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JP2000243331A - Driving method and manufacturing method of cold cathode electron-emitting device - Google Patents

Driving method and manufacturing method of cold cathode electron-emitting device

Info

Publication number
JP2000243331A
JP2000243331A JP4600099A JP4600099A JP2000243331A JP 2000243331 A JP2000243331 A JP 2000243331A JP 4600099 A JP4600099 A JP 4600099A JP 4600099 A JP4600099 A JP 4600099A JP 2000243331 A JP2000243331 A JP 2000243331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron
emitting device
peak value
voltage
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4600099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Hamamoto
康弘 浜元
Miki Tamura
美樹 田村
Keisuke Yamamoto
敬介 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP4600099A priority Critical patent/JP2000243331A/en
Publication of JP2000243331A publication Critical patent/JP2000243331A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子放出素子の電子放出特性をより安定化す
る。 【解決手段】 通常の駆動電圧がVf 以下の電圧にて駆
動される冷陰極電子放出素子を、通常の駆動に先立ち、
最初に、波高値が波高値がVf 以下の電圧Vs であるパ
ルス電圧を印加し、その後、波高値がVf 以上の電圧V
max となるまで、波高値が変化するパルス電圧を印加
し、波高値がVmax であるパルス電圧を1回以上印加し
た後、通常の駆動を行う。
[PROBLEMS] To stabilize the electron emission characteristics of an electron-emitting device. SOLUTION: A cold cathode electron-emitting device driven at a normal driving voltage of Vf or less is controlled by a driving method,
First, peak value by applying a pulse voltage peak value is V f voltage less than V s, then peak value V f above voltage V
The pulse voltage whose peak value changes is applied until the pulse voltage reaches the maximum , and the pulse voltage whose peak value is Vmax is applied once or more, and then the normal driving is performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷陰極電子放出素
子の駆動方法及び製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving method and a manufacturing method of a cold cathode electron-emitting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電子放出素子としては大別し
て熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた2種類
のものが知られている。冷陰極電子放出素子には電界放
出型(以下、「FE型」という)、金属/絶縁層/金属
型(以下、「MIM型」という)や表面伝導型電子放出
素子型等がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices using a thermionic electron-emitting device and a cold-cathode electron-emitting device have been known. The cold cathode electron emission device includes a field emission type (hereinafter, referred to as “FE type”), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter, referred to as “MIM type”), a surface conduction type electron emission device type, and the like.

【0003】FE型の例としてはW.P.Dyke &
W.W.Dolan, ”Field emissi
on”, Advance in Electron
Physics, 8, 89(1956)あるいは
C.A.Spindt, ”PHYSICAL Pro
perties of thin−film fiel
d emission cathodes with
molybdeniumcones”, J.App
l.Phys.,47,5248(1976)等に開示
されたものが知られている。
As an example of the FE type, W. P. Dyke &
W. W. Dolan, "Field emissi
on ", Advance in Electron
Physics, 8, 89 (1956) or C.I. A. Spindt, "PHYSICAL Pro
parties of thin-film field
de emission cathodes with
molybdeniumcones ", J. App.
l. Phys. , 47, 5248 (1976).

【0004】MIM型の例としてはC.A.Mea
d,”Operation of Tunnel−Em
ission Devices”,J.Apply.P
hys.,32,646 (1961)等に開示された
ものが知られている。
As an example of the MIM type, C.I. A. Mea
d, “Operation of Tunnel-Em
issue Devices ", J. Apply. P.
hys. , 32, 646 (1961).

【0005】表面伝導型電子放出素子の例としては、
M.I.Elinson, Radio Eng.El
ectron Phys.,10,1290,(196
5)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, Radio Eng. El
electron Phys. , 10, 1290, (196
5) and the like.

【0006】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことに
より、電子放出が生ずる現象を利用するものである。こ
の表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等
によるSnO2 薄膜を用いたもの[M.I.Elins
on, Radio Eng. ElectronPh
ys.,10,1290,(1965)]、Au薄膜に
よるもの[G.Dittmer, ”Thin Sol
id Films”,9,317(1972)]、In
23 /SnO2 薄膜によるもの[M.Hartwel
l andC.G.Fonstad, ”IEEE T
rans. ED Conf.”,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、22頁(1983)]等が報告され
ている。
[0006] The surface conduction electron-emitting device utilizes the phenomenon that electron emission occurs when a current flows through a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As the surface conduction electron-emitting device, a device using a SnO 2 thin film by Elinson et al. [M. I. Elins
on, Radio Eng. ElectronPh
ys. , 10, 1290, (1965)], based on an Au thin film [G. Dittmer, "Thin Sol
id Films ", 9, 317 (1972)], In
By a 2 O 3 / SnO 2 thin film [M. Hartwel
l and C. G. FIG. Fonstad, "IEEE T
rans. ED Conf. ", 519 (197
5)], using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum,
26, No. 1, p. 22 (1983)].

【0007】上述のFE型、MIM型、表面伝導型等の
電子放出素子は、基板上に多数素子を配列形成できる利
点があり、これらを応用した様々な画像表示装置の提案
がなされている。
The above-mentioned electron-emitting devices of the FE type, the MIM type, the surface conduction type, and the like have an advantage that a large number of devices can be arranged on a substrate, and various image display devices using these devices have been proposed.

【0008】基板上に形成された小面積の導電性薄膜
に、膜面に平行に電流を流すことにより、導電性薄膜内
に形成された電子放出部より電子を放出する表面伝導型
電子放出素子は、構造が単純で製造も容易であることか
ら、大面積にわたり多数の素子を形成することができ、
例えば画像表示装置等への応用が研究されている。
A surface conduction type electron-emitting device that emits electrons from an electron-emitting portion formed in a conductive thin film by passing a current through a small-area conductive thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. Has a simple structure and is easy to manufacture, so a large number of elements can be formed over a large area,
For example, application to an image display device or the like has been studied.

【0009】表面伝導型電子放出素子を画像表示装置へ
と応用した例としては、本出願人によるUSP5,06
6,883や特開平6−342636号公報等が挙げら
れる。これらの公報では、基板上に設けられた一対の素
子電極とこれら素子電極対に接続する導電膜と、導電膜
内に形成した電子放出部からなる表面伝導型電子放出素
子を2次元的に複数配置し、それぞれの電子放出素子か
ら放出される放出電子を個別に選択するように電気的な
選択手段を設け、入力信号に応じて画像を形成する手段
と製造方法が記載されている。
An example in which the surface conduction electron-emitting device is applied to an image display device is disclosed in US Pat.
6,883 and JP-A-6-342636. In these publications, two-dimensionally a plurality of surface conduction electron-emitting devices including a pair of device electrodes provided on a substrate, a conductive film connected to these device electrode pairs, and an electron-emitting portion formed in the conductive film. The document describes a means for arranging and electrically selecting means for individually selecting emitted electrons emitted from each electron-emitting device, and forming an image in accordance with an input signal and a manufacturing method.

【0010】また、本出願人による特開平7−2352
55では、有機物の存在下において表面伝導型電子放出
素子に電圧を印加する等により、電子放出部近傍に炭素
を主成分とする堆積物を形成し、表面伝導型電子放出素
子の電子放出特性を向上させるための手法が開示されて
いる。
[0010] Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-2352 by the present applicant.
In 55, a deposit mainly composed of carbon is formed in the vicinity of the electron emission portion by applying a voltage to the surface conduction electron-emitting device in the presence of an organic substance, and the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device are improved. Techniques for improving are disclosed.

【0011】また、本出願人による特開平7−2352
75では、電子放出素子が形成された環境における有機
物の残留分圧を、1.3×10-6Pa以下にするなどの
手段により、電子放出特性を安定化する手法が開示され
ている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-2352 by the present applicant
No. 75 discloses a technique for stabilizing the electron emission characteristics by, for example, reducing the residual partial pressure of the organic substance in the environment where the electron-emitting device is formed to 1.3 × 10 −6 Pa or less.

【0012】また、本出願人による特開平9−2597
53では、2次元的に複数配置したそれぞれの表面伝導
型電子放出素子に対し、有機ガスの分圧が1.3×10
-6Pa以下の雰囲気中で、予め通常の駆動電圧の最大値
と、表面伝導型電子放出素子に入り得るノイズ電圧とを
加算した電圧よりも高い電圧パルスを印加することで、
通常駆動時の駆動回路の温度特性や外乱によって発生す
る放出電流の不可逆的な不安定性を抑制し、輝度むらを
低減する手法が開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2597 by the present applicant is disclosed.
In 53, the partial pressure of the organic gas is 1.3 × 10 3 for each of the surface conduction electron-emitting devices arranged two-dimensionally.
In an atmosphere of -6 Pa or less, by applying a voltage pulse higher than the voltage obtained by adding the maximum value of the normal driving voltage in advance and the noise voltage that can enter the surface conduction electron-emitting device,
There has been disclosed a method of suppressing irreversible instability of emission current generated by a temperature characteristic or a disturbance of a driving circuit at the time of normal driving and reducing uneven brightness.

【0013】上述の手法を応用して作成される表面伝導
型電子放出素子を用いた画像表示装置は、従来の他の方
式の画像表示装置よりも優れた特性が期待されている。
例えば、近年普及してきた液晶表示装置と比較しても、
自発光型であるためバックライトを必要としない点や、
視野角が広い点が優れている。
An image display device using a surface conduction electron-emitting device manufactured by applying the above-described method is expected to have more excellent characteristics than other conventional image display devices.
For example, in comparison with liquid crystal display devices that have become widespread in recent years,
It does not require a backlight because it is a self-luminous type,
The wide viewing angle is excellent.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、表面
伝導型電子放出素子は構造が単純で製造も容易であり、
また、優れた電子放出特性を有するため、画像形成部材
として螢光体を用いた画像形成装置、例えば、大型の自
発光型フラットディスプレイを構成するのに好適な電子
放出素子である。また、電子源を利用した、各種分析装
置、加工装置等への応用も期待される。このように、画
像形成装置等への応用を考慮すると、電子放出素子に対
しては、期待される電子ビーム量を安定して放出し続け
ることが求められる。更に信頼性の高い画像形成装置や
分析装置等を提供するためには、従来の電子放出素子に
対し、更に安定した電子放出特性を有する電子放出素子
が求められてきた。
As described above, the surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture.
Further, since it has excellent electron emission characteristics, it is an electron emitting element suitable for forming an image forming apparatus using a phosphor as an image forming member, for example, a large self-luminous flat display. In addition, application to various analyzers, processing devices, and the like using an electron source is also expected. As described above, in consideration of application to an image forming apparatus or the like, the electron-emitting device is required to continuously emit an expected amount of an electron beam. In order to provide a more reliable image forming apparatus, analyzer, and the like, an electron-emitting device having more stable electron-emitting characteristics has been demanded in comparison with a conventional electron-emitting device.

【0015】従って、本発明の目的は、電子放出素子の
電子放出特性を更に安定化する、電子放出素子の駆動方
法並びに製造方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving method and a manufacturing method of an electron-emitting device, which further stabilize the electron-emitting characteristics of the electron-emitting device.

【0016】[0016]

【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の駆動方法並びに製造方法は以下の通りであ
る。即ち、本発明の駆動方法は、冷陰極電子放出素子の
駆動方法であり、通常の駆動電圧がVf 以下の電圧にて
駆動される冷陰極電子放出素子の駆動方法であって、通
常の駆動に先立ち、最初に、波高値がVs であるパルス
電圧を印加し、その後、波高値がVf 以上の電圧Vmax
となるまで、波高値が変化するパルス電圧を印加し、波
高値がVmax であるパルス電圧を1回以上印加した後、
通常の駆動を行う電子放出素子の駆動方法である。
The driving method and the manufacturing method of the present invention for achieving the above object are as follows. That is, the driving method of the present invention is a method of driving a cold cathode electron emitting element, and is a method of driving a cold cathode electron emitting element driven at a normal driving voltage of Vf or less, and includes a normal driving voltage. the prior, first, peak value by applying a pulse voltage is V s, then the peak value is equal to or higher than V f voltage V max
And until the pulse voltage peak value varies by applying, after the peak value has been applied at least once a pulse voltage is V max,
This is a method of driving an electron-emitting device that performs normal driving.

【0017】ここで、電圧Vs はVf 以下、前記電子放
出素子の電子放出しきい値電圧以上の電圧であることが
好ましい。また、前記パルス電圧の波高値がVs からV
max まで変化する間の各パルス電圧の波高値を、Nを2
以上の整数として、V1 、V2 、・・・、VN とする
時、1≦i<Nなるiについて、各パルス電圧の波高値
[0017] Here, the following voltage V s is V f, is preferably an electron emission threshold voltage or more of the electron emission device. Further, the peak value of the pulse voltage is changed from V s to V
The peak value of each pulse voltage while changing to max
Assuming that V 1 , V 2 ,..., V N as the above integers, for 1 ≦ i <N, the peak value of each pulse voltage is

【0018】[0018]

【数2】 となっても良い。(Equation 2) It may be.

【0019】また、Vmax の波高値で印加される各パル
スの印加時間の合計が、500μsec以上であっても
良く、60sec以下であっても良く、また、500μ
sec以上で且つ60sec以下であっても良い。ま
た、波高値がVs からVmax まで変化する間に印加され
る各パルスの印加時間の合計が、500μsec以上で
あっても良く、60sec以下であっても良く、また、
500μsec以上で且つ60sec以下であっても良
い。また、波高値がVs からVmax まで変化する間に印
加される各パルスの印加時間の合計と、Vmax の波高値
で印加されるパルスの印加時間の合計との和が、500
μsec以上であっても良く、60sec以下であって
も良く、また、500μsec以上で且つ60sec以
下であっても良い。
[0019] The total application time of the pulse applied by the peak value of V max is may be more than 500 .mu.sec, may be less 60 sec, also 500 microns
It may be longer than 60 seconds and shorter than 60 seconds. Further, the total of the application time of each pulse applied while the peak value changes from V s to V max may be 500 μsec or more, or may be 60 sec or less,
The time may be 500 μsec or more and 60 sec or less. Further, the sum of the total application time of each pulse to be applied, the sum of the pulse applying time of the applied at the peak value of V max while the peak value changes from V s to V max, 500
The time may be longer than μsec, shorter than 60 sec, or longer than 500 μsec and shorter than 60 sec.

【0020】また、上記駆動方法が電子放出部に炭素乃
至炭素化合物を有する冷陰極電子放出素子の駆動方法で
あっても良く、基体上に、対向する一対の素子電極と、
該素子電極に連絡して形成された導電性薄膜と、前記一
対の素子電極間の前記導電性薄膜の一部に形成された電
子放出部を有する表面伝導型電子放出素子の駆動方法で
あっても良い。
The above driving method may be a driving method of a cold cathode electron-emitting device having a carbon or carbon compound in an electron-emitting portion.
A method of driving a surface conduction electron-emitting device having a conductive thin film formed in contact with the device electrode and an electron-emitting portion formed on a part of the conductive thin film between the pair of device electrodes. Is also good.

【0021】また、本発明の冷陰極素子の製造方法は、
電子放出部を形成する工程と、電子放出部に炭素乃至炭
素化合物を有する膜を形成する工程を有し、前記炭素乃
至炭素化合物を有する膜を形成した後、上記駆動方法を
適用する製造方法である。
Further, the method for manufacturing a cold cathode device according to the present invention comprises:
Forming a film having carbon or a carbon compound in the electron emitting portion, forming a film having the carbon or carbon compound in the electron emitting portion, and forming the film having the carbon or carbon compound, and then applying the driving method. is there.

【0022】また、本発明は、表面伝導型電子放出素子
の予備駆動及び製造に好適に適用される。この表面伝導
型電子放出素子の製造方法は、基体上に、対向する一対
の素子電極と該素子電極に連絡する導電性薄膜を形成す
る工程と、前記電極対を介して前記導電性薄膜に通電す
ることにより前記表面伝導型電子放出素子の電子放出部
を形成するフォーミング工程と、前記フォーミング工程
の終了後に、有機物質が存在する環境下で、前記表面伝
導型電子放出素子に通電する活性化工程と、前記活性化
工程の終了後に、前記表面伝導型電子放出素子が存在す
る環境から、前記有機物質の分圧を1×10-6Pa以下
まで低減する安定化工程とを有し、この安定化工程後
に、上記駆動方法を適用する製造方法である。
Further, the present invention is suitably applied to preliminary driving and manufacture of a surface conduction electron-emitting device. This method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device includes a step of forming a pair of opposing device electrodes and a conductive thin film connected to the device electrodes on a substrate, and energizing the conductive thin film via the electrode pair. Forming an electron-emitting portion of the surface-conduction electron-emitting device, and activating the surface-conduction electron-emitting device in an environment where an organic substance is present after the forming process is completed. And a stabilizing step of reducing the partial pressure of the organic substance to 1 × 10 −6 Pa or less from the environment where the surface conduction electron-emitting device is present after the activation step. This is a manufacturing method in which the above driving method is applied after the forming step.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下に、上記課題を解決するため
の手段を詳しく説明する。本発明の駆動方法の説明に先
立ち、本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子が有
する電気特性について説明する。図2に、本発明を適用
可能な表面伝導型電子放出素子の典型的な構成例の概略
図を示す。図2(a)は平面型表面伝導型電子放出素子
の平面図、図2(b)は平面型表面伝導型電子放出素子
の断面図、図2(c)は垂直型表面伝導型電子放出素子
の断面図である。図2(a)〜(c)中、同一の記号は
同種の構成部材を示す。図2において、1は絶縁性の基
板、2及び3は素子電極、4は素子電極2、3に電気的
に連絡した導電性薄膜、5は導電性薄膜中に形成した電
子放出部、21は絶縁性の材料からなる段差形成部であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The means for solving the above-mentioned problems will be described below in detail. Prior to the description of the driving method of the present invention, electric characteristics of a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied will be described. FIG. 2 shows a schematic diagram of a typical configuration example of a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied. 2A is a plan view of a flat surface conduction electron-emitting device, FIG. 2B is a cross-sectional view of the flat surface conduction electron-emitting device, and FIG. 2C is a vertical surface conduction electron-emitting device. FIG. 2A to 2C, the same symbols indicate the same kind of constituent members. In FIG. 2, 1 is an insulating substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film electrically connected to the device electrodes 2 and 3, 5 is an electron emitting portion formed in the conductive thin film, and 21 is This is a step forming portion made of an insulating material.

【0024】図6は、次に説明する表面伝導型電子放出
素子の電気特性を測定するための測定系を示す概略図で
あり、図6中、図2と同一の記号で示したものは、図2
と同一の構成部材を示す。尚、図6に示す装置は、後述
する表面伝導型電子放出素子の製造工程で使用される場
合もある。ここで、54は電子放出部5から放出した電
子を捕捉するためのアノード電極、51は素子電極2、
3間に印加する電圧(以降、素子電圧Vf と呼ぶ)を発
生するための電源、50は素子電極2、3間を流れる素
子電流If を計測するための電流計、53はアノード電
極に印加する高電圧を発生するための高圧電源、52は
アノード電極に流れる放出電流Ie を計測するための電
流計、55は真空槽、57は真空槽55と真空ポンプ5
6との間に設けたゲートバルブである。また、当該装置
を後述する活性化工程でも使用する場合は、活性化物質
の収容容器58と、活性化物質の真空槽への導入量を制
御する制御バルブ59を有する。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a measuring system for measuring the electrical characteristics of the surface conduction electron-emitting device described below. In FIG. 6, the same symbols as those in FIG. FIG.
The same components as those shown in FIG. The device shown in FIG. 6 may be used in a process of manufacturing a surface conduction electron-emitting device described later. Here, reference numeral 54 denotes an anode electrode for capturing electrons emitted from the electron-emitting portion 5, 51 denotes an element electrode 2,
A power supply for generating a voltage (hereinafter, referred to as an element voltage Vf ) applied between the three electrodes, 50 is an ammeter for measuring an element current If flowing between the element electrodes 2 and 3, and 53 is an anode electrode. A high-voltage power supply for generating a high voltage to be applied, 52 is an ammeter for measuring an emission current Ie flowing through the anode electrode, 55 is a vacuum tank, 57 is a vacuum tank 55 and a vacuum pump 5
6 is a gate valve provided between the first and second gate valves. When the apparatus is also used in an activation step to be described later, the apparatus includes a storage container 58 for the activation substance and a control valve 59 for controlling the amount of the activation substance introduced into the vacuum chamber.

【0025】表面伝導型電子放出素子の電気特性は、通
常、放出電流Ie と素子電圧Vf との関係、並びに、素
子電流If と素子電圧Vf との関係により代表される。
これらの関係を求めるためには、図6に示すように、表
面伝導型電子放出素子を真空に排気された環境下に配置
し、素子の2mm〜8mm上方にアノード電極を配置す
る。そして、アノード電極に対して100V〜10kV
程度の電圧を印加し、素子電極間には素子電圧Vf を印
加して、この時流れる素子電流If と放出電流Ie を計
測する。
The electrical characteristics of the surface conduction electron-emitting device are typically represented by the relationship between the emission current Ie and the device voltage Vf, and the relationship between the device current If and the device voltage Vf .
In order to determine these relationships, as shown in FIG. 6, the surface conduction electron-emitting device is placed in an environment evacuated to vacuum, and the anode electrode is placed 2 mm to 8 mm above the device. Then, 100 V to 10 kV with respect to the anode electrode
A voltage of the order of magnitude is applied, an element voltage Vf is applied between the element electrodes, and an element current If and an emission current Ie flowing at this time are measured.

【0026】以上のようにして求めた電気特性の代表的
な例を図7に示す。ここで、放出電流Ie は素子電流I
f に比べて著しく小さいので、任意単位で示している。
なお、縦軸・横軸ともリニアスケールである。図中に示
されるように、表面伝導型電子放出素子はある電圧(し
きい値電圧V th)以上の素子電圧Vf を印加すると、急
激に放出電流Ie が単調増加し、また、後述する安定化
処理を行った表面伝導型電子放出素子においては、素子
電流I f も素子電圧Vf の増加に伴い急激に単調増加す
る。
Representative of the electrical characteristics obtained as described above
FIG. 7 shows a simple example. Here, the emission current Ie Is the element current I
f Since it is significantly smaller than, it is shown in arbitrary units.
Note that both the vertical and horizontal axes are linear scales. Shown in the figure
As described above, the surface conduction electron-emitting device has a certain voltage (
Threshold voltage V th) The above element voltage Vf When applied,
Intense emission current Ie Increases monotonically, and stabilization described later
In the processed surface conduction electron-emitting device, the device
Current I f Also element voltage Vf Increase monotonically with the increase of
You.

【0027】安定化処理とは、後述する活性化処理時に
見られるような、表面伝導型電子放出素子への通電によ
って電子放出部やその近傍に更に新たな炭素もしくは炭
素化合物が堆積する現象を抑制するため、表面伝導型電
子放出素子周辺の空間に存在する、もしくは表面上に吸
着している、有機ガスの残留量を低減させる処理であ
る。安定化処理の具体的な手法としては、新たな有機ガ
スの流入がない状態で、例えば、真空槽並びに表面伝導
型電子放出素子を加熱しながら真空排気を継続すること
で行うことができる。
The stabilizing process is a process for suppressing the phenomenon that new carbon or a carbon compound is further deposited in an electron emitting portion or its vicinity by energizing a surface conduction type electron emitting device as seen in an activation process described later. Therefore, it is a process for reducing the residual amount of the organic gas existing in the space around the surface conduction electron-emitting device or adsorbed on the surface. As a specific method of the stabilization process, for example, the stabilization process can be performed by continuing evacuation while heating the vacuum chamber and the surface conduction electron-emitting device in a state where no new organic gas flows.

【0028】上述の電気特性について、図7に示した手
法とは異なる表示手法にて、表示した例を図8に示す。
図8に示すグラフの表現方法は、所謂Fowler−N
ordheimプロットと呼ばれる表現方法であり、電
子放出素子から放出される電子が電界放出によるもので
ある時、右下がりの直線となる。
FIG. 8 shows an example in which the above-mentioned electric characteristics are displayed by a display method different from the method shown in FIG.
The method of expressing the graph shown in FIG. 8 is a so-called Fowler-N
This is an expression method called an ordheim plot. When electrons emitted from the electron-emitting device are caused by field emission, a straight line descends to the right.

【0029】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素
子の電気特性を、図8のFowler−Nordhei
mプロットで表現すると、図8中に示すように、放出電
流I e および素子電流If 共に右下がりの直線となって
表される。尚、素子電流から求めた直線と、放出電流か
ら求めた直線の傾きは、ほぼ同じ値となる。これより、
素子電流If の伝導機構は電界放出によるものであるこ
と、また、A.Asaiら〔SID Intl.Sym
p.Digest Tech.Papers,127
(1997)〕によれば、放出電流Ie は素子電流If
の一部が多重の弾性散乱を行った後にアノード電極へ到
達したものであるから、電界放出による素子電流If
伝導機構を反映して、放出電流Ie もFowler−N
ordheimプロットで右下がりの直線として表され
ることが言える。素子電流If は電界放出によるので、
φを電子放出部の仕事関数とすると、
A surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.
The electrical characteristics of the element were measured using Fowler-Nordhei in FIG.
When expressed in m-plot, as shown in FIG.
Style I e And element current If Both become straight lines going down to the right
expressed. Note that the straight line obtained from the device current and the emission current
The slopes of the straight lines obtained from the above are almost the same value. Than this,
Element current If Conduction mechanism is due to field emission.
A. Asai et al. [SID Intl. Sym
p. Digest Tech. Papers, 127
(1997)], the emission current Ie Is the element current If 
Part of the light reaches the anode electrode after performing multiple elastic scattering.
Since it has reached the element current If of
The emission current I reflects the conduction mechanisme Also Fowler-N
as a straight line descending to the right in the ordheim plot
Can be said. Element current If Is due to field emission,
If φ is the work function of the electron emission part,

【0030】[0030]

【数3】 と表すことができる。ここで、αは電子放出領域であ
り、βは電界換算係数であって、電子放出部近傍の形状
を反映するパラメータである。尚、βVf が電界放出を
行う領域の電界強度に相当する。従って、仕事関数φの
値を指定すれば、図8の直線の傾きとy軸との切片か
ら、放出領域αと電界換算係数βを得ることができる。
(Equation 3) It can be expressed as. Here, α is an electron emission region, β is an electric field conversion coefficient, and is a parameter that reflects the shape near the electron emission portion. Note that βV f corresponds to the electric field intensity in the field emission field. Therefore, if the value of the work function φ is designated, the emission region α and the electric field conversion coefficient β can be obtained from the intercept between the slope of the straight line and the y-axis in FIG.

【0031】ここで、電子放出素子を一定の素子電圧V
f で駆動する時、駆動中に仕事関数φと電界換算係数β
が変化しないならば、素子電流If の変動は放出領域α
の変動であるということができる。更に、放出電流Ie
は素子電流If の一部であるので、放出電流Ie の変動
は放出領域αの変動に起因すると言ってもよい。詳しく
は後述するが、本発明の駆動方法はこの放出領域αの変
動を抑えることで、放出電流Ie を安定化させる駆動方
法である。
Here, the electron-emitting device is operated at a constant device voltage V
When driving with f , work function φ and electric field conversion coefficient β during driving
Does not change, the fluctuation of the device current If changes in the emission region α.
It can be said that it is a fluctuation of. Further, the emission current I e
Is a part of the device current If , and it can be said that the variation of the emission current Ie is caused by the variation of the emission region α. As will be described in detail later, the driving method of the present invention is a driving method in which the emission current Ie is stabilized by suppressing the fluctuation of the emission region α.

【0032】次に、本発明を適用可能な表面伝導型電子
放出素子が有する別の特性である「メモリ特性」につい
て説明する。「メモリ特性」とは、表面伝導型電子放出
素子の電気特性カーブ(放出電流と駆動電圧、並びに素
子電流と駆動電圧の関係)が、それまで経験した印加電
圧の最大値よりも大きな電圧を新たに経験すると、異な
る特性へとシフトし、以降、更に大きな駆動電圧を経験
するまでそれが維持されるという特性である。
Next, another characteristic of the surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied, that is, “memory characteristic” will be described. "Memory characteristics" means that the electric characteristic curve (relationship between emission current and drive voltage and between device current and drive voltage) of a surface conduction electron-emitting device is higher than the maximum applied voltage experienced so far. In this case, the characteristic shifts to a different characteristic, and thereafter, the characteristic is maintained until a larger driving voltage is experienced.

【0033】メモリ特性は、先述した安定化処理を施し
た表面伝導型電子放出素子に顕著に見られる特性であ
る。これを、図9を用いて説明する。図9(a)は、表
面伝導型電子放出素子に印加する素子電圧Vf と、アノ
ード電極にて捕捉される放出電流Ie との関係を表す図
である。図中、グラフの横軸は素子電圧Vf を、縦軸は
放出電流Ie の大きさを表す。図中の電気特性曲線A
は、安定化処理後に初めて印加される素子電圧の最大値
(以降、最大素子電圧V max と呼ぶ)がVf3f1である
時の特性曲線であり、同様に、特性曲線BはVma x がV
f2(>Vf1)の時、特性曲線CはVmax がVf3(>
f2)の時の特性曲線である。
The memory characteristics are subjected to the aforementioned stabilization processing.
Characteristics that are notable for surface-conduction electron-emitting devices
You. This will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows a table.
Device voltage V applied to surface conduction electron-emitting devicef And Ano
Emission current I captured by the cathode electrodee Diagram showing the relationship with
It is. In the figure, the horizontal axis of the graph is the element voltage Vf And the vertical axis is
Emission current Ie Represents the size of Electric characteristic curve A in the figure
Is the maximum value of the device voltage applied for the first time after stabilization.
(Hereafter, the maximum element voltage V max V)f3Vf1Is
Characteristic curve at the time. Similarly, the characteristic curve Bma x Is V
f2(> Vf1), The characteristic curve C is Vmax Is Vf3(>
Vf2) Is a characteristic curve.

【0034】図で示すように、最大素子電圧がVf1であ
る時、印加電圧がVf1以下であれば、経時劣化が無視で
きる範囲の時間において、素子電圧Vf と放出電流Ie
の関係は常に特性曲線A上にある。ところが、ひとたび
f1以上の最大素子電圧、例えばVf2を経験させると、
特性曲線はBにシフトし、再びVf1以下の素子電圧を印
加しても、放出電流Ie は特性曲線Aで得られた時の値
よりも小さな値になる。更に大きな最大素子電圧、例え
ばVf3を経験させると、特性曲線はCにシフトし同様の
傾向を示す。尚、素子電流If と素子電圧Vf との関係
においても、同様の特性を有している。
As shown in the figure, when the maximum device voltage is V f1 and the applied voltage is V f1 or less, the device voltage V f and the emission current I e are within a time period in which deterioration with time can be ignored.
Is always on the characteristic curve A. However, once a maximum device voltage of V f1 or more, for example, V f2 is experienced,
The characteristic curve shifts to B, and the emission current Ie becomes a smaller value than the value obtained from the characteristic curve A even when an element voltage lower than Vf1 is applied again. When a larger maximum device voltage, for example, V f3 is experienced, the characteristic curve shifts to C and shows a similar tendency. Note that the relationship between the element current If and the element voltage Vf has similar characteristics.

【0035】上記特性曲線A、B、Cに対応する素子電
流If と素子電圧Vf の関係をFowler−Nord
heimプロットで表し、その傾きから電界換算係数β
A 、βB 、βC 、を求めたところ、βA >βB >βC
あり、更に、βAf1≒βBf2≒βCf3という結果
が得られる。これは即ち、最大素子電圧Vmax が大きく
なるに伴い、電子放出部近傍の最大電界強度βVmax
一定となるように、電子放出部近傍の形状が変化し、そ
れがβの変化となって現れていることを表している。
[0035] The characteristic curve A, B, relationship Fowler-Nord device current corresponding to C I f and the element voltage V f
It is represented by a heim plot, and the electric field conversion coefficient β
When A , β B , and β C are obtained, β A > β B > β C is obtained, and the following result is obtained: β A V f1 ≒ β B V f2 ≒ β C V f3 . This means that, with the maximum device voltage V max increases, so that the maximum field strength .beta.v max of the electron-emitting portion near becomes constant, changes the shape of the electron-emitting portion near it as a change in β Indicates that it is appearing.

【0036】このように、安定化工程後に、それまで経
験したことの無いVmax を初めて経験する時、電子放出
部近傍の形状変化を伴う。尚、一度Vmax を経験した
後、V max 以下の素子電圧Vf にて駆動を行うと、電界
換算係数βの変化はほとんど無く、従って、電子放出部
近傍の形状変化も少ない。また、Vf <Vmax なる素子
電圧で駆動するため、電気放出部近傍に印加される電界
強度βVf は、最大素子電圧印加時に規定される電界強
度βVmax よりも低くなる。
Thus, after the stabilization step,
V which has never been testedmax Electron emission when you first experience
Accompanied by a shape change near the part. In addition, once Vmax experienced
Later, V max The following element voltage Vf When driven by
There is almost no change in the conversion coefficient β.
The shape change in the vicinity is also small. Also, Vf <Vmax Element
Electric field applied near the electric emission part because it is driven by voltage
Intensity βVf Is the electric field strength specified when the maximum element voltage is applied.
Degree βVmax Lower than.

【0037】一方で、電子放出部に炭素ないし炭素化合
物の膜を有する冷陰極電子放出素子、とりわけ、表面伝
導型電子放出素子において、電子放出部が経験する最大
電界強度を維持した状態で駆動を継続すると、強い電界
強度の影響で、駆動に伴い電子放出領域αが減少してい
く。
On the other hand, in a cold cathode electron-emitting device having a carbon or carbon compound film in the electron-emitting portion, in particular, in a surface conduction type electron-emitting device, driving is performed while maintaining the maximum electric field intensity experienced by the electron-emitting portion. When the electron emission region α is continued, the electron emission region α decreases with driving under the influence of the strong electric field intensity.

【0038】本発明の駆動方法で行われるように、電子
放出素子の駆動を、最大電界強度βVmax よりも低い電
界強度で駆動すると、駆動に伴う放出領域αの減少を抑
えることができるため、放出電流Ie を安定させること
ができる。
[0038] As done in the driving method of the present invention, since the driving of the electron-emitting device, when driven at a low electric field intensity than the maximum field strength .beta.v max, it is possible to suppress the reduction in the emission area α with the drive, The emission current Ie can be stabilized.

【0039】一方で、安定化工程後に最初に経験するV
max がある値以上(例えば、電子放出しきい値電圧以
上)である時、瞬間的に大きな素子電流If 並びに、放
出電流Ie が流れる場合がある。この様子を図10に示
す。図10(a)は、素子電圧Vf の時間変化であり、
図10(b)はこれに対応する素子電流If の時間変化
である。なお、図中には示していないが、放出電流Ie
も素子電流If と同様な傾向を示す。このように、電圧
印加の初期に極めて大きな電流が流れると、電子放出部
近傍にダメージを与え、放出電流の減少や素子の破壊等
を引き起こす場合がある。
On the other hand, the V experienced first after the stabilization step
When max is equal to or higher than a certain value (for example, equal to or higher than the electron emission threshold voltage), a large device current If and an emission current Ie may flow instantaneously. This is shown in FIG. FIG. 10A shows a time change of the element voltage Vf .
FIG. 10B shows a time change of the element current If corresponding thereto. Although not shown in the figure, the emission current I e
Also shows the same tendency as the element current If . As described above, when an extremely large current flows at the initial stage of the voltage application, the vicinity of the electron emission portion may be damaged, and the emission current may be reduced or the element may be destroyed.

【0040】これに対し、本発明の駆動方法は、上記電
圧印加初期の瞬間的な電流増大を抑制し、最大素子電圧
max を経験させた後、Vmax よりも低い素子電圧で駆
動を行うことで放出電流を安定させる駆動方法である。
以下、図1を用いて本発明の駆動方法を説明する。図1
は、本発明の駆動方法の一例を示す図であり、安定化工
程を経た電子放出素子に対して、通常の駆動に先立ち印
加する、パルス状電圧を示す図である。図で示すよう
に、最初Vs なる波高値のパルス電圧を印加した後、V
max まで、徐々に波高値を上昇させながらパルスを印加
し、パルスの波高値がVmax に達した時点で波高値の上
昇を止め、Vmax の波高値で1回以上パルス印加を繰り
返す。この時点までの電圧パルス印加を総称して、以
降、予備駆動と呼ぶ。この予備駆動を行った後、Vmax
よりも低く、且つ電子放出しきい値電圧以上の素子電圧
drv の波高値のパルスで駆動を行うことで、安定して
電子放出を行うことができる。
[0040] In contrast, the driving method of the present invention is to suppress an instantaneous current increase of the voltage initially applied, after experiencing the maximum device voltage V max, for driving at low device voltage than V max This is a driving method for stabilizing the emission current.
Hereinafter, the driving method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a driving method according to the present invention, and is a diagram illustrating a pulse-like voltage applied to an electron-emitting device that has undergone a stabilization step prior to normal driving. As shown in the figure, after applying a pulse voltage of the first V s becomes the peak value, V
until max, a pulse is applied while gradually increasing the wave height value, stopping the increase in the peak value when the peak value of the pulse reaches V max, repeated pulse application one or more times with the peak value of V max. The application of the voltage pulse up to this point is collectively referred to as pre-driving hereinafter. After performing this preliminary driving, V max
By driving with a pulse having a peak value of the element voltage V drv that is lower than the electron emission threshold voltage and higher than that, electron emission can be stably performed.

【0041】ここで、Vs の値は最終的な駆動電圧V
drv 並びに、活性化時に最終的に印加した電圧よりも低
い電圧であることが好ましい。これにより、従来電圧印
加初期に流れていた大きな電流を抑制することができ
る。なお、Vs は電子放出しきい値電圧Vth以上に設定
してもよい。安定化工程後に初めて印加される電圧の値
がVth以下である場合、電圧印加の有無は、予備駆動並
びにその後の電子放出素子の特性にほとんど影響を与え
ないからである。また、波高値をVs からVmax まで変
化させる際の、1回毎の波高値の変化量は20%以内で
あることが好ましい。即ち、波高値がVs からVmax
でN個のパルス、V1 ≦V2 ≦V3 ≦…≦V N で構成さ
れるとすると、1≦i≦N−1なる任意のiについて、
i+1 /Vi≦1.2であることが好ましい。これによ
り、各パルス印加毎の電子放出部近傍における急激な電
界強度の変化を抑え、素子へのダメージを抑制できる。
また、Vmax の値は、表面伝導型電子放出素子を損傷さ
せない程度の値を上限とする。
Where Vs Is the final drive voltage V
drv And lower than the voltage finally applied during activation.
It is preferable that the voltage is low. With this, the conventional voltage mark
Large current flowing in the initial stage
You. Note that Vs Is the electron emission threshold voltage VthSet above
May be. The value of the voltage applied for the first time after the stabilization process
Is VthIf it is below, the presence or absence of voltage application is
And has little effect on the characteristics of subsequent electron-emitting devices.
Because there is no. The peak value is Vs To Vmax Change
When changing, the change amount of each peak value is within 20%
Preferably, there is. That is, the peak value is Vs To Vmax Ma
With N pulses, V1 ≤VTwo ≤VThree ≦… ≦ V N Composed of
Then, for any i such that 1 ≦ i ≦ N−1,
Vi + 1 / ViIt is preferred that ≦ 1.2. This
Abrupt electricity near the electron emission area for each pulse application.
A change in field strength can be suppressed, and damage to the element can be suppressed.
Also, Vmax Value damages the surface conduction electron-emitting device.
The upper limit is set to a value that does not cause the problem.

【0042】予備駆動中、波高値がVmax にて駆動され
る時間の総和、例えば、(パルス幅)×(パルス数)
は、500μsec以上であることが望ましい。これに
より、Vdrv による通常駆動時において放出領域αが安
定し、従って、放出電流Ie が安定する。また、波高値
がVmax にて駆動される時間の総和は、60sec以下
であることが好ましい。この値以上の時間Vmax による
駆動を行うと、予備駆動中に放出領域αが大きく減少
し、通常駆動時の放出電流Ie が少なくなってしまうた
めである。尚、波高値がVs からVmax まで変化する間
のパルスの印加時間の総和も、500μsec以上で6
0sec以下であることが好ましい。
[0042] During preliminary driving, the sum of the time the peak value is driven at V max, for example, (a pulse width) × (number of pulses)
Is desirably 500 μsec or more. As a result, the emission region α is stabilized during normal driving by V drv , and thus the emission current Ie is stabilized. A sum of the time that the peak value is driven by V max is preferably less 60 sec. Doing driving by this value over time V max, emission area α is greatly reduced in the pre-drive, because the emission current I e during normal driving becomes small. The pulse total application time of between the peak value changes from V s to V max even, at least 500 .mu.sec 6
It is preferably 0 sec or less.

【0043】以下、本発明を適用可能な表面伝導型電子
放出素子の構成と作成方法、これを用いた電子源の構
成、並びにこの電子源を用いた画像表示装置について述
べた後、本発明の特徴である予備駆動処理を、上記電子
源並びに画像表示装置に対して適用するための方法につ
いて述べる。
Hereinafter, the structure and manufacturing method of a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied, the structure of an electron source using the same, and an image display device using the electron source will be described. A method for applying the pre-driving process, which is a feature, to the electron source and the image display device will be described.

【0044】<表面伝導型電子放出素子の構成と製法>
図2を用いて、本発明を適用可能な表面伝導型電子放出
素子について説明する。本発明を適用し得る表面伝導型
電子放出素子の基本的構成には大別して、平面型及び垂
直型の2つがある。先ず、平面型表面伝導型電子放出素
子について説明する。図2は、本発明を適用可能な平面
型表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式図であり、
図2(a)は平面図、図2(b)は断面図である。
<Structure and manufacturing method of surface conduction electron-emitting device>
The surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG. The basic configuration of the surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied is roughly classified into a planar type and a vertical type. First, a flat surface conduction electron-emitting device will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a flat surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied;
FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a cross-sectional view.

【0045】図2において、1は基板、2と3は素子電
極、4は導電性薄膜、5は電子放出部である。基板1と
しては、石英ガラス、Na等の不純物含有量を減少した
ガラス、ソーダライムガラス、及びソーダライムガラス
にスパッタ法等により形成したSiO 2 を積層したガラ
ス基板、アルミナ等のセラミックス基板、並びにSi基
板等を用いることができる。
In FIG. 2, 1 is a substrate, and 2 and 3 are device electrodes.
The poles, 4 are conductive thin films, and 5 is an electron emitting portion. Substrate 1 and
As a result, the content of impurities such as quartz glass and Na was reduced.
Glass, soda lime glass, and soda lime glass
Formed by sputtering or the like Two Gala laminated
Substrate, ceramic substrate such as alumina, and Si base
A plate or the like can be used.

【0046】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る。これは例えば
Ni、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、Al、C
u、Pd等の金属或は合金及びPd、Ag、Au、Ru
2 、Pd−Ag等の金属或は金属酸化物とガラス等か
ら構成されるの印刷導体、In23 −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
宜選択することができる。
The materials of the opposing device electrodes 2 and 3 are as follows.
General conductor materials can be used. This includes, for example, Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, C
metals or alloys such as u, Pd and Pd, Ag, Au, Ru
It is appropriately selected from a printed conductor made of a metal such as O 2 or Pd-Ag or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon. be able to.

【0047】素子電極間隔L、素子電極長さW、導電性
薄膜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から数百
μmの範囲とすることができ、より好ましくは、数μm
から数十μmの範囲とすることができる。素子電極長さ
Wは、電極の抵抗値、電子放出特性を考慮して、数μm
から数百μmの範囲とすることができる。素子電極2、
3の膜厚dは、数十nmから数μmの範囲とすることが
できる。尚、図2に示した構成だけでなく、基板1上
に、導電性薄膜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。
The element electrode interval L, the element electrode length W, the shape of the conductive thin film 4 and the like are designed in consideration of the applied form and the like. The element electrode interval L can be preferably in the range of several hundred nm to several hundred μm, more preferably several μm
To several tens of μm. The length W of the device electrode is several μm in consideration of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics.
To several hundred μm. Device electrode 2,
The film thickness d of No. 3 can be in the range of several tens nm to several μm. In addition, not only the configuration shown in FIG. 2 but also a configuration in which a conductive thin film 4 and opposing element electrodes 2 and 3 are laminated on the substrate 1 in this order.

【0048】導電性薄膜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間の抵抗値及び後述するフォ
ーミング条件等を考慮して適宜設定されるが、通常は、
数百pm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より50nmの範囲とするのが良い。
その抵抗値は、Rsが102 から107 Ω/□の値であ
る。なおRsは、厚さがt、幅がwで長さがlの薄膜の
抵抗Rを、R=Rs(l/w)とおいたときに現れる量
である。本明細書において、フォーミング処理について
は、通電処理を例に挙げて説明するが、フォーミング処
理はこれに限られるものではなく、膜に亀裂を生じさせ
て高抵抗状態を形成する処理を包含するものである。
As the conductive thin film 4, a fine particle film composed of fine particles is preferably used in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness is appropriately set in consideration of the step coverage to the device electrodes 2 and 3, the resistance value between the device electrodes 2 and 3, a forming condition described later, and the like.
It is preferably in the range of several hundreds of pm to several hundreds of nm, more preferably in the range of 1 to 50 nm.
The resistance value is such that Rs is 10 2 to 10 7 Ω / □. Note that Rs is an amount that appears when the resistance R of a thin film having a thickness t, a width w, and a length 1 is R = Rs (l / w). In this specification, the forming process will be described by taking an energizing process as an example, but the forming process is not limited to this, and includes a process of forming a high resistance state by causing a crack in a film. It is.

【0049】導電性薄膜4を構成する材料は、Pd、P
t、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、F
e、Zn、Sn、Ta、W、Pd等の金属、PdO、S
nO2、In23 、PbO、Sb23 等の酸化物、
HfB2 、ZrB2 、LaB6、CeB6 、YB4 、G
dB4 等の硼化物、TiC、ZrC、HfC、Ta、
C、SiC、WC等の炭化物、TiN、ZrN、HfN
等の窒化物、Si、Ge等の半導体、カーボン等の中か
ら適宜選択される。
The material constituting the conductive thin film 4 is Pd, P
t, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, F
e, metal such as Zn, Sn, Ta, W, Pd, PdO, S
oxides such as nO 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2 O 3 ,
HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB 4 , G
dB boride such as 4, TiC, ZrC, HfC, Ta,
Carbides such as C, SiC, WC, TiN, ZrN, HfN
Or the like, a semiconductor such as Si or Ge, carbon, or the like.

【0050】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
分散配置した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるい
は重なり合った状態(いくつかの微粒子が集合し、全体
として島状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、0.1nmの数倍から数百nmの
範囲、好ましくは、1nmから20nmの範囲である。
The fine particle film described herein is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and has a fine structure in a state in which the fine particles are individually dispersed or arranged or in a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (when some fine particles are formed). To form an island-like structure as a whole). The particle size of the fine particles is in the range of several times to several hundred nm of 0.1 nm, preferably in the range of 1 nm to 20 nm.

【0051】電子放出部5は、導電性薄膜4の一部に形
成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性薄膜4の
膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォーミング等の手
法等に依存したものとなる。電子放出部5の内部には、
0.1nmの数倍から数十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
性薄膜4を構成する材料の元素の一部、あるいは全ての
元素を含有するものとなる。電子放出部5及びその近傍
の導電性薄膜4には、炭素及び炭素化合物を有すること
もできる。
The electron-emitting portion 5 is constituted by a high-resistance crack formed in a part of the conductive thin film 4, and depends on the thickness, film quality, material, and the method of energization forming and the like of the conductive thin film 4, which will be described later. It will be. Inside the electron emission unit 5,
In some cases, conductive fine particles having a particle size ranging from several times 0.1 nm to several tens nm are present. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material constituting the conductive thin film 4. The electron emitting portion 5 and the conductive thin film 4 in the vicinity thereof can also contain carbon and a carbon compound.

【0052】次に、垂直型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。図2(c)は、本発明の表面伝導型電子
放出素子を適用できる垂直型表面伝導型電子放出素子の
一例を示す模式図である。図2(c)においては、図2
(a)ならび(b)に示した部位と同じ部位には図2
(a)ならび(b)に付した符号と同一の符号を付して
いる。図において、21は段差形成部である。基板1、
素子電極2及び3、導電性薄膜4、電子放出部5は、前
述した平面型表面伝導型電子放出素子の場合と同様の材
料で構成することができる。段差形成部21は、真空蒸
着法、印刷法、スパッタ法等で形成されたSiO2 等の
絶縁性材料で構成することができる。段差形成部21の
膜厚は、先に述べた平面型表面伝導型電子放出素子の素
子電極間隔Lに対応し、数百nmから数十μmの範囲と
することができる。この膜厚は、段差形成部の製法、及
び、素子電極間に印加する電圧を考慮して設定される
が、数十nmから数μmの範囲が好ましい。
Next, the vertical surface conduction electron-emitting device will be described. FIG. 2C is a schematic view showing an example of a vertical surface conduction electron-emitting device to which the surface conduction electron-emitting device of the present invention can be applied. In FIG. 2C, FIG.
FIG. 2 shows the same parts as those shown in FIGS.
The same reference numerals as in (a) and (b) are used. In the figure, reference numeral 21 denotes a step forming portion. Substrate 1,
The device electrodes 2 and 3, the conductive thin film 4, and the electron-emitting portion 5 can be made of the same material as in the case of the above-mentioned flat surface conduction electron-emitting device. The step forming portion 21 can be made of an insulating material such as SiO 2 formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The film thickness of the step forming portion 21 corresponds to the device electrode interval L of the flat surface conduction electron-emitting device described above, and can be in the range of several hundred nm to several tens μm. This film thickness is set in consideration of the manufacturing method of the step forming portion and the voltage applied between the device electrodes, but is preferably in the range of several tens nm to several μm.

【0053】導電性薄膜4は、素子電極2及び3と段差
形成部21作成後に、該素子電極2、3の上に積層され
る。電子放出部5は、図2(c)においては、段差形成
部21に形成されているが、作成条件、フォーミング条
件等に依存し、形状、位置ともこれに限られるものでな
い。
The conductive thin film 4 is stacked on the device electrodes 2 and 3 after the device electrodes 2 and 3 and the step forming portion 21 are formed. Although the electron emitting portion 5 is formed in the step forming portion 21 in FIG. 2C, the shape and the position are not limited to this depending on the forming conditions, forming conditions and the like.

【0054】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては様々な方法があるが、その一例を図3に模式的
に示す。以下、図2及び図3を参照しながら製造方法の
一例について説明する。図3においても、図2に示した
部位と同じ部位には図2に付した符号と同一の符号を付
している。 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を形成する(図3(a))。 2)素子電極2、3を設けた基板1に、有機金属溶液を
塗布して、有機金属薄膜を形成する。有機金属溶液に
は、前述の導電性膜4の材料の金属を主元素とする有機
金属化合物の溶液を用いることができる。有機金属薄膜
を加熱焼成処理し、例えば導電性薄膜形状に対応したマ
スクを用いてリフトオフを行う方法や、エッチング等に
よりパターニングし、導電性薄膜4を形成する(図3
(c))。ここでは、有機金属溶液の塗布法を挙げて説
明したが、導電性薄膜4の形成法はこれに限られるもの
でなく、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、
分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等を用いる
こともでき、インクジェット法等により直接パターニン
グを行うことも出来る。
There are various methods for manufacturing the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, one example of which is schematically shown in FIG. Hereinafter, an example of the manufacturing method will be described with reference to FIGS. 3, the same parts as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. 1) The substrate 1 is sufficiently washed with a detergent, pure water, an organic solvent, and the like, and after the element electrode material is deposited by a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like, the element electrode 2 is formed on the substrate 1 using, for example, a photolithography technique. , 3 (FIG. 3A). 2) An organic metal solution is applied to the substrate 1 provided with the device electrodes 2 and 3 to form an organic metal thin film. As the organic metal solution, a solution of an organic metal compound containing the metal of the material of the conductive film 4 as a main element can be used. The conductive thin film 4 is formed by heating and baking the organic metal thin film and patterning it by, for example, a lift-off method using a mask corresponding to the shape of the conductive thin film or by etching or the like (FIG. 3).
(C)). Here, the method of applying the organometallic solution has been described, but the method of forming the conductive thin film 4 is not limited to this, and a vacuum evaporation method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method,
A dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, or the like can be used, and direct patterning can be performed by an inkjet method or the like.

【0055】3)続いて、フォーミング工程を施す。こ
のフォーミング工程の方法の一例として、図6を用いて
真空容器内での通電処理による方法を説明する。図6に
おいて、55は真空容器であり、ゲートバルブ57を通
じてターボ分子ポンプやスパッターイオンポンプ、クラ
イオポンプなどからなる真空ポンプ56により排気され
る。なお、必要に応じてスクロールポンプやロータリー
ポンプ、ソープションポンプ等からなる補助ポンプが設
けられる場合もある。58は以降で説明する活性化工程
で用いる活性化ガスを収容する容器であり、バリアブル
リークバルブやニードルバルブ等のスローリークバルブ
からなる調節バルブ59を通じて真空容器55に接続し
ている。
3) Subsequently, a forming step is performed. As an example of the method of the forming step, a method by an energization process in a vacuum vessel will be described with reference to FIG. 6, reference numeral 55 denotes a vacuum vessel, which is evacuated through a gate valve 57 by a vacuum pump 56 such as a turbo molecular pump, a sputter ion pump, or a cryopump. Note that an auxiliary pump including a scroll pump, a rotary pump, a sorption pump, and the like may be provided as necessary. Reference numeral 58 denotes a container for storing an activation gas used in the activation step described below, and is connected to the vacuum container 55 through an adjustment valve 59 including a slow leak valve such as a variable leak valve or a needle valve.

【0056】素子電極2、3には電圧印加手段を接続す
る。例えば、図6に示すように、素子電極2をグランド
電位に接続し、素子電極3を電流導入端子を通じて電源
51に接続する。尚、素子電極2、3間を流れる電流値
をモニターするために、電流計50を設ける。54はこ
の後の工程で用いられるアノード電極であり、電流計5
2を通じて高圧電源53に接続している。
A voltage applying means is connected to the device electrodes 2 and 3. For example, as shown in FIG. 6, the element electrode 2 is connected to a ground potential, and the element electrode 3 is connected to a power supply 51 through a current introduction terminal. An ammeter 50 is provided to monitor the value of the current flowing between the element electrodes 2 and 3. Reference numeral 54 denotes an anode electrode used in the subsequent steps, and an ammeter 5
2 to a high voltage power supply 53.

【0057】真空容器内を排気した後、素子電極2、3
間に、電源51を用いて通電を行うと、導電性薄膜4の
部位に、構造の変化した電子放出部5が形成される(図
3(c))。通電フォーミングによれば導電性薄膜4に
局所的に破壊、変形もしくは変質等の構造の変化した部
位が形成される。該部位が電子放出部5を構成する。通
電フォーミングの電圧波形の例を図4に示す。電圧波形
は、パルス波形が、好ましい。これにはパルス波高値を
定電圧としたパルスを連続的に印加する図4(a)に示
した手法とパルス波高値を増加させながら、電圧パルス
を印加する図4(b)に示した手法がある。
After evacuating the inside of the vacuum vessel, the device electrodes 2, 3
In the meantime, when power is supplied using the power supply 51, the electron-emitting portion 5 having a changed structure is formed at the portion of the conductive thin film 4 (FIG. 3C). According to the energization forming, a portion where the structure such as destruction, deformation or alteration is locally formed in the conductive thin film 4 is formed. This portion constitutes the electron emission section 5. FIG. 4 shows an example of the voltage waveform of the energization forming. The voltage waveform is preferably a pulse waveform. The method shown in FIG. 4A in which a pulse having a pulse peak value of a constant voltage is continuously applied and the method shown in FIG. 4B in which a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value are used. There is.

【0058】図4(a)におけるT1及びT2は電圧波
形のパルス幅とパルス間隔である。通常T1は1μse
c〜10msec、T2は、10μsec〜10mse
cの範囲で設定される。パルスの波高値は、表面伝導型
電子放出素形態に応じて適宜選択される。このような条
件のもと、例えば、数秒から数十分間電圧を印加する。
パルス波形は矩形波に限定されるものではなく、三角波
など所望の波形を採用することができる。
T1 and T2 in FIG. 4A are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. Normally T1 is 1 μs
c to 10 msec, T2 is 10 μsec to 10 msec
It is set in the range of c. The peak value of the pulse is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device. Under such conditions, for example, a voltage is applied for several seconds to several tens minutes.
The pulse waveform is not limited to a rectangular wave, and a desired waveform such as a triangular wave can be adopted.

【0059】図4(b)におけるT1及びT2は、図4
(a)に示したのと同様とすることができる。パルスの
波高値は、例えば0.1Vステップ程度ずつ、増加させ
ることができる。通電フォーミング処理の終了は、例え
ば導電性薄膜2が局所的に破壊、変形することによって
生じる抵抗値の変化を読み取ることで判断することが出
来、一例として、パルス間隔T2中に、導電性薄膜2を
局所的に破壊、変形しない程度の電圧を印加し、電流を
測定して検知することができる。例えば0.1V程度の
電圧印加により流れる素子電流を測定し、抵抗値を求め
て、1MΩ以上の抵抗を示した時、通電フォーミングを
終了させる。
T1 and T2 in FIG.
It can be similar to that shown in FIG. The peak value of the pulse can be increased by, for example, about 0.1 V steps. The end of the energization forming process can be determined, for example, by reading a change in resistance value caused by local destruction or deformation of the conductive thin film 2. For example, during the pulse interval T2, the conductive thin film 2 Can be detected by applying a voltage that does not cause local destruction or deformation of the device, and measuring the current. For example, an element current flowing by applying a voltage of about 0.1 V is measured, and a resistance value is obtained. When the resistance value indicates 1 MΩ or more, the energization forming is terminated.

【0060】4)フォーミングを終えた素子には活性化
工程と呼ばれる処理を施すのが好ましい。活性化工程と
は、この工程により、素子電流If 及び放出電流Ie
著しく変化する工程である。活性化工程は、例えば、有
機物質のガスを含有する雰囲気下で、通電フォーミング
と同様に、パルスの印加を繰り返すことで行うことがで
きる。パルス電圧としては、図4(a)に示した電圧パ
ルスの他、図5に示す両極性の電圧パルスを用いること
ができる。
4) It is preferable to perform a process called an activation step on the device after the forming. The activation process is a process in which the device current If and the emission current Ie are significantly changed by this process. The activation step can be performed, for example, by repeatedly applying a pulse in an atmosphere containing a gas of an organic substance, similarly to the energization forming. As the pulse voltage, besides the voltage pulse shown in FIG. 4A, a bipolar voltage pulse shown in FIG. 5 can be used.

【0061】活性化工程時の真空容器内の雰囲気は、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。このときの好まし
い有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空容器の
形状や、有機物質の種類などにより異なるため場合に応
じ適宜設定される。適当な有機物質としては、アルカ
ン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香族炭
化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、ア
ミン類、フェノール、カルボン、スルホン酸等の有機酸
類等を挙げることが出来、具体的には、メタン、エタ
ン、プロパン等の飽和炭化水素、エチレン、プロピレン
等の不飽和炭化水素、ブタジエン、n−ヘキサン、l−
ヘキセン、ベンゼン、トルエン、O−キシレン、ベンゾ
ニトリル、トルニトリル、クロロエチレン、トリクロロ
エチレン、メタノール、エタノール、イソプロパノー
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、ジエチルケトン、メチルアミン、
エチルアミン、酢酸、プロピオン酸等あるいはこれらの
混合物が使用できる。この処理により、雰囲気中に存在
する有機物質から、炭素あるいは炭素化合物が素子上に
堆積し、素子電流I f 、及び放出電流Ie が著しく変化
するようになる。活性化工程の終了判定は、素子電流I
f や放出電流Ie を測定しながら、適宜行う。なおパル
ス幅、パルス間隔、パルス波高値などは適宜設定され
る。
The atmosphere in the vacuum vessel during the activation step
For example, using an oil diffusion pump or rotary pump
Organic gas remaining in the atmosphere when exhausting the container
In addition to being able to be formed using
Once a sufficiently exhausted vacuum, a suitable organic gas
Can also be obtained by introducing The preference at this time
The gas pressure of organic substances depends on the form of
Depending on the shape and type of organic substance,
Is set as appropriate. Suitable organic substances include alka
, Alkene, alkyne aliphatic hydrocarbons, aromatic coals
Hydrides, alcohols, aldehydes, ketones,
Organic acids such as mines, phenol, carboxyl, sulfonic acid, etc.
Such as methane, ethanol, etc.
, Saturated hydrocarbons such as propane, ethylene, propylene
Unsaturated hydrocarbons, butadiene, n-hexane, l-
Hexene, benzene, toluene, O-xylene, benzo
Nitrile, tolunitrile, chloroethylene, trichloro
Ethylene, methanol, ethanol, isopropanol
, Formaldehyde, acetaldehyde, acetone,
Methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methylamine,
Ethylamine, acetic acid, propionic acid, etc.
Mixtures can be used. Due to this processing, it exists in the atmosphere
Carbon or carbon compounds from organic substances
Deposition and device current I f And emission current Ie Changes significantly
I will be. The end of the activation step is determined by the device current I
f And emission current Ie The measurement is performed as appropriate while measuring. Pal
The pulse width, pulse interval, pulse crest value, etc. are set appropriately.
You.

【0062】5)このような工程を経て得られた電子放
出素子に対して、安定化工程を行うことが好ましい。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
するオイル等の有機物質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、磁気浮上型ターボ分子ポンプ、クライ
オポンプ、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出来る。
5) It is preferable to perform a stabilizing step on the electron-emitting device obtained through the above steps. This step is a step of exhausting the organic substance in the vacuum container. It is preferable to use a vacuum-evacuation device that does not use oil so that an organic substance such as oil generated from the device does not affect the characteristics of the element. Specifically, a vacuum evacuation device such as a magnetic levitation type turbo molecular pump, a cryopump, a sorption pump, an ion pump and the like can be mentioned.

【0063】前記活性化の工程で、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、上記の炭素及び炭素化合物がほぼ新た
に堆積しない分圧で1×10-6Pa以下が好ましく、さ
らには1×10-8Pa以下が特に好ましい。さらに真空
容器内を排気するときには、真空容器全体を加熱して、
真空容器内壁や、電子放出素子に吸着した有機物質分子
を排気しやすくするのが好ましい。このときの加熱条件
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
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1×10-6Pa以
下が特に好ましい。
In the activation step, when an oil diffusion pump or a rotary pump is used as an exhaust device and an organic gas derived from an oil component generated from the oil diffusion pump or the rotary pump is used, the partial pressure of this component must be kept as low as possible. . The partial pressure of the organic component in the vacuum vessel is preferably 1 × 10 −6 Pa or less, more preferably 1 × 10 −8 Pa or less, at a partial pressure at which the above-mentioned carbon and carbon compounds are not substantially newly deposited. When further evacuating the inside of the vacuum vessel, heat the entire vacuum vessel,
It is preferable to easily exhaust the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum vessel or the electron-emitting device. The heating conditions at this time are desirably 80 to 250 ° C., preferably 150 ° C. or more, and it is desirable to perform the treatment as long as possible. However, the present invention is not particularly limited to this condition, and the size and shape of the vacuum vessel, the configuration of the electron-emitting device, The conditions are appropriately selected according to the above conditions. The pressure in the vacuum vessel must be as low as possible.
It is preferably at most 10 × 10 −5 Pa, particularly preferably at most 1 × 10 −6 Pa.

【0064】安定化工程を行った後の、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、真空容器の圧力は多少上昇してもある程
度安定な特性を維持することが出来る。このような真空
雰囲気を採用することにより、新たな炭素あるいは炭素
化合物の堆積を抑制でき、また真空容器や基板などに吸
着したH2 OやO2 なども除去でき、結果として素子電
流If 、放出電流Ie が安定する。
It is preferable that the atmosphere at the time of driving after the stabilization step is performed is the same as the atmosphere at the end of the stabilization treatment, but the present invention is not limited to this. Even if the pressure of the vacuum vessel is slightly increased, stable characteristics can be maintained to some extent. By employing such a vacuum atmosphere, the deposition of new carbon or a carbon compound can be suppressed, and H 2 O or O 2 adsorbed on a vacuum vessel or a substrate can be removed. As a result, the device current I f , The emission current Ie is stabilized.

【0065】6)上記安定化工程を行った後、通常の駆
動を行う前に、素子電極2、3間に先述した予備駆動電
圧パルスを印加する予備駆動工程を行う。以上により、
本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子の製造工程
を終了する。
6) After performing the above-mentioned stabilizing step, before performing normal driving, a pre-driving step of applying the above-described pre-driving voltage pulse between the element electrodes 2 and 3 is performed. From the above,
The manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied is completed.

【0066】完成した電子放出素子に対して、素子電極
2、3間に、予備駆動工程で印加したVmax 以下の駆動
電圧Vdrv を印加し、電子放出素子の上方に配置したア
ノード電極54に高圧電源53を用いて高電圧を印加す
ることで、安定した電子放出を得ることができる。
[0066] For finished electron-emitting device, between the device electrodes 2 and 3, by applying a V max or less of the drive voltage V drv was applied with pre-driving step, the anode electrode 54 disposed above the electron-emitting devices By applying a high voltage using the high-voltage power supply 53, stable electron emission can be obtained.

【0067】なお、この予備駆動は、通常、製造工程の
最終段階、例えば安定化工程の後または安定化工程の一
環として行われるが、在庫後出荷前のリフレッシュ工程
として、または電子放出素子の使用開始後的適宜のリフ
レッシュモードとして行うことも可能である。
The pre-driving is usually performed at the final stage of the manufacturing process, for example, after the stabilization process or as a part of the stabilization process. It is also possible to perform an appropriate refresh mode after the start.

【0068】[0068]

【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
なく、本発明の目的が達成される範囲内で、各要素の置
換えや設計変更がなされたものを包含するものである。 [実施例1]本実施例は、図2に模式的に示したものと
同様の構成を有する表面伝導型電子放出素子に対して、
本発明の駆動方法を適用した例である。図3に基づき、
本実施例で用いられる電子放出素子の製造方法を説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these examples, and each element is set within a range in which the object of the present invention is achieved. And that the design is changed. [Embodiment 1] This embodiment is directed to a surface conduction electron-emitting device having a configuration similar to that schematically shown in FIG.
It is an example to which the driving method of the present invention is applied. Based on FIG.
A method for manufacturing the electron-emitting device used in this embodiment will be described.

【0069】工程−a(図3の(a)) 石英基板からなる基板1を洗浄後、スパッタ法により基
板1上に5nmのTiと50nmのPtを堆積した。そ
の後、堆積膜上にフォトレジストを塗布し、素子電極対
2並びに3に対応する形状のパターンを形成した後、エ
ッチングにより不要な部分のPtとTiを除去し、その
後レジストを除去することで基板1上に素子電極2、3
を形成した。尚、素子電極2、3間の間隔Lは3μm、
素子電極の長さWは500μmとした。
Step-a (FIG. 3 (a)) After washing the substrate 1 made of a quartz substrate, 5 nm of Ti and 50 nm of Pt were deposited on the substrate 1 by a sputtering method. Thereafter, a photoresist is applied on the deposited film to form a pattern having a shape corresponding to the device electrode pairs 2 and 3, and unnecessary portions of Pt and Ti are removed by etching, and then the resist is removed to remove the substrate. 1 on the device electrodes 2 and 3
Was formed. The distance L between the device electrodes 2 and 3 is 3 μm,
The length W of the device electrode was 500 μm.

【0070】工程−b(図3の(b)) 素子電極2、3を設けた基板1上に、真空蒸着により厚
さ50nmのCrを堆積し、このCr膜に対してフォト
リソグラフィー技術を用いて導電性薄膜を形成する位置
に対応した開口部を形成する。その後、有機Pd化合物
の溶液(ccp−4230:奥野製薬(株)製)を塗布
し、大気中で300℃の加熱処理を施した。 工程−c(図3の(c)) 次に、工程−bで形成したCr膜をウエットエッチによ
り除去し、純水で洗浄後乾燥し、導電性薄膜4を形成し
た。
Step-b ((b) of FIG. 3) Cr having a thickness of 50 nm is deposited on the substrate 1 provided with the device electrodes 2 and 3 by vacuum evaporation, and the Cr film is formed by photolithography. Forming an opening corresponding to the position where the conductive thin film is to be formed. Thereafter, a solution of an organic Pd compound (ccp-4230: manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) was applied, and subjected to a heat treatment at 300 ° C. in the air. Step-c ((c) in FIG. 3) Next, the Cr film formed in step-b was removed by wet etching, washed with pure water and dried to form a conductive thin film 4.

【0071】以降の工程は、図6に示すように、製造工
程中の電子放出素子を真空容器55内に配置し、電気的
接続を行った後実施した。図に示すように、素子電極2
はグランド電位に接続し、素子電極3は電流導入端子を
通じて電流計50並びに素子電圧電源51に接続してい
る。また、基板1の5mm上方にアノード電極54を配
置し、アノード電極54は電流導入端子を通じて電流計
52並びに高圧電源53に接続している。 工程−d 真空容器55内を、スクロールポンプ(不図示)並びに
磁気浮上型ターボ分子ポンプ56を用いて、1×10-3
Pa以下程度まで排気した後、素子電圧電源51で発生
させた電圧を素子電極3に印加し、フォーミング処理を
施し電子放出部5を形成した。印加した電圧は図4の
(b)に示すようにパルス状の電圧であり、時間の経過
とともに波高値の漸増するパルスである。パルス幅T1
は1msecとし、パルス間隔T2は16.7msec
とした。フォーミング処理中、パルス波高値が5Vに達
した時点で電流計50を流れる電流値が激減した。その
後、パルス波高値が5.5Vになるまでパルス電圧を印
加した後、電圧の印加を停止し、素子電極2、3間の抵
抗値を測定したところ、1MΩ以上の値を示したため、
フォーミング処理を終了した。
As shown in FIG. 6, the subsequent steps were performed after the electron-emitting devices in the manufacturing process were placed in the vacuum vessel 55 and electrical connection was made. As shown in FIG.
Is connected to a ground potential, and the element electrode 3 is connected to an ammeter 50 and an element voltage power supply 51 through a current introduction terminal. An anode electrode 54 is disposed 5 mm above the substrate 1, and the anode electrode 54 is connected to an ammeter 52 and a high-voltage power supply 53 through a current introduction terminal. Step-d The inside of the vacuum vessel 55 is controlled to 1 × 10 −3 by using a scroll pump (not shown) and a magnetically levitated turbo molecular pump 56.
After the gas was evacuated to about Pa or less, a voltage generated by the device voltage power supply 51 was applied to the device electrode 3 and a forming process was performed to form the electron-emitting portion 5. The applied voltage is a pulsed voltage as shown in FIG. 4B, and is a pulse whose peak value gradually increases with time. Pulse width T1
Is 1 msec, and the pulse interval T2 is 16.7 msec.
And During the forming process, the value of the current flowing through the ammeter 50 sharply decreased when the pulse peak value reached 5V. Then, after applying a pulse voltage until the pulse peak value became 5.5 V, the application of the voltage was stopped, and the resistance value between the device electrodes 2 and 3 was measured.
The forming process has been completed.

【0072】工程−e 真空容器55内の排気を更に継続し、容器内圧力が10
-6Pa以下まで減少した後、スローリークバルブ59を
調節して、活性化ガス収容容器58より真空容器55内
にベンゾニトリルガスを導入して活性化工程を行った。
活性化工程は、活性化ガスを導入した真空容器内圧力が
10-4Paになるように調節し、素子電圧電源51で発
生させた電圧を素子電極3に印加することで行った。印
加した電圧は図5に示すように両極性のパルス状の電圧
であり、VfpとVfnの絶対値が等しい一定のパルスであ
る。パルス波高値は16Vとし、パルス幅T3は1ms
ecとし、パルス間隔T4は16.7msecとした。
活性化処理は1時間行い、その後電圧の印加を停止し、
活性化ガスの導入を停止して真空容器内より活性化ガス
を排気した。
Step-e The evacuation of the vacuum vessel 55 is further continued until the pressure in the vessel becomes 10
After the pressure decreased to -6 Pa or less, the activation process was performed by adjusting the slow leak valve 59 and introducing benzonitrile gas from the activation gas storage container 58 into the vacuum container 55.
The activation step was performed by adjusting the pressure in the vacuum vessel into which the activation gas was introduced to 10 −4 Pa, and applying a voltage generated by the element voltage power supply 51 to the element electrode 3. The applied voltage is a bipolar pulsed voltage as shown in FIG. 5, and is a constant pulse in which the absolute values of Vfp and Vfn are equal. The pulse peak value is 16 V, and the pulse width T3 is 1 ms
ec, and the pulse interval T4 was 16.7 msec.
The activation process is performed for one hour, and then the application of the voltage is stopped.
The introduction of the activation gas was stopped, and the activation gas was exhausted from the vacuum vessel.

【0073】工程−f 不図示のヒーターを用いて真空容器55全体並びに電子
放出素子を一旦250℃に10時間加熱し更に排気を継
続することで、その後の室温時における真空容器内圧力
を1×10-8Pa程度まで低下させた。
Step-f The entire vacuum vessel 55 and the electron-emitting device are once heated to 250 ° C. for 10 hours using a heater (not shown), and further evacuated, so that the pressure in the vacuum vessel at room temperature thereafter becomes 1 ×. The pressure was reduced to about 10 −8 Pa.

【0074】以上のように、真空容器内圧力を調整した
後、本発明の駆動方法の特徴である予備駆動を行った。
予備駆動時のパルス電圧波形を図1に示す。図1中、V
s は1Vとし、Vmax は16Vとした。パルス波高値が
s からV max に変化する間、パルス幅は20μsec
とし、パルス間隔は100msecとした。また、パル
ス波高値は0.2Vステップで1パルス毎に増加させ
た。パルス波高値がVs からVmax まで変化する間に印
加された各パルスの印加時間の合計は、500μsec
である。パルス波高値がVmax に達した後、波高値をV
max のまま維持してパルス電圧の印加を行った。ここ
で、パルス幅を100μsec、パルス間隔を100m
secとし、パルス波高値がVmax であるパルス電圧を
合計5発印加した。
As described above, the pressure in the vacuum vessel was adjusted.
Thereafter, preliminary driving, which is a feature of the driving method of the present invention, was performed.
FIG. 1 shows a pulse voltage waveform at the time of pre-driving. In FIG. 1, V
s Is 1V and Vmax Was set to 16V. The pulse crest value
Vs To V max The pulse width is 20 μsec
And the pulse interval was 100 msec. Also pal
The peak value is increased every pulse in 0.2V steps.
Was. Pulse peak value is Vs To Vmax Sign while changing
The total application time of each applied pulse is 500 μsec.
It is. Pulse peak value is Vmax After reaching the peak value,
max The pulse voltage was applied while maintaining the state. here
And the pulse width is 100 μsec and the pulse interval is 100 m
sec and the pulse peak value is Vmax Pulse voltage
A total of 5 shots were applied.

【0075】その後、素子電圧をVf =15Vに設定し
て駆動を行った。一方、比較のために、全く同様の製法
にて作成した電子放出素子に対して、予備駆動を行わず
に最初から駆動電圧を15Vに設定して駆動を行った。
両者を比較したところ、予備駆動を行った素子は、予備
駆動を行わなかった素子に比べて、駆動中の放出電流並
びに素子電流の減少と変動が少なく安定な電子放出特性
が得られた。
Thereafter, driving was performed with the device voltage set to Vf = 15 V. On the other hand, for comparison, an electron-emitting device manufactured by exactly the same manufacturing method was driven by setting the driving voltage to 15 V from the beginning without performing preliminary driving.
As a result of comparison between the two devices, a stable electron emission characteristic was obtained in the element subjected to pre-driving with less decrease and fluctuation in emission current and element current during driving than in the element not subjected to pre-driving.

【0076】尚、電子放出素子の駆動中の素子電流の電
気特性から、放出領域αと電界換算係数βを観測したと
ころ、本発明を適用した電子放出素子は、駆動期間内に
おいて、両者とも変動が少なく安定しており、とりわけ
放出領域αの安定性が、比較対象の電子放出素子に比べ
優れていた。
When the emission region α and the electric field conversion coefficient β were observed from the electric characteristics of the device current during driving of the electron-emitting device, the electron-emitting device to which the present invention was applied showed that both of them varied during the driving period. And the stability of the emission region α was particularly superior to that of the comparative electron-emitting device.

【0077】[実施例2]本実施例は、実施例1の工程
−fまで同様の工程を行った素子に対して、本発明の駆
動方法を適用した第2の例である。実施例1の安定化工
程(工程−f)まで終了した素子に対し、以下の予備駆
動を適用した。尚、工程−dで行われた活性化工程中に
印加するパルス電圧波高値は15Vとした。
[Embodiment 2] This embodiment is a second example in which the driving method of the present invention is applied to an element which has been subjected to the same steps up to the step -f of the embodiment 1. The following preliminary driving was applied to the device that was completed up to the stabilizing step (step-f) in Example 1. The peak value of the pulse voltage applied during the activation step performed in step-d was 15 V.

【0078】予備駆動時のパルス電圧波形を図1に示
す。図1中、Vs は8Vとし、Vmax は15.5Vとし
た。パルス波高値がVs からVmax に変化する間、パル
ス幅は1msecとし、パルス間隔は10msecとし
た。また、パルス波高値は0.1Vステップで800パ
ルス毎に増加させた。パルス波高値がVs からVmax
で変化する間に印加された各パルスの印加時間の合計
は、60secである。
FIG. 1 shows a pulse voltage waveform at the time of pre-driving. In Figure 1, V s is the 8V, V max was 15.5V. While a pulse peak value is changed from V s to V max, the pulse width is set to 1 msec, the pulse interval was 10 msec. The pulse peak value was increased every 800 pulses in 0.1 V steps. The total application time of each pulse is applied between the pulse peak value is changed from V s to V max is 60 sec.

【0079】パルス波高値がVmax に達した後、波高値
をVmax のまま維持してパルス電圧の印加を行った。こ
こで、パルス幅を1msec、パルス間隔を10mse
cとし、パルス波高値がVmax であるパルス電圧を合計
60000発印加した。パルス波高値がVmax であるパ
ルス印加時間の合計は、60secである。
[0079] After the pulse peak value has reached the V max, was the application of the pulse voltage to maintain the peak value remains at V max. Here, the pulse width is 1 msec, and the pulse interval is 10 msec.
As c, a total of 60,000 pulse voltages having a pulse peak value of V max were applied. Total pulse applying time pulse height is V max is 60 sec.

【0080】その後、素子電圧をVf =15Vに設定し
て駆動を行った。一方、比較のために、全く同様の製法
にて作成した電子放出素子に対して、予備駆動を行わず
に最初から駆動電圧を15Vに設定して駆動を行った。
両者を比較したところ、予備駆動を行った素子は、予備
駆動を行わなかった素子に比べて、駆動中の放出電流並
びに素子電流の減少と変動が少なく安定な電子放出特性
が得られた。
Thereafter, driving was performed with the device voltage set at V f = 15 V. On the other hand, for comparison, an electron-emitting device manufactured by exactly the same manufacturing method was driven by setting the driving voltage to 15 V from the beginning without performing preliminary driving.
As a result of comparison between the two devices, a stable electron emission characteristic was obtained in the element subjected to pre-driving with less decrease and fluctuation in emission current and element current during driving than in the element not subjected to pre-driving.

【0081】尚、電子放出素子の駆動中の素子電流の電
気特性から、放出領域αと電界換算係数βを観測したと
ころ、本発明を適用した電子放出素子は、駆動期間内に
おいて、両者とも変動が少なく安定しており、とりわけ
放出領域αの安定性が、比較対象の電子放出素子に比べ
優れていた。
When the emission region α and the electric field conversion coefficient β were observed from the electrical characteristics of the device current during driving of the electron-emitting device, the electron-emitting device to which the present invention was applied showed that both of them varied during the driving period. And the stability of the emission region α was particularly superior to that of the comparative electron-emitting device.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子放出素子からの放出電流を、長期に渡り安定させる
ことができる。
As described above, according to the present invention,
The emission current from the electron-emitting device can be stabilized for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の駆動方法並びに製造方法で使用され
る電圧パルスを説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating voltage pulses used in a driving method and a manufacturing method according to the present invention.

【図2】 本発明を適用可能な電子放出素子を示す概略
平面図、並びに概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view and a schematic sectional view showing an electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図3】 本発明を適用可能な電子放出素子の製造工程
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of an electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図4】 本発明を適用可能な電子放出素子のフォーミ
ング工程中に使用する電圧パルスを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing voltage pulses used during a forming process of an electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図5】 本発明を適用可能な電子放出素子の活性化工
程中に使用する電圧パルスを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing voltage pulses used during an activation step of an electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図6】 本発明を適用可能な電子放出素子の製造なら
びに電気特性の測定に使用する真空装置並びに駆動及び
測定装置を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a vacuum device and a driving and measuring device used for manufacturing an electron-emitting device to which the present invention can be applied and measuring electric characteristics.

【図7】 本発明を適用可能な電子放出素子の電気特性
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing electric characteristics of an electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図8】 本発明を適用可能な電子放出素子の電気特性
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing electric characteristics of an electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図9】 本発明を適用可能な電子放出素子のメモリ特
性を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating memory characteristics of an electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図10】 本発明を適用可能な電子放出素子に電圧を
印加した際の素子電流の変化を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a change in device current when a voltage is applied to an electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板、2及び3:素子電極、4:導電性薄、5:電
子放出部、21:段差形成部、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:真空ポンプ、57:ゲート
バルブ、58:活性化ガス収容容器、59:スローリー
クバルブ。
1: substrate, 2 and 3: element electrode, 4: conductive thin film, 5: electron emitting portion, 21: step forming portion, 50: ammeter, 51: power supply, 52: ammeter, 53: high voltage power supply, 54: Anode electrode, 55: vacuum container, 56: vacuum pump, 57: gate valve, 58: activated gas container, 59: slow leak valve.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 敬介 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 Fターム(参考) 5C036 EE01 EE02 EE14 EF01 EF06 EF09 EG12 EG48 EH26 5C080 AA08 BB05 CC03 DD05 DD29 FF10 HH17 JJ04 JJ06 KK02 KK43  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Keisuke Yamamoto, Inventor 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 5C036 EE01 EE02 EE14 EF01 EF06 EF09 EG12 EG48 EH26 5C080 AA08 BB05 CC03 DD05 DD29 FF10 HH17 JJ04 JJ06 KK02 KK43

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通常の駆動電圧としてVf 以下の電圧を
印加される冷陰極電子放出素子の駆動方法であって、 通常の駆動に先立ち、最初に、波高値がVs であるパル
ス電圧を印加し、その後、波高値がVs 及びVf より高
い電圧Vmax となるまで、波高値が変化するパルス電圧
を印加し、 波高値がVmax であるパルス電圧を1回以上印加した
後、 通常の駆動を行うことを特徴とする、電子放出素子の駆
動方法。
1. A driving method of a cold cathode electron-emitting devices are normally applied to V f less voltage as the drive voltage, prior to the normal drive, the first pulse voltage peak value is V s applied to, then, until a peak value is V s and V f higher voltage V max, the pulse voltage peak value varies by applying, after the peak value has been applied at least once a pulse voltage is V max, A method for driving an electron-emitting device, comprising performing normal driving.
【請求項2】 前記電圧Vs がVf 以下の電圧であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の電子放出素子の駆動方
法。
2. A driving method of an electron emitting device according to claim 1, wherein the voltage V s is a voltage below V f.
【請求項3】 前記パルス電圧波高値Vs が、前記電子
放出素子の電子放出しきい値電圧以上であることを特徴
とする請求項1に記載の電子放出素子の駆動方法。
Wherein the pulse voltage peak value V s is the driving method of an electron emitting device according to claim 1, wherein the at electron emitters electron emission threshold voltage or more.
【請求項4】 前記パルス電圧の波高値がVs からV
max まで変化する間の各パルス電圧の波高値を、Nを2
以上の整数として、V1 、V2 、・・・、VNとする
時、1≦i<Nなるiについて、各パルス電圧の波高値
が 【数1】 の関係を満たすことを特徴とする請求項2または3に記
載の電子放出素子の駆動方法。
Wherein V from the peak value of the pulse voltage V s
The peak value of each pulse voltage while changing to max
Assuming that V 1 , V 2 ,..., V N are integers as described above, the peak value of each pulse voltage is given by 4. The method of driving an electron-emitting device according to claim 2, wherein the following relationship is satisfied.
【請求項5】 波高値がVmax である単数または複数個
のパルスの印加時間の合計が、500μsec以上であ
ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載
の電子放出素子の駆動方法。
Total 5. A peak value is V max single or a plurality of pulse applying time of an electron emitting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least 500μsec Drive method.
【請求項6】 波高値がVmax である単数または複数個
のパルスの印加時間の合計が、60sec以下であるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の電
子放出素子の駆動方法。
Total 6. peak value is V max single or a plurality of pulse applying time of an electron emitting device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that not more than 60sec Drive method.
【請求項7】 波高値がVs からVmax まで変化する間
に印加される各パルスの印加時間の合計が、500μs
ec以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
か1つに記載の電子放出素子の駆動方法。
7. A total application time of each pulse peak value is applied during the change from V s to V max is, 500 .mu.s
5. The method for driving an electron-emitting device according to claim 1, wherein the value is ec or more.
【請求項8】 波高値がVs からVmax まで変化する間
に印加される各パルスの印加時間の合計が、60sec
以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1
つに記載の電子放出素子の駆動方法。
8. The total application time of each pulse between the peak value changes from V s to V max is, 60 sec
5. The method according to claim 1, wherein:
5. A method for driving an electron-emitting device according to any one of the above.
【請求項9】 波高値がVs からVmax まで変化する間
に印加される各パルスの印加時間の合計が、500μs
ec以上で且つ60sec以下であることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか1つに記載の電子放出素子の駆
動方法。
9. The total application time of each pulse between the peak value changes from V s to V max is, 500 .mu.s
5. The method according to claim 1, wherein the driving time is not shorter than ec and not longer than 60 sec. 6.
【請求項10】 波高値がVs からVmax まで変化する
間に印加される各パルスの印加時間の合計と、Vmax
波高値で印加される単数または複数個のパルスの印加時
間の合計との和が、500μsec以上であることを特
徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の電子放出
素子の駆動方法。
10. The sum of the application time of each pulse applied while the peak value changes from V s to V max and the total application time of one or more pulses applied at the peak value of V max 5. The method according to claim 1, wherein the sum of the driving times is 500 μsec or more. 6.
【請求項11】 波高値がVs からVmax まで変化する
間に印加される各パルスの印加時間の合計と、Vmax
波高値で印加される単数または複数個のパルスの印加時
間の合計との和が、60sec以下であることを特徴と
する請求項1〜4のいずれか1つに記載の電子放出素子
の駆動方法。
11. The sum of the application time of each pulse applied while the peak value changes from V s to V max and the total application time of one or more pulses applied at the peak value of V max 5. The method according to claim 1, wherein the sum of the driving times is 60 seconds or less. 6.
【請求項12】 波高値がVs からVmax まで変化する
間に印加される各パルスの印加時間の合計と、Vmax
波高値で印加される単数または複数個のパルスの印加時
間の合計との和が、500μsec以上で且つ60se
c以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
1つに記載の電子放出素子の駆動方法。
12. The sum of the application time of each pulse applied while the peak value changes from V s to V max and the sum of the application time of one or more pulses applied at the peak value of V max Is more than 500 μsec and 60 sec
5. The method of driving an electron-emitting device according to claim 1, wherein c is equal to or less than c.
【請求項13】 前記冷陰極電子放出素子が、基体上
に、対向する一対の素子電極と、該素子電極に連絡して
形成された導電性薄膜と、前記一対の素子電極間の前記
導電性薄膜の一部に形成された電子放出部を有する表面
伝導型電子放出素子であることを特徴とする請求項1〜
12のいずれか1つに記載の電子放出素子の駆動方法。
13. A cold cathode electron emitting device comprising: a pair of opposing device electrodes on a base; a conductive thin film formed in contact with the device electrodes; and a conductive film between the pair of device electrodes. A surface conduction electron-emitting device having an electron-emitting portion formed on a part of the thin film.
13. The method for driving an electron-emitting device according to any one of the above items 12.
【請求項14】 前記冷陰極電子放出素子が、電子放出
部に炭素乃至炭素化合物を有する冷陰極電子放出素子で
あることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1つに
記載の電子放出素子の駆動方法。
14. The electron emission device according to claim 1, wherein the cold cathode electron emission device is a cold cathode electron emission device having carbon or a carbon compound in an electron emission portion. Element driving method.
【請求項15】 冷陰極電子放出素子の製造方法であっ
て、 電子放出部を形成する工程と、電子放出部に炭素乃至炭
素化合物を有する膜を形成する工程を有し、 前記炭素乃至炭素化合物を有する膜を形成した後、請求
項1〜12のいずれか1つに記載の駆動方法による通電
を行うことを特徴とする冷陰極電子放出素子の製造方
法。
15. A method for manufacturing a cold cathode electron emitting device, comprising: a step of forming an electron emitting portion; and a step of forming a film having a carbon or carbon compound in the electron emitting portion. A method for manufacturing a cold cathode electron-emitting device, comprising: applying a current by the driving method according to claim 1, after forming a film having:
【請求項16】 冷陰極電子放出素子の1種である表面
伝導型電子放出素子の製造方法であって、 基体上に、対向する一対の素子電極と、該素子電極に連
絡する導電性薄膜を形成する工程と、 前記電極対を介して前記導電性薄膜に通電することによ
り前記表面伝導型電子放出素子の電子放出部を形成する
フォーミング工程と、 前記フォーミング工程の終了後に、有機物質が存在する
環境下で、前記表面伝導型電子放出素子に通電する活性
化工程と、 前記活性化工程の終了後に、前記表面伝導型電子放出素
子が存在する環境から、前記有機物質の分圧を1×10
-6Pa以下まで低減する安定化工程とを有し、前記安定
化工程後に、請求項1〜12のいずれか1つに記載の駆
動方法による通電を行うことを特徴とする冷陰極電子放
出素子の製造方法。
16. A method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device, which is one type of cold cathode electron-emitting device, comprising: forming a pair of opposing device electrodes and a conductive thin film connected to the device electrodes on a substrate. A forming step, a forming step of applying an electric current to the conductive thin film through the electrode pair to form an electron emitting portion of the surface conduction electron-emitting device, and an organic substance present after the forming step is completed. An activation step of energizing the surface conduction electron-emitting device in an environment; and, after the activation step, reducing the partial pressure of the organic substance to 1 × 10
And a stabilizing step for reducing the current to -6 Pa or less, and after the stabilizing step, energization is performed by the driving method according to claim 1. Manufacturing method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8559852B2 (en) 2010-11-19 2013-10-15 Sharp Kabushiki Kaisha Electron emitting device and driving method thereof

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