CN100428395C - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像形成装置，在用由高电阻膜覆盖的板状的隔板防止隔板的带电时，防止从相邻的电子发射元件发射的电子束的不规则的偏移，同时不管隔板的设置位置有多少偏移，可以抑制从相邻的电子发射元件发射的电子束的到达位置的位置偏移。为此，沿行方向布线(5)配置隔板(3)，使覆盖隔板(3)的高电阻膜与金属背(11)和行方向布线(5)分别接触且电气连接，以规定间隔设置隔板(3)的高电阻膜和行方向布线(5)的接触部。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及作为例如显示面板等使用的图像形成装置，更具体地，涉及在具有多个电子发射元件的第一基板和与该第一基板对置地配置的第二基板之间具有隔板的图像形成装置。
背景技术
一般地，在把作为电子源侧的第一基板和作为显示面侧的第二基板夹着间隔进行对置配置的图像形成装置中，为了获得必要的耐大气压性，在第一基板和第二基板之间夹入由绝缘材料构成的隔板。但是，存在该隔板带电，影响隔板附近的电子轨道，使发光位置产生偏差的问题。这成为例如隔板附近的象素的发光亮度低和漏色等的图像劣化的原因。
现在，为了防止上述隔板带电，而采用由高电阻膜覆盖的隔板已公知。
具体地，已公知有，使由高电阻膜覆盖的板状的隔板沿着第一基板的布线配置，高电阻膜与通过导电性的粘接剂与该布线和第二基板的电极直接连接的情形，以及在由高电阻膜覆盖的隔板的上下设置隔板电极，且以布线和电极通过该隔板电极与高电阻膜相接触的方式夹着隔板电极(参照专利文献1)。
另外，还提供了在由高电阻膜覆盖的隔板的第一基板侧和第二基板侧上分别设置导电性的中间层(隔板电极)，把它用作用来控制电子束轨道的电极(参照专利文献2)。
(专利文献1)日本专利特开平8-180821号公报
(专利文献2)日本专利特开平10-334834号公报
在专利文献1中记载的、在由高电阻膜覆盖的隔板的上下设置隔板电极，使第一基板的布线和第二基板的电极通过该隔板电极与高电阻膜连接的图像形成装置中，在隔板电极附近有电场分布。该电场分布在隔板的长度方向上大致是均匀的，但与没有隔板电极时相比均匀性更明显。因此，在设置了隔板时，产生对准偏差时，从相邻的电子发射元件发射的电子束的到达位置容易变化大。另外，发现隔板电极成为放电的原因，容易产生图像的质量的大幅度下降。为了防止这一点，必须不使隔板电极从隔板的侧面上露出，或以很高的精度的设置隔板，这都成为成本上升的原因。
在专利文献2记载的图像形成装置中，由于中间层(隔板电极)从隔板侧面露出，所以与上述专利文献1的隔板电极从隔板侧面露出的场合同样地，存在必须进行用来高度维持隔板的对准精度的控制，以及成本上升的不可避免的问题。另外，在例如减小象素间距时，电子束的发射位置靠近隔板，结果导致必须重新设计与其对应的形状的隔板电极，成为成本上升的主要原因。
发明内容
本发明的目的在于，在用由高电阻膜覆盖的板状的隔板防止隔板的带电时，防止从相邻的电子发射元件发射的电子束的不规则的偏移，同时不管隔板的设置位置有多少偏移，可以抑制从相邻的电子发射元件发射的电子束的到达位置的位置偏移。另外，目的在还在于能同一结构的隔板适用于各种各样的装置形态。
为了实现上述目的，本发明提供一种图像形成装置，包括：具有多个电子发射元件和用来驱动这些电子发射元件的布线的第一基板；与上述第一基板相对置地配置且具有导电性部件的第二基板，上述导电性部件被设定在比上述布线高的电位上；以及在上述第一和第二基板之间沿着上述布线设置的板状的隔板，上述隔板上覆盖有电阻比上述布线高的高电阻膜，上述高电阻膜与上述导电性部件和上述布线电气连接，其特征在于：通过上述布线的沿其自身的长度方向设置的多个突起与上述高电阻膜的接触来实现上述布线与上述高电阻膜的电气连接，该多个接触部相互之间隔开间隙地设置。
另外，本发明提供另一种图像形成装置，包括：具有多个电子发射元件和用来驱动这些电子发射元件的布线的第一基板；与上述第一基板相对置地配置且具有导电性部件的第二基板，上述导电性部件被设定在比上述布线高的电位上；以及在上述第一和第二基板之间沿着上述布线设置的板状的隔板，上述隔板上覆盖有电阻比上述布线高的高电阻膜，上述高电阻膜与上述导电性部件和上述布线电气连接，其特征在于：通过沿上述布线的长度方向设置在上述布线上的多个导电性突起与上述高电阻膜的接触来实现上述布线与上述高电阻膜的电气连接，该多个接触部相互之间隔开间隙地设置。
另外，这里的板状，优选是在隔板和布线之间具有用于离散地接触的足够的长度，足够的长度指至少与相邻的电子发射元件的间隔(元件间距)相等或比其更长。作为板状隔板的一例，包括比元件间距长的矩形形状的隔板。
本发明通过积极地控制隔板的高电阻膜和第一基板的布线的接触位置和非接触位置，防止在隔板表面发生不规则的电位分布，可以容易地控制从相邻的电子发射元件发射的电子束的到达位置。
下面，与不具有本发明的结构，即，不对隔板的高电阻膜的第一基板的布线的接触位置和非接触位置进行控制的场合相比较，说明本发明的作用。
发明人首次发现，在第一基板的布线和第二基板的电极上直接压接高电阻膜的图像形成装置中，不能充分消除隔板的带电，且有时隔板表面的电位分布成为不希望的分布状态。
产生上述现象的原因，多数情况下与显示装置的制造工序有关。虽然不能一概而论，但发现原因是，在例如第一基板的布线、第二基板的电极产生非预期的畸变时，在它们上面存在异物时，或在布线和电极上生成不希望的毛刺时等，隔板的高电阻膜和布线与电极的接触不连续，有部分地不接触的位置，不能实现充分地电连接。尤其是，在用廉价的制造方法制成的布线中，表面形状部分地不同，容易发生上述的电气连接不良。
在上述场合下，不仅不能充分解决隔板的带电的问题，还发生隔板表面的电位分布的不规则变化，得不到设计的电子束轨道。另外，由于电子束从第一基板向第二基板加速，对于其轨道变化，偏转力对第一基板侧的影响比对第二基板侧的影响大。
下面，用图21A和21B具体说明第一基板侧的隔板表面的电位分布对电子束的偏转的影响。
图21A是表示在沿着第一基板的布线设置由高电阻膜覆盖的板状隔板时，在高电阻膜和布线之间有不期望的部分接触时的隔板表面的电位分布的图，图21B是图21A的等价电路图。
如图所示，若C点和A点间的电阻为R1，则作为非接触部的B点与相应的D点间的电阻为R1，B点电位比A点电位高出相当于B点和作为接触部的A点之间的电阻R2导致的电压降的大小。由此，从B点附近的电子发射元件发射的电子束的轨道和从A点附近的电子发射元件发射的电子束的轨道不同，结果C点和D点的图像不同(畸曲)。
与此不同，本发明通过积极地控制隔板的高电阻膜和第一基板的布线的接触位置和非接触位置，防止在隔板表面发生不规则的电位分布，可以容易地控制从相邻的电子发射元件发射的电子束的到达位置。
另外，本发明中，通过积极地控制隔板的高电阻膜和第一基板的布线的接触位置和非接触位置，具体地，指通过控制上述隔板与布线的接触部的形状，控制接触位置和非接触位置，积极地控制隔板表面的电位分布，可以获得能容易地得到所期望的电子束的到达位置的电场分布。
作为上述隔板和布线的接触部的形状控制的具体方式，有在隔板的布线侧表面上形成凹凸的方法、和在布线上形成凹凸的方法，作为在布线上形成凹凸的方法有在布线下设置枕材(台座)由此部分地使布线突出的方法、和在布线上形成导电性的凸部的方法。通过这些方法，可以积极地形成高度在于与制造方法有关的形状偏差(表面粗糙度和部分的突起等)的凹凸，积极地控制到达位置和非到达位置。即，本发明不仅全面地进行隔板和布线的接触，通过积极地控制进行部分接触，在隔板表面上形成被控制的等电位面。
作为被控制的等电位面的优选方式，等电位面具有与电子发射元件对应的周期性。作为实现它的一例，可举出隔板的高电阻膜和布线的接触位置之间的间距具有周期性的情况。优选地，该接触位置之间的间距具有是电子发射元件间距的常数倍等的周期性。但是，也无须针对每个电子发射元件之间的间距都具有周期性，例如，在以由荧光体的RGB形成的1个象素的电子发射元件作为1个单位时，也可以具有以该1个单位间的间距作为1个周期的周期性。而且，也无须使每个接触位置间的间隔都具有周期性，如上所述，重要的是控制隔板附近的等电位面，只要等电位面有周期性，就是足够好的方式。作为这样的方式的一例，可以举出在一个接触面积大的位置和多个相近接的接触面积小的位置共同形成的单元之间具有周期性的情况，即使在这种情况下等电位面也有周期性，是优选的方式。
附图说明
图1是根据本发明的图像形成装置的实施例1的显示面板的切除一部分后的斜视图；
图2是实施例1中的隔板的长度方向的部分剖面图；
图3是实施例1中的隔板的高电阻膜与行方向布线的接触部和非接触部的说明图；
图4是实施例1中的与隔板垂直的方向上的部分剖面图；
图5是实施例1中的电子束的轨道的说明图；
图6是实施例1中的电子束的轨道的说明图；
图7是展示从隔板到电子束到达位置的距离和偏移量的关系的曲线；
图8是展示从隔板到电子束到达位置的距离和接触面积的关系的曲线；
图9是展示偏移量和接触面积的关系的曲线；
图10是根据本发明实施例2的图像形成装置的隔板的长度方向的部分剖面图；
图11是实施例2中的隔板的高电阻膜与行方向布线的接触部和非接触部的说明图；
图12是实施例2中的与隔板垂直的方向上的部分剖面图；
图13是根据本发明实施例3的图像形成装置的隔板的长度方向的部分剖面图；
图14是在未形成列方向布线的区域设置接触点形成用的基底，在行方向布线形成凸部的结构的平面图；
图15是沿图14的线15-15的剖面图；
图16A、16B、16C、16D是图14、15所示的结构的形成工序的说明图；
图17是根据本发明实施例4的图像形成装置的与隔板垂直的方向上的部分剖面图；
图18是实施例4中的电子束的轨道的说明图；
图19是根据本发明实施例5的图像形成装置的隔板的长度方向的部分剖面图；
图20是实施例5中的与隔板垂直的方向上的部分剖面图；
图21A、21B是说明以不规则的接触位置与布线接触时的隔板的图。
具体实施方式
下面，基于附图更具体地说明本发明。
(实施例1)
图1是根据本发明的图像形成装置的实施例1的显示面板的切除一部分后的斜视图；图2是隔板的长度方向的部分剖面图；图3是隔板的高电阻膜与行方向布线的接触部和非接触部的说明图；图4是与隔板垂直的方向上的部分剖面图；图5和图6分别是其电子束的轨道的说明图；图7是展示从隔板到电子束到达位置的距离和偏移量的关系的曲线；图8是展示从隔板到电子束到达位置的距离和接触面积的关系的曲线；图9是展示元件相对于隔板的偏移量和布线与隔板的接触面积的关系的曲线。
如图1所示，本实施例的显示面板是，将作为第一基板的背板1和作为第二基板的面板2夹着间隔对置，在两者之间夹入板状的隔板3，同时用侧壁4密封周围，使内部成为真空气氛。
在背板1上固定形成了行方向布线5、列方向布线6、电极间绝缘层7(参照图2、4)和电子发射元件8的电子源基板9。
被图示的电子发射元件8是在一对元件电极之间连接了具有电子发射部的导电性薄膜的表面传导型电子发射元件。本实施例中，具有设置了N×M个该表面传导型电子发射元件，且分别以等间隔形成的M条行方向布线5和N条列方向布线6配置成矩阵状的多电子源。在本实施例中，行方向布线5夹着电极间绝缘层7位于列方向布线6上，且在行方向布线5上通过引出端子Dx1～Dxm施加扫描信号，在列方向布线6上通过引出端子Dy1～Dyn施加调制信号(图像信号)。
作为行方向布线5和列方向布线6的构成材料，可使用各种导电材料，作为一例，可使用银浆料。作为布线的制造方法，可使用丝网印刷法、光刻法、用电镀法淀积金属的方法等。
在面板2的下表面(与背板1对置的面)上形成荧光膜10。因为本实施例的显示面板进行彩色显示，向荧光膜10分别涂敷红、绿、兰三基色的荧光体。各色的荧光体分别涂敷成例如带状，在各色的荧光体的带之间设置黑色的导电体(黑带)。设置黑色的导电体的目的是，使得即使电子束的照射位置有偏移显示色也不会有变化，防止外来光的反射，防止显示对比度的下降，防止电子束导致的荧光膜的充电等。作为黑色的导电体，可以用以石墨为主成分的材料，但只要能适合上述目的，也可以使用除此之外的材料。另外，三基色的荧光体的分别涂敷方法不限于上述带状，也可以是例如三角状排列和其它的排列。
在上述荧光膜10的表面上设置金属背(加速电极)11，金属背11是在面板2上设置的导电性部件。该金属背11用来加速从电子发射元件8发射的电子并把它们引出，所以从高压端子Hv施加高电压，规定了比上述行方向布线5高的电位。在本实施例这样的用表面传导型电子发射元件的显示面板的场合，通常，在行方向布线5和金属背11间形成5～20kV左右的电位差。
在行方向布线5上与行方向布线5平行地固定板状的隔板3。该隔板3置于行方向布线5上，且根据需要把其两端固定支撑在隔板固定块12上。通过用隔板固定块12固定隔板3，可以减小电子运动能，且减小电子轨道容易受电场影响的电子发射元件8附近的电场的变化。
为了使显示面板具有耐大气性，隔板3通常以等间隔设置多个，夹在具有设置了电子发射元件8和驱动它用的行方向布线5和列方向布线6的电子源基板9的背板1、和设置了荧光膜10和金属背11的面板2之间，其上下面分别与金属背11和行方向布线5压接。另外，在背板1和面板2的边缘部上夹入侧壁4，分别用玻璃熔料等固定背板1和侧壁4的接合部、以及面板2和侧壁4的接合部。
下面继续描述隔板3，隔板3具有能够耐在背板1侧的行方向布线5和列方向布线6与面板2侧的金属背11之间施加的高电压的绝缘性，且具有防止向隔板3的表面带电的程度的导电性。如图4所示，隔板3由由绝缘性材料构成的基体13和覆盖其表面的高电阻膜14构成。
作为隔板3的基体13的构成材料，可举出例如石英玻璃、减少了Na等的杂质含量的玻璃、碱石灰玻璃、氧化铝等的陶瓷等。该基体13的构成材料的热膨胀率最好与电子源基板9、背板1、面板2等的构成材料相同或相近。
在覆盖隔板3的表面的高电阻膜14上流过用在作为高电位侧的金属背11上施加的加速电压Va除以高电阻膜14的电阻值而得到的电流，由此防止隔板3表面的带电。为此，把高电阻膜14的电阻值设定在从带电和耗电上看优选的范围内。从防止带电的观点出发，优选地，高电阻膜14的表面电阻为1014Ω/□以下，更优选地，为1012Ω/□以下，最优选地，为1011Ω/□以下。高电阻膜14的表面电阻的下限取决于隔板3的形状和施加在隔板3间的电压，但为了抑制耗电，优选地，为105Ω/□以上，更优选地，为107Ω/□以上。
虽然随构成高电阻膜14的材料的表面能和与基体13的密合性以及基体13的温度而异，但一般地，10nm以下的薄膜形成为岛状，电阻不稳定，缺乏再现性。另一方面，膜厚为1μm以上时膜应力大，膜剥落的危险性高，且成膜时间长，所以生产率恶化。因此，优选地，在基体13上形成的高电阻膜14的厚度为10nm～1μm的范围，更优选地，膜厚为50～500nm。薄膜电阻是ρ/t(ρ：电阻率，t：膜厚)，从上述薄膜电阻和膜厚的优选范围出发，优选地，高电阻膜14的电阻率ρ为0.1～108Ω·cm。而且为了实现薄膜电阻与膜厚的更优选的范围，电阻率ρ为102～106Ω·cm。
如上所述，由于在其表面上形成的高电阻膜14上流过电流以及显示面板整体在工作中发热，隔板3的温度上升。如果高电阻膜14的电阻温度系数是大的负值，温度上升时电阻值降低，在高电阻膜14上流过的电流增加，导致温度更加上升。于是，电流继续增加直到电源的极限。根据经验，发生这样的电流失控的电阻温度系数的值是负的值且其绝对值是1％以上。即，优选地，高电阻膜14的电阻温度系数是比-1％大的值。
作为高电阻膜14的构成材料，可以用例如金属氧化物。金属氧化物中，优选为铬、镍、铜的氧化物。理由是这些氧化物的二次电子发射效率比较低，即使从电子发射元件8发射的电子碰到隔板3上也难以带电。除这些金属氧化物以外，碳的二次电子发射效率低，是优选的材料。尤其是，由于非晶态碳是高电阻，容易得到适当的隔板3的薄膜电阻。而且，也可以使用分散有金属和金属氧化物等的陶瓷。
作为高电阻膜14的其它构成材料，铝和过渡金属的合金的氯化物通过调整过渡金属的组成可以在从良导体到绝缘体的宽广范围内控制电阻值，同时由于显示面板的制造工序中电阻值的变化少，稳定，所以是合适的材料。作为过渡金属元素，可举出Ti、Cr、Ta等。
上述合金氮化物膜可以用氮气气氛，通过溅射、电子束蒸镀、离子镀、离子辅助蒸镀法等的薄膜形成方法形成。除此之外，用CVD法、醇盐涂敷法也可以形成金属氧化膜。碳膜是用蒸镀法、溅射法、CVD法、等离子体CVD法制作的，尤其是通过在成膜气体中使用碳化氢气体，使成膜气氛中含有氢，可以获得非晶态碳膜。
如前所述，在背板1和面板2之间夹入隔板3，覆盖隔板3的高电阻膜14和背板1侧的布线(本实施例中是行方向布线5)、面板2侧的导电性部件(本实施例中是金属背11)相压接，分别电气连接。尤其是如图2所示，由于行方向布线5和列方向布线6的交叉部分比其它位置向面板2侧更突出相当于列方向布线6的厚度的大小，通过该部分与高电阻膜14接触而进行与行方向布线5的电气连接。即，如图3所示，通过使行方向布线5的与列方向布线6的交叉部分作为接触部15，其它的位置作为非接触部16，在该交叉部分的间隔上进行高电阻膜14与行方向布线5的电气连接。此时的隔板3表面上的背板1附近的等电位线17在图2中用粗线示意表示。
从图2所示的等电位线17和图3看出，由于非接触部16上也存在高电阻膜14，非接触部16附近的电位上升。这是因为，从金属背11向接触部15流动的电流路径中，通过非接触部16的电流路径的电阻值比不通过非接触部16的电流路径(例如从接触部15的紧贴它的正上方部分流动的电流路径)的电阻值大，所以电位上升了相当于该增加的电阻值导致的电压降的大小。
如图1和图2所示，由于列方向布线6是等间隔，上述接触部15和非接触部16以等间隔形成，且如图1所示，由于电子发射元件8位于行方向布线5和列方向布线6之间，与隔板3相邻的电子发射元件8都位于与非接触部16相邻的位置上，从该电子发射元件8发射的电子束都同等地受到与非接触部16对应的隔板3的表面电位的影响。
如图4示意地所示，本实施例中的电子发射元件8除了与隔板3相邻的以外，都设置在行方向布线5间的大致中央，而与隔板3相邻的电子发射元件8设置在比上述大致中央离隔板3侧更近大小为L的距离的位置上。该距离L称作偏移量。另外，如图4的虚线所示的电子束轨道18所示，从电子发射元件8发射的电子(1)在电子发射元件8的电子发射部附近以远离隔板3的方式飞翔，(2)在与隔板3的底面附近对应的位置上相反地以靠近隔板3的方式飞翔，最终到达所希望的预定照射位置19。在此，所希望的照射位置指从排列的多个电子发射元件中的每一个发射的电子束的照射位置是大致等间隔的位置。在上述图4的方式中，它是与相邻的行方向布线间的大致中心对应的位置处的面板部分。下面详细说明电子束到达所希望的照射位置19的理由。
电子发射部附近
行方向布线5和列方向布线6可以成为与在金属背11上施加的电子束加速用的电压相比大致相同的电位(0V)。由于高电阻膜14和行方向布线5的接触部15(参照图3)位于电子发射元件8上方(面板2侧)，所以如图4所示，电子发射元件8上方的等电位线20是在电子发射元件8的电子发射部附近向下凸的曲线。在电子发射元件8不位于靠近隔板3侧的位置而是在行方向布线5间的大致中央时，由于电位分布的对称性，电子束是大致垂直的轨道；但如果象本实施例那样在隔板3附近，电位分布是不对称的，成为远离隔板3那样的轨道。
图5示出与隔板3相邻的电子发射元件8不偏离偏移量L而是设置在行方向布线5间的大致中央时的电子束轨道。另外，图6示出在去除了隔板3的状态下，电子发射元件8向一个行方向布线5侧靠近偏移量L(即，从行方向布线5间的中央到电子发射元件8的电子发射部的距离)时的电子束轨道18。
从隔板3离开的成分是偏移量L的函数，在本实施例中偏移量L越大(电子发射元件8越靠近隔板3)，电子束轨道18越远离隔板3。偏移量L和从隔板3到电子束的到达位置的距离的关系示于图7。
隔板3的底面附近对应位置
如图2和图3说明的那样，隔板3的高电阻膜14在每个与列方向布线6的交叉部分上和行方向布线5接触的结果，导致图3所示的非接触部16的电位上升，如图4所示，在与隔板3的底面附近对应的位置之上形成凸的等电位线20，电子束以向隔板3靠近的方式飞翔。
靠近隔板3的成分是由高电阻膜14和行方向布线5的接触状态决定的接触部15(参照图3)的面积(接触面积)S的函数，其形状示于图8。如图8所示，接触面积S越大电子束越远离隔板。
高电阻膜14和行方向布线5的接触状态不仅可用上述接触面积S表示，还可以用其它参数表示。例如，也可以表示成图3所示的接触部15的周长、行方向布线5的宽度方向的非接触部16的长度Gy、行方向布线5的长度方向的相邻接触部15间距离Gx等的函数。接触部15的周长越小，或Gx、Gy越大，电子束越靠近隔板3。
如上所述，可以通过偏移量L、或高电阻膜14与行方向布线5的接触状态(例如接触面积S)等的与隔板3无关的独立的参数来控制电子束的到达位置。
图9是以纵轴为偏移量L，以横轴为接触面积S，表示电子束到达预定照射位置19的偏移量L和接触面积S的关系的曲线。
从图9可以看出，电子束无偏移地到达预定照射位置19的条件有许多，例如可以用图9的A点的条件或B点的条件来设计。用与A点的条件相比，偏移量L大、接触面积S小的B点的条件来设计时，通过例如使行方向布线5的断面是拱顶形状，行方向布线5的上表面不是平面而是曲面，可以减小接触面积S。
在实际的设计中，通过例如静电场计算和电子束轨道模拟可以确定到达预定照射位置19的偏移量L和接触状态(例如接触面积S)。另外，也可以基于实测数据确定条件。
如上所述，根据本实施例，可以与隔板3自身的结构无关地，通过控制高电阻膜14与行方向布线5的接触状态或偏移量L，实现所希望的电子束到达位置。因此，根据本实施例，可以用相同结构的隔板3与各种图像形成装置对应。例如，即使在基于为了高精细化而改变象素间距或为了高亮度化而提高加速电压来进行规格变更时，也可以用相同的隔板3，通过改变上述高电阻膜14和行方向布线5的接触状态和偏移量L来对应。因此，根据本发明，可以大大提高生产率，大幅度削减成本。
在本实施例中说明的显示面板中，作为隔板3的基材使用了日本旭玻璃(株)制的PD200，作为高电阻膜14是在氮气中同时溅射钨靶和锗靶形成的钨锗合金的氮化物(WGeN)的膜，在整个表面上膜厚200埃，薄膜电阻为2.5×1012Ω/□。
表1示出在本实施例中说明的显示面板中，隔板3的总厚度为300μm，隔板3的总高度为2.4mm，列方向布线6间的间隔(对接点的间隔)为300μm，行方向布线5间的间隔为920μm，行方向布线5的宽度为690μm，从电子发射元件8的电子发射部到行方向布线5的上表面的高度为75μm，向金属背11上施加的电压为15V，向行方向布线5和列方向布线6之间施加的电压为14V时的面积S和偏移量L的关系。表1中的条件A、B对应于图9的点A、B。
表1
  条件   L(μm)  S(μm<sup>2</sup>)
  A   17.6  30625
  B   29.5  22500
(实施例2)
在本发明的实施例2中，只说明与实施例1的不同点。
图10、11、13与实施例1的图2、3、4对应。本实施例与实施例1的不同之处在于，在行方向布线5的与列方向布线6交叉的位置上具有导电性台部21。通过这样的结构可以使接触状态稳定，精度更高地控制电子束到达位置。
可以在形成行方向布线5后，用与行方向布线5同样的方法在行方向布线5上形成导电性台部21。另外，该导电性台部21可以在整个行方向布线5上一并形成，也可以仅在与隔板3对接的行方向布线5上形成。
优选地，导电性台部21用比隔板3的基体13更硬的材料形成。例如，可举出用玻璃形成隔板3的基体13，用杨氏模量比该玻璃更小的导电陶瓷构成导电性台部21。此时，由于导电性台部21的变形更小，每个接触部15的形状和位置等的偏差小，有望更加提高电子束到达位置的精度。另外，对设置导电性台部的场合没有限制，在布线和隔板直接接触时，如果布线比隔板的玻璃基体更硬(杨氏模量更小)也可获得同样的效果。
(实施例3)
在本发明的实施例3中只说明与实施例2的不同点。
导电性台部21的设置位置不必非象实施例2那样在行方向布线5的和列方向布线6的交叉部分上。在本实施例中，如图13所示，以实施例2的1/2的间距设置导电性台部21。
与实施例2同样地，优选地，导电性台部21用比隔板3的基体13更硬的部件形成。另外，通过象本实施例那样地设置导电性台部21，具有增大接触面设计的自由度的优点。
在列方向布线6和行方向布线5的交叉部分以外使隔板3和行方向布线5接触，也可以通过在未形成列方向布线6的区域上设置接触点形成用的底层来实现。下面展示其一例。
图14是展示该方式的大概的部分放大图，图15是图14的沿15-15线的剖面图。
如图14和图15所示，设置部分电极22，将其通过在绝缘层23上设置的接触孔24与行方向布线5连接，同时，部分电极22与元件电极25和元件电极26相连，元件电极25和26与列方向布线6相连并相对。由此，利用部分电极22和接触孔24的台阶差，可以增加隔板3(参照图13)与行方向布线5的接触部(可以增加行方向布线5的凸部)。
下面，用图16A～16D说明该结构的具体制造方法的一例。
首先，如图16A所示，形成元件电极25、26后，如图16B所示，一并形成部分电极22和列方向布线6，如图16C所示，在该部分电极22和列方向布线6的一部分上形成绝缘层23后，以比部分电极22小一圈的形状除去部分电极22上的绝缘层，形成接触孔24，接着如图16D所示，在绝缘层23上形成行方向布线5，通过接触孔24(参照图16C)与部分电极22相连。通过在这样形成的行方向布线5上配置隔板3(参照图13)，可以实现在列方向布线6和行方向布线5的交叉部分以外也可以得到隔板3与行方向布线5的接触部。
(实施例4)
在本发明的实施例4中只说明与实施例1的不同点。
图17和18与实施例1的图4和5对应，如图所示，本实施例中隔板3和行方向布线5的接触面处于较低的位置，基本上与电子发射元件8的电子发射部处于同一平面。因此，如图17所示，等电位线20不是图4所示的向下凸的形状，或非常小，所以偏移量L和电子束到达位置的关系呈现与实施例1相反的倾向。
即，电子发射元件8越靠近隔板，电子束越靠近隔板3。而且电子发射元件8的电子发射部比隔板3和行方向布线5的接触面的高度高时也有同样的倾向，电子发射元件8越靠近隔板3，电子束越靠近隔板3。
如图17所示，从配置在从隔板3离开了偏移量L的位置上的电子发射元件8发射的电子束，由于被扭曲的等电位线20而以靠近隔板3的方式飞翔，得到所希望的电子束到达位置。如实施例1所述，被扭曲的等电位线20可通过使高电阻膜14和行方向布线5部分地接触来获得。另外，图18示出了在去除了隔板3的状态下，使电子发射元件8向一个行方向布线5侧靠近偏移量L时的电子束轨道18。
如上所述，在对显示面板进行大的设计变更时使用本发明，也能实现电子束无偏移的图像形成装置。
(实施例5)
在本发明的实施例5中只说明与实施例1的不同点。
本实施例是在面板2侧进行隔板3的接触控制的例子。
图19和图20与实施例1的图2和图4对应。在本实施例中，在面板2侧设置导电性台部21，由此在面板2侧形成图3中说明的接触部15和非接触部16，控制电位分布，实现所希望的电子束到达位置。
具体地，如图20所示，通过(1)在电子发射元件8的电子发射部附近使电子束远离隔板3，(2)在隔板3的与行方向布线5接触的接触面附近的高度的位置，靠近隔板3，(3)在隔板3的和金属背11接触的接触面附近再次远离隔板3，得到所希望的电子束轨道18。
虽然在本实施例中是采用了导电性台部21的构成，但也可以是采用例如前述的黑色导电体(黑带)作为与面板2侧接触的导电性部件的构成。另外，在实施例1～实施例3中描述过的背板1侧的接触控制的方法也可以在面板2侧的接触控制中使用。
具体地，在隔板3的面板2侧接触面附近远离电子束轨道18的成分，是高电阻膜14和面板2侧的导电性台部21的接触状态的函数，例如是接触面积S的函数，接触面积S越小电子束越远离隔板3。另外，如果导电性台部21比隔板3的基体13更硬，则对电子束位置的精密控制有利，而且可以在任意位置上配置设计导电性台部21。
另外，在以上的实施例中，隔板3的高电阻膜14在背板1侧与行方向布线5接触，但是在列方向布线6从表面露出时，也可以是与列方向布线6接触。
发明效果
如上所述，根据本发明，通过控制隔板和背板侧的布线或面板侧的电极的接触状态，可以获得所希望的电子束到达位置。具体地，通过控制上述接触部的形状，在隔板和布线或电极的接触侧积极地形成非接触部，通过积极地控制该非接触部的电位变化，可以获得适合所希望的电子束到达位置的隔板附近的电场分布。
而且，通过与所希望的电子束到达位置和隔板的距离对应地移动电子发射元件的位置，得到所希望的电子束到达位置。作为这样的结构，有例如把背板的布线的形状形成为与制造方法有关的偏差(表面粗糙度或部分的突起等)以上的积极的凹凸形状，积极地控制接触部的结构、或者在隔板和布线之间的预定的位置上夹入导电部件，积极地控制接触位置的结构等。即，本发明基于这样的观念转变，即，通过不使隔板和布线进行全面的接触，而且积极地进行部分的接触，在隔板表面上形成被控制的等电位面。
另外，根据本发明，可以与隔板自身的结构无关地，通过控制隔板的高电阻膜和背板侧布线或面板侧电极的接触状态，和优选地还控制电子发射元件的偏移量L，可以实现所希望的电子束到达位置。具体地，通过控制(1)隔板的背板侧的接触状态和(2)隔板的面板侧的接触状态中的任一个或两者，优选地还控制(3)电子发射元件的偏移量L，可以实现所希望的电子束到达位置。更具体地，通过(1)控制隔板的背板侧的非接触部的电位分布，(2)控制隔板的面板侧的非接触部的电位分布，(3)利用因隔板的背板侧的接触位置和电子发射部的位置的高度不同、以及电子发射元件的偏移量L导致的不对称电场，控制电子刚发射后的电子束轨道，可得到所希望的电子束到达位置。
这些参数可以通过例如由面板的形状确定的静电场计算、简单的电子束模拟，比较简单地进行设计。
进一步说，即使在不管什么原因导致在隔板附近电子束轨道发生偏离时，隔板自身不具有补偿电子束轨道的偏离的功能，也能实现所希望的电子束到达位置。
这样，由于通过控制与隔板自身无关的三个独立参数可以进行电子束轨道设计，所以本发明具有设计自由度大的优点。
利用面板固有的部件作为与隔板的高电阻膜接触的对象，也可以进行形状控制。具体地，是背板上的行方向布线和列方向布线的交点，或面板上的黑色导电体。此时，在成本上有利。另外，为了控制接触位置，也可以在背板或面板上配置导电性台部。此时，由于只要不妨碍电子束轨道可以在任意的位置上配置，具有设计自由度更大的优点。
根据本发明，可以用相同结构的隔板与各种图像形成装置对应。例如，即使在基于为了高精细化而改变象素间距或为了高亮度化而提高加速电压进行规格变更时，只需在接触隔板的对象侧进行设计变更即可，无须对隔板进行设计变更。而且，可以用同一隔板部件与多个制品对应。因此，根据本发明，可以大大提高生产率，大幅度削减成本。

Claims (7)

1.一种图像形成装置，包括：
具有多个电子发射元件和用来驱动这些电子发射元件的布线的第一基板；
与上述第一基板相对置地配置且具有导电性部件的第二基板，上述导电性部件被设定在比上述布线高的电位上；以及
在上述第一和第二基板之间沿着上述布线设置的板状的隔板，上述隔板上覆盖有电阻比上述布线高的高电阻膜，上述高电阻膜与上述导电性部件和上述布线电气连接，
其特征在于：通过上述布线的沿其自身的长度方向设置的多个突起与上述高电阻膜的接触来实现上述布线与上述高电阻膜的电气连接，该多个接触部相互之间隔开间隙地设置。
2.一种图像形成装置，包括：
具有多个电子发射元件和用来驱动这些电子发射元件的布线的第一基板；
与上述第一基板相对置地配置且具有导电性部件的第二基板，上述导电性部件被设定在比上述布线高的电位上；以及
在上述第一和第二基板之间沿着上述布线设置的板状的隔板，上述隔板上覆盖有电阻比上述布线高的高电阻膜，上述高电阻膜与上述导电性部件和上述布线电气连接，
其特征在于：通过沿上述布线的长度方向设置在上述布线上的多个导电性突起与上述高电阻膜的接触来实现上述布线与上述高电阻膜的电气连接，该多个接触部相互之间隔开间隙地设置。
3.如权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于：上述多个接触部的间隔是从上述多个电子发射元件发射的电子束以相同的间隔照射到上述第二基板上的间隔。
4.如权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于：上述多个接触部相互之间以相同的间隔设置。
5.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于：与上述隔板相邻的上述电子发射元件设置在与上述多个接触部之间对应且具有偏移量的位置上。
6.如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于：上述偏移量是从上述多个电子发射元件发射的电子束以相同的间隔照射到上述第二基板上的偏移量。
7.如权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于：上述布线的硬度大于上述隔板的硬度。
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