(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）各々が高分子膜と該高分子膜を間に挟む一対の電極とからなる、複数のユニットと、該複数のユニットの各々と接続する複数の配線と、を基板上に形成する工程と、
（Ｂ）前記複数のユニットの中から所望の数のユニットを選択し、該選択されたユニットを構成する前記高分子膜にエネルギービームを照射することにより該高分子膜をカーボン膜として低抵抗化すると共に該高分子膜が低抵抗化された膜に間隙を形成する工程を、順次、未選択のユニットに対して行うことにより、前記複数のユニットの各々を電子放出素子とせしめる工程と、を有することを特徴とする電子源の製造方法。
【請求項２】
（Ａ）各々が高分子膜と該高分子膜を間に挟む一対の電極とからなる、複数のユニットと、該複数のユニットの各々と接続する複数の配線と、を基板上に形成する工程と、
（Ｂ）前記複数のユニットの中から所望の数のユニットを選択し、該選択されたユニットを構成する前記高分子膜にエネルギービームを照射することにより該高分子膜をカーボン膜として低抵抗化する工程と、該高分子膜が低抵抗化された膜に間隙を形成する工程とを、順次、それぞれ未選択のユニットに対して行うことにより、前記複数のユニットの各々を電子放出素子とせしめる工程と、を有することを特徴とする電子源の製造方法。
【請求項３】
一度に選択される前記ユニット数が２以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子源の製造方法。
【請求項４】
前記高分子膜が低抵抗化された膜への間隙の形成は、前記高分子膜が低抵抗化された膜に電流を流すことにより行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子源の製造方法。
【請求項５】
前記複数の配線は、複数の行方向配線と、該行方向配線と絶縁層を間に挟んで交差する、複数の列方向配線とからなり、
前記複数のユニットの各々は、前記複数の行方向配線の１つと、前記複数の列方向配線の１つとに接続されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子源の製造方法。
【請求項６】
前記選択されるユニットが、同じ行方向配線あるいは同じ列方向配線に接続する複数のユニットであることを特徴とする請求項５に記載の電子源の製造方法。
【請求項７】
前記エネルギービームは、複数のエネルギービームの照射源から照射されることを特徴とする請求項１乃至６に記載の電子源の製造方法。
【請求項８】
前記エネルギービームは、電子ビーム、光ビーム、レーザビーム、イオンビームのいずれかであることを特徴とする請求項７に記載の電子源の製造方法。
【請求項９】
複数の電子放出素子からなる電子源と、前記電子源から放出された電子の照射により発光する発光部材を有する表示装置の製造方法であって、前記電子源が請求項１乃至８のいずれかに記載の方法にて製造されることを特徴とする表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子放出素子を多数配置してなる電子源、および該電子源を用いた表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子放出素子には電界放出型、金属／絶縁体／金属型や表面伝導型電子放出素子等がある。表面伝導型電子放出素子の構成、製造方法などは、例えば特開平７−２３５２５５号公報、特登録２９０３２９５号公報に開示されている。
【０００３】
以下に、上記公報に開示されている表面伝導型電子放出素子の概略を簡単に説明する。
【０００４】
上記の表面伝導型電子放出素子は、図１４に模式的に示すように、基体１上に対向する一対の素子電極２，３と、該素子電極に接続されその一部に電子放出部１４５を有する導電性膜１４４とを有してなる。
【０００５】
電子放出部１４５は以下のように形成される。まず、電極２，３間を接続するように導電性膜１４４を配置したのち、“フォーミング”と呼ばれる工程を行う。即ち、高真空中で電極２，３間に電圧を印加することにより導電性膜１４４に電流を流し、導電性膜１４４の一部に間隙を形成する。次に、“活性化”と呼ばれる工程を行うことにより、“フォーミング”により形成した間隙内部及びその近傍の導電性膜上に、炭素及び／または炭素化合物を主成分とする堆積物１４６を形成する。
【０００６】
以上のように“フォーミング”および“活性化”を行うことにより電子放出部１４５が形成される。なお、上記堆積物１４６は上記導電性膜１４４に形成された間隙よりもさらに狭い間隙部をもって対峙した形状となっている。また、活性化工程とは、有機物質を含む雰囲気中で、素子にパルス状の電圧を印加することで行われるが、その際に炭素及び／または炭素化合物を主成分とする堆積物１４６が配置されるに従い、素子を流れる電流（素子電流Ｉｆ）、および真空中に放出される電流（放出電流Ｉｅ）が大幅に増大し、より良好な電子放出特性を得ることができる。
【０００７】
一方、特開平９−２３７５７１号公報には、上述の“活性化”工程を行う代わりに、導電性膜上に熱硬化性樹脂、電子線ネガレジスト、ポリアクリロニトリル等の有機材料を塗布する工程及び炭素化する工程からなる電子放出素子の製造方法が開示されている。
【０００８】
そして、電子放出素子を複数個配置した電子源を用い、蛍光体などからなる発光部材と組み合わせることで、フラットディスプレイパネルなどの画像形成表示装置を構成できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
電子放出素子を複数配置した電子源並びに電子源を用いた画像表示装置は、その製造方法が簡便でかつ、大画面で高精細な画像が、高輝度で長時間・均一性高く表示されることが要望されている。
【００１０】
そのため、表面伝導型電子放出素子を用いた電子源や画像表示装置にあっては、その製造プロセスをより簡素化すると同時に、素子間の電子放出特性の均一性をより一層向上することが求められている。
【００１１】
そこで本発明の目的は、簡易な製造プロセスで、優れた電子放出特性を有すると共に均一性の高い電子放出特性を有する電子源および画像表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために成された本発明の構成は以下の通りである。
【００１３】
すなわち、本発明は、（Ａ）各々が高分子膜と該高分子膜を間に挟む一対の電極とからなる、複数のユニットと、該複数のユニットの各々と接続する複数の配線と、を基板上に形成する工程と、（Ｂ）前記複数のユニットの中から所望の数のユニットを選択し、該選択されたユニットを構成する前記高分子膜にエネルギービームを照射することにより該高分子膜をカーボン膜として低抵抗化すると共に該高分子膜が低抵抗化された膜に間隙を形成する工程を、順次、未選択のユニットに対して行うことにより、前記複数のユニットの各々を電子放出素子とせしめる工程と、を有することを特徴とする電子源の製造方法、および、（Ａ）各々が高分子膜と該高分子膜を間に挟む一対の電極とからなる、複数のユニットと、該複数のユニットの各々と接続する複数の配線と、を基板上に形成する工程と、（Ｂ）前記複数のユニットの中から所望の数のユニットを選択し、該選択されたユニットを構成する前記高分子膜にエネルギービームを照射することにより該高分子膜をカーボン膜として低抵抗化する工程と、該高分子膜が低抵抗化された膜に間隙を形成する工程とを、順次、それぞれ未選択のユニットに対して行うことにより、前記複数のユニットの各々を電子放出素子とせしめる工程と、を有することを特徴とする電子源の製造方法である。
【００１４】
本発明の電子源の製造方法は、更なる好ましい特徴として、
「一度に選択される前記ユニット数が２以上であること」、
「前記高分子膜が低抵抗化された膜への間隙の形成は、前記高分子膜が低抵抗化された膜に電流を流すことにより行われること」、
「前記複数の配線は、複数の行方向配線と、該行方向配線と絶縁層を間に挟んで交差する、複数の列方向配線とからなり、前記複数のユニットの各々は、前記複数の行方向配線の１つと、前記複数の列方向配線の１つとに接続されること」、
「前記選択されるユニットが、同じ行方向配線あるいは同じ列方向配線に接続する複数のユニットであること」、
「前記高分子膜の低抵抗化は、前記高分子膜にエネルギービームを照射することにより行われること」、
「前記エネルギービームは、複数のエネルギービームの照射源から照射されること」、
「前記エネルギービームは、電子ビームあるいは光ビームあるいはレーザビームあるいはイオンビームであること」、
を含む。
【００１５】
また、本発明は、複数の電子放出素子からなる電子源と、前記電子源から放出された電子の照射により発光する発光部材を有する表示装置の製造方法であって、前記電子源が前記本発明の電子源の製造方法にて製造されることを特徴とする表示装置の製造方法である。
【００１６】
本発明では、多数の高分子膜を、低抵抗化（導電性を付与）すると共に、前記高分子膜が低抵抗化された多数の膜の各々に間隙を形成することを可能にするものである。すなわち、多数の高分子膜を形成し、そのうちの選択した一部（典型的には一個）の高分子膜を改質（低抵抗化）し、十分な導電性を付与した上で、電流を流す等することで間隙を形成し、続いて、別の一部の高分子膜を改質し十分な導電性を付与した上で電流を流す等することで間隙を形成する、という工程を順次繰り返し、最終的に全ての高分子膜に対しての間隙形成を可能にするものである。
【００１７】
一部、あるいは一つの高分子膜を低抵抗化する方法としては、高分子膜に電子線や光ビーム、イオンビームを照射して改質する方法などが有効である。電子線や光ビーム、イオンビームを用いることで、選択した高分子膜のみを、比較的速く低抵抗化できるので、フォーミングで必要な電力を時間軸で分散させることができ、平易に大画面化、量産化が可能となるだけでなく、表示領域全体にわたって均一な電子放出素子を形成することができる。
【００１８】
本発明の製造方法によれば、高効率で長時間・均一性高い電子放出特性を維持する電子源を製造することができる。そのため、本発明の製造方法によれば、高輝度で均一性高く、表示画像が長期に渡って安定な画像表示装置を製造することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施形態を示す。ここでは表面伝導型電子放出素子を例に挙げて説明する。
【００２０】
図４は、本発明の製造方法により製造される電子源を構成する１つの電子放出素子の構成を示す模式図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は断面図である。図４において、１は基板、２と３は電極（素子電極）、４はカーボン膜、５は間隙である。尚、符号４と５を含めて間隙を有するカーボン膜と呼ぶ。
【００２１】
カーボン膜４は、少なくとも炭素原子同士の結合を有するものであり、「熱分解高分子」が好ましい。ここで本発明における「熱分解高分子」とは、高分子に熱を加えた結果得られた導電性を有するものを指すが、熱以外の要因、例えば電子線による分解再結合、光子による分解再結合が、熱による分解再結合に加味されて形成された場合も「熱分解高分子」と表記する。
【００２２】
カーボン膜４の膜厚は、通常は、０．１ｎｍの数倍から数百ｎｍの範囲とするのが好ましく、より好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲とするのが良い。
【００２３】
図５〜図１１は、図４で示した電子放出素子を多数配置した本発明の電子源の製造方法の一例を模式的に示したものである。図４、図５を用いて、本発明の電子源の製造方法の一例を説明する。尚、図５〜図１１では説明の簡略化のため、マトリクス状に９つの電子放出素子を配置した例で示したが、本発明の適用においては電子放出素子の数には特に制限はない。
【００２４】
（工程１）
基板１を洗剤、純水および有機溶剤等を用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等により素子電極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフィー技術を用いて基板１上に素子電極２、３を複数形成する（図５）。
【００２５】
基板１としては、石英ガラスや、Ｎａ等の不純物含有量を減少させたガラスや、青板ガラスや、青板ガラスにスパッタ法等によりＳｉＯ２やＳｉＮ等の絶縁層を積層した積層体や、アルミナ等のセラミックスやＳｉ基板等を用いる。
【００２６】
また、対向する素子電極２，３の材料としては、一般的導体材料が用いられ、例えばＮｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属あるいは合金及びＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ２，Ｐｄ−Ａｇ等の金属あるいは金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２等の透明導電体及びポリシリコン等の半導体導体材料等から適宜選択する。特には、白金等の貴金属が好ましく用いられるが、後述のように、光照射プロセスを行う場合など、必要に応じて、透明導体である酸化物導電体、すなわち、酸化スズや酸化インジウム（ＩＴＯ）等の膜を用いることもある。
【００２７】
尚、図４（ａ）に示す様に、素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ１、カーボン膜４の幅Ｗ２などは、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μｍであり、より好ましくは数μｍ〜数十μｍの範囲である。素子電極長さＷ１は、電極の抵抗値や電子放出特性を考慮して、数μｍ〜数百μｍの範囲である。素子電極２，３の膜厚ｄは、数十ｎｍ〜数μｍの範囲である。
【００２８】
（工程２）
各電極対２，３と電気的に接続する複数のＹ方向配線６２およびＸ方向配線６３、Ｘ方向配線とＹ方向配線間に配置される絶縁層６４を形成する（図６〜図８）。配線６２、６３は例えばスクリーン印刷法により形成されるが、特に製造方法は限定されない。また、配線の材料もＡｇなど十分に導電性が高いものであれば特に限定されるものではない。絶縁層６４も例えばスクリーン印刷法により形成されるが、特に製造方法は限定されない。また、絶縁層６４の材料もＳｉＯ２など十分に配線６２、６３間がショートしない程度に絶縁性が高いものであれば特に限定されるものではない。
【００２９】
（工程３）
各素子電極２，３間に高分子膜６を形成する（図９）。この工程により、一対の電極２，３と高分子膜６とからなるユニットが複数、基板１上に形成される。
【００３０】
高分子膜６には、炭素原子間の結合の解離、再結合によって導電性が発現しやすい、すなわち炭素原子間の二重結合が生成しやすい高分子を用いることが好ましい。この様な高分子としては、芳香族系高分子が好ましい。特に芳香族ポリイミドは、比較的低温で高い導電性を有する熱分解高分子が得られる高分子である。芳香族ポリイミドは、それ自身絶縁体であるが、ポリフェニレンオキサジアゾール、ポリフェニレンビニレンなど、熱分解を行う前から導電性を有する高分子もある。これらの導電性高分子も、熱分解により更なる導電性が発現するため、本発明において好ましく用いることができる。
【００３１】
高分子膜６の形成方法は、公知の種々の方法、すなわち、回転塗布法、印刷法、ディッピング法等を用いることができる。特に、印刷法によれば、所望の高分子膜６の形状をパターニング手段を用いずに形成できるため、好ましい手法である。中でも、インクジェット方式の印刷法を用いれば、直接、数百μｍ以下の微細パターンの形成も可能であるため、フラットディスプレイパネルに適用されるような、高密度に電子放出素子を配置した電子源の製造に対して有効である。インクジェット方式によって高分子膜６を形成する場合、高分子材料の溶液を液滴付与し、乾燥させればよいが、必要に応じて、所望の高分子の前駆体溶液を液滴付与し、加熱等により高分子化させることもできる。
【００３２】
本発明においては、芳香族系の高分子が特に好ましく用いられるが、これらの多くは溶媒に溶けにくいため、その前駆体溶液を塗布する手法が有効である。一例を挙げれば、インクジェット方式により芳香族ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸溶液を塗布（液滴付与）して、加熱等によりポリイミド膜を形成することができる。なお、高分子の前駆体を溶かす溶媒としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどが使用でき、また、ｎ−ブチルセロソルブ、トリエタノールアミンなどと併用することもできるが、本発明が適用できれば特に制限は無く、これらの溶媒に限定されるわけではない。
【００３３】
（工程４）
次に、高分子膜６に低抵抗化処理を行い、高分子膜６が低抵抗化された膜６’とする（図１０）。そして、膜６’に間隙５を形成する（図１１）。これにより、間隙を有するカーボン膜４とせしめる工程が行われる。低抵抗化された膜６’に間隙を形成する方法としては、該低抵抗化された膜６’に電流を流すことにより行われる。
【００３４】
以上の工程により、複数の電子放出素子が配置された電子源が形成される。
【００３５】
本発明における低抵抗化処理としては高分子膜６の「熱分解処理」が用いられる。「熱分解処理」とは、熱により高分子内の炭素原子間の結合の解離、再結合を行って導電性を増加させる処理である。
【００３６】
高分子膜６を低抵抗化する方法の一例としては、不活性ガス雰囲気中や真空中といった酸化しない環境下において、上記高分子膜６を構成する高分子の熱分解温度以上の温度で、上記高分子膜６を加熱する。芳香族高分子、特に芳香族ポリイミドは、高分子として高い熱分解温度を有するが、その熱分解温度を超えた温度、典型的には、７００℃から８００℃以上で加熱することにより、高い導電性を有する熱分解高分子が得られる。
【００３７】
しかしながら、本発明のように、電子放出素子を構成する部材として熱分解高分子を適用する場合、オーブンやホットプレートなどによって全体を加熱する方法は、他の構成部材の耐熱性の観点から、制約を受ける場合が多い。特に、基板１においては、石英ガラスやセラミックス基板など、特に高い耐熱性を有するものに限定され、大面積のディスプレイパネル等への適用を考えると、非常に高価なものになってしまう。
【００３８】
この問題を解決する手法として、本発明では、上記低抵抗化の手段として、電子ビームや光ビームやイオンビームなどのエネルギービームを高分子膜６に照射することにより、耐熱性の高い高価な基板を用いることなく、低抵抗化処理を行う。この中でも、電子ビームまたはレーザビームが好ましく、特には、電子ビームが好ましい。
【００３９】
以下に電子ビーム照射、光ビーム照射、イオンビーム照射により上記低抵抗化処理を行なう工程を説明する。
【００４０】
（電子線（電子ビーム）照射法）
図１２は、基板１上にマトリクス状に配置された高分子膜６に電子線を照射する際の様子を模式的に示した図である。図１２において、８１は電子放出手段である。電子放出手段８１には例えば熱陰極を電子線源として使用し、上記工程３まで終えた基板１を減圧雰囲気中に配置して、基板１と電子放出手段８１との間に電位差を与えることによって、電子放出手段から放出された電子を基板１上の高分子膜６に照射する構成を用いれば良い。
【００４１】
マトリクス状に配置された各高分子膜６に電子線を照射するには、電子線は走査せずに、ＸＹ方向に可動のＸＹテーブル上に基板１を配置して基板１をＸＹ方向に走査する方法、基板１は走査せずに電子線をＸＹ方向に走査する方法、あるいは基板１をＸ方向に可動のテーブル上に配置して基板１をＸ方向に走査し、それに同期して電子線をＹ方向に走査する方法で行うことができる。
【００４２】
電子線を走査（スキャン）させる場合は、電界や磁界を利用して電子線の収束や偏向を行うための電極８４を付随することもできる。さらには、また、電子線の照射領域を微細に制御するために、電子線遮断手段８３を設けることもある。また、上記電極８４と遮蔽手段８３は、使用する条件などにより、同時に配置される場合もあるし、また、どちらか一方だけ配置される場合もある。
【００４３】
電子線は、高分子膜６にＤＣ的に照射してもよいが、パルス的に照射することが好ましい。電子線のパルス照射は、特に、電子線をスキャンする際に好ましい。
【００４４】
電子線の照射条件は、例えば、加速電圧（Ｖａｃ）は、０．５ｋＶ以上１０ｋＶ以下であることが好ましく、電流密度（ρ）は０．０１ｍＡ／ｍｍ２以上１ｍＡ／ｍｍ２以下であることが好ましい。
【００４５】
（光ビーム照射法）
本発明における「光ビーム」とは、例えば、レーザビームや可視光を集光した光ビームなどが好ましく用いられる。
【００４６】
光源は特に限定しないが、レーザービームでは例えば高出力が得られるＮｄ：ＹＡＧ第２高調波が好ましく用いられ、また可視光ビームでは例えば高出力が得られるＸｅ光源等が好ましく用いられる。
【００４７】
図１３は、基板１上にマトリクス状に配置された高分子膜６に光ビームを照射する際の様子を模式的に示した図である。図１３において、７１は光源である。光ビームを照射する場合は、上記工程３まで終えた基板１は、大気中あるいは不活性ガス中や真空中で照射されてもよいが、好ましくは不活性ガス中や真空中のような非酸化雰囲気中であることが望ましい。
【００４８】
光量を制御する場合は、直接光源のパワーを制御しても良く、図１３に示したＮＤフィルター７２を設置して制御しても良い。
【００４９】
光ビームは、高分子膜６にＤＣ的に照射してもよいが、パルス的に照射することが好ましい。
【００５０】
また、図１３（ａ）に示す様に、ＸＹ方向に可動のＸＹテーブル７３上に基板１を配置し、光ビームに対して基板１をＸＹ方向に走査（スキャン）させることで、基板１と光ビームとの相対位置を動かすことでマトリクス状に配置された各高分子膜６に光ビームを照射することができる。
【００５１】
また、図１３（ｂ）に示すような装置を用いることもできる。即ち、図１３（ｂ）のように例えば、ポリゴンミラー７４、レンズ７５などからなる光の進行方向を制御する手段を用いて光ビームをＸＹ方向に走査（スキャン）させることによって、基板１と光ビームとの相対位置を動かすことでマトリクス状に配置された各高分子膜６に光ビームを照射することができる。
【００５２】
さらには、基板１をＸ方向に可動のテーブル７６上に配置し基板１をＸ方向に走査し、それに同期させて光ビームをＹ方向に走査することで、マトリクス状に配置された各高分子膜６に光ビームを照射することもできる。このようなエネルギー照射源と基板１との相対移動の関係は、エネルギとして光を用いた場合だけでなく、上記した電子ビームやイオンビームをエネルギとして用いた場合にも当然適用できる。
【００５３】
（イオンビーム照射法）
図１５は、基板１上にマトリクス状に配置された高分子膜６にイオンビームを照射する際の様子を模式的に示した図である。図１５において、９１はイオンビーム放出手段である。
【００５４】
イオンビーム放出手段９１には電子衝撃型等のイオン源があり、不活性ガス（望ましくはＡｒ）が１×１０−２Ｐａ以下で流入される。
【００５５】
イオンビームを正確にスキャンさせる場合は、電界・磁界を利用したイオンビーム収束・偏向機能９４を付随することもできる。また、イオンビームの照射領域を微細に制御するために、イオンビーム遮断手段９３を設けることもある。
【００５６】
イオンビームは、高分子膜６にパルス照射が好ましいが、ＤＣ的に照射してもよい。
【００５７】
このような低抵抗化処理によれば、基板１やその他の部材に高い耐熱性を要求しないで済む。
【００５８】
一方、全ての高分子膜６に電子ビームや光ビームやイオンビームなどのエネルギービームを照射し、全ての高分子膜６を低抵抗化させた後に、各高分子膜が低抵抗化された膜６’に間隙５を形成する場合には、素子数（高分子膜の数）が多いほど時間を要してしまう。
【００５９】
また、例えば１行の高分子膜６（例えばＸ方向配線６３の１本に接続する全ての高分子膜６）を全て低抵抗化し、その全ての低抵抗化された膜６’に対して、一度に間隙を形成しようとする場合、各低抵抗化された膜６’をつなぐＸ方向配線を流れる電流量が大きくなる。同時に、配線の抵抗による電圧降下が生じ、各低抵抗化された膜６’に流れる電流量にばらつきを生じ、形成される間隙の形態にバラツキを生じる可能性がある。このような形状バラツキは、各電子放出素子の電子放出特性に影響を与えるため好ましくない。
【００６０】
そこで、本発明においては、多数配置された高分子膜から一部（典型的には一つ）の高分子膜を選択し、この選択した高分子膜を低抵抗化させるとともに、当該高分子膜が低抵抗化された膜に間隙を形成し、続いて、別の高分子膜を選択し、低抵抗化させるとともに、当該高分子膜が低抵抗化された膜に間隙を形成する、という工程を順次行い（繰り返し）、最終的に全ての高分子膜を低抵抗化すると共に低抵抗化された膜に間隙を形成する。
【００６１】
多数配置された高分子膜の複数、あるいは一つの高分子膜を低抵抗化する方法としては、上述したように、選択した高分子膜に電子線や光ビームやイオンビームなどのエネルギービームを照射する。電子線や光ビームやイオンビームを用いることで、選択した高分子膜６のみを低抵抗化できる。
【００６２】
そのため、他の高分子膜６を低抵抗化している間に、既に低抵抗化した高分子膜６’に間隙を形成することができる。そのため、全ての高分子膜を低抵抗化した後に、各々の低抵抗化した膜６’に間隙を形成する方法に比べて、必要な電力を時間軸で分散させることができる。そのため、大面積の電子源、画像形成装置を短時間で形成することができるだけでなく、電子放出特性に優れ、均一性の高い、電子源および該電子源を用いた画像表示装置を形成することができる。
【００６３】
次に、電子ビームを用いて前述した工程４を行う際の一例を図１、図２、図３、図１２、図２１などを用いて以下に示す。
【００６４】
まず、前述した工程３までを終えた基板１（図１０参照）と、電子放出手段８１とを内部を減圧状態にした装置内に配置する（図１２参照）。
【００６５】
そして電子線の照射を行う。電子線の照射は、図１に示すようにＸ方向配線６３（Ｘ１〜Ｘｍ）と平行な方向に、電子線がＹ１からＹｎにかかるまで所定の周波数でスキャンしながら、Ｙ方向配線６２方向に最適なスピードでＹ１〜Ｙｎまで電子線照射領域を移動させる。ここでは、１つの高分子膜に電子線を照射する例を示したが、電子ビームのスポット径を調整することで、（Ｘ（ｉ），Ｙ（ｉ））〜（Ｘ（ｉ＋ｋ），Ｙ（ｉ＋ｋ））に位置する複数の高分子膜（複数のユニット）を同時に照射することもできる。Ｘ方向配線方向のスキャン周波数は、０．１Ｈｚ〜１ＭＨｚの任意の値を取りうるが、０．１Ｈｚ〜１００Ｈｚ程度が好ましい。また、Ｙ方向配線方向の電子線照射移動スピードは高分子膜６の膜厚や基体１・電極２，３の熱伝導率等によって決定される最適照射時間に依存する。
【００６６】
電子線を所定時間照射された、Ｘ（ｋ）行の素子（低抵抗化された膜６’）は、その後、間隙を形成するために、電圧が印加される。間隙を形成するために各ユニット（各低抵抗化された膜６’）に印加する電圧は、パルス電圧が好ましい。パルスの形状としては、図１６（ａ）に示したように波高値が一定の三角波パルスや、図１６（ｂ）に示したように波高値の漸増する三角波パルスを用いることもできる。また、三角波パルス以外に、矩形波パルスを用いてもよい。素子電極２，３間に、不図示の電源よりＸ方向配線およびあるいはＹ方向配線を介して電圧を印加すると、低抵抗化された膜６’に電流が流れ、そのジュール熱によって低抵抗化された膜６’の一部に間隙５が形成される。この工程により、間隙を有するカーボン膜を含む電子放出素子が形成される。
【００６７】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、本発明における電子線照射と電圧印加のタイミングの一例を示す図である。本発明は、これらの例に限定されることはなく、高分子膜を低抵抗化処理した後に、該高分子膜が低抵抗化された膜に間隙を形成する工程を繰り返す方法であればよい。尚、図２の斜線で記したパルス形状は、選択した高分子膜（低抵抗化されていない高分子膜）に電子線が照射されるタイミングを示すものであり、黒塗で記したパルス形状は、選択した高分子膜６’（既に低抵抗化された高分子膜）にパルス電圧が印加されるタイミングを示すものである。ここでは、１つの高分子膜に電子線照射を１パルス、パルス電圧を１パルスずつ印加した例を示した。図２では、簡易に説明するために、３つのＸ方向配線（Ｘ（ｋ）〜Ｘ（ｋ＋２））の各々に共通に接続する複数の高分子膜に対して、電子線の照射と、電圧パルスの印加を行った場合を示す。尚、画像表示装置に応用される場合には、数百〜数千本のＸ方向配線が用いられる。ここで示す例においては、電子線の照射は、Ｘ方向配線の長手方向に対して平行な方向に順次電子ビームを照射する例である。また、ここで説明する例では、多数のＸ方向配線の中から１つのＸ方向配線を選択し、該選択されたＸ方向配線に共通して接続される複数の高分子膜に対して順次電子線を照射し、続いて、別のＸ方向配線を選択し、当該選択された別のＸ方向配線に共通して接続される複数の高分子膜に対して順次電子線を照射することを繰り返す場合を示している。そして、図２（ａ）は、上記の様にして、選択された１つのＸ方向配線に共通に接続された複数の高分子膜への電子線照射（高分子膜の低抵抗化処理）が終了したのちに、当該電子線が照射された膜（低抵抗化処理された膜）に順次電圧パルスを印加する例を示している。また、図２（ｂ）は、１つの高分子膜への電子線照射（高分子膜の低抵抗化処理）が終了した後、直ちに当該低抵抗化処理された膜への電圧パルスの印加を行う例を示している。尚、ここでは、電子線照射により高分子膜の低抵抗化処理を行う場合を説明したが、図２などに示した方法は、レーザ照射や光照射、イオンビーム照射を用いる場合においても適用することができる。
【００６８】
ここで、パルス電圧を印加するための回路構成の一例を、図２１に模式的に示す。Ｙ方向配線６２は、外部端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎを共通電極１４０１に接続することにより共通接続され、パルス発生器１４０２のグランド側の端子に接続される。Ｘ方向配線６３は外部端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍを介して制御スイッチング回路１４０３に接続されている（図では、ｍ＝２０，ｎ＝６０の場合が示されている。）。制御スイッチング回路１４０３は、各端子をパルス発生器１４０２またはグランドのいずれかに接続するもので、図はその機能を模式的に示したものである。スイッチング回路１４０３によりＸ方向配線の任意の１行を選択できるようにした。電圧パルスのパルス幅・周波数・波高値は、低抵抗化された膜６’が破壊されない電圧であり、かつ膜６’に間隙を形成できる電圧で適宜設定される。
【００６９】
三角波パルスの場合、例えばパルス幅を１μ秒〜１０ｍ秒、パルス間隔を１０μ秒〜１００ｍ秒程度として印加する。低抵抗化された膜６’への電圧印加の終了は、パルスとパルスの間に、膜６’の破壊等を引き起こさない程度の小さい電圧パルスを印加し、電極２，３間に流れる電流を測定して検知することによって決定することができる。例えば、０．１Ｖ程度の電圧印加により電極２，３間に流れる電流を測定し、抵抗値を求めて、１ＭΩを越えた時点で低抵抗化された膜６’への電圧印加を終了するのが好ましい。
【００７０】
図３は、ある１つの素子（高分子膜）に電子線照射および通電パルスを複数回ずつ印加することにより間隙を形成した場合の高分子膜の抵抗変化を模式的に表したものである。電子線照射時に高分子膜の抵抗は下がる。そして、充分低抵抗化した後に通電パルスを印加すると、電圧印加中に低抵抗化された膜６’に間隙が生じるために、抵抗が増大し、充分なパルス電圧が印加されると、膜６’は十分高抵抗となる。
【００７１】
次に、マトリクス配置の電子源を用いた画像表示装置の一例を、図１７、図１８を用いて説明する。尚、図１７は表示パネル２０１の基本構成図であり、図１８は蛍光膜１１４を示す図である。
【００７２】
図１７において、１は上述のようにして作成した電子源を有する基板、１１１は基板１を固定したリアプレート、１１６はガラス基板１１３の内面に画像形成部材であるところの蛍光膜１１４とメタルバック１１５等が形成されたフェースプレート、１１２は支持枠である。１０２，１０３は表面伝導型電子放出素子１０４の一対の素子電極２，３に接続されたＸ方向配線及びＹ方向配線で、各々外部端子Ｄｘ１ないしＤｘｍ、Ｄｙ１ないしＤｙｎを有している。
【００７３】
リアプレート１１１，支持枠１１２及びフェースプレート１１６は、これらの接合部分にフリットガラス等の接合部材を塗布し、例えば大気中あるいは窒素雰囲気中で４００℃〜５００℃で１０分間以上焼成することで封着して、外囲器１１８を構成している。リアプレート１１１は主に基板１の強度を補強する目的で設けられるものであり、基板１自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート１１１は不要であり、基板１に直接支持枠１１２を封着し、フェースプレート１１６、支持枠１１２、基板１にて外囲器１１８を構成しても良い。また、フェースプレート１１６とリアプレート１１１の間に、スペーサーと呼ばれる不図示の支持体を更に設置することで、大気圧に対して十分な強度を有する外囲器１１８とすることもできる。
【００７４】
蛍光膜１１４は、モノクロームの場合は蛍光体１２２のみから成るが、カラーの場合は、蛍光体１２２の配列により、ブラックストライプ（図１８（ａ））あるいはブラックマトリクス（図１８（ｂ））等と呼ばれる黒色などの吸光体１２１と、蛍光体１２２とで構成される。ブラックストライプ、ブラックマトリクスを設ける目的は、カラー表示の場合必要となる三原色の各蛍光体１２２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１１４における外光反射によるコントラストの低下を抑制することである。吸光体１２１の材料としては、通常よく用いられている黒鉛を主成分とする材料だけでなく、導電性があり、光の透過及び反射が少ない材料であれば他の材料を用いることもできる。
【００７５】
ガラス基板１１３に蛍光体１２２を塗布する方法としては、モノクローム、カラーによらず、沈殿法や印刷法が用いられる。
【００７６】
また、図１７に示されるように、蛍光膜１１４の内面側には通常メタルバックと呼ばれる導電性の膜１１５が設けられる。メタルバック１１５の目的は、蛍光体１２２（図１８参照）の発光のうち内面側への光をフェースプレート１１６側へ鏡面反射することにより輝度を向上すること、高圧端子Ｈｖから電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用すること、外囲器１１８内で発生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍光体１２２の保護等である。メタルバック１１５は、蛍光膜１１４の作製後、蛍光膜１１４の内面側表面の平滑化処理（通常、フィルミングと呼ばれる）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積することで作製できる。
【００７７】
外囲器１１８内は、例えば不図示の排気管を通じ、１０−４〜１０−８Ｐａ程度の真空度にされ、封止される。あるいは、真空中で封着を行えば排気管を用いずに外囲器１１８を作成することができる。
【００７８】
以上のような表示パネル２０１及び駆動回路を有する本発明の画像表示装置は、外部端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ及びＤｙ１〜Ｄｙｎから電圧を印加することにより、任意の電子放出素子１０４から電子を放出させることができ、高圧端子Ｈｖを通じてメタルバック１１５あるいは透明電極（不図示）に高電圧を印加して電子ビームを加速し、加速した電子ビームを蛍光膜１１４に衝突させることで生じる励起・発光によって、テレビ信号に応じてテレビジョン表示を行うことができるものである。
【００７９】
尚、上記した例においては、電子放出素子をマトリクス配列した場合を説明したが、本発明の電子源における電子放出素子の配列方式としては、既に説明したマトリクス配列の他に、図１９に示した様に、電子放出素子１０４を並列に配列し、個々の電子放出素子１０４の両端（両素子電極）を配線３０４にて各々結線した行を多数行配列した、いわゆる梯型配列を用いることもできる。
【００８０】
梯型配置の電子源及びこれを用いた本発明の画像表示装置の一例について、図１９及び図２０を用いて説明する。
【００８１】
図１９において、１は基板、１０４は電子放出素子、３０４は電子放出素子１０４を接続する共通配線で１０本設けられており、各々外部端子Ｄ１〜Ｄ１０を有している。
【００８２】
電子放出素子１０４は、基板１上に並列に複数個配置される。これを素子行と呼ぶ。そして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３０４（例えば外部端子Ｄ１とＤ２の共通配線３０４）間に適宜の駆動電圧を印加することで、各素子行を独立に駆動することが可能である。即ち、電子ビームを放出させたい素子行にはしきい値電圧を超える電圧を印加し、電子ビームを放出させたくない素子行にはしきい値電圧以下の電圧を印加するようにすればよい。このような駆動電圧の印加は、各素子行間に位置する共通配線Ｄ２〜Ｄ９について、各々相隣接する共通配線３０４、即ち相隣接する外部端子Ｄ２とＤ３，Ｄ４とＤ５，Ｄ６とＤ７，Ｄ８とＤ９の共通配線３０４を一体の同一配線としても行うことができる。
【００８３】
図２０は、上記梯型配置の電子源を備えた表示パネル３０１の構造を示す図である。図２０において、３０２はグリッド電極、３０３は電子が通過するための開口、Ｄ１〜Ｄｍは各電子放出素子に電圧を印加するための外部端子、Ｇ１〜Ｇｎはグリッド電極３０２に接続された端子である。また、各素子行間の共通配線３０４は一体の同一配線として基板１上に形成されている。
【００８４】
尚、図２０において図１７と同じ符号は同じ部材を示すものであり、図１７に示される単純マトリクス配置の電子源を用いた表示パネル２０１との大きな違いは、基板１とフェースプレート１１６の間にグリッド電極３０２を備えている点である。
【００８５】
基板１とフェースプレート１１６の間には、上記のようにグリッド電極３０２が設けられている。このグリッド電極３０２は、電子放出素子１０４から放出された電子ビームを変調することができるもので、梯型配置の素子行と直交して設けられたストライプ状の電極に、電子ビームを通過させるために、各電子放出素子１０４に対応して１個づつ円形の開口３０３を設けたものとなっている。
【００８６】
グリッド電極３０２の形状や配置位置は、必ずしも図２０に示すようなものでなくともよく、開口３０３をメッシュ状に多数設けることもあり、またグリッド電極３０２を、例えば電子放出素子１０４の周囲や近傍に設けてもよい。
【００８７】
外部端子Ｄ１〜Ｄｍ及びＧ１〜Ｇｎは不図示の駆動回路に接続されている。そして、素子行を１列づつ順次駆動（走査）していくのと同期して、グリッド電極３０２の列に画像１ライン分の変調信号を印加することにより、各電子ビームの蛍光膜１１４への照射を制御し、画像を１ラインづつ表示することができる。
【００８８】
【実施例】
以下実施例に基づき、本発明を説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される範囲内で、各要素の置き換えや設計変更のなされたものを包含する。
【００８９】
［実施例１］
本実施例は、基板上に多数の表面伝導型電子放出素子を配置し、これら電子放出素子をマトリクス配線した電子源の製造方法に関する。
【００９０】
先ず、本実施例の電子源の製造方法を、図５〜図１１等を参照しつつ具体的に説明する。
【００９１】
工程−ａ
高歪点ガラス基板１（旭硝子（株）製、ＰＤ２００、軟化点８３０℃、徐冷点６２０℃、歪点５７０℃）上に、素子電極２，３をフォトリソグラフィ法を用いて、Ｘ方向に３００組、Ｙ方向に１００組形成した（図５）。
【００９２】
工程−ｂ
次に、スクリーン印刷法をｐいてＡｇを主成分とするＹ方向配線６２を３００本形成した（図６）。
【００９３】
工程−ｃ
次に、ＳｉＯ２を主成分とする層間絶縁層６４をスクリーン印刷法を用いて形成した（図７）。
【００９４】
工程−ｄ
次に、スクリーン印刷法を用いてＡｇを主成分とするＸ方向配線６３を１００本形成した（図８）。
【００９５】
工程−ｅ
以上のようにしてマトリックス配線を形成した基板１の素子電極２、３間に跨る位置に、インクジェット法により、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸の３％Ｎ−メチルピロリドン／トリエタノールアミン溶液を素子電極間の中央を中心として塗布した。これを、真空条件下に３５０℃でベークし、直径約１００μｍ、膜厚３００ｎｍの円形のポリイミド膜からなる高分子膜６を形成した。（図９）。
【００９６】
以上の工程により、絶縁性基板１上に、複数の高分子膜６が、Ｘ方向配線６３とＹ方向配線６２とでマトリクス配線された、間隙形成前の電子源基板を得た。
【００９７】
次に、以上のようにして作製した電子源基板を、図１２で示したように、電子線照射手段（８１〜８４）に対向して設置し、高分子膜６の低抵抗化処理、及び高分子膜６を低抵抗化処理した膜６’への間隙の形成処理を施した。
【００９８】
具体的には、内部に電子線照射手段が配置された真空容器内に、工程−ａ〜工程−ｅで形成した基板１を配置し、排気管（不図示）を通じて排気装置にて排気し、容器内の圧力を１×１０−３Ｐａ以下にした。
【００９９】
そして、電子線源と基板１間の電位差を８ｋＶとし、電子ビームの照射面積は３０ｍｍ２（半径約３ｍｍ）、照射電子線の電流密度は最大０．１ｍＡ／ｍｍ２と設定し、スリットを通して電子線を照射した。
【０１００】
電子線の照射は、図１に示すように、電子線がＹ１〜Ｙｎの高分子膜に照射されるよう、６０ＨｚでＸ方向配線方向にスキャンしながら、全素子（全高分子膜）に電子線を照射した。電子線の照射は、２５℃の真空中で実施した。また、電子線の照射開始位置は、すべての素子が同じ時間同じ強度の電子線を照射しうる様、適宜設定した。
【０１０１】
また、各素子へのパルス電圧の印加は、図２１に示した配線回路を用いて行った。スイッチング回路１４０３によりＸ方向の任意の素子行を選択できるようにし、電圧パルスは波高値を１０Ｖとした。
【０１０２】
本実施例では、上記の電子線照射及び電圧印加を図２（ａ）に示したようなタイミングで行った。尚、図２（ａ）の斜線で記したパルス形状は、選択した高分子膜に電子線が照射されるタイミングを示すものである。
【０１０３】
以上の電子線照射により高分子膜６を低抵抗化された高分子膜６’（図１０）とすると共に、電圧印加によりこの低抵抗化された高分子膜６’の一部に間隙５を形成した（図１１）。
【０１０４】
次に、以上のようにして作製した電子源基板１を用いて画像形成装置を作製した。その作製手順を、図１７を参照して以下に説明する。
【０１０５】
先ず、上記電子源基板１をリアプレート１１１上に固定した後、基板１の５ｍｍ上方に、フェースプレート１１６（ガラス基板１１３の内面に画像形成部材であるところの蛍光膜１１４とメタルバック１１５が形成されて構成される。）を支持枠１１２を介して配置し、フェースプレート１１６、支持枠１１２、リアプレート１１１の接合部にフリットガラスを塗布し、大気中で４００℃で１０分間焼成することで封着した。なお、リアプレート１１１への基板１の固定もフリットガラスで行った。
【０１０６】
画像形成部材であるところの蛍光膜１１４は、カラーを実現するために、ストライプ形状（図１８（ａ）参照）の蛍光体とし、先にブラックストライプ１２１を形成し、その間隙部にスラリー法により各色蛍光体１２２を塗布して蛍光膜１１４を作製した。ブラックストライプ１２１の材料としては、通常よく用いられている黒鉛を主成分とする材料を用いた。また、蛍光膜１１４の内面側にはメタルバック１１５を設けた。メタルバック１１５は、蛍光膜１１４の作製後、蛍光膜１１４の内面側表面の平滑化処理（通常、フィルミングと呼ばれる）を行い、その後、Ａｌを真空蒸着することで作製した。
【０１０７】
以上のようにして形成した真空容器（外囲器１１８）内を、排気管（不図示）を通じて排気装置にて加熱しながら排気し、真空容器内の圧力が１．３×１０−６Ｐａ以下になったところで、排気管（不図示）をガスバーナーで加熱して溶着して真空容器を封止し、さらに真空容器内の圧力を低く維持するため、高周波加熱によりゲッター処理を行った。
【０１０８】
以上のようにして作製した画像表示装置を、単純マトリクス駆動により、各電子放出素子に順次電子放出を行わせ、各素子について素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅの値を測定したところ、Ｉｅ／Ｉｆで定義される電子放出効率は平均値で従来素子の２１０％、Ｉｅ値は従来素子の１５０％であった。またＩｅの値の素子毎のバラツキを求めたところ、非常に少なかった。
【０１０９】
また、画像表示装置の表示画像も、高輝度で、均一性が高く、長期に渡って安定であった。
【０１１０】
［実施例２］
本実施例では、実施例１の工程ａ〜ｅによって作製された高分子膜６が形成された電子源基板を、図１３（ａ）に示した光ビーム照射装置に設置し、高分子膜６の低抵抗化処理を行った。光ビーム以外は、実施例１と同様に電子源基板を作成したので、その説明は省略する。
【０１１１】
光源７１には、レーザー光源Ｎｄ：ＹＡＧ第二高調波（λ＝５３２ｎｍ）を用いた。光源７１の出力を５．６Ｗにし、ＮＤフィルター７２は、４０％透過フィルターを用いて、高分子膜６に照射した。その際に高分子膜に照射される時間は２ｍｓ（Ｙ方向（列方向）のステージ送り速度で設定）にした。このレーザ照射は、２５℃の真空中で実施した。
【０１１２】
本実施例におけるレーザ光照射、電圧印加のタイミングは、図２（ｂ）と同様で行った。図２（ｂ）の斜線で記したパルス形状が、選択した高分子膜にレーザー光が照射されるタイミングを示すものである。
【０１１３】
以上の工程により、全ての高分子膜６を低抵抗化処理した膜６’に間隙を形成し、電子源を作成した。
【０１１４】
次に、以上のようにして作製した電子源基板を用いて実施例１と同様に画像形成装置を形成し、単純マトリクス駆動により、各電子放出素子に順次電子放出を行わせ、各素子について素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅの値を測定したところ、Ｉｅ／Ｉｆで定義される電子放出効率は平均値で従来素子の１９０％、Ｉｅ値は従来素子の１４５％であった。またＩｅの値の素子毎のバラツキは非常に小さかった。
【０１１５】
本実施例で作成した画像表示装置の表示画像は、実施例１で作成した画像表示装置と同様に、高輝度で、均一性が高く、長期に渡って安定であった。
【０１１６】
［実施例３］
本実施例では、実施例１の工程ａ〜ｅによって作製された高分子膜６が形成された電子源基板を、図１５のイオンビーム照射装置に設置し、高分子膜６の低抵抗化処理を行った。イオンビーム照射以外は、実施例１と同様に電子源基板を作成したので、その説明は省略する。
【０１１７】
イオンビーム照射装置は電子衝撃型のイオン源を使用し、不活性ガス（望ましくはＡｒ）を１×１０−３Ｐａ流入した。加速電圧は５ｋＶ、照射面積は２ｍｍ２（半径約０．８ｍｍ）、照射電流密度２μＡ／ｍｍ２とし、スリットを通してイオンビームを照射した。
【０１１８】
イオンビームの照射は、Ｘ配線方向にイオンビームがスリットの中心にかかるよう１Ｈｚでスキャンしながら、Ｙ配線方向に３分／ｌｉｎｅのスピードでＹ１〜Ｙｎまでイオンビーム照射を移動させた。このイオンビーム照射は、２５℃の真空中で実施した。
【０１１９】
本実施例におけるイオンビーム照射、電圧印加のタイミングは、図２（ａ）と同様で行った。図２（ａ）の斜線で記したパルス形状は、選択した高分子膜にイオンビームが照射されるタイミングを示すものである。
【０１２０】
次に、以上のようにして作製した電子源基板を用いて実施例１と同様に画像形成装置を作成し、単純マトリクス駆動により、各電子放出素子に順次電子放出を行わせ、各素子について素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅの値を測定したところ、Ｉｅ／Ｉｆで定義される電子放出効率は平均値で従来素子の１８５％、Ｉｅ値は従来素子の１４３％であった。またＩｅの値の素子毎のバラツキは非常に小さかった。
【０１２１】
本実施例で作成した画像表示装置の表示画像は、実施例１で作成した画像表示装置と同様に、高輝度で、均一性が高く、長期に渡って安定であった。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、多数の電子放出素子を配列形成し、入力信号に応じて電子を放出する電子源において、優れた電子放出特性を有する電子放出素子を基板上に配列せしめ、高輝度で均一性の高い表示が可能な画像形成装置の大画面化・量産化を可能にすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における、電子線照射等のエネルギー照射を示す図である。
【図２】本発明における、電子線照射等のエネルギー照射及び電圧印加タイミングを示す図である。
【図３】電子線照射等のエネルギー照射及び電圧印加タイミングにおける高分子膜の抵抗変化を示す図である。
【図４】本発明を適用した表面伝導型電子放出素子の基本的な一構成例を示す図である。
【図５】本発明の電子源の製造方法の一例を説明するためのプロセス図である。
【図６】本発明の電子源の製造方法の一例を説明するためのプロセス図である。
【図７】本発明の電子源の製造方法の一例を説明するためのプロセス図である。
【図８】本発明の電子源の製造方法の一例を説明するためのプロセス図である。
【図９】本発明の電子源の製造方法の一例を説明するためのプロセス図である。
【図１０】本発明の電子源の製造方法の一例を説明するためのプロセス図である。
【図１１】本発明の電子源の製造方法の一例を説明するためのプロセス図である。
【図１２】本発明における電子線照射装置を用いた高分子膜の低抵抗化工程を説明するための図である。
【図１３】本発明における光源を用いた高分子膜の低抵抗化工程を説明するための図である。
【図１４】従来例における、電子放出素子の概要を示す図である。
【図１５】本発明におけるイオンビーム照射装置を用いた高分子膜の低抵抗化工程を説明するための図である。
【図１６】本発明における低抵抗化された高分子膜に間隙を形成するための電圧波形の一例を示す図である。
【図１７】単純マトリクス配置の電子源を備えた表示パネルの概略構成を示す部分切り抜き斜視図である。
【図１８】表示パネルに用いる蛍光膜の構成例を示す図である。
【図１９】梯型配置の電子源の概略図である。
【図２０】梯型配置の電子源を備えた表示パネルの概略構成を示す部分切り抜き斜視図である。
【図２１】本発明における高分子膜が低抵抗化された膜に間隙を形成するための処理を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  基板
２、３  素子電極
４  カーボン膜
５  間隙
６  高分子膜
６’  低抵抗化された膜
６２  Ｙ方向配線
６３  Ｘ方向配線
６４  絶縁層
７１  レーザ光源
７２  ＮＤフィルター
７３、７６  基板テーブル
７４  ポリゴン
７５  レンズ
８１  電子放出手段
８２  電子線透過用のピンホール
８３  電子線遮断手段
８４  電子線収束・偏向機能
９１  イオンビーム放出手段
９２  イオンビーム透過用のピンホール
９３  イオンビーム遮断手段
９４  イオンビーム収束・偏向機能
１０４  表面伝導型電子放出素子
１１１  リアプレート
１１２  支持枠
１１３  ガラス基板
１１４  蛍光膜
１１５  メタルバック
１１６  フェースプレート
１１８  外囲器
１２１  黒色導電材
１２２  蛍光体
１４４  導電性膜
１４５  電子放出部
１４６  炭素及び／または炭素化合物を主成分とする堆積物
２０１、３０１  表示パネル
３０２  グリッド電極
３０３  電子が通過するための開口
３０４  共通配線
１４０１  共通電極
１４０２  パルス発生器
１４０３  制御スイッチング回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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