JP2000251804A

JP2000251804A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000251804A
Application number: JP5356599A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Yamano; 明彦山野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】放電時における放電電流による電子放出素子
の劣化、破壊をなくして、寿命が長くかつ高輝度の画像
形成装置を提供する。【解決手段】冷陰極型電子放出素子７０４を有するリ
アプレート８０１と、リアプレート８０１に対向して配
置され、電子放出素子７０４から放出される電子に加速
電圧を与えて衝突させることにより発光する発光手段
（蛍光体８０４）を搭載したフェースプレート８０７を
備え、リアプレート８０１とフェースプレート８０７を
結合して密閉された容器を形成する画像形成装置におい
て、発光手段（蛍光体８０４）の面抵抗を５００Ω／□
以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子を用
いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子放出素子には大別して熱
電子放出素子と冷陰極電子放出素子の２種類が知られて
いる。このうち冷陰極電子放出素子では、例えば表面伝
導型電子放出素子、電界放出型素子（以下ＦＥ型と称す
る）、金属／絶縁層／金属型放出素子（以下ＭＩＭ型と
称する）などが知られている。

【０００３】表面伝導型電子放出素子の例としては、例
えば、Ｍ．Ｉ．エリンソン（Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏ
ｎ），ＲａｄｉｏＥｎｇ．ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙ
ｓ．，１０，１２９０，１９６５）や、後述する他の例
が知られている。

【０００４】この表面伝導型電子放出素子は、絶縁性基
板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を
流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用するもの
である。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エ
リンソン等によるＳｎＯ₂ 薄膜を用いたものの他に、Ａ
ｕ薄膜によるもの［Ｇ．ディットマー（Ｇ．Ｄｉｔｔｍ
ｅｒ）「シンソリッドフィルムズ（ＴｈｉｎＳｏ
ｌｉｄＦｉｌｍｓ）」，９，３１７（１９７２）］
や、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの［Ｍ．ハート
ウェルドアンドＣ．Ｇ．フォンスタッド（Ｍ．Ｈａ
ｒｔｗｅｌｌａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ），
「ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＥＤＣｏｎｆ．」５１９
（１９７５）］や、カーボン薄膜によるもの［荒木久
他、真空、第２６巻、第１号、第２２頁（１９８３）］
等が報告されている。

【０００５】これらの表面伝導型電子放出素子の素子構
成の典型的な例として、図４に前述のＭ．ハートウェル
らによる素子構成の模式的な平面図を示す。図４におい
て、３００１は基板で、３００４はスパッタで形成され
た金属酸化物よりなる導電性膜である。

【０００６】導電性膜３００４は、図４に示すように、
Ｈ字形の平面形状に形成されている。この導電性膜３０
０４に対して、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電
処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成され
る。なお、図中の素子電極間隔Ｌは０．５〜１ｍｍ、Ｗ
は０．１ｍｍで設定されている。また、図示の便宜か
ら、電子放出部３００５を導電性膜３００４の中央に矩
形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実際
の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけで
はない。

【０００７】Ｍ．ハートウェルらによる素子をはじめと
して、上述の表面伝導型電子放出素子においては、電子
放出を行う前に導電性膜３００４に通電フォーミングと
呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部３００５
を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォー
ミングとは、導電性膜３００４の両端に、一定の直流電
圧、もしくは、例えば１Ｖ／分程度の非常にゆっくりと
したレートで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電
性膜３００４を局所的に破壊、変形もしくは変質せし
め、電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００５を形成
する処理である。尚、局所的に破壊、変形もしくは変質
した導電性膜３００４の一部には、亀裂が発生する。こ
の通電フォ一ミング後に、導電性膜３００４に対して適
宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電
子放出が行われる。

【０００８】また、ＦＥ型の例は、例えば、Ｗ．Ｐ．ダ
イクアンドＷ．Ｗ．ドラン（Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．
Ｗ．Ｄｏｌａｎ）「フィールドエミッション（Ｆｉｅ
ｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎ）」，アドバンスインエレク
トロンフィジックス（ＡｄｖａｎｃｅｉｎＥｌｅ
ｃｔｒｏｎＰｈｙｓｉｃｓ），８，８９（１９５６）
や、あるいはＣ．Ａ．スピント（Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄ
ｔ）」，「フィジカルプロパティズオブシン−フィ
ルムフィールドエミッションカソーズウィズモ
リブデナムコーンズ（Ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅ
ｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎ−ｆｉｌｍｆｉｅｌｄｅｍ
ｉｓｓｉｏｎｃａｔｈｏｄｅｓｗｉｔｈｍｏｌｙ
ｂｄｅｎｉｕｍｃｏｎｅｓ）」，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）等に開示されたも
のがある。

【０００９】冷陰極電子放出素子は、熱電子放出素子と
比較して低温で電子放出を得ることができるため、加熱
用ヒータを必要としない。したがって、熱電子放出素子
よりも構造が単純であり、微細な素子を作成可能であ
る。また、基板上に多数の素子を高い密度で配置して
も、基板の熱溶融などの問題が発生しにくい。

【００１０】また、熱電放出素子がヒータの加熱により
動作するため応答速度が遅いのとは異なり、冷陰極電子
放出素子の場合には応答速度が速いという利点もある。
このため、冷陰極電子放出素子を応用するための研究が
盛んに行われてきている。例えば、表面伝導型電子放出
素子は、冷陰極電子放出素子のなかでも特に構造が単純
で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素
子を形成できる利点がある。

【００１１】そこで、例えば本出願人による特開昭６４
−３１３３２号公報において開示されているように、多
数の素子を配列して駆動するための方法が研究されてい
る。また、表面伝導型電子放出素子の応用については、
例えば、画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装
置や、荷電ビーム源等が研究されている。特に、画像表
示装置への応用としては、例えば本出願人によるアメリ
カ特許第５０６６８８３号明細書、特開平２−２５７５
５１号公報、特開平４−２８１３７号公報において開示
されているように、表面伝導型電子放出素子と、電子ビ
ームの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用い
た画像形成装置が研究されている。

【００１２】表面伝導型電子放出素子と蛍光体とを組み
合わせて用いた画像形成装置は、従来の他の方式の画像
形成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と言える。

【００１３】また、ＦＥ型を多数個ならべて駆勤する方
法は、例えば本出願人によるアメリカ特許第４９０４８
９５号明細書に開示されている。また、ＦＥ型を画像形
成装置に応用した例として、例えば、Ｒ．メイヤーらに
より報告された平板型表示装置が知られている［Ｒ．メ
イヤー（Ｒ．Ｍｅｙｅｒ）「ＲｅｃｅｎｔＤｅｖｅｌ
ｏｐｍｅｎｔｏｎＭｉｃｒｏ−ｔｉｐｓＤｉｓｐ
ｌａｙａｔＬＥＴＩ」，Ｔｅｃｈ−Ｄｉｇｅｓｔ
ｏｆ４ｔｈＩｎｔ．ＶａｃｕｕｍＭｉｃｒｏｅｌ
ｅ−ｃｔｒｏｎｉｃｓＣｏｎｆ．，Ｎａｇａｈａｍ
ａ，ｐｐ．６〜９（１９９１）］。

【００１４】また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、例えば本出願人による特開平３−５
５７３８号公報に開示されている。

【００１５】上記のような電子放出素子を用いた画像形
成装置のうちで、奥行きの短い平面型表示装置は省スペ
ースかつ軽量であることから、ブラウン管型の表示装置
に置き換わるものとして注目されている。

【００１６】図５は、平面型の画像形成装置をなす表示
パネル部の一例を示す斜視図であり、内部構造を示すた
めにパネルの一部を切り欠いて示している。図中、３１
１５はリアプレート、３１１６は側壁、３１１７はフェ
ースプレートであり、リアプレート３１１５、側壁３１
１６およびフェースプレート３１１７により、表示パネ
ルの内部を真空に維持するための外囲器（気密容器）を
形成している。

【００１７】リアプレート３１１５には基板３１１１が
固定されているが、この基板３１１１上には冷陰極素子
３１１２が、ｎ×ｍ個形成されている（ｎ，ｍは２以上
の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜
設定される）。また、前記ｎ×ｍ個の冷陰極素子３１１
２は、図５に示すとおり、ｍ本の行方向配線３１１３と
ｎ本の列方向配線３１１４により配線されている。

【００１８】これらの基板３１１１、冷陰極素子３１１
２、行方向配線３１１３および列方向配線３１１４によ
って模成される部分をマルチ電子ビーム源と称する。ま
た、行方向配線３１１３と列方向配線３１１４が交差す
る部分には、両配線間に絶縁層（不図示）が形成されて
おり、電気的な絶縁が保たれている。

【００１９】フェースプレート３１１７の下面には、蛍
光体からなる蛍光膜３１１８が形成されており、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体（不図
示）が塗り分けられている。また、蛍光膜３１１８をな
す上記各色蛍光体の間には、黒色体（不図示）が設けら
れている。

【００２０】電子ビームの加速電極としては、上記蛍光
面とガラス面の間にＩＴＯ膜を積層する方法と、蛍光膜
３１１８のリアプレート３１１５側の面に、Ａｌ等から
なるメタルバック３１１９を形成する方法が一般的であ
る。この目的に適した材料としては、通常はＡｌが用い
られている。

【００２１】メタルバック３１１９の形成は、黒色体で
あるブラックストライプと蛍光体のパターン形成後に、
フィルミングと呼ばれる処理（有機膜をブラックストラ
イプと蛍光体上に塗布する処理）を行い、Ａｌを真空装
置で形成した後、有機膜を焼成除去することにより行わ
れる。

【００２２】Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎ、Ｈｖ
は、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接
続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。
Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行方向配線３１
１３と電気的に接続され、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子
ビーム源の列方向配線３１１４と電気的に接続され、Ｈ
ｖはメタルバック３１１９と各々電気的に接続されてい
る。また、上記気密容器の内部は、１．３×１０^-4Ｐａ
程度の真空に保持されている。

【００２３】このようにして、マルチビーム電子源が形
成された基板３１１１と蛍光膜３１１８が形成されたフ
ェースプレート３１１６の間は、通常サブミリないし数
ミリに保たれ、側壁３１１６とスペーサ３１２０によっ
て大気圧支持され、また、気密容器内部は高真空に保持
されている。

【００２４】上述した表示パネルを用いた画像形成装置
において、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎ
を通じて各冷陰極素子３１１２に電圧を印加すると、各
冷陰極素子３１１２から電子が放出される。それと同時
に、メタルバック３１１９に容器外端子Ｈｖを通じて数
百Ｖ〜数ＫＶの高圧を印加して、放出された電子を加速
し、フェースプレート３１１７の内面に衝突させる。こ
れにより、蛍光膜３１１８をなす各色の蛍光体が励起さ
れて発光し、画像が表示される。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、冷陰極型電
子放出素子の放出電子を加速するためのメタルバックや
透明電極等と、対向陽電極間に高電圧を印加するタイプ
の画像形成装置においては、蛍光体の寿命は加速電圧が
高いほど長くなる。また、このような画像形成装置で
は、ＣＲＴ等で用いられている発光効率の高い蛍光体を
用いることができる。さらに、上述したようなメタルバ
ックを用いた場合には、そのメタルによって電子のエネ
ルギーが失われることから、十分な輝度を得るために
は、加速電圧を５ＫＶよりも高くする必要がある。

【００２６】また、電子放出素子の種類によって、放出
される電子線は、対向電極に到達するまでに発散するの
で、高解像度のディスプレイを実現しようとする場合に
は、両極間の距離が短いことが好ましい。しかしなが
ら、対向する電極間が必然的に高電界となるため、放電
により電子源素子が破壊される現象が生じる場合があ
る。

【００２７】このような問題の解決のためには、放電頻
度を減らすか、放電破壊を防ぐ必要がある。放電破壊の
原因としては、短時間に１点に集中して大電流が流入し
て、発熱により素子を破壊したり、電子放出素子にかか
る電圧が一瞬上昇することにより素子を破壊したりする
ことにあると考えられる。

【００２８】対向する平板に高電圧が印加されているの
で、コンデンサとして蓄積される電荷Ｑは、陰極、陽極
の面積をＳ、その間隔をｄｍｍ、陽極と陰極の電位差を
Ｖとすると、Ｑ＝Ｖ×ε×Ｓ／ｄと表すことができる。

【００２９】したがって、例えば図６に模式的に示した
陰極、陽極の面積が１００ｃｍ² 、その間隔が１ｍｍ、
陽極と陰極の電位差が１０ＫＶとした場合、その電荷は
１０^-6クーロンに達し、素子破壊をもたらす。

【００３０】本発明は、上述した事情に鑑み提案された
もので、放電時における放電電流による電子放出素子の
劣化、破壊をなくして、寿命が長くかつ高輝度の画像形
成装置を提供することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明に係る画像形成装置は、冷陰極型電子放出
素子を有するリアプレートと、前記リアプレートに対向
して配置され、前記電子放出素子から放出される電子に
加速電圧を与えて衝突させることで発光する発光手段を
搭載したフェースプレートを備え、前記リアプレートと
前記フェースプレートを結合して密閉された容器を形成
する画像形成装置において、前記発光手段の面抵抗が５
００Ω／□以上であることを特徴とするものである。

【００３２】また、前記発光手段を、積層された酸化錫
からなる透明電極と蛍光体により構成しても良いし、蛍
光体と金属薄膜により構成しても良い。

【００３３】また、前記金属薄膜は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚ
ｒ、Ｔａ、Ｗのうちのいずれか１つの金属とすることが
好ましい。

【００３４】また、前記発光手段と外部加速電圧印加手
段の接続位置が、画像領域の長辺の中心に位置すること
が好ましい。

【００３５】また、前記加速電圧が、５ＫＶ以上である
ことが好ましい。

【００３６】また、前記電子放出素子は、表面伝導型電
子放出素子とすることができる。

【００３７】具体的には、ガラス上に、シート抵抗が５
００Ω／□以上となるような透明電極を設け、その上に
絶縁体の蛍光体を数十μｍ積層し、シート抵抗が約５０
０Ω／□以上の発光手段を形成する。

【００３８】また、ガラス上に、絶縁体の蛍光体を積層
し、フィルミング処理後、金属薄膜を蒸着し、シート抵
抗が５００Ω／□以上である発光手段を形成する。

【００３９】また、ガラス上に、蛍光体に導電性物質を
付加して蛍光膜のシート抵抗を５００Ω以上に制御した
膜を形成することにより、シート抵抗が５００Ω／□以
上である発光手段を形成する。

【００４０】本発明の画像形成装置は、上述した特徴点
を備えており、発光手段のシート抵抗を５００Ω／□と
することにより、放電電流による素子劣化、破壊をなく
すことができる。また、シート抵抗の高い発光手段を用
いた場合に生じる輝度低下の問題を、高圧印加の取出電
極と発光手段の接続位置を画像領域の長辺の中心に設け
ることによって解決している。

【００４１】上述した本発明の画像形成装置は、発明者
の実験によって見出されたものである。

【００４２】すなわち、加速電圧を印加する電極にたま
った電荷は、電極のシート抵抗が低い場合には、放電が
生じた短時間に流れてしまうので、放電による素子破壊
等は起こるが、加速電圧印加電極のシート抵抗が高い場
合には、放電箇所の極近傍の電荷のみが注入されるのみ
で、放電電流とシート抵抗による電圧降下によって放電
現象が停止し素子破壊が防げることを発見した。

【００４３】例えば、加速電圧が５ＫＶで、リアプレー
トとフェースプレートの間隔が２ｍｍ程度の場合には、
シート抵抗が５００Ω／□以上なら顕著な素子破壊は起
きないことが分かった。そこで、シート抵抗の高い加速
電圧印加電極を実現するために、上記の手段を構成し
た。

【００４４】これは、シート抵抗が高いために、電極上
の電荷が流れる過程で電圧降下を生じ、放電現象が停止
することによって注入される電荷が制限され、陰極、陽
極の面積Ｓを小さくしたのと同じ効果が得られているた
めと思われる。

【００４５】例えば、Ｓが半径１０ｍｍの場合には、加
速電圧を５ＫＶとすると、その面積からの電荷は高々１
０^-9以下であり、シート抵抗を５００Ω／□とした際に
は、そのＳで作られる抵抗値Ｒが数十Ωとなる。すなわ
ち、放電が１００ｎｓの間に起こるとして、流れる電流
１００Ａとその抵抗値Ｒによって数ＫＶの電圧降下を生
じるので、放電は止まる。

【００４６】また、この様なシート抵抗の高い発光手段
を用いた場合に、高圧を印加する低抵抗の取出電極を発
光手段に接続して電圧を印加するが、その取出電極の接
続位置によって、画面の明るさが大きく変わることを発
見した。

【００４７】これは、取出電極の接続位置から実際に電
子が衝突し発光する場所までの抵抗と、流れる電流によ
って電圧降下が生じることによるものである。すなわ
ち、発光手段に電子が衝突する際のエネルギーが低下す
ることによって、画面の明るさが大きく変化する。実験
では、高圧を印加する低抵抗の電極と発光手段とを、横
長の画像領域に対して長辺の中心で接続した場合に、一
番輝度が高い画像が得られた。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、具体的な実施例に基づい
て、本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。

【００４９】＜実施例１＞図１に、本発明の画像形成装
置の実施例１に用いるフェースプレートの一例を示す。

【００５０】図１において、２はフェースプレートであ
り、このフェースプレート２には、電子放出素子から放
出される電子を受ける発光部材である蛍光体等（図示せ
ず）が搭載されている。また、フェースプレート２の中
央部には、蛍光体の発光により画像を形成する部分であ
る画像形成領域６を有している。このフェースプレート
２とリアプレートは、支持枠により領域５の部分で支え
られる。

【００５１】フェースプレート２を製造するには、公知
の方法を用いて、フェースプレート２上に、蛍光体と黒
色体等からなる非発光部をマトリクス状（ブラックマト
リクス）あるいはストライプ状（ブラックストライプ）
に形成し、さらにメタルバックを形成する。

【００５２】そして、フェースプレートを用いて画像形
成装置を作製するにはリアプレートとフェースプレー
ト２を支持枠で支持し、表示パネルの内部を真空に維持
するための気密容器を形成する。気密容器を組み立てる
にあたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性を
保持させるために封着する必要がある。このため、例え
ばフリットガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒
素雰囲気中で、４００〜５００℃で１０分以上焼成する
ことにより封着を達成した。気密容器内部を真空に排気
するには、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と
真空ポンプとを接続し、気密容器内を１．３×１０^-5Ｐ
ａ程度の真空度まで排気する。その後、排気管を封止す
る。

【００５３】図２は、本発明の実施例１に係る画像形成
装置の一部を破断した斜視図である。

【００５４】図２に示すように、フェースプレート８０
７、リアプレート８０１および外枠８０２により外囲器
８０８が構成されており、外囲器８０８の内部は１．３
×１０^-3〜１．３×１０^-7Ｐａ程度の真空度に維持され
ている。また、フェースプレート８０７とリアプレート
８０１を略平行に保持するために、耐大気圧構造部材と
してスペーサ８０９が配置されている。

【００５５】リアプレート８０１には、通常、青板（ソ
ーダライム）ガラス、ＳｉＯ₂ を表面に形成した青板ガ
ラス等が基板として用いられており、この基板上に電子
放出素子７０４および電子放出素子７０４を駆動する信
号を供給するための配線７０２，７０３が形成されてい
る。

【００５６】一方、フェースプレート８０７は、通常、
前述のガラス等が基板として用いられており、このガラ
ス基板８０３の内面に、蛍光体８０４と黒色体等からな
る非発光部（不図示）がストライプ状（ブラックストラ
イプ）に形成され、さらにメタルバック８０５（電子加
速電極）が形成されている。

【００５７】本実施例においては、メタルバック８０５
の材料としてＷを用い、厚さを約２０００Åとして蒸着
法で作製し、約５００Ω／□のシート抵抗を得ている。

【００５８】スペーサ８０９は、フリットガラスによ
り、リアプレート８０１およびフェースフレート８０７
に接続されている。電子放出素子から放出された電子
は、メタルバック８０５に印加された高電圧で加速さ
れ、蛍光体８０４に衝突し、蛍光体８０４を発光させ
る。

【００５９】なお、スペーサ８０９の形状、数、配置場
所は、適宜設定することができる。すなわち、図２に示
すように平板状に限る必要はないし、また、平行に３枚
のスペーサ８０９が並ぶものに限る必要もない。

【００６０】本実施例においては、メタルバック８０５
に用いる金属としてＷを用いたが、厚さをさらに薄くす
ることにより、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔａ等も用いること
ができる。

【００６１】フェースプレート８０７とリアプレート８
０１の間隔は２ｍｍとし、高電圧Ｖａ（１０ＫＶ）を印
加した。線順次駆動は、ＴＶレートで１ライン３０μｓ
ｅｃでスクロールした。リアプレート８０１とフェース
プレート８０７の間の放電は、外部回路の測定および蛍
光体の輝点をＣＣＤにより検出することにより確認した
が、駆動初期は２０回／時間程度観測されたものの、画
素の大幅な輝度劣化は認められなかった。

【００６２】＜実施例２＞実施例２では、リアプレート
のマルチ電子源として、マトリクス配線された表面伝導
型電子放出素子を用いた。この電子放出素子は、共通配
線単位の５７６０素子ごとに線順次駆動される。放出点
は、５７６０×１０８０である。

【００６３】また、フェースプレートは、図３に示すよ
うに、厚さ２．８ｍｍの青板ガラス２１０１を、洗浄液
ロールブラシ洗浄、ディスクブラシ洗浄、純水超音波リ
ンス洗浄の順で洗浄して乾燥した後、ＩＴＯ膜２１０２
を形成し、さらに、取出電極２１０３を画像領域の長辺
の中心位置に形成し、高電圧を印加できるようにした。

【００６４】次に、ＩＴＯ上に、黒色顔料ペーストを用
いて、縦方向に幅０．１０ｍｍ、ピッチ０．２３ｍｍの
ストライプを５７６０本有するとともに、横方向に幅
０．３５ｍｍ、ピッチ０．６９ｍｍのストライプを１０
８０本有するパターンをスクリーン印刷し、開口部の面
積が縦０．３４ｍｍ×横０．１３ｍｍとなるように黒色
反射層を形成した。

【００６５】次に、ＣＲＴ用蛍光体Ｐ２２の赤色、緑
色、青色の各色蛍光体ペーストを用いたスクリーン印刷
により、縦方向に幅０．１５ｍｍ、ピッチ０．０８ｍｍ
となるように、赤色、緑色、青色の順にストライプを夫
々１９２０本形成した。次いで、この基板を４５０℃で
４時間ベーキングすることにより、ペースト中に含まれ
る樹脂分を加熱分解除去し、対角画面サイズが６０イン
チであり、アスペクト比が１６：９であり、１９２０×
１０８０画素からなる蛍光面基板を得た。

【００６６】本実施例で用いたＩＴＯは、組成を調整す
ることによって、厚さ１０μｍでシート抵抗が２ＫΩ／
□となるように作製した。

【００６７】リアプレートとフェースプレートは、電子
放出素子とＲＧＢ蛍光体が対向するようにアラインメン
トし封着した。

【００６８】フェースプレートとリアプレートの間隔
は、２．２ｍｍとし、高電圧Ｖａ（１２ＫＶ）を印加し
た。線順次駆動は、ＨＤＴＶレートで１ライン１２μｓ
ｅｃでスクロールした。リアプレートとフェースプレー
トの間の放電は、外部回路の測定および蛍光体の輝点を
ＣＣＤにより検出することにより確認したが、駆動初期
は８回／時間程度観測されたものの、画素の大幅な輝度
劣化は認められなかった。

【００６９】また、画像の取出位置から一番遠いところ
と近いところでは、遠いところの方が暗く、約１％程度
の輝度差があった。

【００７０】比較のために、高圧電極の取出位置が端部
から長辺の長さの１０％中に入った位置のものを作製し
たところ、取出位置から一番遠いところと近いところ
で、約２％以上の輝度差があった。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、電子放出素子（特に、表面伝導型電子放
出素子）を用い、高加速電圧で電子を加速して画像を形
成する画像形成装置において、耐久性（放電耐性）を画
期的に改善することができ、特に、平板対向型のディス
プレイにおいてその効果が顕著である。

【００７２】また、画像領域の長辺の中心位置に高圧印
加接続端子を取り付けることにより、高輝度の画像形成
装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置のフェー
スプレートの模式図である。

【図２】本発明の実施例１に係る画像形成装置の一部を
破断した斜視図である。

【図３】本発明の実施例２に係る画像形成装置のフェー
スプレートの模式図である。

【図４】表面伝導型電子放出素子の概念図である。

【図５】従来の画像形成装置の一部を破断した斜視図で
ある。

【図６】電子放出素子の概念図である。

【符号の説明】

２フェースプレート５支持領域６画像形成領域３００１基板３００４導電性膜３００５電子放出部３１１１基板３１１２冷陰極素子３１１３行方向配線３１１４列方向配線３１１５リアプレート３１１６側壁３１１７フェースプレート３１１８蛍光膜３１１９メタルバック３１２０スペーサ７０２，７０３配線７０４電子放出素子８０１リアプレート８０２外枠８０３ガラス基板８０４蛍光体８０５メタルバック８０７フェースプレート８０８外囲器８０９スペーサ２１０１青板ガラス２１０２ＩＴＯ膜２１０３取出電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷陰極型電子放出素子を有するリアプレ
ートと、前記リアプレートに対向して配置され、前記電子放出素
子から放出される電子に加速電圧を与えて衝突させるこ
とにより発光する発光手段を搭載したフェースプレート
を備え、前記リアプレートと前記フェースプレートを結合して密
閉された容器を形成する画像形成装置において、前記発光手段の面抵抗が５００Ω／□以上であることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記発光手段は、積層された酸化錫から
なる透明電極と蛍光体により構成したことを特徴とする
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記発光手段は、蛍光体と金属薄膜によ
り構成したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成
装置。
【請求項４】前記金属薄膜は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔ
ａ、Ｗのうちのいずれか１つの金属からなることを特徴
とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記発光手段と外部加速電圧印加手段の
接続位置が、画像領域の長辺の中心に位置することを特
徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成
装置。
【請求項６】前記加速電圧が、５ＫＶ以上であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像
形成装置。
【請求項７】前記電子放出素子は、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１〜６のいずれか
１項に記載の画像形成装置。