CN1444248A - 带有支撑板的电子射线产生装置 - Google Patents

Abstract

提供一种图像显示装置，具有设置了带有电子发射元件的电子源的背面板、向电子发射元件提供驱动信号的多条布线电极、对峙电子发射部配置的表面面板和配置在第1基板与第2基板之间并在连接背面板的连接面上设置了支撑板电极的支撑板。进而，取第1布线电极和第1电子发射部的中心之间的距离为L1，第2布线电极和第2电子发射部的中心间的距离L2，且满足L1＞L2。从而校正电子轨迹、防止发光点的位置偏移。

Description

带有支撑板的电子射线产生装置

技术领域

本发明涉及真空容器内具有构造加强构件(支撑板(spacer))的装置，例如，在显示文字或图像等信息的显示装置、或者光打印机等图像形成装置、电子显微镜等中使用的电子射线产生装置。

背景技术

以往，作为电子发射元件，众所周知的有热电子源和冷阴极电子源2种。而在冷阴极电子源中，又包括有场致发射型元件(下面称之为FE型元件)、金属/绝缘层/金属型元件(下面称之为MIM元件)、表面传导型的电子发射元件(下面称之为SCE元件)等。

在冷阴极型的电子发射元件中，例如，由于表面传导型的电子发射元件构造特别简单且也制造容易，故具有可以遍及较大面积的面形成众多的电子发射元件的优点。

此外，关于表面传导型的电子发射元件的应用，在显示装置方面，例如，人们已经研究了如视频摄像机等的显示部、或荷电电子束源等。

一般地，上述的显示装置备有具有对峙设置的表面面板(荧光屏)和背面板，以及为气密地密闭这些表面面板以及背面板的外周部而设置的支撑框架的真空容器。此外，真空容器在表面面板和背面板的对峙空间还配置了支撑板。

为了支撑大气压，要求支撑板具有足够的机械强度，且不能对飞翔在背面板和表面面板间的电子轨迹有较大的影响。作为对电子轨迹带来影响的原因，主要有支撑板的带电。支撑板的带电可以认为是电子源发射的电子的一部分、或者在表面面板反射的电子入射到支撑板上并再从支撑板发射出二次电子，或者因电子的轰击而电离了的离子吸附在表面造成的。

在支撑板带了正电荷时，由于飞经支撑板附近的电子受到支撑板的吸引，故在所显示的图像上，在支撑板附近将产生畸变。因支撑板的带电而产生的这样的影响随着表面面板和背面板的间隔变大而变得更加明显。

作为防止这样的支撑板带电的对策，可以考虑在支撑板上形成用于校正电子轨迹的电极的方法、或者通过使带电面具有导电性而流过微弱的电流除去电荷的方法。

进而，在特开昭57-118355号公开专利中，公开了将附加导电性的方法应用于支撑板，用氧化锡覆盖支撑板表面的做法。此外，在特开平3-49135号公开专利中，也公开了用PdO系列玻璃材料覆盖支撑板表面的做法。

另外，在支撑板上，通过在表面面板或背面板的搭接部设置支撑板电极以及通过对上述的覆盖材料施加均匀的电场，可以防止因接触不良或电流的集中而导致的支撑板的破坏。

再有，在EP869528号公开专利中，公开了可以利用支撑板电极的形状来控制支撑板附近的电位分布，进而在结果上控制电子束的轨迹的做法。

在上述的以往例中，通过在支撑板上形成用于校正电子轨迹的电极，或者在支撑板的表面上形成高阻膜，对带电的正电荷进行中和，可以缓和带电情况，控制飞经支撑板附近的电子受支撑板吸引的现象。

但是，由于存在因元件间隙或驱动条件等而不能完全除去带电的情况，或者考虑到批量生产而最好不对其附加导电性的情况，故人们要求能够有一种可以对应于这样的情况的、良好的图像显示装置。

发明内容

为达成上述目的，涉及本发明的图像显示装置，具有：设置有包含多个电子发射元件和多个布线电极的电子源的第1基板，该电子发射元件具备电子发射部并具有大致均等的间隔地被排列，该布线电极用于向上述电子发射元件提供驱动信号；具有与上述电子发射元件对峙配置并被施加对上述电子发射部发射出来的电子起作用的加速电压且受该电子辐射的加速电极的第2基板；以及配置在上述第1基板与上述第2基板之间的、上述多条布线中的一部分的布线电极上的支撑板，其特征在于：

上述多个布线电极的间隔一部分不同，以使上述多个电子发射元件的各个电子发射部发射出来的电子能够辐射到该各个电子发射部的大致正上方的上述加速电极部分上。

理想的情况是，将配置了上述支撑板的布线电极作为第1布线电极，将与该第1布线电极邻接的布线电极作为第2布线电极，将在离开上述支撑板的方向与该第2布线电极邻接的布线电极作为第3布线电极，且上述第1布线电极与上述第2布线电极的间隔W1和上述第2布线电极与上述第3布线电极的间隔W2满足W1＞W2的关系。

此外，上述多个布线电极的间隔一部分不同，以使配置了上述支撑板的布线电极为第1布线电极、邻接于该第1布线电极的电子发射部为第1电子发射部、邻接上述第1布线电极的布线电极为第2布线电极、在离开上述支撑板的方向邻接于该第2布线电极的电子发射部为第2电子发射部，且上述第1布线电极和上述第1电子发射部的中心间的距离L1与上述第2布线电极和上述第2电子发射部的中心间的距离L2满足L1＞L2的关系时，也比较理想。

另外，上述多个布线电极的间隔一部分不同，以使配置了上述支撑板的布线电极为第1布线电极、邻接于该第1布线电极的电子发射部为第1电子发射部、邻接上述第1布线电极的布线电极为第2布线电极、在离开上述支撑板的方向邻接于该第2布线电极的电子发射部为第2电子发射部，且上述第2布线电极和上述第1电子发射部的中心间的距离S1与上述第2布线电极和上述第2电子发射部的中心间的距离L2满足S1＞L2的关系时，也比较理想。

再有，上述多个布线电极的间隔一部分不同，以使配置了上述支撑板的布线电极为第1布线电极、邻接于该第1布线电极的电子发射部为第1电子发射部、邻接上述第1布线电极的布线电极为第2布线电极、在离开上述支撑板的方向邻接于该第2布线电极的电子发射部为第2电子发射部、在离开上述支撑板的方向邻接于该第2布线电极的布线电极为第3布线电极，且上述第2布线电极和上述第2电子发射部的中心间的距离L2与上述第3布线电极和上述第2电子发射部的中心间的距离S2满足L2＜S2的关系时，也比较理想。

由于利用上述本发明的显示装置可以在较接近电子发射部的部位控制电子发射部的周边的电位，故所发射出来的电子难以受到在支撑板表面上的电位分布的影响，可以对电子轨迹进行一定的排斥方向校正，作为结果，从第2电子发射部发射出来的电子可以沿着校正了的电子轨迹到达大致正上方的位置。因而，即使是在支撑板的附近，也可以控制由到达电子形成的发光点(束点)的位置偏移。

此外，不仅仅限定于作为显示用的理想的显示装置，按照本发明的技术思想，也可以使用上述的构造作为代替用感光性转鼓和发光二极管等构成的光打印机的发光二极管等的发光光源。另外，此时，通过适当地选择上述的m条的行方向布线和n条的列方向的布线，不但可以应用于线列排列状的发光光源，而且还可以作为二维形状的发光光源应用。该情况下，作为显示构件，并非只限定于在后述的实施形态的显示装置中使用的萤光体这样的直接发光的物质，还可以使用能够显示因电子的带电所形成的潜像图像这样的构件。

这里，根据本发明的技术思想，本发明也可以如电子显微镜这样，适用于受电子源发射的电子的辐射构件为萤光体等显示构件之外的发光元件的情况。因而，本发明将被辐射构件取为不特定的普通的电子射线产生装置的形态。

附图说明

图1所示是涉及本发明的显示装置的斜视图；

图2是切开真空容器给出的斜视图；

图3A、3B所示是设置在表面面板上的萤光膜的平面图；

图4所示是一例背面板上的布线图案的平面图；

图5是为说明支撑板附近的布线电极和电子发射部给出的断面图；

图6是为说明驱动控制部而给出的方框图；

图7A、7B、7C是为说明元件膜的形成方法而给出的原理图；

图8A、8B是为说明成形处理的方法而给出的图；

图9A、9B是为说明活性化处理而给出的图；

图10所示是用于测量电子发射特性的测量评价装置的原理图；

图11所示是电子发射元件的特性图；

图12所示是涉及本发明的第2实施形态的背面板上的布线图案的平面图；

图13所示是涉及本发明的第3实施形态的背面板上的布线图案的平面图；

图14是用于说明以往的显示装置的支撑板近傍部给出的断面图。

具体实施方式

在此，对作为本发明试图解决的课题的、支撑板附近的电子束轨迹的畸变进行说明。

如图14所示那样，显示装置配备的真空容器100具有表面面板111、设置在与该表面面板对峙的位置的背面板112和为气密地密闭这些表面面板111和背面板112的外周部而设置的支撑框架(没有图示)。此外，在真空容器100中，在相互对峙的表面面板111和背面板112间设置有支撑板117。

通过在绝缘性构件125的表面成膜用于防止带电的高阻膜126构成支撑板117。此外，在支撑板117上，在搭接表面面板111和背面板112的搭接面分别设置了用于覆盖高阻膜126地进行成膜，并用于电气地连接表面面板111和背面板112的支撑板电极127a、127b。

此外，在背面板112的对峙面上，设置有连接于支撑板117的支撑板电极127a的第1布线电极131a，在朝向离开支撑板117侧，顺序地分别设置了第2布线电极131b、第3布线电极131c、第4布线电极131d。另外，在背面板112上，在邻接于第1布线电极131a的位置设置有第1电子发射部133a，在朝向离开支撑板117侧位于各布线电极131之间，顺序地分别配置了第2电子发射部133b、第3电子发射部133c。

另外，各箭头表示电子轨迹e6、e7、e8，与表面面板111和背面板112近于平行的虚线表示等位线P。

进而，取第1布线电极131a的侧端与第1电子发射部133a的中心间的距离为L6，第2布线电极131b的侧端与第2电子发射部133b的中心间的距离为L7，第3布线电极131c的侧端与第3电子发射部133c的中心间的距离为L8。此外，相对于支撑板117对称地取与上述的各个距离L6、L7、L8相等的距离为L6’、L7’、L8’。

这里，图14中，各距离L6、L7、L8以及各距离为L6’、L7’、L8’大小完全相等。

如图14所示那样，背面板112侧的支撑板电极127a通过使空间中的电场变化，可以排斥电子轨迹e6。此外，因受到支撑板117的带电或表面面板111侧的支撑板电极127b造成的影响，电子轨迹e6被吸引到支撑板117侧。

另外，虽然背面板112侧的支撑板电极127a的影响较小，但因受到支撑板117的带电以及表面面板111侧的支撑板电极127b造成的影响，由第2电子发射部133b发射出来的电子的电子轨迹e7仍被吸引到支撑板117侧。

可以肯定地说，从邻接支撑板的电子发射元件所发射的电子的轨迹，在支撑板的背面板侧的部分从支撑板被排斥、在支撑板的表面面板侧的部分大大被吸引的现象，不仅限于具有上述的支撑板电极127a、127b的支撑板的附近发生，也会在不具有支撑板电极的支撑板的附近发生。这种现象在不具有支撑板电极的支撑板附近发生的理由是，支撑板的带电状态在支撑板的表面面板侧的部分和支撑板的背面板侧的部分有所不同。另外，支撑板的带电状态在各部分上不同的理由是，在表面面板产生的反射电子辐射到支撑板。即，在偏置于支撑板的表面面板的部分，因很多反射电子以较高的能量辐射到支撑板，所以正的带电量变多。另一方面，在支撑板的背面板附近的部分，因反射电子以非常低的能量辐射到支撑板上，所以发生负的带电。其结果，在偏置于支撑板的表面面板的部分和背面板附近的部分对从电子发射元件发射的电子的轨迹产生大的变化。即，根据驱动条件和真空容器的构成等的种种理由，上述现象是由于利用了在支撑板的背面板侧产生的电场的变化(排斥电子束的电场变化)相比在表面面板侧产生的电场变化(吸引电子束的电场变化)大的支撑板而产生的。

这样，根据驱动条件或真空容器的构成等，邻接于支撑板117的第1电子发射部133a、以及邻接于该第1电子发射部133a的第2电子发射部133b的任意一方的电子束的到达位置(发光点)将产生位置偏移。因此，以往的显示装置存在所显示的图像等上出现畸变的问题。

因此，本发明的目的就是提供可以校正电子轨迹并抑制在发光点产生位置偏移的电子射线产生装置。

下面，参照图面，针对本发明的具体的实施形态说明平面型的显示装置。

(第一实施形态)

如图1所示这样，显示装置1具有显示文字或图像等各种信息的显示部5。此外，显示装置1还如图6所示那样，具有驱动控制显示部5的控制部6、支撑显示部5以及控制部6的支持框架(没有图示)和作为覆盖显示部5、控制部6以及支持框架的外壳的壳罩8。

显示部5如图2所示的那样，具有内部维持真空的真空容器10和向真空容器10内提供电压的施加电压部(没有图示)。

真空容器10具有表面面板11、设置在与该表面面板11对峙的位置的背面板12和为气密地密闭这些表面面板11和背面板12的外周部而设置的支撑框架13。

在表面面板11上分别设置有由玻璃材料构成的玻璃基板21、设置在玻璃基板21上的、与背面板12对峙的对峙面上的萤光膜14和形成在该萤光膜14上的金属敷层(金属膜)15。

在背面板12上分别设置有玻璃材料构成的玻璃基板22、规则地排列在玻璃基板22上的、与表面面板11对峙的对峙面上的多个电子发射元件23和用于向这些电子发射元件23提供驱动信号的多个布线电极37、38。该电子发射元件23可以使用如表面传导型的电子发射元件，在本例中使用了表面传导型的电子发射元件。

进而，真空容器10被表面面板11、背面板12以及支持框架13包围起来的空间维持有10的负4次方[Pa]程度的真空度。因此，为了防止在显示面面积比较大时因外部气压与真空容器10内的压力差而使表面面板11以及背面板12产生变形，真空容器10配备了作为加强真空容器10的机械强度的构造加强构件的支撑板17。该支撑板17形成做成矩形的近似薄板形状，设置定位于表面面板11和背面板12之间。

首先，参照图面对表面面板11的萤光膜进行说明。图3A、3B给出了用于说明一例设置在表面面板11上的萤光膜的平面图。在其为单色显示的萤光膜时，萤光膜14只由萤光体组成。但对其为彩色显示的萤光膜情况则如图3A以及图3B所示的那样，通过萤光体的排列，由所谓的黑色梳状带或者被称之为黑色矩阵等的黑色导电材料18和萤光体19构成。

此外，在萤光膜14的内面上，通常设置有金属敷层15。该金属敷层15设置的目的是用于通过将萤光体发出的光中朝向内侧面的光镜面反射到表面面板11侧来提高亮度和用于使之作为施加电子束的加速电压的阳极电极而工作等。

在进行上述的真空容器10的封闭时，由于彩色显示的情况需要使各种颜色的萤光体与电子发射元件23相互对应，故需要通过将表面面板11和背面板12固定定位在基准位置等，进行充分的位置确定。

除了要求封闭时的真空度具有10的负7次方[Torr]程度的真空度外，为了维持封闭后真空容器10的真空度，有时还需要进行吸气剂处理。

关于本实施形态的显示装置1所具有的真空容器10，我们将参照图面进一步详细说明支撑板17以及电子发射元件23。图5给出了真空容器10的原理的断面图。

如图5所示这样，通过在绝缘性构件25的表面上成膜用于防止带电的高阻膜26而构成支撑板17。此外，在支撑板17，在连接于表面面板11和背面板12的各对峙面的连接面上被覆高阻膜26那样地成膜用于电气地连接表面面板11以及背面板12的支撑板电极27a、27b。另外，高阻膜26至少应被成膜在绝缘性构件25的表面中中暴露在真空容器10内的真空中的面上。

进而，在真空容器10内，分别隔开期望的间隔配置期望的个数的支撑板17，并将之固定在表面面板11和背面板12之间。支撑板17经由支撑板电极27a、27b，电气地与表面面板11的金属敷层15和背面板12上的第1布线电极31a相连接。

此外，如图5所示这样，在背面板12上，设置有搭接支撑板17的支撑板电极27a的第1布线电极31a，在朝向离开支撑板17侧，顺序地分别设置了第2布线电极31b、第3布线电极31c、第4布线电极31d。另外，在背面板112上，在邻接于第1布线电极31a的位置设置有第1电子发射部33a，在朝向离开支撑板117侧，位于各布线电极31之间，顺序地分别设置了第2电子发射部33b、第3电子发射部33c。

另外，图5中，各箭头表示电子轨迹e1、e2、e3，与表面面板11和背面板12近于平行的虚线表示等位线P。

进而，取第1布线电极31a的侧端与第1电子发射部33a的中心间的距离为L1，第2布线电极31b的侧端与第2电子发射部33b的中心间的距离为L2，第3布线电极31c的侧端与第3电子发射部33c的中心间的距离为L3。此外，相对于支撑板17对称地取与上述的各个距离L1、L2、L3相等的距离为L1’、L2’、L3’。这里，上述的各距离L指的是平行于背面板12的主面且在背面板12的断面上的直线距离。另外，元件间隙E按全部的元件间隔近似相等，布线间隙W1、W2为W1＞W2的关系。

这样，通过接近第2电子发射部33b形成第2布线电极31b，距离L1、L2满足式(1)

L1＞L2(1)的关系。此外，还满足L3＝L1。这里，在支撑板17附近之外，其他的电子发射部33的中心和布线电极31之间的距离L等于距离L1。

这是因为通过相对于第2电子发射部33b接近配置第2布线电极31b，使电子轨迹e2成为相斥方向。作为结果，从第2电子发射部31b发射出来的电子可以沿着电子轨迹e2到达大致正上方的位置。因而，即使是在支撑板17的附近，也可以控制由到达电子形成的发光点(束点)的位置偏移。

这里，由于距离L2关系到元件电极35、36的间隙、支撑板17的特性、驱动条件、布线电极31的厚度、表面面板11和背面板12的对峙间隔等各种条件，故不能单一意义地进行确定，但可大致设定在距离L1的98％～50％，特别是95％～75％较为理想。

此外，在本例中，取第2布线电极31b和第1电子发射部33a的中心之间的距离为S1，第2布线电极31b和第2电子发射部33b的中心之间的距离为L2，则也同时满足S1＞L2的关系。

进而，关于第2布线电极31b和第2电子发射部33b的中心之间的距离L2，第3布线电极31c和第2电子发射部33b的中心之间的距离S2，也满足L2＜S2的关系。

在本例中，虽然是同时满足上述的全部条件的特别理想的形态，但即便是满足这些条件的一部分的形态也可以得到很好的效果。作为满足其一部分的形态，例如，只在支撑板的单侧配置电子发射元件的情况，此时，只要确定布线间隔使之满足特定的条件即可。

此外，在需要支撑板17具有可以承受施加于背面板12上的布线电极31a和表面面板11的金属敷层15之间的高压的绝缘性的同时，还需要具有防止使支撑板17的表面带电程度的导电性。

作为支撑板17的绝缘性构件25，可以例举如石英玻璃、减少或者除去了Na等不纯物含有量的玻璃、苏打石灰玻璃、氧化铝等陶瓷构件等。这里，绝缘性构件25最好使用热膨胀率接近于真空容器10以及形成背面板12的材料的热膨胀率的材料。

在构成支撑板17的高阻膜26中流过利用作为防止带电膜的高阻膜26的电阻值Rs来除施加到高电位侧的表面面板11上的加速电压Va后的电流。因此，应考虑防止带电以及电力消耗，将支撑板17的电阻值Rs设定在其理想的范围。从防止带电的观点看，表面电阻R/□最好为10的14次方(Ω)以下。此外，为了得到充分的防止带电的效果，表面电阻R/□达到10的13次方(Ω)以下更好。虽然利用支撑板17的形状和施加到支撑板电极27a、27b间的电压可以左右表面电阻R/□的下限，但最好是在10的7次方(Ω)以上。

此外，虽然没有图示，但在绝缘性构件25上形成有防止带电膜。该防止带电膜的膜厚t最好在10[nm]～50[μm]的范围内。虽然因材料的表面能、与绝缘性构件25的近贴性以及绝缘性构件25的温度而有所不同，但因一般地在膜厚t小于10[nm]时，近似岛状地形成高阻膜，故将因电阻不稳定而缺乏重现性。在膜厚t超过50[μm]时，在高阻膜的形成过程中使绝缘性构件25产生变形的可能性升高。

由于作为高阻膜的电阻率ρ，表面电阻R/□为ρ/t，故根据上述的表面电阻R/□和膜厚t的理想的范围，高阻膜的电阻率ρ最好在10[Ω·cm]～2的10次方[Ω·cm]的范围内。进而，为了实现表面电阻和膜厚的更理想的范围，电阻率ρ最好设定在10的4次方～10的8次方[Ω·cm]的范围内。

作为具有防止带电特性的高阻膜26的材料，可以使用如金属氧化物。在金属氧化物中，铬、镍、铜的氧化物是较为理想的材料。其理由是，因为这些氧化物的二次电子发射率较小，故即使是电子发射部33发射出来的电子轰击到支撑板17时也难以带电。作为金属氧化物之外的材料，因为碳的二次电子发射率小而较为理想。特别是非晶质石墨，由于是高电阻。故易于将支撑板的电阻控制在期望的值，较为理想。

作为具有防止带电特性的高阻膜26的其他的材料，通过调整过渡金属的组成，铝和过渡金属的氮化物可以适用于在从良导电体到绝缘体的宽广范围内控制电阻值。进而，这样的氮化物在后述的显示装置的制作工序的电阻值的变化比较少，是稳定的材料。且氮化物是电阻温度系数大于(-)1％、易于在实用中使用的材料。作为过渡金属元素，可以例举如Ti、Cr、Ta等。

图4给出了具有配置设计成矩阵形状的多个电子发射元件的背面板12的平面图。如图4所示的那样，在背面板12上，玻璃基板21上分别设置有元件电极35、36、交互交叉的X方向布线(下布线)37以及Y方向布线(上布线)38和表面传导型的电子发射元件膜(导电性膜)39，形成了电子发射部33。

X方向布线37排列在行方向，Y方向布线38排列在列方向。

此外，在本实施形态中，形成的距离L3为170[μm]，距离L2为150[μm]，距离L1为170[μm]，表面面板11和背面板12之间的间隙为1.6[mm]左右。

真空容器10通过改变背面板12上形成布线电极31的位置，可以使距离L1、L2满足L1＞L2，校正电子轨迹并控制发光点的偏移。为此，显示装置1可以获得高质量的图像显示。

关于使用了上述这样构成的支撑板17的显示装置，我们简单地说明真空容器10的制造方法。

在本实施形态中，作为玻璃基板21、22，使用碱成分比较少的2.8[mm]厚的玻璃基板(旭玻璃(株)公司制：PD-200)，进而，作为钠块层，在该玻璃基板上使用了涂敷烧结了100[nm]SiO₂膜而成的膜。

进而，作为元件电极35、36，在玻璃基板22上，通过溅射法首先作为下引出层用5[nm]膜厚成膜了钛(Ti)层，同时，在该钛层上用40[nm]膜厚成膜了白金(Pt)层。在这样成膜了堆积了的薄膜后，进行涂布光抗蚀剂处理，通过曝光、显像、蚀刻处理之类的一系列的光刻蚀法形成了所期望的图案。

在本实施形态中，取元件电极的间隔L＝10[μm]，对应的长度W＝100[μm]。关于X方向布线37和Y方向布线38的布线材料，期望是低电阻的、能够分别对多个表面传导型的电子发射元件23提供大致均等的电压的材料，并适当地设定材料、膜厚、布线宽度等。

作为公共布线的Y方向布线38连接于元件电极的一方，且用线状的图案形成以便能够连接它们。在材料方面，使用银(Ag)光焊剂色浆进行了丝网印刷后，且在使之干燥后，再曝光并显像了规定的图案。此后，以480[℃]前后的温度进行烧结并形成了布线。

形成的Y方向布线38厚度约10[μm]，宽度50[μm]。

为了绝缘X方向布线37以及Y方向布线38，配置了层间绝缘层(没有图示)。在X方向布线37的下面，在连接部处，覆盖与先前形成的Y方向布线24的交叉部地、且可电气地连接X方向布线37和元件电极的另一方地开出并形成了接触孔(没有图示)。

工序是在丝网印刷了以PbO为主成分的感光性的玻璃焊剂后进行的曝光、显像。重复4次该工序，最后用480[℃]前后的温度进行了烧结。该层间绝缘层的厚度整体约为30[μm]，宽度150[μm]。

X方向布线37是在先前形成的绝缘膜上丝网印刷了Ag焊剂墨水后使之干燥，在该基础上再度进行同样的工作并在2度进行涂敷之后，用480[℃]前后的温度进行了烧结。夹持所述绝缘膜与Y方向布线38相交叉，在绝缘膜的接触孔部分也与元件电极的其他方相连接。

在利用该X方向布线37连接其他的元件电极并嵌条化了后作为扫描电极工作。形成的该X方向布线37厚约20[μm]左右。

在本实施形态中，通过变更形成Y方向布线24的掩模的间隙，满足了L1＞L2。

采用以上这样的做法，在玻璃基板22上形成了XY矩阵布线。

进而，在充分地清洗了形成了矩阵布线的玻璃基板22后，通过喷墨涂布方法在元件电极35、36间形成了电子发射元件膜39。

图7A、7B以及7C给出了电子发射元件膜39的形成工序的原理图。

在本实施形态中，目的是作为电子发射元件膜39得到钯膜，首先在由水85：异炳基酒精(IPA)15构成的水溶液中溶解0.15[重量％]的钯脯氨酸络合物，获得有机含钯溶液。此外还加入了若干的添加剂。

作为液滴提供装置48，使用采用了压电元件的喷墨装置，调整该溶液的液滴，使点径达到60[μm]并将之提供到电极间。此后，在空气中按350[℃]将该基板进行10分钟的加热烧结处理，做成了氧化钯(PdO)。得到了点的直径为60[μm]左右、厚度最大为10[nm]的膜。通过以上的工序，在元件部分上形成了氧化钯(PdO)膜。

接着，我们参照图面对成形(forming)处理进行说明。

在成形处理工序中，通电处理电子发射元件膜39使之在内部产生龟裂，形成电子发射部33。

简单地对在成形处理中使用了的电压波形进行说明。图8所示是成形处理的电压的波形。

在成形处理中，施加了脉冲波形的电压。在作为电压使用脉冲波形时，有脉冲波的波峰值施加恒定电压的脉冲的情况(参照图8A)和边使脉冲波的波峰值增加边进行施加的情况(参照图8B)。

图8A中，取电压波形的脉冲宽度T1为1[μsec]～10[msec]，脉冲间隔T2为10[μsec]～100[msec]，适当选择三角波的波峰值(成形时的峰值电压)。

图8B中，与上述情况同样地取脉冲宽度T1和脉冲间隔T2的各大小，例如，使三角波的波峰值(成形时的峰值电压)每步各增加0.1[V]左右。

这里，成形处理的结束是在成形用脉冲之间插入局部地破坏电子发射元件膜39且不使之变形程度的电压、如0.1[V]程度的脉冲电压，并测量元件电流，求出电阻值，例如，在相对于成形处理前的电阻给出了1000倍以上的电阻值的时刻结束成形处理。

下面，参照图面对活性化处理进行说明。

如图9A、9B所示的那样，该活性化处理是在存在有机化合物的适当的真空度下，通过X方向布线电极37以及Y方向布线电极38反复对元件电极施加脉冲电压，使碳化合物作为石墨膜堆积在龟裂附近的工序。

在图9A以及9B中，给出了一例理想的在活性化工序中使用的施加电压。适当地在10～20[V]的范围内选择施加的最大电压值。在图9A中，T1是电压波形的正和负的脉冲宽度，T2是脉冲间隔，并正负的绝对值相等地设定了电压值。此外，在图9B中，T1以及T1’分别是电压波形的正和负的脉冲宽度，T2是脉冲间隔，T1＞T1’，并正负的绝对值相等地设定了电压值。

下面，使用图10、图11对利用上述的构成和制造方法制作的电子发射元件23的基本特性进行说明。图10所示是用于测量如上述这样构成的电子发射元件23的电子发射特性的测量评价装置51的原理图。图11给出的是元件电压Vf和元件电流If以及发射电流Ie的关系。

如图10所示的那样，测量评价装置51具有用于对元件电极35、36施加元件电压Vf的电源52、用于测量流经包含元件电极35、36间的电子发射部33的导电性薄膜39的元件电流If的电流计53、用于捕捉从元件电极35、36的电子发射部33发射出来的发射电流Ie的阳极电极54和用于对阳极电极54施加电压的高压电源55、用于测量从元件电极35、36的电子发射部33发射出来的发射电流Ie的电流计56。

该测量评价装置51在测量流经电子发射元件23的元件电极35、36间的元件电流If以及流到阳极电极54的发射电流Ie时，在元件电极35、36上电气地连接电源52和电流计53，电气地连接阳极电极54、高压电源55和电流计56。

此外，电子发射元件23以及阳极电极54被设置在真空室58内。其真空室58备有没有图示的排气泵以及真空计等真空装置必备的仪器。进而，该测量评价装置51的构成是可以在期望的真空下进行电子发射元件23的测量评价的构成。这里，阳极电极54的电压取1[kV]～10[kV]，在2[mm]～8[mm]的范围内测量了阳极电极54和电子发射元件的距离H。

图11给出利用图10所示的测量评价装置51测量的一例典型的发射电流Ie和元件电极If以及元件电压Vf的关系。这里，虽然发射电流Ie和元件电流If的各个大小显著不同，但为了定性地比较讨论发射电流If、元件电流Ie的变化，在图11中用线性标尺按任意的单位表记了纵轴。

下面，参照图面对显示装置1所具备的具体的控制部6进行说明。图6中，对应于使用单纯矩阵配置的电子源构成的显示部，给出了基于NTSC(National Television System Committee，全国电视体制委员会(美))方式的电视信号的电视机显示用的控制部的框图。

如图6所示那样，控制部6具有电气地连接于显示部5的背面板12侧的扫描电路41、控制该扫描电路41的控制电路42、移位寄存器43、行存储体44、信息信号发生器45、同步信号分离电路46和用于向显示部5提供电压的直流电源Va。

在使用了电子发射元件23的显示部5的X方向布线37上，电气地连接有施加扫描线信号的X方向驱动器(没有图示)，在Y方向布线38上电气地连接着可以提供信息信号的Y方向驱动器(没有图示)的信息信号发生器45。

在实施电压调制方式时，作为信息信号发生器45，使用了产生一定长度的电压脉冲但又可以对应于输入的数据而调制适宜脉冲的波峰值这样的电路。此外，在实施脉冲宽度调制方式时，作为信息信号发生器45，使用了产生一定的波峰值的电压脉冲但又可以对应于输入的数据调制适宜电压脉冲的宽度这样的电路。

控制电路42基于由同步信号分离电路46发送来的同步信号Tsysc，对应于各部分别产生各控制信号Tscan、Tsft、Tmry。

同步信号分离电路46是用于从外部输入的NTSC方式的电视信号中分离出同步信号成分和亮度信号成分的电路。该亮度信号成分同步于同步信号被输入到移位寄存器43中。

移位寄存器43逐幅图像的每一行地、例如串行/并行变换按时间序列串行输入的亮度信号，并基于从控制电路42送出的移位时钟进行动作。进行了串行/并行变换的图像的每一行左右的数据(相当于电子发射元件n个元件程度的驱动数据)作为n个并列信号从移位寄存器43输出。

行存储体44是用于在所需要的时间段保存图像的一行左右的数据的存储装置，所存储的内容被输入到信息信号发生器45。

信息信号发生器45是用于对应于每一个亮度信号适当地驱动各个电子发射元件23的信号源，其输出信号通过Y方向布线38进入显示部5的真空容器10内，施加到位于与正在由X方向布线37选择的扫描行的交点的各个电子发射元件23上。

通过依次扫描X方向布线37，可以驱动背面板12的所有的电子发射元件23。

利用以上这样构成的显示装置1，通过经由显示部5内的X方向布线37以及Y方向布线38对各个电子发射元件23施加电压，可以使之发射出电子，通过经由高压端子Hv向作为阳极电极的金属敷层15施加高压，可加速所产生的电子束使之轰击萤光膜14，显示图像等各种信息。

这里，上述的显示装置1的构成是一例适用涉及本发明的电子射线发生装置的显示装置，当然也可以基于本发明的技术思想进行各种变形。作为输入信号，例举了一例NTSC方式，但输入信号并非仅限定于该方式，例如，在采用了PAL(Phase Alternation by Line，逐行倒相)方式、HDTV(High-Definition Television，高清晰度电视)方式等其他的方式时，也是同样的。

(第2实施形态)

参照图面简单地对涉及第2实施形态的背面板进行说明。

这里，在第2实施形态的背面板中，为了方便起见，对与上述第1实施形态的背面板的各个构件相同的构件附加同一符号并略去其说明。

本实施形态的显示装置除背面板外，构成与第1实施形态相同。如图12所示的那样，在本实施形态中，形成的Y方向布线38厚度12[μm]、宽度50[μm]。形成的层间绝缘层厚度30[μm]、宽度150[μm]。形成的X方向布线37厚度20[μm]、宽度260[μm]。此外，任一个元件间均相等地形成多个电子发射元件的元件间的间隙，为达到以下关系，部分地使布线间隙不同地形成了X方向布线37。由此，可以使来自各个电子发射部的发射电子辐射到发射部正上方的表面面板部上。

在本实施形态中，通过变更形成在背面板12上的第2布线电极31b的位置，可以使各个距离L1、L2满足L1＞L2。进而，取第2布线电极31b和第1电子发射部33a的中心间的距离为S1，第2布线电极31b和第2电子发射部33b的中心间的距离为L2，则第2布线电极31b配置在满足S1＞L2的位置上。此外，与第1实施形态同样地，关于第2布线电极31b和第2电子发射部33b的中心间的距离L2，第3布线电极31c和第2电子发射部33b的中心间的距离S2，也将第2电子发射部33b配置在满足L2＜S2的位置上。

这里，在本实施形态中，130[μm]地形成距离L4，115[μm]地形成距离L3，100[μm]地形成距离L2，130[μm]地形成距离L1，表面面板11与背面板12之间的对峙间隔形成到1.4[mm]程度。

根据上述本实施形态的具有背面板的显示装置，由于其可以与上述的显示装置1同样地进行电子轨迹校正，抑制发光点的偏移，故可以显示高质量的图像等信息。

(第3实施形态)

下面，参照图面简单地对涉及第3实施形态的背面板进行说明。这里，为了方便起见，在该第3实施形态的背面板上，对与上述的背面板的各个构件相同的构件附加同一符号并略去其说明。

本实施形态的显示装置除背面板外，构成与第1实施形态相同。如图13所示那样，在本实施形态中，形成的Y方向布线38厚度8[μm]、宽度70[μm]。形成的层间绝缘层厚度35[μm]、宽度150[μm]。除了X方向布线37b以及37b’以外，形成的X方向布线37厚度20[μm]、宽度300[μm]，X方向布线37b以及37b’形成到宽度340[μm]的程度。此外，任一个元件间均相等地形成多个电子发射元件的元件间的间隙，为达到以下关系，部分地使布线间的间隙不同地形成了X方向布线37。由此，可以使来自各个电子发射部的发射电子辐射到发射部正上方的表面面板部上。

在本实施形态中，通过变更接近搭接支撑板17的X方向布线37的Y方向布线38的宽度，满足了L1＞L2。

这里，在本实施形态中，170[μm]地形成距离L3，150[μm]地形成距离L2，170[μm]地形成距离L1，表面面板11与背面板12之间的对峙间隔形成到1.5[mm]程度。

根据具有上述本实施形态的背面板的显示装置，由于其可以与上述的显示装置1同样地进行电子轨迹校正，抑制发光点的偏移，故可以显示高质量的图像等信息。

这里，涉及本发明的电子射线产生装置并非仅限定于显示文字或图像等信息的显示装置，例如，也可以很好地适用于激光打印机等图像形成装置或电子显微镜等。

如上述这样，涉及本发明的图像显示装置通过部分地使多个布线电极的间隔不同，可以使多个电子发射元件的各个电子发射部发射出来的电子辐射到该各个电子发射部的大致正上方的加速电极部分上，抑制产生发光点的位置偏移的现象。因而，利用该电子射线产生装置，可以得到高质量的显示，形成高图像质量的图像。

Claims (8)

1.一种图像显示装置，具有：设置有包含多个电子发射元件和多个布线电极的电子源的第1基板，该电子发射元件具备电子发射部并该电子发射部具有大致均等的间隔地被排列，该布线电极用于向上述电子发射元件提供驱动信号；具有与上述电子发射元件对峙配置并被施加对上述电子发射部发射出来的电子起作用的加速电压且受该电子辐射的加速电极的第2基板；以及配置在上述第1基板与上述第2基板之间的、上述多条布线中的一部分的布线电极上的支撑板，其特征在于：

上述多个布线电极的间隔一部分不同，以使上述多个电子发射元件的各个电子发射部发射出来的电子能够辐射到该各个电子发射部的大致正上方的上述加速电极部分上。

2.根据权利要求1所记述的图像显示装置，其特征在于：将配置了上述支撑板的布线电极作为第1布线电极，将与该第1布线电极邻接的布线电极作为第2布线电极，将在离开上述支撑板的方向与该第2布线电极邻接的布线电极作为第3布线电极，且上述第1布线电极与上述第2布线电极的间隔W1和上述第2布线电极与上述第3布线电极的间隔W2满足W1＞W2的关系。

3.根据权利要求1所记述的图像显示装置，其特征在于：上述多个布线电极的间隔一部分不同，以使配置了上述支撑板的布线电极为第1布线电极、邻接于该第1布线电极的电子发射部为第1电子发射部、邻接该第1布线电极的布线电极为第2布线电极、在离开上述支撑板的方向邻接于该第2布线电极的电子发射部为第2电子发射部，且上述第1布线电极和上述第1电子发射部的中心间的距离L1与上述第2布线电极和上述第2电子发射部的中心间的距离L2满足L1＞L2的关系。

4.根据权利要求1所记述的图像显示装置，其特征在于：上述多个布线电极的间隔一部分不同，以使配置了上述支撑板的布线电极为第1布线电极、邻接于该第1布线电极的电子发射部为第1电子发射部、邻接该第1布线电极的布线电极为第2布线电极、在离开上述支撑板的方向邻接于该第2布线电极的电子发射部为第2电子发射部，且上述第2布线电极和上述第1电子发射部的中心间的距离S1与上述第2布线电极和上述第2电子发射部的中心间的距离L2满足S1＞L2的关系。

5.根据权利要求1所记述的图像显示装置，其特征在于：上述多个布线电极的间隔一部分不同，以使配置了上述支撑板的布线电极为第1布线电极、邻接于该第1布线电极的电子发射部为第1电子发射部、邻接该第1布线电极的布线电极为第2布线电极、在离开上述支撑板的方向邻接于该第2布线电极的电子发射部为第2电子发射部、在离开上述支撑板的方向邻接于该第2布线电极的布线电极为第3布线电极，且上述第2布线电极和上述第2电子发射部的中心间的距离L2与上述第3布线电极和上述第2电子发射部的中心间的距离S2满足L2＜S2的关系。

6.根据权利要求1所记述的图像显示装置，其特征在于：上述第2布线电极的宽度大于上述第1布线电极的宽度。

7.根据权利要求1所记述的图像显示装置，其特征在于：上述电子发射元件是表面传导型的电子发射元件，该电子发射元件具有：一对相对的元件电极、以及具备电子发射部并横跨上述元件电极间而设置的薄膜。

8.根据权利要求7所记述的图像显示装置，其特征在于：在上述电子源上，经由绝缘层配置了向上述元件电极提供电流的多个行方向布线以及列方向布线，且通过上述一对的上述元件电极连接于上述行方向布线以及列方向布线，借此在绝缘基板上行列状地排列了上述多个电子发射元件。

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