ微粒子膜の還元、凝集反
応が一部で進まず、オーミックな電流が０．０５ｍＡ以
上となる素子が全体の数％となった。

【０２０２】参考例５では参考例４のオーミック電流を
減らすため、基板温度を室温とし、フォーミング処理時
の電圧波高値を１４Ｖで行ったところ、オーミックな電
流が測定される素子は０となった。しかし、配線による
電圧降下量が、一部の素子の導電性膜４に亀裂が形成さ
れ、高抵抗になることで減少するため、還元、凝集が遅
い導電性膜４には高い電圧が電極２，３から印加され、
電子放出量が減少する素子も発生した。

【０２０３】以上の結果より、導電性膜４をインクジェ
ット方式以外の方法で形成した場合でも、本発明の方法
を用いることにより、より低電圧でオーミック電流の無
いフォーミングが行える効果を確認できた。

【０２０４】

【発明の効果】本発明は、良好な電子放出特性が得られ
る電子放出素子、かかる電子放出素子を用いた電子源及
び画像形成装置を提供することができる。

【０２０５】また、本発明は、とりわけ、その導電性膜
の形成方法に依らず、良好な電子放出特性が得られる電
子放出素子、かかる電子放出素子を用いた電子源及び画
像形成装置を提供することができる。

【０２０６】また、本発明は、とりわけ、膜厚むらを有
する導電性膜への通電処理でも、良好な電子放出特性が
得られる電子放出素子、かかる電子放出素子を用いた電
子源及び画像形成装置を提供することができる。

【０２０７】また、本発明は、とりわけ、電子放出特性
のバラツキの少ない、複数の電子放出素子を有する電子
源を提供することができる。

【０２０８】また、本発明は、より高品位な画像を形成
し得る画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子放出素子の一実施形態である平面
型の表面伝導型電子放出素子を示す概略的構成図であ
る。

【図２】本発明の電子放出素子の製造方法を示す図であ
る。

【図３】本発明の実施例１の電子放出素子を示す平面模
式図である。

【図４】フォーミング波形の例を示す図である。

【図５】本発明にかかる真空処理装置の一例を示す概略
的構成図である。

【図６】本発明の電子放出素子の放出電流−素子電圧特
性（Ｉ−Ｖ特性）を示す図である。

【図７】本発明の電子源の一実施形態の単純マトリクス
配置の電子源を示す概略的構成図である。

【図８】単純マトリクス配置の電子源を用いた本発明の
画像形成装置の一実施形態に用いる表示パネルの概略的
構成図である。

【図９】図８に示した表示パネルにおける蛍光膜を示す
図である。

【図１０】図８に示した表示パネルを駆動する駆動回路
の一例を示す図である。

【図１１】本発明の電子源の一実施形態の梯子状配置の
電子源を示す概略的構成図である。

【図１２】梯子状配置の電子源を用いた本発明の画像形
成装置の一実施形態に用いる表示パネルの概略的構成図
である。

【図１３】本発明の実施例３の電子源を示す概略的平面
図である。

【図１４】図１３におけるＡ−Ａ’断面図である。

【図１５】本発明の実施例３における電子源の製造工程
を示す概略的断面図である。

【図１６】本発明の実施例３における電子源の製造工程
を示す概略的断面図である。

【図１７】本発明の画像形成装置の一実施形態のブロッ
ク図である。

【図１８】従来の平面型表面伝導型電子放出素子を示す
概略的構成図である。

【図１９】本発明の画像形成装置の製造に用いられる装
置の模式図である。

【図２０】本発明の画像形成装置の製造における、フォ
ーミング工程での各素子の接続状態の一例を示す模式図
である。

【図２１】従来の電子放出素子の一例を示す平面模式図
である。

【符号の説明】

１基板２、３素子電極４導電性膜５電子放出部３１Ｐｄ領域５０電流計５１電源５２電流計５３高圧電源５４アノード電極５５真空容器５６排気ポンプ７１電子源基板７２Ｘ方向配線７３Ｙ方向配線７４表面伝導型電子放出素子７５結線８１リアプレート８２支持枠８３ガラス基板８４蛍光膜８５メタルバック８６フェースプレート８７高圧端子８８外囲器９１黒色導伝材９２蛍光体１０１画像表示パネル１０２走査回路１０３制御回路１０４シフトレジスタ１０５ラインメモリ１０６同期信号分離回路１０７変調信号発生器１１０電子源基板１１１電子放出素子１１２共通配線１２０グリッド電極１２１開口１４１層間絶縁層１４２コンタクトホール１９０ボンベ１９１アンプル１９２排気管１９３真空チャンバー１９４ゲートバルブ１９５排気装置１９６圧力計１９７四重極質量分析器１９８ａ，１９８ｂガス導入ライン１９９ａ，１９９ｂガス導入制御装置２０１共通電極２０２電源２０３電流測定用抵抗２０４オシロスコープ２１１膜厚の薄い領域１７００ディスプレイパネル１７０１駆動回路１７０２ディスプレイコントローラ１７０３マルチプレクサ１７０４デコーダ１７０５入出力インターフェース回路１７０６ＣＰＵ１７０７画像生成回路１７０８〜１７１０画像メモリインターフェース回路１７１１画像入力インターフェース回路１７１２、１７１３ＴＶ信号受信回路１７１４入力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大西敏一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者岩崎達哉東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平９−223459（ＪＰ，Ａ) 特開平８−31311（ＪＰ，Ａ) 特開平９−298029（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電極間に、電子放出部を有する導電性膜
を備える電子放出素子の製造方法において、前記電子放出部を導電性膜に形成する工程が、導電性膜
の凝集を促進する気体の存在する雰囲気中にて、該導電
性膜が配置されている基板に１５０℃以下の温度で加熱
しながら該導電性膜に通電する工程を有することを特徴
とする電子放出素子の製造方法。
【請求項２】電極間に、電子放出部を有する導電性膜
を備える電子放出素子の製造方法において、前記電子放出部を導電性膜に形成する工程が、導電性膜
の凝集を促進する気体の存在する所望の雰囲気中にて、
該導電性膜が配置されている基板に加熱しながら該導電
性膜に通電する工程を有し、前記加熱及び前記通電を開
始した後に、前記導電性膜の凝集を促進する気体の存在
する所望の雰囲気下とすることを特徴とする電子放出素
子の製造方法。
【請求項３】電極間に、電子放出部を有する導電性膜
を備える電子放出素子の製造方法において、前記電子放出部を導電性膜に形成する工程が、まず該導
電性膜が配置されている基板に加熱し、次に該加熱をし
ながら該導電性膜に通電し、次に該加熱及び該通電をし
ながら該導電性膜の凝集を促進する気体の存在する所望
の雰囲気下とする工程を有することを特徴とする電子放
出素子の製造方法。
【請求項４】前記導電性膜の凝集を促進する気体は、
還元性気体である請求項１〜３のいずれかに記載の電子
放出素子の製造方法。
【請求項５】前記導電性膜の凝集を促進する気体は、
Ｈ₂，ＣＯ，ＣＨ₄のいずれかである請求項１〜３のいず
れかに記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項６】前記導電性膜の凝集を促進する気体は、
Ｈ₂である請求項１〜３のいずれかに記載の電子放出素
子の製造方法。
【請求項７】前記基板の加熱は、１００℃以下の温度
にて行われる請求項１〜６のいずれかに記載の電子放出
素子の製造方法。
【請求項８】前記基板の加熱は、５０℃〜１００℃の
範囲の温度にて行われる請求項１〜６のいずれかに記載
の電子放出素子の製造方法。
【請求項９】前記導電性膜は、金属化合物を含有する
液滴を基板上に付与する工程を経て形成された導電性膜
である請求項１〜８のいずれかに記載の電子放出素子の
製造方法。
【請求項１０】前記液滴の基板への付与は、インクジ
ェット方式にて行われる請求項９に記載の電子放出素子
の製造方法。
【請求項１１】前記導電性膜は、金属酸化物を主体と
する導電性膜である請求項１〜１０のいずれかに記載の
電子放出素子の製造方法。
【請求項１２】前記金属酸化物は、酸化パラジウムで
ある請求項１１に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１３】前記電子放出素子は、表面伝導型電子
放出素子である請求項１〜１２のいずれかに記載の電子
放出素子の製造方法。
【請求項１４】複数の電子放出素子を有する電子源の
製造方法において、前記電子放出素子を請求項１〜１３
のいずれかに記載の方法にて製造することを特徴とする
電子源の製造方法。
【請求項１５】複数の電子放出素子を有する電子源
と、該電子源からの電子の照射により画像を形成する画
像形成部材とを備える画像形成装置の製造方法におい
て、前記電子放出素子を請求項１〜１３のいずれかに記
載の方法にて製造することを特徴とする画像形成装置の
製造方法。