JP2001015025A

JP2001015025A - 画像形成装置の製造方法および画像形成装置

Info

Publication number: JP2001015025A
Application number: JP2000132601A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fushimi; 正弘伏見; Kunihiro Sakai; 邦裕酒井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-05-01
Filing date: 2000-05-01
Publication date: 2001-01-19
Also published as: US20070072507A1; KR100368369B1; US7297039B2; EP0964422A2; KR19990088017A; EP0964422B1; US20040152391A1; US6506087B1; DE69927434D1; US6712665B2; US7160168B2; DE69927434T2; EP0964422A3; US20030124945A1; KR20010110271A; KR100339801B1; KR20020068998A; KR100388184B1

Abstract

(57)【要約】【課題】保持機能の向上したスペーサを備える。【解決手段】互いに間隔をおいて配置された第１の基
板と第２の基板とを含む部材にて構成された容器と、容
器の内部に配置された、画像形成手段及び間隔を保持す
るスペーサとを備える画像形成装置の製造方法であっ
て、スペーサ基材１０１に溝１０２を形成し、溝部にて
切断することで所望形状のスペーサを形成する工程と、
スペーサを切断面にて第１の基板または第２の基板に当
接する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器内に、画像形
成手段と該容器内部の間隔を保持するためのスペーサと
が配置された画像形成装置の製造方法および画像形成装
置に関する発明である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子放出素子として熱陰極素
子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰
極素子では、たとえば表面伝導型電子放出素子（以下表
面伝導型放出素子と記す）や、電界放出型電子放出素子
（以下ＦＥ型と記す）や、金属／絶縁層／金属型電子放
出素子（以下ＭＩＭ型と記す）、などが知られている。

【０００３】表面伝導型放出素子としては、たとえば、
M.I.Elinson,Radio Eng.Electron Phys.,10,1290,(196
5)や、後述する他の例が知られている。

【０００４】表面伝導型放出素子は、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
伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎ
Ｏ₂薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によるもの［G.
Dittmer:“Thin Solid Films",9,317(1972)］や、Ｉｎ
₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂薄膜によるもの［M.Hartwell and C.
G.Fonstad:“IEEE Trans.ED Conf.",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，22(1983)］等が報告されている。

【０００５】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図３７に前述のM.Hartwellらによる
素子の平面図を示す。同図において、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
る導電性薄膜である。導電性薄膜３００４は図示のよう
にＨ字形の平面形状に形成されている。該導電性薄膜３
００４に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。図
中の間隔Ｌは、０．５〜１［ｍｍ］、Ｗは、０．１［ｍ
ｍ］で設定されている。尚、図示の便宜から、電子放出
部３００５は導電性薄膜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。

【０００６】M.Hartwellらによる素子をはじめとして上
述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う前
に導電性薄膜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、前記導電性薄膜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、導電性薄
膜３００４を局所的に破壊もしくは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
成することである。尚、局所的に破壊もしくは変形もし
くは変質した導電性薄膜３００４の一部には、亀裂が発
生する。前記通電フォーミング後に導電性薄膜３００４
に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。

【０００７】また、ＦＥ型の例は、たとえば、W.P.Dyke
& W.W.Dolan,“Field emission",Advance in Electron
Physics,8,89(1956)や、あるいは、C.A.Spindt,“Phys
icalproperties of thin-film field emission cathode
s with molybdenium cones",J.Appl.Phys.,47,5248(197
6)などが知られている。

【０００８】ＦＥ型の素子構成の典型的な例として、図
３８に前述のC.A.Spindtらによる素子の断面図を示す。
同図において、３０１０は基板で、３０１１は導電材料
よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッタコーン、３
０１３は絶縁層、３０１４はゲート電極である。本素子
は、エミッタコーン３０１２とゲート電極３０１４の間
に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコーン３
０１２の先端部より電界放出を起こさせるものである。

【０００９】また、ＦＥ型の他の素子構成としては、図
３８のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほ
ぼ平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。

【００１０】また、ＭＩＭ型の例としては、たとえば、
C.A.Mead,“Operation of tunnel-emission Devices,J.
Appl.Phys.,32,646(1961)などが知られている。ＭＩＭ
型の素子構成の典型的な例を図３９に示す。同図は断面
図であり、図において、３０２０は基板で、３０２１は
金属よりなる下電極、３０２２は厚さ１００オングスト
ローム程度の薄い絶縁層、３０２３は厚さ８０〜３００
オングストローム程度の金属よりなる上電極である。Ｍ
ＩＭ型においては、上電極３０２３と下電極３０２１の
間に適宜の電圧を印加することにより、上電極３０２３
の表面より電子放出を起こさせるものである。

【００１１】上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較し
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
ターを必要としない。したがって、熱陰極素子よりも構
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。また、熱陰極素子がヒ
ーター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、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利
点もある。

【００１２】このため、冷陰極素子を応用するための研
究が盛んに行われてきている。

【００１３】たとえば、表面伝導型放出素子は、冷陰極
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。そこで、たと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
型放出素子の応用については、たとえば、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。

【００１４】特に、画像表示装置への応用としては、た
とえば本出願人による米国特許第5,066,883号や特開平2
-257551号公報や特開平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表示
装置が研究されている。表面伝導型放出素子と蛍光体と
を組み合わせて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。た
とえば、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。

【００１５】また、ＦＥ型を多数個ならべて駆動する方
法は、たとえば本出願人による米国特許第4,904,895号
に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置に応用
した例として、たとえば、R.Meyerらにより報告された
平板型表示装置が知られている［R.Meyer:“Recent Dev
elopment on Microtips Display st LETI",Tech.Digest
of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf.,Nagaham
a,pp.6〜9(1991)］。

【００１６】また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、たとえば本出願人による特開平3-55
738号公報に開示されている。

【００１７】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、奥行きの薄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。

【００１８】図４０は平面型の画像表示装置をなす表示
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。

【００１９】図中、３１１５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３１１６およびフェースプレート３
１１７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。

【００２０】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３１
１２は、図４０に示すとおり、Ｍ本の行方向配線３１１
３とＮ本の列方向配線３１１４により配線されている。
これら基板３１１１、冷陰極素子３１１２、行方向配線
３１１３および列方向配線３１１４によって構成される
部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。また、行方向配線３
１１３と列方向配線３１１４の少なくとも交差する部分
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。

【００２１】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）が設けてあ
り、さらに蛍光膜３１１８のリアプレート３１１５側の
面には、Ａｌ等からなるメタルバック３１１９が形成さ
れている。

【００２２】Ｄx1〜ＤxmおよびＤy1〜Ｄynおよび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３１１３
と、Ｄy1〜Ｄynはマルチ電子ビーム源の列方向配線３１
１４と、Ｈｖはメタルバック３１１９と各々電気的に接
続している。

【００２３】また、上記気密容器の内部は１０^-6Ｔｏｒ
ｒ程度の真空に保持されており、画像表示装置の表示面
積が大きくなるにしたがい、気密容器内部と外部の気圧
差によるリアプレート３１１５およびフェースプレート
３１１７の変形あるいは破壊を防止する手段が必要とな
る。リアプレート３１１５およびフェースプレート３１
１７を厚くすることによる方法は、画像表示装置の重量
を増加させるのみならず、斜め方向から見たときに画像
のゆがみや視差を生ずる。これに対し、図４０において
は、比較的薄いガラス板からなり大気圧を支えるための
構造支持体（スペーサあるいはリブと呼ばれる）３１２
０が設けられている。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３１１７間は通常サブミリない
し数ミリに保たれ、前述したように気密容器内部は高真
空に保持されている。

【００２４】以上説明した表示パネルを用いた画像表示
装置は、容器外端子Ｄx1ないしＤxm、Ｄy1ないし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］ないし数［ｋＶ］の高圧を印加して、上記放出さ
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】以上述べたような画像表示装置において
は、気密容器内の間隔を維持するために十分な保持機能
を有するスペーサの提供とそのようなスペーサの効率良
い作成方法が求められる。

【００２６】本発明は、保持機能の向上したスペーサを
備える画像形成装置を製造するための方法を提供するこ
とを目的とする。

【００２７】また、本発明は、スペーサによる電子軌道
のずれが一層低減された、電子放出素子を用いた画像形
成装置を製造するための方法を提供することを目的とす
る。

【００２８】また、本発明は、作業性あるいは歩留まり
の一層向上したスペーサの作成方法を含む画像形成装置
を製造するための方法を提供することを目的とする。

【００２９】また、本発明は、より高品位な画像を形成
し得る画像形成装置を製造するための方法を提供するこ
とにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに間隔を
おいて配置された第１の基板と第２の基板とを含む部材
にて構成された容器と、該容器内に配置された画像形成
手段とを備える画像形成装置の製造方法であって、前記
間隔を保持するために該容器内に配置されるスペーサの
形成工程と、そのスペーサの該容器内への配置工程とに
特徴を有する。ここで、本発明に係る前記スペーサは、
絶縁性スペーサ、導電性スペーサのいずれをも包含する
ものである。

【００３１】まず、本発明に係る画像形成装置は、例え
ば、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパ
ネル、電子線ディスプレイパネルなどの画像表示装置を
含む。これらの画像形成装置は、その容器内に、画像形
成手段と、該容器内の間隔を保持するためのスペーサが
配置された構成を有している。

【００３２】例えば、電子線ディスプレイパネルにおけ
る上記画像形成手段は、電子放出素子及び該電子放出素
子からの電子の照射により画像を形成する画像形成部材
を含むものであり、該画像形成部材は、例えば、該電子
を加速する電極及び該電子の照射により発光する発光体
である。

【００３３】また、電子線ディスプレイパネルにおける
上記容器は、例えば、互いに間隔をおいて配置された、
電子放出素子を備える第１の基板と前記画像形成部材を
備える第２の基板とを含む部材にて構成されている。

【００３４】本発明の画像形成装置の製造方法の第１の
態様では、まず、前記容器内に配置されるスペーサより
も大きな基材を切断することによって所望形状のスペー
サを形成し、次に、かかるスペーサを前記容器内に配置
するに際し、前記基材からの切断面を前記第１の基板あ
るいは前記第２の基板に当接せぬよう、該スペーサの非
切断面側を前記基板に当接させる。基材からの切断面に
おいては、欠けやクラックが形成され易いため、かかる
切断面を前記基板への当接面とするよりは非切断面を当
接面とするほうが保持機能の点でより有効である。ま
た、前記スペーサの形成は、一つの基材からの複数個の
所望形状のスペーサを形成するほうがその作業効率の点
から好ましい。

【００３５】また、本発明の画像形成装置の製造方法の
第２の態様では、まず、前述の第１の態様と同様に、前
記容器内に配置されるスペーサよりも大きな基材を切断
することによって所望形状のスペーサを形成するが、こ
の場合、本態様においては、該基材の切断位置に予め溝
を形成し、この溝に沿って基材を切断することにより所
望形状のスペーサを形成する。この溝は切断位置に沿っ
て断続的に形成しても、連続的に形成してもよいが、後
述するように、当接面における、欠けやクラックの存在
を極力低減する上では連続的に形成されることが好まし
い。次に、かかるスペーサを前記容器内に配置するに際
して本態様では、前記基材からの切断面を前記第１の基
板あるいは前記第２の基板に当接するように配置する。
基材に予め溝を形成し、この溝部に沿って切断をなすこ
とは、切断面で発生する欠けやクラックを極力低減する
ことができ、よって、かように形成された切断面を前記
基板への当接面とすることは、溝を形成せずに切断され
た切断面を当接面とするよりも保持機能の点でより有効
である。また、本態様においても、前記スペーサの形成
は、一つの基材から複数個の所望形状のスペーサを形成
するほうがその作業効率の点から好ましい。また、本態
様において、基板が板状で有る場合には、前記溝は、そ
の切断位置に沿って、基材の両面に形成することが、上
述の切断面で発生する欠けやクラックを極力低減すると
言う点からより効果的である。

【００３６】また、本発明に係る画像形成装置の上記容
器内に配置されるスペーサは、以下に述べるように、ス
ペーサ表面に導電性膜が配置されている場合がある。

【００３７】まず、図３６（ａ）のように、前記容器を
構成する前記第１の基板２０１及び前記第２の基板２０
２とスペーサ２０３とのそれぞれの当接部に近接するス
ペーサ２０３の端部に導電性膜２０６が配置される。
尚、この導電性膜２０６は、前記第１の基板２０１側あ
るいは前記第２の基板２０２側のいずれか一方の上記ス
ペーサ２０３の端部に配置されてあるものであってもよ
い。

【００３８】この導電性膜２０６は、スペーサ２０３の
端部の電位を規定するものであり、所定の電位が与えら
れている。例えば、この導電性膜２０６は、第１の基板
２０１側では、該第１の基板２０１上に配置される前述
の電子放出素子の配線と電気的に接続され、第２の基板
２０２側では、該第２の基板２０２上に配置される前述
の加速電極と電気的に接続される。このようにして、ス
ペーサ端部に設けられた導電性膜は、電子放出素子から
の電子の軌道を安定化する。

【００３９】また、図３６（ｂ）のように、スペーサ２
０４の表面に導電性膜２０７が配置される。この場合の
導電性膜２０７は後述するように比較的高抵抗な膜であ
ることが好ましい。

【００４０】この導電性膜２０７は、第１の基板２０１
上に配置されている導体及び第２の基板２０２上に配置
されている導体と電気的に接続される。例えば、この導
電性膜２０７は、第１の基板２０１側では、該第１の基
板２０１上に配置される前述の電子放出素子の配線と電
気的に接続され、第２の基板２０２側では、該第２の基
板２０２上に配置される前述の加速電極と電気的に接続
される。このようにして、スペーサ２０４の表面に微小
電流を流し、スペーサ表面の帯電を除去する。

【００４１】また、図３６（ｃ）のように、スペーサ２
０５の表面に導電性膜２０７が配置され、更に、スペー
サ２０５の両端部にも導電性膜２０６が配置される。こ
こで、導電性膜２０６は図３６（ａ）で述べた導電性膜
と同様の機能を有し、また、導電性膜２０７は図３６
（ｂ）で述べた導電性膜と同様の機能を有し、導電性膜
２０６よりも高抵抗な膜である。

【００４２】よって、図３６（ｃ）にしめされるような
スペーサは、スペーサ表面の帯電の除去、電子放出素子
からの電子の軌道の安定化という効果をもたらす。

【００４３】以上のように、その表面に導電性膜が配置
されたスペーサを形成し、これを前記容器内に配置する
場合には、本発明においては以下の方法が採られる。

【００４４】本発明の画像形成装置の製造方法の第３の
態様において、まず、前記容器内に配置されるスペーサ
よりも大きな基材の表面に前記導電性膜を形成した後、
該導電性膜が形成された基材を切断することによって所
望形状のスペーサを形成する。このことにより、切断後
の小片スペーサに導電性膜形成を行うよりもその作業性
が向上する。次に、かかるスペーサを前記容器内に配置
するに際し、前記基材からの切断面を前記第１の基板あ
るいは前記第２の基板に当接せぬよう、該スペーサの非
切断面側を前記基板に当接させる。これは前述したとお
り、保持機能の点でより有効である他、基材からの切断
面においては、前記導電性膜にも基材からの剥がれなど
が発生し易いため、かかる切断面を前記基板への当接面
とするよりは非切断面を当接面とするほうが前述した導
電性膜の電気的接続をより良好にとることができる。ま
た、前記スペーサの形成は、一つの基材から複数個の所
望形状のスペーサを形成するほうがその上記作業性の点
からより好ましい。

【００４５】また、本発明の画像形成装置の製造方法の
第４の態様では、まず、前述の第２の態様と同様に、前
記容器内に配置されるスペーサよりも大きな基材の切断
位置に予め溝を形成し、本態様では、少なくともこの溝
部に前記導電性膜を形成する。その後、その溝に沿って
基材を切断することにより所望形状のスペーサを形成す
る。この溝は切断位置に沿って断続的に形成しても、連
続的に形成してもよいが、後述するように、当接面にお
ける、基材の欠けやクラック、導電性膜の基材からの剥
がれを極力低減する上では連続的に形成されることが好
ましい。また、本態様においても、切断前に導電性膜を
形成することは、切断後の小片スペーサに導電性膜形成
を行うよりもその作業性が向上する。次に、かかるスペ
ーサを前記容器内に配置するに際して、前記基材からの
切断面を前記第１の基板あるいは前記第２の基板に当接
するように配置する。基材に予め溝を形成し、少なくと
もこの溝部に導電性膜を形成後、この溝に沿って切断を
なすことは、切断面で発生する基材の欠けやクラック、
更には、導電性膜の剥がれを極力低減することができ、
よって、かように形成された切断面を前記基板への当接
面とすることは、溝を形成せずに切断された切断面を当
接面とするよりも保持機能及び前述した導電性膜の電気
的接続をより良好になすことができる。また、本態様に
おいても、前記スペーサの形成は、一つの基材から複数
個の所望形状のスペーサを形成するほうがその作業効率
の点から好ましい。また、本態様において、基材が板状
で有る場合には、前記溝は、その切断位置に沿って、基
材の両面に形成することが、上述の切断面で発生する欠
けやクラック、導電性膜の剥がれを極力低減すると言う
点からより効果的である。

【００４６】また、本態様においては、上記溝はテーパ
ー状に形成されることが好ましい。溝がテーパー状であ
ることは、スペーサを前記基板に当接した際、押圧によ
り導電性膜と前記基板上の導体との接触面積が大きくな
り、電気的接続がより良好となる。このことは特に、ス
ペーサの当接部材自身が、すくなくとも作製工程におい
て柔軟な部材である場合あるいは導電性接着材など、す
くなくとも作製工程において柔軟な導電性部材を介して
スペーサが当接される場合にはより効果的である。

【００４７】また、以上述べた第１〜第４の態様のなか
でも、とりわけ、前述の保持機能、電気的接続、作業効
率などの点で、基材からの切断面を前記基板に当接せぬ
よう、該スペーサの非切断面側を前記基板に当接させ
る、第１及び第３の態様が本発明においては特に好まし
い態様である。

【００４８】以下に、本発明に係る画像形成装置及びそ
の製造方法について、好ましい実施態様を基により具体
的に説明する。

【００４９】図１９は、本実施態様の画像形成装置の表
示パネルの斜視図であり、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。

【００５０】図中、１０１５はリアプレート、１０１６
は側壁、１０１７はフェースプレートであり、１０１５
〜１０１７により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している。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
持させるため封着する必要があるが、たとえばフリット
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、摂氏４００〜５００度で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方
法については後述する。また、上記気密容器の内部は１
０^-6［Ｔｏｒｒ］程度の真空に保持されるので、大気圧
や不意の衝撃などによる気密容器の破壊を防止する目的
で、耐大気圧構造体として、スペーサ１０２０が設けら
れている。

【００５１】リアプレート１０１５には、基板１０１１
が固定されているが、該基板上には冷陰極素子１０１２
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。たとえば、高品位テレビジョンの表示を目的とした
表示装置においては、Ｎ＝３０００，Ｍ＝１０００以上
の数を設定することが望ましい。）。前記Ｎ×Ｍ個の冷
陰極素子は、Ｍ本の行方向配線１０１３とＮ本の列方向
配線１０１４により単純マトリクス配線されている。前
記、１０１１〜１０１４によって構成される部分をマル
チ電子ビーム源と呼ぶ。

【００５２】本発明の画像表示装置に用いるマルチ電子
ビーム源は、冷陰極素子を単純マトリクス配線した電子
源であれば、冷陰極素子の材料や形状あるいは製法に制
限はない。したがって、たとえば表面伝導型放出素子や
ＦＥ型、あるいはＭＩＭ型などの冷陰極素子を用いるこ
とができる。

【００５３】次に、冷陰極素子として表面伝導型放出素
子（後述）を基板上に配列して単純マトリクス配線した
マルチ電子ビーム源の構造について述べる。

【００５４】図２０に示すのは、図１９の表示パネルに
用いたマルチ電子ビーム源の平面図である。基板１０１
１上には、後述の図１９で示すものと同様な表面伝導型
放出素子が配列され、これらの素子は行方向配線電極１
００３と列方向配線電極１００４により単純マトリクス
状に配線されている。行方向配線電極１００３と列方向
配線電極１００４の交差する部分には、電極間に絶縁層
（不図示）が形成されており、電気的な絶縁が保たれて
いる。

【００５５】図２０のＢ−Ｂ′に沿った断面を、図２１
に示す。

【００５６】なお、このような構造のマルチ電子源は、
あらかじめ基板上に行方向配線電極１００３、列方向配
線電極１００４、電極間絶縁層（不図示）、および表面
伝導型放出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、
行方向配線電極１００３および列方向配線電極１００４
を介して各素子に給電して通電フォーミング処理（後
述）と通電活性化処理（後述）を行うことにより製造し
た。

【００５７】本実施例においては、気密容器のリアプレ
ート１０１５にマルチ電子ビーム源の基板１０１１を固
定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板１０１
１が十分な強度を有するものである場合には、気密容器
のリアプレートとしてマルチ電子ビーム源の基板１０１
１自体を用いてもよい。

【００５８】また、フェースプレート１０１７の下面に
は、蛍光膜１０１８が形成されている。本実施例はカラ
ー表示装置であるため、蛍光膜１０１８の部分にはＣＲ
Ｔの分野で用いられる赤、緑、青、の３原色の蛍光体が
塗り分けられている。各色の蛍光体は、たとえば図２２
（ａ）に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光
体のストライプの間には黒色の導電体１０１０が設けて
ある。黒色の導電体１０１０を設ける目的は、電子ビー
ムの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが生
じないようにすることや、外光の反射を防止して表示コ
ントラストの低下を防ぐこと、電子ビームによる蛍光膜
のチャージアップを防止することなどである。黒色の導
電体１０１０には、黒鉛を主成分として用いたが、上記
の目的に適するものであればこれ以外の材料を用いても
良い。

【００５９】また、３原色の蛍光体の塗り分け方は前記
図２２（ａ）に示したストライプ状の配列に限られるも
のではなく、たとえば図２２（ｂ）に示すようなデルタ
状配列や、それ以外の配列であってもよい。

【００６０】なお、モノクロームの表示パネルを作成す
る場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜１０１８に用い
ればよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよ
い。

【００６１】また、蛍光膜１０１８のリアプレート側の
面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１０１９
を設けてある。メタルバック１０１９を設けた目的は、
蛍光膜１０１８が発する光の一部を鏡面反射して光利用
率を向上させることや、負イオンの衝突から蛍光膜１０
１８を保護することや、電子ビーム加速電圧を印加する
ための電極として作用させることや、蛍光膜１０１８を
励起した電子の導電路として作用させることなどであ
る。メタルバック１０１９は、蛍光膜１０１８をフェー
スプレート基板１０１７上に形成した後、蛍光膜表面を
平滑化処理し、その上にＡｌを真空蒸着する方法により
形成した。なお、蛍光膜１０１８に低電圧用の蛍光体材
料を用いた場合には、メタルバック１０１９は用いなく
てもよい。

【００６２】また、本実施例では用いなかったが、加速
電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェ
ースプレート基板１０１７と蛍光膜１０１８との間に、
たとえばＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよい。

【００６３】図２３は図１９のＡ−Ａ′の断面模式図で
あり、各部の番号は図１９に対応している。スペーサ１
０２０は例えば後述の実施例３の方法で作成されたスペ
ーサであり、絶縁性部材１の表面に帯電防止を目的とし
た第１の導電性膜（以下、高抵抗膜と呼ぶ）１１を成膜
し、かつフェースプレート１０１７の内側（メタルバッ
ク１０１９等）及び基板１０１１の表面（行方向配線１
０１３または列方向配線１０１４）に面したスペーサの
当接面３及び接する側面部５に前記第１の導電性膜より
も低抵抗な第２の導電性膜（以下、低抵抗膜または中間
層と呼ぶ）２１を成膜した部材からなるもので、上記目
的を達成するのに必要な数だけ、かつ必要な間隔をおい
て配置され、フェースプレートの内側および基板１０１
１の表面に接合部材１０４１により固定される。高抵抗
膜１１は、スペーサ１０２０上の低抵抗膜２１及び接合
部材１０４１を介して、フェースプレート１０１７の内
側（メタルバック１０１９等）及び基板１０１１の表面
（行方向配線１０１３または列方向配線１０１４）に電
気的に接続される。ここで説明される態様においては、
スペーサ１０２０の形状は薄板状とし、行方向配線１０
１３に平行に配置され、行方向配線１０１３に電気的に
接続されている。

【００６４】スペーサ１０２０としては、基板１０１１
上の行方向配線１０１３および列方向配線１０１４とフ
ェースプレート１０１７内面のメタルバック１０１９と
の間に印加される高電圧に耐えるだけの絶縁性を有し、
かつスペーサ１０２０の表面への帯電を防止する程度の
導電性を有することが求められる。

【００６５】スペーサ１０２０の絶縁性部材１として
は、例えば石英ガラス、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、アルミナ等のセラミッ
クス部材等が挙げられる。なお、絶縁性部材１はその熱
膨張率が気密容器および基板１０１１を成す部材と近い
ものが好ましい。

【００６６】スペーサ１０２０を構成する高抵抗膜１１
には、高電位側のフェースプレート１０１７（メタルバ
ック１０１９等）に印加される加速電圧Ｖａを帯電防止
膜である高抵抗膜２１の抵抗値Ｒｓで除した電流が流さ
れる。そこで、スペーサの抵抗値Ｒｓは帯電防止および
消費電力からその望ましい範囲に設定される。帯電防止
の観点から表面抵抗Ｒ／□は１０¹²Ω以下であることが
好ましい。十分な帯電防止効果を得るためには１０¹¹Ω
以下がさらに好ましい。表面抵抗の下限はスペーサ形状
とスペーサ間に印加される電圧により左右されるが、１
０⁵Ω以上であることが好ましい。

【００６７】絶縁材料上に形成された帯電防止膜の厚み
ｔは１０ｎｍ〜１μｍの範囲が望ましい。材料の表面エ
ネルギーおよび基板との密着性や基板温度によっても異
なるが、一般的に１０ｎｍ以下の薄膜は島状に形成さ
れ、抵抗が不安定で再現性に乏しい。一方、膜厚ｔが１
μｍ以上では膜応力が大きくなって膜はがれの危険性が
高まり、かつ成膜時間が長くなるため生産性が悪い。従
って、膜厚は５０〜５００ｎｍであることが望ましい。
表面抵抗Ｒ／□はρ／ｔであり、以上に述べたＲ／□と
ｔの好ましい範囲から、帯電防止膜の比抵抗ρは０．１
［Ωｃｍ］乃至１０⁸［Ωｃｍ］が好ましい。さらに表
面抵抗と膜厚のより好ましい範囲を実現するためには、
ρは１０²乃至１０⁶Ωｃｍとするのが良い。

【００６８】スペーサは上述したようにその上に形成し
た帯電防止膜を電流が流れることにより、あるいはディ
スプレイ全体が動作中に発熱することによりその温度が
上昇する。帯電防止膜の抵抗温度係数が大きな負の値で
あると温度が上昇した時に抵抗値が減少し、スペーサに
流れる電流が増加し、さらに温度上昇をもたらす。そし
て電流は電源の限界を越えるまで増加しつづける。この
ような電流の暴走が発生する抵抗温度係数の値は経験的
に負の値で絶対値が１％以上である。すなわち、帯電防
止膜の抵抗温度係数は−１％未満であることが望まし
い。

【００６９】帯電防止特性を有する高抵抗膜１１の材料
としては、例えば金属酸化物を用いることができる。金
属酸化物の中でも、クロム、ニッケル、銅の酸化物が好
ましい材料である。その理由はこれらの酸化物は二次電
子放出効率が比較的小さく、冷陰極素子１０１２から放
出された電子がスペーサ１０２０に当たった場合におい
ても帯電しにくいためと考えられる。金属酸化物以外に
も炭素は二次電子放出効率が小さく好ましい材料であ
る。特に、非晶質カーボンは高抵抗であるため、スペー
サ抵抗を所望の値に制御しやすい。

【００７０】帯電防止特性を有する高抵抗膜１１の他の
材料として、アルミと遷移金属との窒化物は遷移金属の
組成を調整することにより、良伝導体から絶縁体まで広
い範囲に抵抗値を制御できるので好適な材料である。さ
らには後述する表示装置の作製工程において抵抗値の変
化が少なく安定な材料である。かつ、その抵抗温度係数
が−１％未満であり、実用的に使いやすい材料である。
遷移金属元素としてはＴｉ、Ｃｒ、Ｔａ等があげられ
る。

【００７１】窒化膜はスパッタ、窒素ガス雰囲気中での
反応性スパッタ、電子ビーム蒸着、イオンプレーティン
グ、イオンアシスト蒸着法等の薄膜形成手段により絶縁
性部材上に形成される。金属酸化膜も同様の薄膜形成法
で作製することができるが、この場合窒素ガスに代えて
酸素ガスを使用する。その他、ＣＶＤ法、アルコキシド
塗布法でも金属酸化膜を形成できる。カーボン膜は蒸着
法、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法で作製さ
れ、特に非晶質カーボンを作製する場合には、成膜中の
雰囲気に水素が含まれるようにするか、成膜ガスに炭化
水素ガスを使用する。

【００７２】スペーサ１０２０を構成する低抵抗膜２１
は、高抵抗膜１１を高電位側のフェースプレート１０１
７（メタルバック１０１９等）及び低電位側の基板１０
１１（配線１０１３，１０１４等）と電気的に接続する
為に設けられたものであり、以下では、中間電極層（中
間層）という名称も用いる。中間電極層（中間層）は以
下に列挙する複数の機能を有することができる。

【００７３】（１）高抵抗膜１１をフェースプレート
１０１７及び基板１０１１と電気的に接続する。

【００７４】既に記載したように、高抵抗膜１１はスペ
ーサ１０２０表面での帯電を防止する目的で設けられた
ものであるが、高抵抗膜１１をフェースプレート１０１
７（メタルバック１０１９等）及び基板１０１１（配線
１０１３，１０１４等）と直接或いは当接材１０４１を
介して接続した場合、接続部界面に大きな接触抵抗が発
生し、スペーサ表面に発生した電荷を速やかに除去でき
なくなる可能性がある。これを避ける為に、フェースプ
レート１０１７、基板１０１１及び当接材１０４１と接
触するスペーサ１０２０の当接面３或いは側面部５に低
抵抗の中間層を設けた。

【００７５】（２）高抵抗膜１１の電位分布を均一化
する。

【００７６】冷陰極素子１０１２より放出された電子
は、フェースプレート１０１７と基板１０１１の間に形
成された電位分布に従って電子軌道を成す。スペーサ１
０２０の近傍で電子軌道に乱れが生じないようにする為
には、高抵抗膜１１の電位分布を全域にわたって制御す
ることが求められる。高抵抗膜１１をフェースプレート
１０１７（メタルバック１０１９等）及び基板１０１１
（配線１０１３，１０１４等）と直接或いは当接材１０
４１を介して接続した場合、接続部界面の接触抵抗の為
に、接続状態のむらが発生し、高抵抗膜１１の電位分布
が所望の値からずれてしまう可能性がある。これを避け
る為に、スペーサ１０２０がフェースプレート１０１７
及び基板１０１１と当接するスペーサ端部（当接面３或
いは側面部５）の全長域に低抵抗の中間層を設け、この
中間層部に所望の電位を印加することによって、高抵抗
膜１１全体の電位を制御可能とした。

【００７７】（３）放出電子の軌道を制御する。

【００７８】冷陰極素子１０１２より放出した電子は、
フェースプレート１０１７と基板１０１１の間に形成さ
れた電位分布に従って電子軌道を成す。スペーサ近傍の
冷陰極素子から放出された電子に関しては、スペーサを
設置することに伴う制約（配線、素子位置の変更等）が
生じる場合がある。このような場合、歪みやむらの無い
画像を形成する為には、放出された電子の軌道を制御し
てフェースプレート１０１７上の所望の位置に電子を照
射することが求められる。フェースプレート１０１７及
び基板１０１１と当接する面の側面部５に低抵抗の中間
層を設けることにより、スペーサ１０２０近傍の電位分
布に所望の特性を持たせ、放出された電子の軌道を制御
することができる。

【００７９】低抵抗膜２１は、高抵抗膜１１に比べ十分
に低い抵抗値を選択すればよく、例えば１０⁵Ωｃｍ以
下が好ましく、１０³Ωｃｍ以下であることがより好ま
しい。また高抵抗膜の比抵抗に比べ１桁以上比抵抗値が
小さいことが好ましく、２桁以上比抵抗値が小さいこと
が一層好ましい。この低抵抗膜２１を構成する材料とし
ては、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａ
ｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属、あるいは合金、及びＰｄ，Ａ
ｇ，Ａｕ，ＲｕＯ₂，Ｐｄ−Ａｇ等の金属や金属酸化物
とガラス等から構成される印刷導体、あるいはＩｎ₂Ｏ
₃−ＳｎＯ₂等の透明導体及びポリシリコン等の半導体
材料等より適宜選択される。

【００８０】接合部材１０４０はスペーサ１０２０が行
方向配線１０１３およびメタルバック１０１９と電気的
に接続するように、導電性をもたせることが望ましい。
すなわち、導電性接着材や金属粒子や導電性フィラーを
添加したフリットガラスが好適である。

【００８１】また、Ｄx1〜ＤxmおよびＤy1〜Ｄynおよび
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１０
１３と、Ｄy1〜Ｄynはマルチ電子ビーム源の列方向配線
１０１４と、Ｈｖはフェースプレートのメタルバック１
０１９と電気的に接続している。

【００８２】また、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１０^-7［Ｔｏｒｒ］程度
の真空度まで排気する。その後、排気管を封止するが、
気密容器内の真空度を維持するために、封止の直前ある
いは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッター膜（不
図示）を形成する。ゲッター膜とは、たとえばＢａを主
成分とするゲッター材料をヒーターもしくは高周波加熱
により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッター膜
の吸着作用により気密容器内は１×１０^-5ないしは１×
１０^-7［Ｔｏｒｒ］の真空度に維持される。

【００８３】以上説明した表示パネルを用いた画像表示
装置は、容器外端子Ｄx1ないしＤxm、Ｄy1ないしＤynを
通じて各冷陰極素子１０１２に電圧を印加すると、各冷
陰極素子１０１２から電子が放出される。それと同時に
メタルバック１０１９に容器外端子Ｈｖを通じて数百
［Ｖ］ないし数［ｋＶ］の高圧を印加して、上記放出さ
れた電子を加速し、フェースプレート１０１７の内面に
衝突させる。これにより、蛍光膜１０１８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。

【００８４】通常、冷陰極素子１０１２として表面伝導
型放出素子を用いた場合、表面伝導型放出素子への印加
電圧は、１２〜１６［Ｖ］程度、メタルバック１０１９
と冷陰極素子１０１２との距離ｄは０．１［ｍｍ］から
８［ｍｍ］程度、メタルバック１０１９と冷陰極素子１
０１２間の電圧０．１［ｋＶ］から１０［ｋＶ］程度で
ある。

【００８５】以上、本発明の実施例の表示パネルの基本
構成と製法、および画像表示装置の概要を説明した。

【００８６】次に、前記実施例の表示パネルに用いたマ
ルチ電子ビーム源の製造方法について説明する。本発明
の画像表示装置に用いるマルチ電子ビーム源は、冷陰極
素子を単純マトリクス配線した電子源であれば、冷陰極
素子の材料や形状あるいは製法に制限はない。したがっ
て、たとえば表面伝導型放出素子やＦＥ型、あるいはＭ
ＩＭ型などの冷陰極素子を用いることができる。

【００８７】ただし、表面画面が大きくてしかも安価な
表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷陰極
素子の中でも、表面伝導型放出素子が特に好ましい。す
なわち、ＦＥ型ではエミッタコーンとゲート電極の相対
位置や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極め
て高精度の製造技術を必要とするが、これは大面積化や
製造コストの低減を達成するには不利な要因となる。ま
た、ＭＩＭ型では、絶縁層と上電極の膜厚を薄くてしか
も均一にする必要があるが、これも大面積化や製造コス
トの低減を達成するには不利な要因となる。その点、表
面伝導型放出素子は、比較的製造方法が単純なため、大
面積化や製造コストの低減が容易である。また、発明者
らは、表面伝導型放出素子の中でも、電子放出部もしく
はその周辺部を微粒子膜から形成したものがとりわけ電
子放出特性に優れ、しかも製造が容易に行えることを見
いだしている。したがって、高輝度で大画面の画像表示
装置のマルチ電子ビーム源に用いるには、最も好適であ
ると言える。そこで、上記実施例の表示パネルにおいて
は、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成
した表面伝導型放出素子を用いた。そこで、まず好適な
表面伝導型放出素子について基本的な構成と製法および
特性を説明し、その後で多数の素子を単純マトリクス配
線したマルチ電子ビーム源の構造について述べる。（表面伝導型放出素子の好適な素子構成と製法）電子放
出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成する表面伝
導型放出素子の代表的な構成には、平面型と垂直型の２
種類があげられる。（平面型の表面伝導型放出素子）まず最初に、平面型の
表面伝導型放出素子の素子構成と製法について説明す
る。

【００８８】図２４（ａ）は平面型の表面伝導型放出素
子の構成を説明するための平面図、図２４（ｂ）はその
断面図である。図中、１１０１は基板、１１０２と１１
０３は素子電極、１１０４は導電性薄膜、１１０５は通
電フォーミング処理により形成した電子放出部、１１１
３は通電活性化処理により形成した薄膜である。

【００８９】基板１１０１としては、たとえば、石英ガ
ラスや青板ガラスをはじめとする各種ガラス基板や、ア
ルミナをはじめとする各種セラミクス基板、あるいは上
述の各種基板上にたとえばＳｉＯ₂を材料とする絶縁層
を積層した基板、などを用いることができる。

【００９０】また、基板１１０１上に基板面と平行に対
向して設けられた素子電極１１０２と１１０３は、導電
性を有する材料によって形成されている。たとえば、Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｐｄ，
Ａｇ等をはじめとする金属、あるいはこれらの金属の合
金、あるはＩｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂をはじめとする金属酸
化物、ポリシリコンなどの半導体、などの中から適宜材
料を選択して用いればよい。電極を形成するには、たと
えば真空蒸着などの製膜技術とフォトリソグラフィー、
エッチングなどのパターニング技術を組み合わせて用い
れば容易に形成できるが、それ以外の方法（たとえば印
刷技術）を用いて形成してもさしつかえない。

【００９１】素子電極１１０２と１１０３の形状は、当
該電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Ｌは通常は数百オングストローム
から数百μｍの範囲から適当な数値を選んで設計される
が、なかでも表示装置に応用するために好ましいのは数
μｍより数十μｍの範囲である。また、素子電極の厚さ
ｄについては、通常は数百オングストロームから数μｍ
の範囲から適当な数値が選ばれる。

【００９２】また、導電性薄膜１１０４の部分には、微
粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素
として多数の微粒子を含んだ膜（島状の集合体も含む）
のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、
個々の微粒子が離間して配置された構造か、あるいは微
粒子が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに
重なり合った構造が観測される。

【００９３】微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数オン
グストロームから数千オングストロームの範囲に含まれ
るものであるが、なかでも好ましいのは１０オングスト
ロームから２００オングストロームの範囲のものであ
る。また、微粒子膜の膜厚は、以下に述べるような諸条
件を考慮して適宜設定される。すなわち、素子電極１１
０２あるいは１１０３と電気的に良好に接続するのに必
要な条件、後述する通電フォーミングを良好に行うのに
必要な条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の
値にするために必要な条件、などである。具体的には、
数オングストロームから数千オングストロームの範囲の
なかで設定するが、なかでも好ましいのは１０オングス
トロームから５００オングストロームの間である。

【００９４】また、微粒子膜を形成するのに用いられう
る材料としては、たとえば、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，
Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｐｂ，などをはじめとする金属や、ＰｄＯ，Ｓ
ｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＰｂＯ，Ｓｂ₂Ｏ₃，などをはじ
めとする酸化物や、ＨｆＢ₂，ＺｒＢ₂，ＬａＢ₆，Ｃ
ｅＢ₆，ＹＢ₄，ＧｄＢ₄，などをはじめとする硼化物
や、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ，
などをはじめとする炭化物や、ＴｉＮ，ＺｒＮ，Ｈｆ
Ｎ，などをはじめとする窒化物や、Ｓｉ，Ｇｅ，などを
はじめとする半導体や、カーボン、などがあげられ、こ
れらの中から適宜選択される。

【００９５】以上述べたように、導電性薄膜１１０４を
微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、
１０³から１０⁷［Ω／ｓｑ］の範囲に含まれるよう設定
した。

【００９６】なお、導電性薄膜１１０４と素子電極１１
０２および１１０３とは、電気的に良好に接続されるの
が望ましいため、互いの一部が重なりあうような構造を
とっている。その重なり方は、図２４の例においては、
下から、基板、素子電極、導電性薄膜の順序で積層した
が、場合によっては下から基板、導電性薄膜、素子電
極、の順序で積層してもさしつかえない。

【００９７】また、電子放出部１１０５は、導電性薄膜
１１０４の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気
的には周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有してい
る。亀裂は、導電性薄膜１１０４に対して、後述する通
電フォーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂
内には、数オングストロームから数百オングストローム
の粒径の微粒子を配置する場合がある。なお、実際の電
子放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困
難なため、図２４においては模式的に示した。

【００９８】また、薄膜１１１３は、炭素もしくは炭素
化合物よりなる薄膜で、電子放出部１１０５およびその
近傍を被覆している。薄膜１１１３は、通電フォーミン
グ処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことによ
り形成する。

【００９９】薄膜１１１３は、単結晶グラファイト、多
結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれかか、も
しくはその混合物であり、膜厚は５００［オングストロ
ーム］以下とするのが好ましく、３００［オングストロ
ーム］以下とするのがさらに好ましい。なお、実際の薄
膜１１１３の位置や形状を精密に図示するのは困難なた
め、図２４においては模式的に示した。

【０１００】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、実施例においては以下のような素子を用いた。

【０１０１】すなわち基板１１０１には青板ガラスを用
い、素子電極１１０２と１１０３にはＮｉ薄膜を用い
た。素子電極の厚さｄは１０００［オングストロー
ム］、電極間隔Ｌは２［μｍ］とした。

【０１０２】微粒子膜の主要材料としてＰｄもしくはＰ
ｄＯを用い、微粒子膜の厚さは約１００［オングストロ
ーム］、幅Ｗは１００［μｍ］とした。

【０１０３】次に、好適な平面型の表面伝導型放出素子
の製造方法について説明する。

【０１０４】図２５（ａ）〜（ｄ）は、表面伝導型放出
素子の製造工程を説明するための断面図で、各部材の表
記は前記図２４と同一である。１）まず、図２５
（ａ）に示すように、基板１１０１上に素子電極１１０
２および１１０３を形成する。

【０１０５】形成するにあたっては、あらかじめ基板１
１０１を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、
素子電極の材料を堆積させる。堆積する方法としては、
たとえば、蒸着法やスパッタ法などの真空成膜技術を用
いればよい。その後、堆積した電極材料を、フォトリソ
グラフィー・エッチング技術を用いてパターニングし、
図２５（ａ）に示した一対の素子電極１１０２，１１０
３を形成する。２）次に、図２５（ｂ）に示すよう
に、導電性薄膜１１０４を形成する。

【０１０６】形成するにあたっては、まず図２５（ａ）
の一対の素子電極１１０２，１１０３が形成された基板
に有機金属溶液を塗布して乾燥し、加熱焼成処理して微
粒子膜を成膜した後、フォトリソグラフィー・エッチン
グにより所定の形状にパターニングする。ここで、有機
金属溶液とは、導電性薄膜に用いる微粒子の材料を主要
元素とする有機金属化合物の溶液である。具体的には、
本実施例では主要元素としてＰｄを用いた。また、実施
例では塗布方法として、ディッピング法を用いたが、そ
れ以外のたとえばスピンナー法やスプレー法を用いても
よい。

【０１０７】また、微粒子膜で作られる導電性薄膜の成
膜方法としては、本実施例で用いた有機金属溶液の塗布
による方法以外の、たとえば真空蒸着法やスパッタ法、
あるいは化学的気相堆積法などを用いる場合もある。
３）次に、図２５（ｃ）に示すように、フォーミング
用電源１１１０から素子電極１１０２と１１０３の間に
適宜の電圧を印加し、通電フォーミング処理を行って、
電子放出部１１０５を形成する。

【０１０８】通電フォーミング処理とは、微粒子膜で作
られた導電性薄膜１１０４に通電を行って、その一部を
適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行
うのに好適な構造に変化させる処理のことである。微粒
子膜で作られた導電性薄膜のうち電子放出を行うのに好
適な構造に変化した部分（すなわち電子放出部１１０
５）においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。
なお、電子放出部１１０５が形成される前と比較する
と、形成された後は素子電極１１０２と１１０３の間で
計測される電気抵抗は大幅に増加する。

【０１０９】通電方法をより詳しく説明するために、図
２６に、フォーミング用電源１１１０から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。微粒子膜で作られた導電性薄
膜をフォーミングする場合には、パルス状の電圧が好ま
しく、本実施例の場合には同図に示したようにパルス幅
Ｔ１の三角波パルスをパルス間隔Ｔ２で連続的に印加し
た。その際には、三角波パルスの波高値Ｖｐｆを、順次
昇圧した。また、電子放出部１１０５の形成状況をモニ
ターするためのモニターパルスＰｍを適宜の間隔で三角
波パルスの間に挿入し、その際に流れる電流を電流計１
１１１で計測した。

【０１１０】本実施例においては、たとえば１０^-5［ｔ
ｏｒｒ］程度の真空雰囲気下において、たとえばパルス
幅Ｔ１を１［ミリ秒］、パルス間隔Ｔ２を１０［ミリ
秒］とし、波高値Ｖｐｆを１パルスごとに０．１［Ｖ］
ずつ昇圧した。そして、三角波を５パルス印加するたび
に１回の割りで、モニターパルスＰｍを挿入した。フォ
ーミング処理に悪影響を及ぼすことがないように、モニ
ターパルスの電圧Ｖｐｍは０．１［Ｖ］に設定した。そ
して、素子電極１１０２と１１０３の間の電気抵抗が１
×１０⁶［Ω］になった段階、すなわちモニターパルス
印加時に電流計１１１１で計測される電流が１×１０^-7
［Ａ］以下になった段階で、フォーミング処理にかかわ
る通電を終了した。

【０１１１】なお、上記の方法は、本実施例の表面伝導
型放出素子に関する好ましい方法であり、たとえば微粒
子膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Ｌなど表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
通電の条件を適宜変更するのが望ましい。４）次に、
図２５（ｄ）に示すように、活性化用電源１１１２から
素子電極１１０２と１１０３の間に適宜の電圧を印加
し、通電活性化処理を行って、電子放出特性の改善を行
う。

【０１１２】通電活性化処理とは、前記通電フォーミン
グ処理により形成された電子放出部１１０５に適宜の条
件で通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物
を堆積せしめる処理のことである（図においては、炭素
もしくは炭素化合物よりなる堆積物を部材１１１３とし
て模式的に示した。）。なお、通電活性化処理を行うこ
とにより、行う前と比較して、同じ印加電圧における放
出電流を典型的には１００倍以上に増加させることがで
きる。

【０１１３】具体的には、１０^-4ないし１０^-5［ｔｏｒ
ｒ］の範囲内の真空雰囲気中で、電圧パルスを定期的に
印加することにより、真空雰囲気中に存在する有機化合
物を起源とする炭素もしくは炭素化合物を堆積させる。
堆積物１１１３は、単結晶グラファイト、多結晶グラフ
ァイト、非晶質カーボン、のいずれかか、もしくはその
混合物であり、膜厚は５００［オングストローム］以
下、より好ましくは３００［オングストローム］以下で
ある。

【０１１４】通電方法をより詳しく説明するために、図
２７（ａ）に、活性化用電源１１１２から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。本実施例においては、一定電
圧の矩形波を定期的に印加して通電活性化処理を行った
が、具体的には、矩形波の電圧Ｖａｃは１４［Ｖ］，パ
ルス幅Ｔ３は１［ミリ秒］，パルス間隔Ｔ４は１０［ミ
リ秒］とした。なお、上述の通電条件は、本実施例の表
面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
条件を適宜変更するのが望ましい。

【０１１５】図２５（ｄ）に示す１１１４は、該表面伝
導型放出素子から放出される放出電流Ｉｅを捕捉するた
めのアノード電極で、直流高電圧電源１１１５および電
流計１１１６が接続されている。なお、基板１１０１
を、表示パネルの中に組み込んでから活性化処理を行う
場合には、表示パネルの蛍光面をアノード電極１１１４
として用いる。活性化用電源１１１２から電圧を印加す
る間、電流計１１１６で放出電流Ｉｅを計測して通電活
性化処理の進行状況をモニターし、活性化用電源１１１
２の動作を制御する。電流計１１１６で計測された放出
電流Ｉｅの一例を図２７（ｂ）に示すが、活性化電源１
１１２からパルス電圧を印加しはじめると、時間の経過
とともに放出電流Ｉｅは増加するが、やがて飽和してほ
とんど増加しなくなる。このように、放出電流Ｉｅがほ
ぼ飽和した時点で活性化用電源１１１２からの電圧印加
を停止し、通電活性化処理を終了する。

【０１１６】なお、上述の通電条件は、本実施例の表面
伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝導
型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて条
件を適宜変更するのが望ましい。

【０１１７】以上のようにして、図２５（ｅ）に示す平
面型の表面伝導型放出素子を製造した。（垂直型の表面伝導型放出素子）次に、電子放出部もし
くはその周辺を微粒子膜から形成した表面伝導型放出素
子のもうひとつの代表的な構成、すなわち垂直型の表面
伝導型放出素子の構成について説明する。

【０１１８】図２８は、垂直型の表面伝導型放出素子の
基本構成を説明するための模式的な断面図であり、図中
の１２０１は基板、１２０２と１２０３は素子電極、１
２０６は段差形成部材、１２０４は微粒子膜を用いた導
電性薄膜、１２０５は通電フォーミング処理により形成
した電子放出部、１２１３は通電活性化処理により形成
した薄膜、である。

【０１１９】垂直型が先に説明した平面型と異なる点
は、素子電極のうちの片方の素子電極１２０２が段差形
成部材１２０６上に設けられており、通電性薄膜１２０
４が段差形成部材１２０６の側面を被覆している点にあ
る。したがって、前記図２４の平面型における素子電極
間隔Ｌは、垂直型においては段差形成部材１２０６の段
差高Ｌｓとして設定される。なお、基板１２０１、素子
電極１２０２および１２０３、微粒子膜を用いた導電性
薄膜１２０４、については、前記平面型の説明中に列挙
した材料を同様に用いることが可能である。また、段差
形成部材１２０６には、たとえばＳｉＯ₂のような電気
的に絶縁性の材料を用いる。

【０１２０】次に、垂直型の表面伝導型放出素子の製法
について説明する。図２９（ａ）〜（ｆ）は、製造工程
を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図２８
と同一である。１）まず、図２９（ａ）に示すように、基板１２０１
上に素子電極１２０３を形成する。２）次に、図２９（ｂ）に示すように、段差形成部材
を形成するための絶縁層を積層する。絶縁層は、たとえ
ばＳｉＯ₂をスパッタ法で積層すればよいが、たとえば
真空蒸着法や印刷法などの他の成膜方法を用いてもよ
い。３）次に、図２９（ｃ）に示すように、絶縁層の上に
素子電極１２０２を形成する。４）次に、図２９（ｄ）に示すように、絶縁層の一部
を、たとえばエッチング法を用いて除去し、素子電極１
２０３を露出させる。５）次に、図２９（ｅ）に示すように、微粒子膜を用
いた導電性薄膜１２０４を形成する。形成するには、前
記平面型の場合と同じく、たとえば塗布法などの成膜技
術を用いればよい。６）次に、前記平面型の場合と同じく、通電フォーミ
ング処理を行い、電子放出部を形成する（図２５（ｃ）
を用いて説明した平面型の通電フォーミング処理と同様
の処理を行えばよい。）。７）次に、前記平面型の場合と同じく、通電活性化処
理を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは炭素化合物を
堆積させる（図２９（ｄ）を用いて説明した平面型の通
電活性化処理と同様の処理を行えばよい。）。

【０１２１】以上のようにして、図２９（ｆ）に示す垂
直型の表面伝導型放出素子を製造した。（表示装置に用いた表面伝導型放出素子の特性）以上、
平面型と垂直型の表面伝導型放出素子について素子構成
と製法を説明したが、次に表示装置に用いた素子の特性
について述べる。

【０１２２】図３０に、表示装置に用いた素子の、（放
出電流Ｉｅ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性、および（素
子電流Ｉｆ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性の典型的な例
を示す。なお、放出電流Ｉｅは素子電流Ｉｆに比べて著
しく小さく、同一尺度で図示するのが困難であるうえ、
これらの特性は素子の大きさや形状等の設計パラメータ
を変更することにより変化するものであるため、２本の
グラフは各々任意単位で図示した。

【０１２３】表示装置に用いた素子は、放出電流Ｉｅに
関して以下に述べる３つの特性を有している。

【０１２４】第一に、ある電圧（これを閾値電圧Ｖｔｈ
と呼ぶ）以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に
放出電流Ｉｅが増加するが、一方、閾値電圧Ｖｔｈ未満
の電圧では放出電流Ｉｅはほとんど検出されない。

【０１２５】すなわち、放出電流Ｉｅに関して、明確な
閾値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。

【０１２６】第二に、放出電流Ｉｅは素子に印加する電
圧Ｖｆに依存して変化するため、電圧Ｖｆで放出電流Ｉ
ｅの大きさを制御できる。

【０１２７】第三に、素子に印加する電圧Ｖｆに対して
素子から放出される電流Ｉｅの応答速度が速いため、電
圧Ｖｆを印加する時間の長さによって素子から放出され
る電子の電荷量を制御できる。

【０１２８】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。た
とえば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表
示装置において、第一の特性を利用すれば、表示画面を
順次走査して表示を行うことが可能である。すなわち、
駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Ｖｔ
ｈ以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値
電圧Ｖｔｈ未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次
切り替えてゆくことにより、表示画面を順次走査して表
示を行うことが可能である。

【０１２９】また、第二の特性かまたは第三の特性を利
用することにより、発光輝度を制御することができるた
め、階調表示を行うことが可能である。

【０１３０】図３１は、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基
づいてテレビジョン表示を行う為の駆動回路の概略構成
をブロック図で示したものである。同図中、表示パネル
１７０１は前述した表示パネルに相当するもので、前述
したように製造され動作する。また、走査回路１７０２
は表示ラインを走査し、制御回路１７０３は走査回路１
７０２へ入力する信号等を生成する。シフトレジスタ１
７０４は１ライン毎のデータをシフトし、ラインメモリ
１７０５は、シフトレジスタ１７０４からの１ライン分
のデータを変調信号発生器１７０７に入力する。同期信
号分離回路１７０６はＮＴＳＣ信号から同期信号を分離
する。

【０１３１】以下、図３１の装置各部の機能を詳しく説
明する。まず表示パネル１７０１は、端子Ｄx1ないしＤ
xmおよび端子Ｄy1ないしＤyn、および高圧端子Ｈｖを介
して外部の電気回路と接続されている。このうち、端子
Ｄx1ないしＤxmには、表示パネル１７０１内に設けられ
ているマルチ電子ビーム源、すなわちｍ行ｎ列の行列状
にマトリクス配線された冷陰極素子を１行（ｎ素子）ず
つ順次駆動してゆく為の走査信号が印加される。一方、
端子Ｄy1ないしＤynには、前記走査信号により選択され
た１行分のｎ個の各素子の出力電子ビームを制御する為
の変調信号が印加される。また、高圧端子Ｈｖには、直
流電圧源Ｖａより、たとえば５［ｋＶ］の直流電圧が供
給されるが、これはマルチ電子ビーム源より出力される
電子ビームに蛍光体を励起するのに十分なエネルギーを
付与する為の加速電圧である。

【０１３２】次に、走査回路１７０２について説明す
る。同回路は、内部にｍ個のスイッチング素子（図中、
Ｓ１ないしＳｍで模式的に示されている）を備えるもの
で、各スイッチング素子は、直流電圧源Ｖｘの出力電圧
もしくは０［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一方を
選択し、表示パネル１７０１の端子Ｄx1ないしＤxmと電
気的に接続するものである。Ｓ１ないしＳｍの各スイッ
チング素子は、制御回路１７０３が出力する制御信号Ｔ
scanに基づいて動作するものだが、実際にはたとえばＦ
ＥＴのようなスイッチング素子を組合わせる事により容
易に構成することが可能である。なお、前記直流電圧源
Ｖｘは、図３０に例示した電子放出素子の特性に基づき
走査されていない素子に印加される駆動電圧が電子放出
しきい値電圧Ｖｔｈ電圧以下となるよう、一定電圧を出
力するよう設定されている。

【０１３３】また、制御回路１７０３は、外部より入力
する画像信号に基づいて適切な表示が行なわれるように
各部の動作を整合させる働きをもつものである。次に説
明する同期信号分離回路１７０６より送られる同期信号
Ｔsyncに基づいて、各部に対してＴscanおよびＴsft お
よびＴmry の各制御信号を発生する。同期信号分離回路
１７０６は、外部から入力されるＮＴＳＣ方式のテレビ
信号から、同期信号成分と輝度信号成分とを分離する為
の回路で、良く知られているように周波数分離（フィル
タ）回路を用いれば容易に構成できるものである。同期
信号分離回路１７０６により分離された同期信号は、良
く知られるように垂直同期信号と水平同期信号より成る
が、ここでは説明の便宜上、Ｔsync信号として図示し
た。一方、前記テレビ信号から分離された画像の輝度信
号成分を便宜上ＤＡＴＡ信号と表すが、同信号はシフト
レジスタ１７０４に入力される。

【０１３４】シフトレジスタ１７０４は、時系列的にシ
リアルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を、画像の１ライ
ン毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記
制御回路１７０３より送られる制御信号Ｔsft に基づい
て動作する。すなわち、制御信号Ｔsft は、シフトレジ
スタ１７０４のシフトクロックであると言い換えること
もできる。シリアル／パラレル変換された画像１ライン
分（電子放出素子ｎ素子分の駆動データに相当する）の
データは、Ｉd1ないしＩdnのｎ個の信号として前記シフ
トレジスタ１７０４より出力される。

【０１３５】ラインメモリ１７０５は、画像１ライン分
のデータを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路１７０３より送られる制御信号Ｔmry にし
たがって適宜Ｉd1ないしＩdnの内容を記憶する。記憶さ
れた内容は、Ｉ′d1ないしＩ′dnとして出力され、変調
信号発生器１７０７に入力される。

【０１３６】変調信号発生器１７０７は、前記画像デー
タＩ′d1ないしＩ′dnの各々に応じて、電子放出素子１
０１２の各々を適切に駆動変調する為の信号源で、その
出力信号は、端子Ｄy1ないしＤynを通じて表示パネル１
７０１内の電子放出素子１０１２に印加される。

【０１３７】図３０を用いて説明したように、本発明に
関わる表面伝導型放出素子は放出電流Ｉｅに対して以下
の基本特性を有している。すなわち、電子放出には明確
な閾値電圧Ｖｔｈ（後述する実施例の表面伝導型放出素
子では８［Ｖ］）があり、閾値Ｖｔｈ以上の電圧を印加
された時のみ電子放出が生じる。また、電子放出閾値Ｖ
ｔｈ以上の電圧に対しては、図３０のグラフのように電
圧の変化に応じて放出電流Ｉｅも変化する。このことか
ら、本素子にパルス状の電圧を印加する場合、たとえば
電子放出閾値Ｖｔｈ未満の電圧を印加しても電子放出は
生じないが、電子放出閾値Ｖｔｈ以上の電圧を印加する
場合には表面伝導型放出素子から電子ビームが出力され
る。その際、パルスの波高値Ｖｍを変化させることによ
り出力電子ビームの強度を制御することが可能である。
また、パルスの幅Ｐｗを変化させることにより出力され
る電子ビームの電荷の総量を制御することが可能であ
る。

【０１３８】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器１７０７として、一定長さの電圧パ
ルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜パルスの
波高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いるこ
とができる。また、パルス幅変調方式を実施するに際し
ては、変調信号発生器１７０７として、一定の波高値の
電圧パルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜電
圧パルスの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路
を用いることができる。

【０１３９】シフトレジスタ１７０４やラインメモリ１
７０５は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式の
ものでも採用できる。すなわち、画像信号のシリアル／
パラレル変換や記憶が所定の速度で行われればよいから
である。

【０１４０】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１７０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号
化する必要があるが、これには同期信号分離回路１７０
６の出力部にＡ／Ｄ変換器を設ければよい。これに関連
してラインメモリ１１５の出力信号がデジタル信号かア
ナログ信号かにより、変調信号発生器１７０７に用いら
れる回路が若干異なったものとなる。すなわち、デジタ
ル信号を用いた電圧変調方式の場合、変調信号発生器１
７０７には、例えばＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じ
て増幅回路などを付加する。パルス幅変調方式の場合、
変調信号発生器１７０７には、例えば高速の発振器およ
び発振器の出力する波数を計数する計数器（カウンタ）
および計数器の出力値と前記メモリの出力値を比較する
比較器（コンパレータ）を組み合せた回路を用いる。必
要に応じて、比較器の出力するパルス幅変調された変調
信号を電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するため
の増幅器を付加することもできる。

【０１４１】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器１７０７には、例えばオペアンプな
どを用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてシフトレ
ベル回路などを付加することもできる。パルス幅変調方
式の場合には、例えば、電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）
を採用でき、必要に応じて電子放出素子の駆動電圧まで
電圧増幅するための増幅器を付加することもできる。

【０１４２】このような構成をとりうる本発明の適用可
能な画像表示装置においては、各電子放出素子に、容器
外端子Ｄx1乃至Ｄxm、Ｄy1乃至Ｄynを介して電圧を印加
することにより、電子放出が生じる。高圧端子Ｈｖを介
してメタルバック１０１９あるいは透明電極（不図示）
に高圧を印加し、電子ビームを加速する。加速された電
子は、蛍光膜１０１８に衝突し、発光が生じて画像が形
成される。

【０１４３】ここで述べた画像表示装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の思
想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号につい
てはＮＴＳＣ方式を挙げたが、入力信号はこれに限るも
のではなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式など他、これらよ
り多数の走査線からなるＴＶ信号（ＭＵＳＥ方式をはじ
めとする高品位ＴＶ）方式をも採用できる。

【０１４４】次に、はしご型配置の電子源及び画像形成
装置について図３２及び図３３を用いて説明する。

【０１４５】図３２は、はしご型配置の電子源の一例を
示す模式図である。図３２において、２１は電子源基
板、２４は電子放出素子である。２６、Ｄｘ１〜Ｄｘ１
０は、電子放出素子２４を接続するための共通配線であ
る。電子放出素子２２は、基板２１上に、Ｘ方向に並列
に複数個配されている（これを素子行と呼ぶ）。この素
子行が複数個配されて、電子源を構成している。各素子
行の共通配線間に駆動電圧を印加することで、各素子行
を独立に駆動させることができる。即ち、電子ビームを
放出させたい素子行には、電子放出しきい値以上の電圧
を、電子ビームを放出しない素子行には、電子放出しき
い値未満の電圧を印加する。各素子行間の共通配線Ｄｘ
２〜Ｄｘ９は、例えばＤｘ２、Ｄｘ３を同一配線とする
こともできる。

【０１４６】図３３は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置におけるパネル構造の一例を示す模式図で
ある。２７はグリッド電極、２８は電子が通過するため
空孔、２９はＤｏｘ１，Ｄｏｘ２，・・・，Ｄｏｘｍよ
りなる容器外端子である。３０は、グリッド電極２７と
接続されたＧ１，Ｇ２，・・・，Ｇｎからなる容器外端
子、２１は電子源基板である。図３３においては、図３
２に示した部位と同じ部位には、これらの図に付したの
と同一の符号を付している。ここに示した画像形成装置
と、図１９、図２０に示した単純マトリクス配置の画像
形成装置との大きな違いは、電子源基板２１とフェース
プレート３６の間にグリッド電極２７を備えているか否
かである。

【０１４７】グリッド電極２７は、表面伝導型放出素子
から放出された電子ビームを変調するためのものであ
り、はしご型配置の素子行と直交して設けられたストラ
イプ状の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に
対応して１個ずつ円形の開口２８が設けられている。グ
リッドの形状や設置位置は図３３に示したものに限定さ
れるものではない。例えば、開口としてメッシュ状に多
数の通過口を設けることもでき、グリッドを表面伝導型
放出素子の周囲や近傍に設けることもできる。

【０１４８】容器外端子２９およびグリッド容器外端子
３０は、不図示の制御回踏と電気的に接続されている。

【０１４９】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明の特徴である
スペーサの形成方法について、さらに説明を加える。

【０１５０】以下に述べる各実施例においては、マルチ
電子ビーム源として、前述した、電極間の導電性膜に電
子放出部を有するタイプのＮ×Ｍ個（Ｎ＝３０７２、Ｍ
＝１０２４）の表面伝導型放出素子を、Ｍ本の行方向配
線とＮ本の列方向配線とによりマトリクス配線（図１９
および図２０参照）したマルチ電子ビーム源を用いた。

【０１５１】（実施例１）本実施例においては、スペー
サに微小電流が流れるようにして帯電を除去する形態を
有する画像形成装置について説明する。

【０１５２】図１は、アルミナよりなるスペーサ基材に
中間層部と高抵抗膜を形成した様子を示す図である。図
１において、１１はスペーサ基材、１２は高抵抗膜、１
３は中間層部、１４は切断部を示す。

【０１５３】まずスペーサ基材１１を、ドクターブレー
ド法により形成したアルミナを主成分とするグリーンシ
ートを焼成することにより形成した。本実施例において
は、スペーサ基材１１として７０ｍｍ角、厚み０．２ｍ
ｍのものを用いた。

【０１５４】次に、上記スペーサ基材１１の両面に、高
抵抗膜１２を以下のように作製した。

【０１５５】ＴｉおよびＡｌのターゲットを高周波電源
で同時スパッタすることにより、上記スペーサ基材１１
の両面にＴｉ−Ａｌ窒化膜を形成した。スパッタガスは
Ａｒ：Ｎ₂が１：２の混合ガスで全圧力は１ｍＴｏｒｒ
である。ＴｉおよびＡｌターゲットに加える高周波電力
を調整することにより、窒化膜の比抵抗を変化した。膜
厚１５０ｎｍのＴｉ−Ａｌ窒化膜の表面に形成後さらに
酸化ニッケル膜をスパッタ法で２２ｎｍ形成した。

【０１５６】本実施例において、高抵抗膜１２の表面抵
抗値は、５×１０⁹［Ω／□］であった。

【０１５７】次に、上記の高抵抗膜１２が形成されたス
ペーサ基材１１に中間層部１３を形成した。中間層とな
る電極部１３はスクリーン印刷法により各々３５０μｍ
幅に図１に示されるストライプ状のパターンで、切断部
１４に沿ってスペーサ基板１１の両面に形成された。印
刷用のペーストは、Ａｇ、ＰｂＯを主成分とするＡｇペ
ーストを用いて作製した。このとき、形成後の中間層部
１３の厚みは８μｍであった。

【０１５８】次に、切断部１４に沿って、ダイシングソ
ーを用いてスペーサ基材１１を切断した。このとき、刃
幅３０μｍのダイヤモンドカッタを使用し、切断速度は
５ｍｍ／ｓｅｃで行った。切断部の幅は５０μｍであっ
た。

【０１５９】本実施例によれば、高抵抗膜形成及び中間
層形成が、個々のスペーサに切断する前の大きな基板状
態で一括して行えるため、セッティングの作業性が向上
し、スペーサの作製時間短縮、歩留まり向上が得られ
た。

【０１６０】本実施例の適用により、簡便なスペーサ形
成が可能となり量産性の飛躍的向上が図られた。

【０１６１】（実施例２）図２を用いて、第二の実施例
について説明する。本実施例において、スペーサ基材は
長手状のものを用いた。図２において、２２はスペーサ
基材、２３は切断部を示す。本実施例において、スペー
サ基材２２の形成は、棒状ガラスを加熱により形状変形
が可能な状態にして、このガラスを引き伸ばすことによ
り成形する加熱延伸法を用い、ガラス部材を厚み０．３
ｍｍ、長さを約５００ｍｍの長い板状にしてスペーサ基
材２２を形成した。また、スペーサ基材２２の幅は４ｍ
ｍ（これはパネルにおいて、電子源基板とメタルバック
の設けられたフェイスプレートとの間の距離に等し
い。）とし、ガラス部材は青板ガラスを用いた。

【０１６２】次に、ダイヤモンドカッタによるスクライ
ブ法を用いて、切断部２３に沿って各々５０ｍｍの長さ
に切断し、前記スペーサ基材２２から複数のスペーサを
作製した。

【０１６３】以上のように作製したスペーサを用いて、
前述した図１９に示すスペーサ１０２０を配置した表示
パネルを作製した。以下、図１９および図３を用いて詳
述する。まず、あらかじめ基板上に行方向配線電極１０
１３、列方向配線電極１０１４、電極間絶縁層（不図
示）、および表面伝導型放出素子の素子電極と導電性薄
膜を形成した基板１０１１を、リアプレート１０１５に
固定した。次に、上述の様に作製したスペーサ１０２０
を基板１０１１の行方向配線１０１３上に等間隔で、行
方向配線１０１３と平行に固定した。

【０１６４】その後、基板１０１１の５ｍｍ上方に、内
面に蛍光膜１０１８とメタルバック１０１９が付設され
たフェースプレート１０１７を側壁１０１６を介し配置
し、リアプレート１０１５、フェースプレート１０１
７、側壁１０１６およびスペーサ１０２０の各接合部を
固定した。基板１０１１とリアプレート１０１５の接合
部、リアプレート１０１５と側壁１０１６の接合部、お
よびフェースプレート１０１７と側壁１０１６の接合部
は、フリットガラス（不図示）を塗布し、大気中で４０
０℃乃至５００℃で１０分以上焼成することで封着し
た。

【０１６５】また、スペーサ１０２０は、基板１０１１
側では行方向配線１０１３（線幅３００［μｍ］）上
に、フェースプレート１０１７側ではメタルバック１０
１９面上に、それぞれ、前記スペーサ基材２２の切断に
より形成された切断面（Ａ）以外の非切断面にて当接さ
れた。尚、本実施例においては、図３に示すとおり行方
向配線１０１３とスペーサ１０２０との間にフリットガ
ラス１０４１を配して、上記気密容器の封着と同時に、
大気中で４００℃乃至５００℃で１０分以上焼成するこ
とで、接着を行った。

【０１６６】なお、本実施例においては、蛍光膜１０１
８は、図３４に示すように、各色蛍光体２１ａが列方向
（Ｙ方向）に延びるストライプ形状を採用し、黒色の導
電体２１ｂは各色蛍光体（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２１ａ間だけで
なく、Ｙ方向の各画素間をも分離するように配置された
蛍光膜が用いられ、スペーサ１０２０は、行方向（Ｘ方
向）に平行な黒色の導電体２１ｂ領域（線幅３００［μ
ｍ］）内にメタルバック１０１９を介して配置された。
なお、前述の封着を行う際には、各色蛍光体２１ａと基
板１０１１上に配置された各素子とを対応させなくては
いけないため、リアプレート１０１５、フェースプレー
ト１０１７およびスペーサ１０２０は十分な位置合わせ
を行った。

【０１６７】以上のようにして完成した気密容器内を排
気管（不図示）を通じ真空ポンプにて排気し、十分な真
空度に達した後、容器外端子Ｄx1〜ＤxmとＤy1〜Ｄynを
通じ、行方向配線電極１０１３および列方向配線電極１
０１４を介して各素子に給電して前述の通電フォーミン
グ処理と通電活性化処理を行うことによりマルチ電子ビ
ーム源を製造した。

【０１６８】次に、１０^-6［Ｔｏｒｒ］程度の真空度
で、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着
し外囲器（気密容器）の封止を行った。

【０１６９】最後に、封止後の真空度を維持するため
に、ゲッター処理を行った。

【０１７０】以上のように完成した、図１９および図３
に示されるような表示パネルを用いた画像表示装置にお
いて、各冷陰極素子（表面伝導型放出素子）１０１２に
は、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄy1〜Ｄynを通じ、走査信
号及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印
加することにより電子を放出させ、メタルバック１０１
９には、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加することによ
り放出電子ビームを加速し、蛍光膜１０１８に電子を衝
突させ、各色蛍光体２１ａ（図３４のＲ、Ｇ、Ｂ）を励
起・発光させることで画像を表示した。なお、高圧端子
Ｈｖへの印加電圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋ
Ｖ］、各配線１０１３，１０１４間への印加電圧Ｖｆは
１４［Ｖ］とした。

【０１７１】本実施例においては、大きな基材から複数
個のスペーサを形成するため作業性が向上する。

【０１７２】又、本実施例において作製された画像形成
装置は十分な耐大気圧構造を有しており、また、前述の
気密容器からの排気時及び封止後も、スペーサの座屈倒
壊などがなく、スペーサとして十分な保持機能を有する
ものであった。又、表示画像においても、歪みなどは認
められなかった。尚、本実施例においては、図３に示す
ようにスペーサ１０１２は、行方向配線１０１３上にフ
リットガラス１０４１を介して当接されているが、この
フリットガラス１０４１をメタルバック１０１９側に配
し、これにスペーサ１０１２を当接させ、行方向配線１
０１３上にはスペーサ１０１２を直接当接させた場合
も、本実施例と同様の上述した効果が得られた。

【０１７３】（実施例３）図４を用いて、第３の実施例
について説明する。本実施例において、スペーサ基材は
長手状のものを用いた。図４において、２２はスペーサ
基材、２３は切断部を示す。また、１２は、スペーサ基
材２２の両面に形成された高抵抗膜であり、また１３
は、中間層部である。本実施例において、スペーサ基材
２２の形成は、棒状ガラスを加熱により半溶融ガラス状
態にして、このガラスをスリットから引き出すことによ
り成形する加熱延伸法を用い、ガラス部材を厚み０．３
ｍｍ、長さを約５００ｍｍの長い板状にしてスペーサ基
材２２を形成した。また、スペーサ基材２２の幅は４ｍ
ｍ（これはパネルにおいて、電子源基板とメタルバック
の設けられたフェイスプレートとの間の距離に等し
い。）とし、ガラス部材は青板ガラスを用いた。

【０１７４】次に、上記のように形成されたスペーサ基
材２２の両面に高抵抗膜１２を以下のように作製した。

【０１７５】実施例１のＴｉに代えてＣｒターゲットを
用い、スペーサ基材２２の両面にＣｒ−Ａｌ窒化膜を２
００ｎｍ厚に形成した。スパッタガスは実施例１と同じ
であり、ＣｒとＡｌの高周波電力を調整し、窒化膜を得
た。さらに、Ｃｒ−Ａｌ窒化膜表面に酸化クロム膜を５
ｎｍ厚、窒化膜と同一装置で連続して成膜した。ただ
し、スパッタガスはＡｒと酸素混合ガスを用いた。本実
施例において、高抵抗膜１２の表面抵抗値は、５×１０
¹⁰［Ω／□］であった。

【０１７６】次に、上記の高抵抗膜１２が形成されたス
ペーサ基材２２に中間層１３を形成した。中間層となる
電極部１３は、電極材ペーストを基板上に一定の厚さに
伸ばしたペースト層にスペーサの２２ａ、２２ｂ部を押
し当て、電極ペーストをスペーサ基材２２に転写して作
製した。なお、電極材ペーストとしては、ＡｇとＰｂＯ
を主成分とするペーストを用いた。スペーサ基材２２の
各々の側で、ペースト材転写後１２０℃で１０分仮焼成
してバインダー成分を蒸発させた後、ベルト炉を用いて
最高温度が４８０℃で２０分間保持されるように焼成し
て中間層を作製した。なお、本実施例においては、電極
部１３の厚みは８μｍに形成した。

【０１７７】次に、ダイヤモンドカッタによるスクライ
ブ法を用いて、切断部２３に沿って各々５０ｍｍの長さ
に切断し、前記スペーサ基材２２から複数のスペーサを
作製した。

【０１７８】以上のように作製したスペーサを用いて、
前述した図１９に示すスペーサ１０２０を配置した表示
パネルを作製した。以下、図１９および図５を用いて詳
述する。まず、あらかじめ基板上に行方向配線電極１０
１３、列方向配線電極１０１４、電極間絶縁層（不図
示）、および表面伝導型放出素子の素子電極と導電性薄
膜を形成した基板１０１１を、リアプレート１０１５に
固定した。次に、上述の様に作製したスペーサ１０２０
を基板１０１１の行方向配線１０１３上に等間隔で、行
方向配線１０１３と平行に固定した。

【０１７９】その後、基板１０１１の５ｍｍ上方に、内
面に蛍光膜１０１８とメタルバック１０１９が付設され
たフェースプレート１０１７を側壁１０１６を介し配置
し、リアプレート１０１５、フェースプレート１０１
７、側壁１０１６およびスペーサ１０２０の各接合部を
固定した。基板１０１１とリアプレート１０１５の接合
部、リアプレート１０１５と側壁１０１６の接合部、お
よびフェースプレート１０１７と側壁１０１６の接合部
は、フリットガラス（不図示）を塗布し、大気中で４０
０℃乃至５００℃で１０分以上焼成することで封着し
た。

【０１８０】また、スペーサ１０２０は、基板１０１１
側では行方向配線１０１３（線幅３００［μｍ］）上
に、フェースプレート１０１７側ではメタルバック１０
１９面上に、それぞれ、前記スペーサ基材２２の切断に
より形成された切断面（Ａ）以外の非切断面に当接され
た。尚、本実施例においては、図に示すとおり行方向配
線１０１３とスペーサ１０２０との間に、導電性のフィ
ラーあるいは金属等の導電材を混合した導電性フリット
ガラス１０４１を介して配置し、上記気密容器の封着と
同時に、大気中で４００℃乃至５００℃で１０分以上焼
成することで、接着しかつ電気的な接続も行った。

【０１８１】なお、本実施例においては、蛍光膜１０１
８は、図３４に示すように、各色蛍光体２１ａが列方向
（Ｙ方向）に延びるストライプ形状を採用し、黒色の導
電体２１ｂは各色蛍光体（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２１ａ間だけで
なく、Ｙ方向の各画素間をも分離するように配置された
蛍光膜が用いられ、スペーサ１０２０は、行方向（Ｘ方
向）に平行な黒色の導電体２１ｂ領域（線幅３００［μ
ｍ］）内にメタルバック１０１９を介して配置された。
なお、前述の封着を行う際には、各色蛍光体２１ａと基
板１０１１上に配置された各素子とを対応させなくては
いけないため、リアプレート１０１５、フェースプレー
ト１０１７およびスペーサ１０２０は十分な位置合わせ
を行った。

【０１８２】以上のようにして完成した気密容器内を排
気管（不図示）を通じ真空ポンプにて排気し、十分な真
空度に達した後、容器外端子Ｄx1〜ＤxmとＤy1〜Ｄynを
通じ、行方向配線電極１０１３および列方向配線電極１
０１４を介して各素子に給電して前述の通電フォーミン
グ処理と通電活性化処理を行うことによりマルチ電子ビ
ーム源を製造した。

【０１８３】次に、１０^-6［Ｔｏｒｒ］程度の真空度
で、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着
し外囲器（気密容器）の封止を行った。

【０１８４】最後に、封止後の真空度を維持するため
に、ゲッター処理を行った。

【０１８５】以上のように完成した、図１９および図５
に示されるような表示パネルを用いた画像表示装置にお
いて、各冷陰極素子（表面伝導型放出素子）１０１２に
は、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄy1〜Ｄynを通じ、走査信
号及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印
加することにより電子を放出させ、メタルバック１０１
９には、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加することによ
り放出電子ビームを加速し、蛍光膜１０１８に電子を衝
突させ、各色蛍光体２１ａ（図３４のＲ、Ｇ、Ｂ）を励
起・発光させることで画像を表示した。なお、高圧端子
Ｈｖへの印加電圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋ
Ｖ］、各配線１０１３，１０１４間への印加電圧Ｖｆは
１４［Ｖ］とした。このとき、スペーサ１０２０に近い
位置にある冷陰極素子１０１２からの放出電子による発
光スポットも含め、２次元状に等間隔の発光スポット列
が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示がで
きた。このことは、スペーサ１０２０の中間層１３が、
メタルバック１０１９及び配線１０１３と良好な電気接
続がなされており、結果、スペーサ１０２０を本実施例
のように設置しても電子軌道に影響を及ぼすような電界
の乱れは発生しなかったことを示している。

【０１８６】本実施例においては、高抵抗膜形成及び中
間層形成が個々のスペーサに切断する前の大きな基板状
態で一括して行えるため、セッティングの作業性が向上
し、スペーサの作製時間短縮、歩留まり向上が得られ
た。

【０１８７】又、本実施例において作製された上述の画
像形成装置は十分な耐大気圧構造を有しており、また、
前述の気密容器からの排気時及び封止後も、スペーサの
座屈、倒壊などがなく、スペーサとして十分な保持機能
を有するものであった。又、表示画像においても、歪み
などは認められなかった。尚、本実施例においては、図
５に示すようにスペーサ１０１２は、行方向配線１０１
３上に導電性フリットガラス１０４１を介して当接され
ているが、この導電性フリットガラス１０４１をメタル
バック１０１９側に配し、これにスペーサ１０１２を当
接させ、行方向配線１０１３上にはスペーサ１０１２を
直接当接させた場合も、本実施例と同様の上述した効果
が得られた。

【０１８８】また、本実施例においては、上述したよう
に、Ａｇ含有ペーストなどの導電性物質含有溶液を別の
基板上に展開させておき、この溶液にスペーサ基材の端
部を浸漬させ、該溶液をスペーサ基材側に転写後、加熱
することで中間層を形成しているが、このような中間層
の形成方法は、本実施例に限らず、スペーサ基材の底面
と側面との境界部分、即ち、スペーサ基材のエッジ部分
での中間層の剥がれが生じにくいという点で効果的な方
法である。

【０１８９】また、本実施例においては、加熱延伸法に
て作成された基材に対して上記の転写と加熱により中間
層を形成しているが、このような転写法と加熱延伸法と
の組合せによる中間層の形成方法も、本実施例に限ら
ず、以下の点で一層効果的な方法である。即ち、加熱延
伸法にて作成された基材は、スペーサの上下の当接面の
エッジ部分が熱工程により、一般に曲率形状を有する。
このため、中間層の形成時に上記の転写法を用いた場合
には、直角の断面形状をなす基材に比べて、転写液が均
一に基材に転写されるため、中間層をより精度よく作製
することが可能となる。また同時に、歩留まりの優れた
スペーサの供給が可能となる。

【０１９０】（実施例４）本実施例においては、スペー
サの一部に接続部を設け上下の中間層の電気的接続がよ
り確実にとれる構成とした。本実施例は、特に画素サイ
ズを小さくした画像形成装置において有効となる。高精
細にするためには、上述のスペーサ接続のために用いる
導電性フリット量を少なくした場合や、接続部において
導電性フリットを用いないで電気的接触のみで形成する
場合において、基板切断部においてまれに発生する接続
不良を改善することができる。この様子を図６と図７を
用いて説明する。

【０１９１】図６はまれに発生する不良状態の説明図で
あり、図７は正常状態の説明図である。図６および図７
において、３１はフェースプレート基板、３２は電子源
基板、３３はスペーサ基板、３４は高抵抗膜、３５は中
間層、３６は導電性接続部、３７は電子源基板上の配線
である。図６においては、片側の中間層と導電性接続部
が非接続となり不良となっている。図８は本実施例の説
明図であり、５１はコンタクトホールである。

【０１９２】次に、このコンタクトホール付きスペーサ
の作製方法を図９を用いて説明する。

【０１９３】図９は、アルミナよりなるスペーサ基材に
中間層部と高抵抗膜を形成した様子を示す図である。図
９において、６１はスペーサ基材、６３は中間層部、６
４は切断部、６５はコンタクトホールを示す。

【０１９４】まずスペーサ基材６１を、ドクターブレー
ド法により形成したアルミナを主成分とするグリーンシ
ートを焼成することにより形成した。本実施例において
は、スペーサ基材６１として３０ｍｍ×１００ｍｍ、厚
み０．２ｍｍのものを用いた。

【０１９５】次に、上記スペーサ基材６１の両面に高抵
抗膜を形成した。本実施例においては、高抵抗膜は以下
のように作製した。実施例１のＴｉに代えてＴａターゲ
ットを用い、石英ガラスにＣｒ−Ａｌ窒化膜を８０ｎｍ
厚形成した。スパッタガスは実施例１と同じであり、Ｔ
ａとＡｌの高周波電力を調整し、窒化膜を得た。さら
に、Ｔａ−Ａｌ窒化膜表面にメタンガスを原料とし、プ
ラズマＣＶＤ法により非晶質カーボン膜を３ｎｍ厚形成
し、高抵抗膜を得た。

【０１９６】本実施例において、高抵抗膜の表面抵抗値
は、１×１０¹⁰［Ω／□］であった。

【０１９７】次に、上記高抵抗膜が形成された、スペー
サ基材６１の所定の箇所にコンタクトホールを形成し
た。本実施例におけるコンタクトホールの形成方法を図
１０を用いて説明する。

【０１９８】図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、
ＹＡＧレーザを用いてコンタクトホール部の基板を両側
から除去しコンタクトホールを形成する。ここでコンタ
クトホール６５は円錐形を有しているものが好ましい
が、これに限るわけではない。次に、図１０（ｃ）およ
び（ｄ）に示すように、中間層６３を片面ずつスパッタ
法を用いてＡｌを３００ｎｍの厚さに堆積させて図９の
状態とした。

【０１９９】なお、本実施例において、コンタクトホー
ル形成時は両面からレーザーを照射することにより形成
したが、片面から照射することにより形成することも可
能である。

【０２００】次に、実施例１と同様に切断部６４に沿っ
て、ダイシングソーを用いて切断し、各々２０ｍｍ×４
ｍｍのサイズのスペーサを作製した。

【０２０１】次に、ダイヤモンドカッタによるスクライ
ブ法を用いて、各々５０ｍｍの長さに切断し複数のスペ
ーサを作製した。

【０２０２】本実施例においても、高抵抗膜形成及び中
間層形成が一括して行えるため、セッティングの作業性
が向上し、スペーサの作製時間短縮、歩留まり向上が得
られた。また、本実施例においては、図８に示すよう
に、片側の中間層と導電性接続部が接していなくてもコ
ンタクトホール６５を介して電気的接続がされるので、
スペーサの機能を損なうことがなく更なる歩留まり向上
が得られた。

【０２０３】（実施例５）本実施例においては、スペー
サ基板の一部に溝部を予め形成することにより、上下の
中間層と導電性接続部の電気的接続がより確実にとれる
構成とした。本実施例も実施例４と同様に、画素サイズ
を小さくした画像形成装置において有効となる。この様
子を図１１から図１３を用いて説明する。

【０２０４】図１１は、接続不良状態を説明する図であ
り、８１はフェースプレート基板、８２は電子源基板、
８３はスペーサ基板、８４は高抵抗膜、８５は中間層、
８６は導電性接続部、８７は電子源基板上の配線であ
る。図１１においては、フェースプレート基板８１側の
片側の中間層と導電性接続部が非接続となり不良となっ
ている。図１２および図１３は、本実施例の説明図であ
り、１０１はスペーサ基板、１０２は溝部、１０３は切
断線を示す。また、図１２のスペーサは、図１３のスペ
ーサ基材を切断して得られたスペーサのＡ−Ａ′の断面
部で見た状態を示す。

【０２０５】図１３に示すように、スペーサ基材１０１
の一部に溝１０２を予め形成することにより、スペーサ
基材にテーパーが形成され図９で示されるように中間層
８５と導電性接続部８６との接続性が向上する。本実施
例においても、基板切断部においてまれに発生する接続
不良の改善が可能である。

【０２０６】本実施例におけるスペーサは以下のように
作製した。図１３に示すスペーサ基材１０１は、溝部１
０２に相当する凸部を有する金型を用いてアルミナ部材
を型成形した後焼成することにより作製した。本実施例
において、スペーサ基材の一枚のサイズは５５×７０ｍ
ｍ、厚み０．３ｍｍとし、溝の深さは５０μｍとしたも
のを用いた。また溝部１０２は、その切断部１０３に沿
って、スペーサ基材１０１の両面に形成した。このスペ
ーサ基材を用い、実施例１と同様な方法を用いて、高抵
抗膜、中間層１２５を順次作製した後、さらに、実施例
１と同様に切断部１０３に沿って、ダイシングソーを用
いて切断し、５０ｍｍ×６ｍｍのサイズの複数のスペー
サを作製した。

【０２０７】本実施例においても、他の実施例と同様に
高抵抗膜形成及び中間層形成が一括して行えるため、セ
ッティングの作業性が向上し、スペーサの作製時間短
縮、歩留まり向上が得られた。また、本実施例において
は、図１２で説明したように溝の部分で中間層８５と導
電性接続部８６との接続を図ることができるので、接続
の不良も生じにくいため、更なる歩留まり向上が得られ
た。

【０２０８】この方法により作製したスペーサを実施例
２、３で述べたと同様の画像形成装置に用いた。但し、
本実施例においては、フェースプレート基板８１及び電
子源基板８２へのスペーサの当接面は、図１２に示され
る様に、上記の切断面にて行った。本実施例における画
像形成装置は、十分な耐大気圧構造を有しており、スペ
ーサとして十分な保持機能を有するものであった。ま
た、良好なカラー画像表示ができ、このことは、中間層
がフェースプレート側のメタルバックと電子源基板側の
配線とに良好な電気的接続がなされていることを意味す
る。

【０２０９】なお、本実施例において金型の凸部により
テーパーを形成した部分はスペーサの一部のみであった
が、スペーサ全域にテーパーが形成しても同様の効果が
得られる。また、フェースプレートあるいは、素子基板
側の一方に形成することも可能である。

【０２１０】また、本実施例において溝部は金型により
形成したが、シート基板に研磨材を吹き付けることによ
り基板の一部を除去して溝を形成するサンドブラスタ法
やレーザにより基板の一部を除去して溝を形成方法を適
用することも可能である。

【０２１１】（実施例６）本実施例は、スペーサ基板に
予め切断用の溝を形成しておくことに特徴がある。この
様子を、図１４を用いて説明する。図１４は本実施例の
スペーサ基材を示す図であり、１１１はスペーサ基板、
１１２はテーパー状の溝部、１３２は切断部、１２５は
中間層を示す。

【０２１２】本実施例において、まずスペーサ基材はシ
ート成形法を用いて作製したが、このとき、ドクターブ
レードに三角状の突起部を形成することによりテーパー
状の溝部１１２をスペーサ基板１１１の一方向に複数本
形成した。また、スペーサ基板サイズは８０ｍｍ角と
し、基板の厚みは０．２ｍｍ、溝の深さはおよそ５０μ
ｍ、溝幅はおよそ５０μｍとした。次に、このスペーサ
基材１１１の両面に高抵抗膜を、更に図１４に示すよう
に溝部１１２に中間層１２５をそれぞれ実施例１と同様
の方法にて順次形成後、加圧することにより溝部１１２
の切断部１３２にて切り離し、個々のスペーサを形成し
た。

【０２１３】なお、本実施例において切断用の溝はドク
ターブレードを用いて形成したが、図１５に示すように
炭酸ガスレーザー等を用いて切断線に沿って複数の貫通
穴または複数の未貫通溝を予め加工しておくことにより
同様に切り離し加工が可能である。

【０２１４】また、本実施例において溝形成面は片面と
したが、図１６に示す通り両面に形成することも可能で
ある。

【０２１５】以上の本実施例においても、他の実施例と
同様に高抵抗膜形成及び中間層形成が一括して行えるた
め、セッティングの作業性が向上し、スペーサの作製時
間短縮、歩留まり向上が得られた。

【０２１６】また、以上の方法により作製したスペーサ
を実施例２、３で述べたと同様の画像形成装置に用い
た。但し本実施例においては、フェースプレート基板及
び電子源基板へのスペーサの当接面は、上記の切断面に
て行った。本実施例における画像形成装置は十分な耐大
気圧構造を有しており、スペーサとして十分な保持機能
を有するものであった。また良好なカラー画像表示がで
き、このことは、中間層がフェースプレート側のメタル
バックと電子源基板側の配線とに良好な電気的接続がな
されていることを意味する。

【０２１７】また上記実施例において、切断用の溝部を
テーパー状とした場合は特に、上下の中間層と導電性接
続部の電気的接続がより確実にとれる構成であった。

【０２１８】（実施例７）ここで、更に、別の実施例と
して実施例１の方法を、スペーサに片側のみ中間層を形
成した構成に適用した例について説明する。

【０２１９】図１７は、この構成を示す図であり、１２
１はフェースプレート基板、１２２は電子源基板、１２
３はスペーサ基板、１２５は中間層、１２６は導電性接
続部、１２７は電子源基板上の配線である。図１７にお
いては、中間層１２５は片側にのみ設け電子源基板１２
２に形成された配線１２７と導電性接続部１２６を介し
て電気的に接続している。また、スペーサ基板１２３の
固定保持は電子源側基板１２２に設けた導電性接続部１
２６で行っている。

【０２２０】図１８は、本実施例をこの構成に適用した
場合のスペーサ基板を示しており、１３１はスペーサ基
板、１３２は図１６における溝部１１２の形成位置を示
す線であり、スペーサ基板切断線である。また、１３３
は中間層である。

【０２２１】本構成においても、同様の効果を得ること
が可能である。

【０２２２】なお、本発明は、表面伝導型放出素子以外
の冷陰極型電子放出素子のうち、いずれの電子放出素子
に対しても適用できる。具体例としては、本出願人によ
る特開昭６３−２７４０４７号公報に記載されたような
対向する一対の電極を電子源を成す基板面に沿って構成
した電界放出型の電子放出素子がある。

【０２２３】また、本発明は、単純マトリクス型以外の
電子源を用いた画像形成装置に対しても適用できる。例
えば、本出願人による特開平２−２５７５５１号公報に
記載されたような制御電極を用いて表面伝導型放出素子
の選択を行う画像形成装置において、電子源と制御電極
間等に上記のような支部部材を用いた場合である。

【０２２４】また、本発明の思想によれば、表示用とし
て好適な画像形成装置に限るものでなく、感光性ドラム
と発光ダイオード等で構成された光プリンターの発光ダ
イオード等の代替の発光源として、上述の画像形成装置
を用いることもできる。またこの際、上述のｍ本の行方
向配線とｎ本の列方向配線を、適宜選択することで、ラ
イン状発光源だけでなく、２次元状の発光源としても応
用できる。

【０２２５】また、本発明の思想によれば、例えば電子
顕微鏡等のように、電子源からの放出電子の被照射部材
が、画像形成部材以外の部材である場合についても、本
発明は適用できる。従って、本発明は被照射部材を特定
しない電子線発生装置としての形態もとり得る。

【０２２６】図３５は、前記説明の表面伝導型放出素子
を電子ビーム源として用いたディスプレイパネルに、た
とえばテレビジョン放送をはじめとする種々の画像情報
源より提供される画像情報を表示できるように構成した
多機能表示装置の一例を示すための図である。

【０２２７】図中２１００はディスプレイパネル、２１
０１はディスプレイパネルの駆動回路、２１０２はディ
スプレイコントローラ、２１０３はマルチプレクサ、２
１０４はデコーダ、２１０５は入出力インターフェース
回路、２１０６はＣＰＵ、２１０７は画像生成回路、２
１０８および２１０９および２１１０は画像メモリーイ
ンターフェース回路、２１１１は画像入力インターフェ
ース回路、２１１２および２１１３はＴＶ信号受信回
路、２１１４は入力部である。

【０２２８】なお、本表示装置は、たとえばテレビジョ
ン信号のように映像情報と音声情報の両方を含む信号を
受信する場合には、当然映像の表示と同時に音声を再生
するものであるが、音声情報の受信、分離、再生、処
理、記憶などに関する回路やスピーカーなどについては
説明を省略する。

【０２２９】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明してゆく。

【０２３０】まず、ＴＶ信号受信回路２１１３は、たと
えば電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて
伝送されるＴＶ画像信号を受信する為の回路である。受
信するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、た
とえば、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式な
どの諸方式でもよい。また、これらよりさらに多数の走
査線よりなるＴＶ信号（たとえばＭＵＳＥ方式をはじめ
とするいわゆる高品位ＴＶ）は、大面積化や大画素数化
に適した前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好
適な信号源である。ＴＶ信号受信回路２１１３で受信さ
れたＴＶ信号は、デコーダ２１０４に出力される。

【０２３１】また、ＴＶ信号受信回路２１１２は、たと
えば同軸ケーブルや光ファイバーなどのような有線伝送
系を用いて伝送されるＴＶ画像信号を受信するための回
路である。前記ＴＶ信号受信回路２１１３と同様に、受
信するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、ま
た本回路で受信されたＴＶ信号もデコーダ２１０４に出
力される。

【０２３２】また、画像入力インターフェース回路２１
１１は、たとえばＴＶカメラや画像読み取りスキャナー
などの画像入力装置から供給される画像信号を取り込む
ための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ２１０
４に出力される。

【０２３３】また、画像メモリーインターフェース回路
２１１０は、ビデオテープレコーダー（以下ＶＴＲと略
す）に記憶されている画像信号を取り込むための回路
で、取り込まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力さ
れる。

【０２３４】また、画像メモリーインターフェース回路
２１０９は、ビデオディスクに記憶されている画像信号
を取り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコ
ーダ２１０４に出力される。

【０２３５】また、画像メモリーインターフェース回路
２１０８は、いわゆる静止画ディスクのように、静止画
像データを記憶している装置から画像信号を取り込むた
めの回路で、取り込まれた静止画像データはデコーダ２
１０４に出力される。

【０２３６】また、入出力インターフェース回路２１０
５は、本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコン
ピュータネットワークもしくはプリンターなどの出力装
置とを接続するための回路である。画像データや文字・
図形情報の入出力を行うのはもちろんのこと、場合によ
っては本表示装置の備えるＣＰＵ２１０６と外部との間
で制御信号や数値データの入出力などを行うことも可能
である。

【０２３７】また、画像生成回路２１０７は、前記入出
力インターフェース回路２１０５を介して外部から入力
される画像データや文字・図形情報や、あるいはＣＰＵ
２１０６より出力される画像データや文字・図形情報に
もとづき表示用画像データを生成するための回路であ
る。本回路の内部には、たとえば画像データや文字・図
形情報を蓄積するための書き換え可能メモリーや、文字
コードに対応する画像パターンが記憶されている読み出
し専用メモリーや、画像処理を行うためのプロセッサー
などをはじめとして画像の生成に必要な回路が組み込ま
れている。

【０２３８】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ２１０４に出力されるが、場合によっては
前記入出力インターフェース回路２１０５を介して外部
のコンピュータネットワークやプリンターに出力するこ
とも可能である。

【０２３９】また、ＣＰＵ２１０６は、主として本表示
装置の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わ
る作業を行う。

【０２４０】たとえば、マルチプレクサ２１０３に制御
信号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号
を適宜選択したり組み合わせたりする。また、その際に
は表示する画像信号に応じてディスプレイパネルコント
ローラ２１０２に対して制御信号を発生し、画面表示周
波数や走査方法（たとえばインターレースかノンインタ
ーレースか）や一画面の走査線の数など表示装置の動作
を適宜制御する。

【０２４１】また、前記画像生成回路２１０７に対して
画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるい
は前記入出力インターフェース回路２１０５を介して外
部のコンピュータやメモリーをアクセスして画像データ
や文字・図形情報を入力する。なお、ＣＰＵ２１０６
は、むろんこれ以外の目的の作業にも関わるものであっ
て良い。たとえは、パーソナルコンピュータやワードプ
ロセッサなどのように、情報を生成したり処理する機能
に直接関わっても良い。

【０２４２】あるいは、前述したように入出力インター
フェース回路２１０５を介して外部のコンピュータネッ
トワークと接続し、たとえば数値計算などの作業を外部
機器と協同して行っても良い。

【０２４３】また、入力部２１１４は、前記ＣＰＵ２１
０６に使用者が命令やプログラム、あるいはデータなど
を入力するためのものであり、たとえばキーボードやマ
ウスのほか、ジョイスティック、バーコードリーダー、
音声認識装置など多様な入力機器を用いることが可能で
ある。

【０２４４】また、デコーダ２１０４は、前記２１０７
ないし２１１３より入力される種々の画像信号を３原色
信号、または輝度信号とＩ信号、Ｑ信号に逆変換するた
めの回路である。なお、同図中に点線で示すように、デ
コーダ２１０４は内部に画像メモリーを備えるのが望ま
しい。これは、たとえばＭＵＳＥ方式をはじめとして、
逆変換するに際して画像メモリーを必要とするようなテ
レビ信号を扱うためである。また、画像メモリーを備え
ることにより、静止画の表示が容易になる、あるいは前
記画像生成回路２１０７およびＣＰＵ２１０６と協同し
て画像の間引き、補間、拡大、縮小、合成をはじめとす
る画像処理や編集が容易に行えるようになるという利点
が生まれるからである。

【０２４５】また、マルチプレクサ２１０３は、前記Ｃ
ＰＵ２１０６より入力される制御信号にもとづき表示画
像を適宜選択するものである。すなわち、マルチプレク
サ２１０３はデコーダ２１０４から入力される逆変換さ
れた画像信号のうちから所望の画像信号を選択して駆動
回路２１０１に出力する。その場合には、一画面表示時
間内で画像信号を切り替えて選択することにより、いわ
ゆる多画面テレビのように、一画面を複数の領域に分け
て領域によって異なる画像を表示することも可能であ
る。

【０２４６】また、ディスプレイパネルコントローラ２
１０２は、前記ＣＰＵ２１０６より入力される制御信号
にもとづき駆動回路２１０１の動作を制御するための回
路である。

【０２４７】まず、ディスプレイパネルの基本的な動作
に関わるものとして、たとえばディスプレイパネルの駆
動用電源（図示せず）の動作シーケンスを制御するため
の信号を駆動回路２１０１に対して出力する。

【０２４８】また、ディスプレイパネルの駆動方法に関
わるものとして、たとえば画面表示周波数や走査方法
（たとえばインターレースかノンインターレースか）を
制御するための信号を駆動回路２１０１に対して出力す
る。

【０２４９】また、場合によっては表示画像の輝度やコ
ントラストや色調やシャープネスといった画質の調整に
関わる制御信号を駆動回路２１０１に対して出力する場
合もある。

【０２５０】また、駆動回路２１０１は、ディスプレイ
パネル２１００に印加する駆動信号を発生するための回
路であり、前記マルチプレクサ２１０３から入力される
画像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ２１
０２より入力される制御信号にもとづいて動作するもの
である。

【０２５１】以上、各部の機能を説明したが、図３５に
例示した構成により、本表示装置においては多様な画像
情報源より入力される画像情報をディスプレイパネル２
１００に表示することが可能である。

【０２５２】すなわち、テレビジョン放送をはじめとす
る各種の画像信号はデコーダ２１０４において逆変換さ
れた後、マルチプレクサ２１０３において適宜選択さ
れ、駆動回路２１０１に入力される。一方、ディスプレ
イコントローラ２１０２は、表示する画像信号に応じて
駆動回路２１０１の動作を制御するための制御信号を発
生する。駆動回路２１０１は、上記画像信号と制御信号
にもとづいてディスプレイパネル２１００に駆動信号を
印加する。

【０２５３】これにより、ディスプレイパネル２１００
において画像が表示される。これらの一連の動作は、Ｃ
ＰＵ２１０６により統括的に制御される。

【０２５４】また、本表示装置においては、前記デコー
ダ２１０４に内蔵する画像メモリや、画像生成回路２１
０７およびＣＰＵ２１０６が関与することにより、単に
複数の画像情報の中から選択したものを表示するだけで
なく、表示する画像情報に対して、たとえば拡大、縮
小、回転、移動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、
画像の縦横比変換などをはじめとする画像処理や、合
成、消去、接続、入れ換え、はめ込みなどをはじめとす
る画像編集を行うことも可能である。また、本実施例の
説明では特に触れなかったが、上記画像処理や画像編集
と同様に、音声情報に関しても処理や編集を行なうため
の専用回路を設けても良い。

【０２５５】したがって、本表示装置は、テレビジョン
放送の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止画像およ
び動画像を扱う画像編集機器、コンピュータの端末機
器、ワードプロセッサをはじめとする事務用端末機器、
ゲーム機などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、
産業用あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。

【０２５６】なお、上記図３５は、表面伝導型放出素子
を電子ビーム源とするディスプレイパネルを用いた表示
装置の構成の一例を示したにすぎず、これのみに限定さ
れるものでないことは言うまでもない。たとえば、図３
５の構成要素のうち使用目的上必要のない機能に関わる
回路は省いても差し支えない。またこれとは逆に、使用
目的によってはさらに構成要素を追加しても良い。たと
えば、本表示装置をテレビ電話機として応用する場合に
は、テレビカメラ、音声マイク、照明機、モデムを含む
送受信回路などを構成要素に追加するのが好適である。

【０２５７】本表示装置においては、とりわけ表面伝導
型放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルが
容易に薄形化できるため、表示装置全体の奥行きを小さ
くすることが可能である。それに加えて、表面伝導型放
出素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルは大画
面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れるため、本
表示装置は臨場感にあふれ迫力に富んだ画像を視認性良
く表示することが可能である。

【０２５８】

【発明の効果】本発明によれば、保持機能のより向上し
たスペーサを備える画像形成装置を提供できる。

【０２５９】また、本発明によれば、スペーサによる電
子の飛翔軌道のずれが極めて低減された、画像形成装置
を提供できる。

【０２６０】また、本発明によれば、高品位な画像を形
成し得る画像形成装置を提供できる。

【０２６１】また、本発明によれば、作業性、歩留まり
のより一層向上したスペーサの作成方法を含む画像形成
装置の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スペーサ形成に用いるスペーサ基材の一例を示
す図である。

【図２】スペーサ形成に用いるスペーサ基材の別の例を
示す図である。

【図３】図２のスペーサ基材から作成されたスペーサを
画像形成装置内に配置した例を示す図である。

【図４】スペーサ形成に用いるスペーサ基材の更に別の
例を示す図である。

【図５】図４のスペーサ基材から作成されたスペーサを
画像形成装置内に配置した例を示す図である。

【図６】画像形成装置内におけるスペーサの不良接続状
態を説明するための図である。

【図７】画像形成装置内におけるスペーサの正常接続状
態を説明するための図である。

【図８】コンタクトホールを有するスペーサを画像形成
装置内に配置した例を示す図である。

【図９】図８のスペーサを形成するためのスペーサ基材
の例を示す図である。

【図１０】図８のスペーサの作成方法の一部を説明する
ための図である。

【図１１】画像形成装置内におけるスペーサの不良接続
状態の別の例を説明するための図である。

【図１２】画像形成装置内におけるスペーサの正常接続
状態の別の例を説明するための図である。

【図１３】図１２のスペーサを形成するためのスペーサ
基板の例を示す図である。

【図１４】スペーサ形成に用いるスペーサ基材の更に別
の例を示す図である。

【図１５】スペーサ形成に用いるスペーサ基材の更に別
の例を示す図である。

【図１６】スペーサ形成に用いるスペーサ基材の更に別
の例を示す図である。

【図１７】スペーサを画像形成装置内に配置した別の例
を示す図である。

【図１８】図１７のスペーサを形成するためのスペーサ
基材の例を示す図である。

【図１９】本発明の実施例である画像表示装置の、表示
パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。

【図２０】実施例で用いたマルチ電子ビーム源の基板の
平面図である。

【図２１】実施例で用いたマルチ電子ビーム源の基板の
一部断面図である。

【図２２】表示パネルのフェースプレートの蛍光体配列
を例示した平面図である。

【図２３】本発明の実施例である表示パネルのＡ−Ａ′
断面図である。

【図２４】（ａ）は実施例で用いた平面型の表面伝導型
放出素子の平面図、（ｂ）はその断面図である。

【図２５】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図である。

【図２６】通電フォーミング処理の際の印加電圧波形を
示す図である。

【図２７】（ａ）は通電活性化処理の際の印加電圧波形
を示す図、（ｂ）は放出電流Ｉｅの変化を示す図であ
る。

【図２８】実施例で用いた垂直型の表面伝導型放出素子
の断面図である。

【図２９】垂直型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図である。

【図３０】実施例で用いた表面伝導型放出素子の典型的
な特性を示すグラフである。

【図３１】本発明の実施例である画像表示装置の駆動回
路の概略構成を示すブロック図である。

【図３２】はしご型配置の電子源の一例を示す模式図で
ある。

【図３３】はしご型配置の電子源を備えた画像形成装置
におけるパネル構造の一例を示す模式図である。

【図３４】蛍光体の他の構成例を説明する為の図であ
る。

【図３５】多機能画像表示装置のブロック図である。

【図３６】スペーサ表面に導電性膜が配置される例を説
明する為の図である。

【図３７】従来の表面伝導型放出素子の一例を示す図で
ある。

【図３８】従来のＦＥ型素子の一例を示す図である。

【図３９】従来のＭＩＭ型素子の一例を示す図である。

【図４０】画像表示装置の表示パネルの一部を切り欠い
て示した斜視図である。

【符号の説明】

１１，２２，６１，８３，１０１，１２３，１３１ス
ペーサ基板１２，３４，８４高抵抗膜１３，３５，６３，８５，１２５，１３３中間層部１４，６４，１０３，１３２切断部２３切断面３１，８１，１２１フェースプレート基板３２，８２，１２２電子源基板３３スペーサ基板３６，８６，１２６導電性接続部３７，８７，１２７配線部５１，６５コンタクトホール１０２溝部１０１２電子源１０１５リアプレート１０１７フェースプレート１０１６支持枠１０２０スペーサ１絶縁性基板１１高抵抗膜１０１８蛍光膜１０１９メタルバック１７０１表示パネル１７０２走査回路１７０３制御回路１７０４シフトレジスタ１７０５ラインメモリ１７０６同期信号分離回路１７０７変調信号発生器２１００ディスプレイパネル２１０１駆動回路２１０２ディスプレイパネルコントローラ２１０３マルチプレクサ２１０４デコーダ２１０５入出力インターフェース回路２１０６ＣＰＵ２１０７画像生成回路２１０８，２１０９，２１１０画像メモリインターフ
ェース回路２１１１画像入力インターフェース回路２１１２，２１１３ＴＶ信号受信回路２１１４入力部３００１絶縁性基板３００２電子放出部形成用薄膜３００３，３１０１電子放出部３００４電子放出部を含む薄膜３１０２，３１０３素子電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 29/87 Ｈ０１Ｊ 29/87 31/12 31/12 ＣＨ０４Ｎ 5/68 Ｈ０４Ｎ 5/68 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに間隔をおいて配置された第１の基
板と第２の基板とを含む部材にて構成された容器と、該
容器の内部に配置された、画像形成手段及び前記間隔を
保持するスペーサとを備える画像形成装置の製造方法で
あって、スペーサ基材に溝を形成し、該溝部にて切断す
ることで所望形状のスペーサを形成する工程と、前記ス
ペーサを前記切断面にて前記第１の基板または前記第２
の基板に当接する工程とを有することを特徴とする画像
形成装置の製造方法。
【請求項２】前記所望形状のスペーサを形成する工程
は、該スペーサ基材から所望形状のスペーサの複数を形
成する工程を含む請求項１に記載の画像形成装置の製造
方法。
【請求項３】前記所望形状のスペーサを形成する工程
は、前記スペーサ基材の溝部に導電性膜を形成し、該溝
部にて切断することで所望形状のスペーサを形成する工
程を含む請求項１に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項４】前記所望形状のスペーサを形成する工程
は、前記溝が形成されたスペーサ基材の表面に導電性膜
を形成し、該溝部にて切断することで所望形状のスペー
サを形成する工程を含む請求項１に記載の画像形成装置
の製造方法。
【請求項５】前記所望形状のスペーサを形成する工程
は、前記溝が形成されたスペーサ基材の表面に第１の導
電性膜を形成する工程と、前記溝部に前記第１の導電性
膜よりも低抵抗な第２の導電性膜を形成する工程と、該
溝部にて切断することで所望形状のスペーサを形成する
工程とを含む請求項１に記載の画像形成装置の製造方
法。
【請求項６】前記溝は、テーパー形状を有する請求項
１に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項７】互いに間隔をおいて配置された第１の基
板と第２の基板とを含む部材にて構成された容器と、該
容器の内部に配置された、画像形成手段及び前記間隔を
保持するスペーサとを備える画像形成装置の製造方法で
あって、スペーサ基材の表面に第１の導電性膜と、前記
第１の基板または前記第２の基板との当接部にあたる前
記スペーサ基材の端部に前記第１の導電性膜よりも低抵
抗な第２の導電性膜とを形成する工程と、前記第１及び
第２の導電性膜が形成されたスペーサ基材を切断するこ
とで所望形状のスペーサを形成する工程と、前記スペー
サを、前記第１の基板または前記第２の基板に当接する
工程とを有することを特徴とする画像形成装置の製造方
法。
【請求項８】互いに間隔をおいて配置された第１の基
板と第２の基板とを含む部材にて構成された容器と、該
容器の内部に配置された、画像形成手段及び前記間隔を
保持し前記第１の基板または前記第２の基板との当接部
に導電性膜を有するスペーサとを備える画像形成装置の
製造方法であって、スペーサ基材の端部を導電性物質の
含有溶液に浸漬することで該スペーサ基材に該溶液を転
写する工程と、該導電性物質を加熱し導電性膜とする工
程と、該スペーサ基材の該導電性膜の形成された端部を
前記第１の基板または前記第２の基板に当接する工程と
を有することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
【請求項９】更に、スペーサ基材表面に前記導電性膜
よりも高抵抗の導電性膜を形成する工程を有する請求項
８に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１０】互いに間隔をおいて配置された第１の
基板と第２の基板とを含む部材にて構成された容器と、
該容器の内部に配置された、画像形成手段及び前記間隔
を保持し前記第１の基板または前記第２の基板との当接
部に導電性膜を有するスペーサとを備える画像形成装置
の製造方法であって、加熱延伸により形成されたスペー
サ基材の端部を導電性物質の含有溶液に浸漬することで
該スペーサ基材に該溶液を転写する工程と、該導電性物
質を加熱し導電性膜とする工程と、該スペーサ基材の該
導電性膜の形成された端部を前記第１の基板または前記
第２の基板に当接する工程とを有することを特徴とする
画像形成装置の製造方法。
【請求項１１】更に、スペーサ基材表面に前記導電性
膜よりも高抵抗の導電性膜を形成する工程を有する請求
項１０に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１２】前記第１の基板には電子放出素子が配
置されており、前記第２の基板には、該電子放出素子か
らの電子の照射により画像を形成する画像形成部材が配
置されている請求項１〜１１のいずれかに記載の画像形
成装置の製造方法。
【請求項１３】前記第１の基板には、複数の行方向配
線と複数の列方向配線とでマトリクス配線された複数の
電子放出素子が配置されており、前記第２の基板には、
該電子放出素子からの電子を加速する電極と該電子の照
射により発光する発光体とが配置されている請求項１〜
１１のいずれかに記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１４】前記スペーサは、前記行方向配線ある
いは前記列方向配線と前記加速電極とに当接される請求
項１３に記載の画像形成装置の製造方法。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれかに記載の画
像形成装置の製造方法により作製された画像形成装置。