JP2002015685A

JP2002015685A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002015685A
Application number: JP2000199126A
Authority: JP
Inventors: Yasuto Muramoto; 康人村元; Masafumi Kato; 雅史加藤; Yasuhiko Nishioka; 尉彦西岡; Kiyohiro Sakasegawa; 清浩逆瀬川; Kouji Hamada; 浩児濱田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造で画像の表示ムラを小さくできると
ともに、容易に作製できる画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の電子放出素子６が設けられた背面板
２と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層
７Ｒ、７Ｇ、７Ｂを行方向に形成してなる単位画素８を
同色の蛍光体層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂが同じ列となるように
行方向および列方向にマトリックス状に配列してなる正
面板３とを具備するとともに、両基板２、３を平行に配
設してなり、背面板２と正面板３との間に配設され両基
板２、３を所定の間隔にて支持するためのスペーサ１０
と、正面板３表面から背面板２に向かって突出する突起
部材１１とを設けるとともに、スペーサ１０を２つ以上
の単位画素８の列毎に配設し、かつ突起部材１１を少な
くともスペーサ１０間の単位画素８の列間に配設した画
像形成装置１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子と蛍
光体層とを備える画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来から画像形成装置として多用されてき
たＣＲＴは、容積及び重量が大で高電圧が必要であると
いう欠点から、近年のマルチメディアの浸透に伴い、情
報のインターフェースとして発光ダイオード（ＬＥＤ）
や液晶表示素子（ＬＣＤ）、あるいはＰＤＰ(Plasma Di
splay Panel)、ＦＥＤ(Field Emission Display)等の大
画面で高画質、その上、軽量薄型で設置場所を選ばない
などの特徴を有する平面画像形成装置が開発され、これ
らの利用範囲が拡大しつつある。

【０００３】これらの中でも、背面板と正面板をなす一
対の絶縁基板を対向配置した平板状の真空容器を形成
し、真空容器内の背面板内面に電子を放出する電子放出
素子群を設けると共に、前記真空容器の正面板内面のそ
れぞれの前記電子放出素子と対向する位置には例えば電
子線の照射によってそれぞれＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）
に発光する複数色の蛍光体層が規則的に配列した単位画
素を形成し、特定の前記電子放出素子から電子を放出さ
せて各蛍光体層に照射することにより画像を形成するＦ
ＥＤパネルは、視野角が広く、消費電力が小さいという
点で有望視されている。

【０００４】上記平面画像形成装置においては、真空容
器を形成して容器内部を例えば１０ ^-3Ｐａより高真空と
する必要があるが、パネルの表示面積が大きくなるに従
い、特にパネルの中央部付近で正面板と背面板が大気圧
によって押されて歪みや撓みが発生し、正面板と背面板
間の距離が変化して蛍光体層の発光ムラが生じたり、著
しい場合は正面板と背面板の変形や破壊が生じるという
問題があった。そこで、特公平２−４０５４２号公報に
記載されるように、正面板と背面板間を一定の間隔に保
持するためにスペーサを配設することが行われている。

【０００５】一方、ＦＥＤパネルにおいては、電子ビー
ムの異常放電の発生を抑制する等の目的から、電子放出
素子と蛍光体層との間隔、つまりスペーサの高さを５０
０μｍ以上とする必要があるが、かかるスペーサを形成
する方法として、例えば、特開平１１−１８５６７５号
公報には、サンドブラスト法やスクリーン印刷法等によ
って全ての各色の蛍光体層間に絶縁材料からなるスペー
サを配置することが記載されているが、隔壁の高さが高
いために安定して寸法精度のよいスペーサを形成するこ
とができないという問題があった。

【０００６】そこで、上記スペーサを形成するには、ス
ペーサ形状に切り出したガラス板等の側面を接着剤等に
よって正面板や背面板等の基板表面に貼り合わせること
によって行われているが、工程上の理由から、スペーサ
同士の間隔を狭くするには限界があり、複数の単位画素
を挟んでスペーサが配設されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように複数の単位画素を挟んでスペーサを配設したＦＥ
Ｄパネルにおいては、電子放出素子から放出された電子
の一部がスペーサに衝突したり、放出電子の作用でイオ
ン化したイオンがスペーサに付着する、あるいは全面板
に到達した電子が一部反射、散乱して、その一部がスペ
ーサに衝突する等により、スペーサが帯電しやすく、こ
れによって、電子放出素子から放出された電子はその軌
道を曲げられ、蛍光体層に到達する電子密度が低下して
部分的に発光輝度が低下することから、スペーサ形成部
に隣接する蛍光体層の発光輝度のみが低下して、パネル
の表示にムラができたり、帯電量の変化によって画像の
歪みが変化し画像の揺らぎが生じるという問題があっ
た。

【０００８】そこで、特開平１０−３３４８３３号公報
では、スペーサの壁面の一部に電子の軌道を補正する電
極を設けることが記載されているが、パネルの製造工程
が複雑になるとともに、スペーサの帯電量の時間的変化
を電子の軌道を補正する電極に入力する信号にフィード
バックする必要があることから構造が複雑になるという
問題もあった。

【０００９】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、その目的は、簡単な構造で画像の表示ムラを
小さくできるとともに、容易に作製できる画像形成装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題に
対しスペーサの配設方法について検討した結果、スペー
サを複数の前記単位画素を挟むように配設するととも
に、前記スペーサ形成部以外の前記複数の単位画素間の
前記正面板表面から前記背面板に向かって突出する突起
部材を配設することによって、スペーサおよび突起部材
がともに帯電しても前記スペーサおよび突起部材に隣接
する特定の蛍光体層全ての発光輝度が均一に低下するこ
とから、スペーサの帯電によって生じる表示ムラを目立
たなくできることを見いだした。

【００１１】すなわち、本発明の画像形成装置は、複数
の電子放出素子が設けられた背面板と、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を行方向に形成して
なる単位画素を同色の蛍光体層が同じ列となるように行
方向および列方向にマトリックス状に配列してなる正面
板とを具備するとともに、両基板を平行に配設してなる
ものであって、前記背面板と正面板との間に配設され両
基板を所定の間隔にて支持するためのスペーサと、前記
正面板表面から前記背面板に向かって突出する突起部材
とを設けるとともに、前記スペーサを２つ以上の前記単
位画素列毎に配設し、かつ前記突起部材を少なくとも前
記スペーサ間の前記単位画素列間に配設してなることを
特徴とするものである。

【００１２】ここで、前記スペーサ形成列以外の全ての
蛍光体層列間に前記突起部材を配設してなることが望ま
しい。

【００１３】また、本発明の他の画像形成装置は、複数
の電子放出素子が設けられた背面板と、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を行方向に形成して
なる単位画素を行方向および列方向にマトリックス状に
配列してなる正面板とを具備するとともに、両基板を平
行に配設してなるものであって、前記背面板と正面板と
の間にて配設され両基板を所定の間隔にて支持するため
のスペーサと、前記正面板表面から前記背面板に向かっ
て突出する突起部材とを設けるとともに、前記スペーサ
を３つ以上の前記単位画素行毎に配設し、かつ前記突起
部材を前記スペーサ間の前記単位画素行間に配設してな
ることを特徴とするものである。

【００１４】本発明のさらに他の画像形成装置は、複数
の電子放出素子が設けられた背面板と、行方向にＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を行方向
に形成してなる単位画素を行方向および列方向にマトリ
ックス状に配列してなる正面板とを具備するとともに、
両基板を平行に配設してなるものであって、前記背面板
と正面板との間にて配設され両基板を所定の間隔にて支
持するためのスペーサと、前記正面板表面から前記背面
板に向かって突出する突起部材とを設けるとともに、前
記スペーサを４つ以上の偶数行の前記単位画素行毎に配
設し、かつ前記突起部材を前記スペーサから前記単位画
素行を２行毎に配設してなることを特徴とするものであ
る。

【００１５】ここで、前記突起部材を前記正面板および
前記背面板の間隔よりも低く形成するとともに、前記突
起部材の高さが前記スペーサの高さの２０〜６０％であ
ることが望ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置の一例であ
る電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ）について図１の概
略断面図を基に説明する。ＦＥＤ１は、所定間隔で離間
して平行に形成された背面板２と正面板３とが、それら
の周縁部に配設された枠体４とそれぞれ接合し、背面板
２、正面板３、枠体４によってＦＥＤ１内部が封止され
ている。

【００１７】また、背面板２表面には、正電極及び負電
極をなすそれぞれの導体層（図示せず。）が交差するよ
うに配置されて、該交差点で電子放出素子６が構成され
ている。なお、本発明では、上述した正、負電極間に絶
縁体を介装した電子放出素子６に限定されるものではな
く、例えば、表面伝導型や電界放出型の電子放出素子で
あってもよい。

【００１８】一方、正面板３のパネル５内面には、電子
放出素子６に対向してそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ等に発光する
複数色の蛍光体層７が規則的に配列したものを１組とし
た単位画素８が複数配列し、電子放出素子６への入力信
号に応じて放出された電子がそれぞれの電子放出素子６
と対向する蛍光体層７に衝突することによって正面板３
側にて発光する。

【００１９】蛍光体層７の具体的な配列は、図２に示す
ように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つ（３色）
の各蛍光体層７を行方向に形成してなる単位画素８を同
色の蛍光体層７が同じ列となるように行方向（図２では
横方向）および列方向（図２では縦方向）にマトリック
ス状に配列してなるもの（図２（ａ）〜（ｃ））、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を行方向
に形成してなる単位画素８を、隣接する行間で１／２単
位画素長さ列方向にずれて、一方の列の単位画素のＲ
（赤）、Ｇ（緑）の蛍光体層間に、隣接する列のＢ
（青）が配置されるように行方向および列方向にマトリ
ックス状に配列してなるもの（図２（ｄ））等が好適に
挙げられる。

【００２０】また、本発明によれば、ＦＥＤ１内には背
面板２と正面板３とを所定の間隔にて支持するために、
複数のスペーサ１０が設けられており、このスペーサ１
０の高さｘの調整によって、背面板２と正面板３との距
離はｘに一定に保持されている。なお、図１によれば、
複数のスペーサ１０、１０はリブ状（長尺状）の形状か
らなり、互いに並列になるように配設されている。さら
に、本発明によれば、正面板３における所定の蛍光体層
７間において、正面板３から背面板２側に向かって突出
した突出部材１１が配設されている。

【００２１】そして、本発明によれば、スペーサ１０を
２つ以上の単位画素８（蛍光体層７Ｒ−蛍光体層７Ｇ−
蛍光体層７Ｂ）の列毎に配設し、かつ突起部材１１を少
なくともスペーサ１０間の単位画素列８間に配設するこ
とが重要である。

【００２２】これによって、スペーサ１０および突起部
材１１がともに帯電しても前記スペーサ１０および突起
部材１１に隣接する単位画素８の端部に位置する特定色
の蛍光体層（図１では蛍光体層７Ｂと蛍光体層７Ｒとの
間）の発光輝度が均一に低下することから、突起部材１
１を形成することなく特定の単位画素間にスペーサ１０
のみを形成した場合に比べてスペーサ１０の帯電によっ
て生じる表示ムラを目立たなくできる。

【００２３】この蛍光体層７とスペーサ１０と突起部材
１１との配置の具体的構造を図２（ａ）に示した。図２
（ａ）に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
３色の蛍光体層７を行方向に形成してなる単位画素８を
同色の蛍光体層が同じ列となるように行方向および列方
向にマトリックス状に配列してなる蛍光体層７マトリッ
クスに対して、スペーサ１０を３列の単位画素８ａ，８
ｂ，８ｃを一組とする各列毎に配設し、かつ突起部材１
１をスペーサ１０間の単位画素８の各列間、即ち、図２
（ａ）の単位画素８ａと単位画素８ｂとの間、および単
位画素８ｂと単位画素８ｃとの間に配設したものが好適
である。

【００２４】また、上記態様においては、突起部材１１
をスペーサ１０間の単位画素８の各列間のみに形成した
が、この突起部材１１は、単位画素８の各列間のみに加
え、スペーサ１０形成列以外の全ての蛍光体層７Ｒ、
Ｇ，Ｂの各層間に配設してもよく、この場合には色の違
いによる発光輝度の差を小さくすることができる。

【００２５】上記構成の具体的な配置としては、図２
（ｂ）に示すように、（ａ）の単位画素８ａ，８ｂの２
列毎（蛍光体層７の６列毎）にスペーサ１０を形成し、
それ以外の全ての蛍光体層７（７Ｒ−７Ｇ、７Ｇ−７
Ｂ、７Ｂ−７Ｒ）の列間の全てに突起部材１１を配設し
たものが好適に挙げられる。なお、かかる構造の概略断
面図を図３に示した。

【００２６】さらに、本発明によれば、上述したよう
に、蛍光体層７を行方向に配列した単位画素８を行方向
および列方向にマトリックス状に形成した配置に対し
て、必ずしもスペーサ１０および突起部材１１を列間に
形成したものに限定されるものではなく、スペーサ１０
および突起部材１１を上記マトリックスに対して行間に
形成したものであってもよい。

【００２７】この場合には、上記蛍光体層７の配置に対
して、スペーサ１０を３つ以上の単位画素８の行毎に配
設し、かつ突起部材１１をスペーサ１０間の単位画素８
の行間に配設した配置となる。

【００２８】具体的には、図２の（ｃ）に示すように、
（ａ）、（ｂ）の同色の蛍光体層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂがそ
れぞれ同じ列となるように蛍光体層７および単位画素８
が配置された配列に対して、スペーサ１０を単位画素８
の４行毎に配設し、かつ突起部材１１をスペーサ１０間
のそれぞれの単位画素８の各行間に配設した配置が好適
に挙げられる。

【００２９】さらに、上記配置については、突起部材１
１を各単位画素８のスペーサ形成行以外の全ての行間に
配設したものであったが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、スペーサ１０を４つ以上の偶数行の単位画
素８の行毎に配設し、かつ突起部材１１をスペーサから
前記単位画素８の２行毎に配設することができる。この
場合であっても特定の蛍光体層７間（単位画素８）間に
配設されたスペーサ１０によって特定の蛍光体層７のみ
の輝度が低下して表示ムラとなることを効果的に高価に
防止できる。

【００３０】上記構成の具体的な配置は、図２の（ｄ）
に示すように、スペーサ１０を単位画素８の４行毎に行
間に配設し、かつ突起部材１１をスペーサ１０から単位
画素８の２行毎に配設した配置が好適に挙げられる。

【００３１】なお、図２（ｄ）によれば、蛍光体層７
（単位画素８）の配列は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の３色の蛍光体層を行方向に形成してなる単位画
素８を、隣接する行間で１／２単位画素長さ列方向にず
れて、一方の列の単位画素８のＲ（赤）、Ｇ（緑）の蛍
光体層間に、隣接する列のＢ（青）が配置されるように
行方向および列方向にマトリックス状に配列したものか
らなる。

【００３２】また、図２（ｄ）の蛍光体層７（単位画素
８）の配列は、上記以外に、図２（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、同色の蛍光体層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂがそれぞれ同
じ列となるように蛍光体層７および単位画素８が配置さ
れた配列であってもよい。さらに、図２（ａ）〜（ｃ）
の蛍光体層７（単位画素８）の配列を図２（ｄ）の配列
とすることもできる。

【００３３】また、突起部材１１はスペーサ１０に比べ
正面板に対する形成ずれ、特に傾きに対する電子ビーム
の影響が小さいことから、スペーサ１０を数多く配設す
る場合に比べ表示ムラを小さくし生産歩留まりを高める
ことができ、かつスペーサ１０の材料の使用量が少なく
て済みコスト的にも優れるとともに、画像形成装置内を
真空に引くときの排気効率に優れるとのメリットもあ
る。

【００３４】なお、スペーサ１０および突起部材１１は
リブ状（長尺状）に限定されるものではなく、例えば、
長さ方向に一部が欠落した短冊状、格子状であってもよ
い。

【００３５】また、上記突起部材１１は、隣接する蛍光
体層７に照射される電子の軌道に対しスペーサ１０に近
似する影響を与えるため、および突起部材１１の製造歩
留まりを高める点で、突起部材１１が背面板２および正
面板３の間隔よりも短い、すなわち、突起部材１１の高
さｙがスペーサ１０の高さｘよりも低いこと、特に、ス
ペーサ１０の高さｘに対する突起部材１１の高さｘが２
０〜６０％、特に３０〜５０％であることが望ましい。

【００３６】さらに、突起部材１１の形状は、特に、正
面板３との接着面がスペーサ１０の正面板３との接着面
の形状と同じであることが望ましく、また、電子ビーム
の軌道のゆがみを調整できる点で、断面形状が矩形、そ
の先端にテーパや曲率半径１０μｍ以上のＲ部を有する
もの、台形形状等が使用可能である。

【００３７】また、スペーサ１０および突起部材１１
は、石英ガラス、ソーダライムガラス、低ソーダガラ
ス、鉛アルカリケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、ビス
マス系ガラス等のガラス中に、所望により、ＴｉＯ₂、
ＺｒＯ₂、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、Ｆｅ₂
Ｏ₃、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＭｎＯ₂、ＳｉＯ₂、ＢＮ、Ａｌ₂
Ｏ₃等のセラミックス、珪酸アルミニウム系ガラス（ガ
ラス転移点６５０℃以上）等のガラス粒子等の無機質フ
ィラーおよびＡｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｚ
ｎ、Ｓｎ等の金属等を分散せしめたものにて使用され
る。

【００３８】背面板２および正面板３は、石英ガラス、
ソーダライムガラス、低ソーダガラス、鉛アルカリケイ
酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、ビスマス系ガラス等のガ
ラス基板、アルミナ、シリカ等のセラミックス基板、中
でも高歪点の低ソーダガラスからなり、特に、正面板３
は透明な材料にて形成される。

【００３９】さらに、電子放出素子６を形成する前記正
電極および負電極用の導体層は、銀（Ａｇ）、アルミニ
ウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、金
（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）等の金属またはそれぞれ
を主成分とする合金、及び、アモルファスシリコン、ポ
リシリコン、グラファイト等を用いることができる。ま
た、正電極用導体層と負電極用導体層との交差点にはＳ
ｉ、Ｔｉ、Ｇａ、Ｗ、Ａｌ、Ｐｄ等の酸化物や窒化物か
ら選ばれる少なくとも１種からなる絶縁体が介層され
る。

【００４０】また、所望により電子放出素子６への不純
物の拡散防止のために背面板２と電子放出素子６との間
にシリカ、窒化ケイ素等のセラミックス薄膜等からなる
拡散防止層１２が介在することが望ましい。

【００４１】さらに、正面板３表面の蛍光体層７形成部
以外の特定の位置には、ＦＥＤ１における色のにじみを
防止して表示画面のコントラストを高めシャープな画像
を得るためにブラックマトリックス１３が配置されるこ
とが望ましい。ブラックマトリックス１３は黒色または
暗色となる材料からなり、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｍｎ等の酸化物粉末と低融点ガラスとの混合物や金属ク
ロム、グラファイト等を用いることができる。

【００４２】また、図１によれば、正面板３と蛍光体層
７との間には、電子放出素子６から蛍光体層７に向かっ
て放出される電子を加速するために、透明なＩＴＯ（イ
ンジウム−錫酸化物）膜１４を形成されているが、本発
明はこれに限られるものではなく、前記電子ビームを加
速するため、および蛍光体層７の散乱した発光を反射し
て発光輝度を高めるために、ＩＴＯ膜１４に代えて正面
板３の蛍光体層７表面に、例えば１００〜３００ｎｍの
アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属箔からなるメタルバック
（図示せず。）を形成することが望ましい。

【００４３】次に、本発明の画像形成装置の製造方法の
一例について説明する。まず、上述した材料からなる正
面板３を作製し、所定形状にカットした後、格子状のブ
ラックマトリックスをフォトリソグラフィ法、印刷法等
により形成し、該ブラックマトリックスによって囲まれ
た領域の所定の位置に、フォトリソグラフィ法、印刷
法、インクジェット法等の公知の方法により蛍光体層７
を形成する。なお、スペーサ１０の正面板３への接合強
度向上の点で、蛍光体層７は正面板３のスペーサ１０形
成部にはマスク等を用いて形成しないことが望ましい。

【００４４】また、蛍光体層７に蓄積される電荷を逃が
すため、正面板３と蛍光体層７との間にペースト塗布
法、蒸着法等によりＩＴＯ膜１４を形成するか、または
アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、白金（Ｐｔ）、等からなり５０〜２００ｎｍ程度
の厚みを有する箔からなるメタルバック（図示せず。）
を蛍光体層７表面に蒸着法などによって形成することが
望ましく、さらに、蛍光体層７の損傷を防ぐため、また
前記メタルバックを薄くかつ均一な厚みに形成するため
に樹脂からなる保護層（図示せず）を蛍光体層７表面に
形成することが望ましい。

【００４５】なお、この保護層は後述のバインダ、溶剤
の他、消泡材やレベリング材等を添加した樹脂ペースト
をフォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法
等にて形成でき、後述の熱処理により消失することが望
ましい。

【００４６】次に、正面板３表面に突起部材１１を形成
する。スペーサ１０と突起部材１１とを形成する具体的
な方法の一例として、まず、突起部材１１を先に形成し
た後、スペーサ１０を貼り合わせる方法について説明す
る。

【００４７】まず、突起部材１１を形成するためのペー
ストを作製する。具体的には、例えば、平均粒径１０μ
ｍ以下の上述したガラス粉末に対して、所望により平均
粒径１０μｍ以下の無機質フィラーと、上述した金属粉
末、特に、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｕの群から選ば
れる少なくとも１種の金属粉末とを添加し、有機バイン
ダ、溶剤等の有機物成分を添加、混練することによっ
て、ペーストを作製する。

【００４８】次に、突起部材１１の具体的な形成方法と
しては、（ａ）前記ペーストを複数回印刷塗布して突起
部材用成形体を形成する方法、（ｂ）ゴム、金属、セラ
ミックス等からなる成形型内に前記突起部材用ペースト
を充填し、前記成形型を正面板３の保護層２０表面に転
写する方法、（ｃ）正面板３表面に前記ペーストを用い
て所望の厚みのシートを形成し、該シートの表面に突起
部材形状の溝が形成された剛性の高い平板状の成形型を
配置して押圧した後、該成形型を抜き取る方法、（ｄ）
前記シート表面にスペーサ形状の溝が形成された剛性が
高いロール状の成形型を配置し、押圧しながら回転移動
させ、突起部材用成形体を形成する方法、（ｅ）サンド
ブラスト法、（ｆ）突起部材を別途形成し、ガラスフリ
ット等の接着剤により背面板の所定位置に接着する方法
等が使用可能である。

【００４９】上記方法の中でも、微細な突起部材を精度
よく形成できる点で方法（ａ）〜（ｅ）、特に（ｂ）を
用いることが望ましい。

【００５０】その後、突起部材用成形体が形成された基
板を、例えば、４２０〜４８０℃にて焼成することによ
り正面板と一体に形成された突起部材を形成することが
できる。

【００５１】一方、スペーサ１０を別途作製し、先端に
ガラスフリット等の接着剤を塗布して正面板３の所定位
置に載置し、所定温度に加熱して接着、固定する方法に
よってスペーサ１０および突起部材１１を形成すること
ができる。

【００５２】他方、上述した材料からなる背面板２表面
に、フォトリソグラフィ法等により上述した材料からな
る導体層を正電極用導体層と負電極用導体層とが所定の
位置で交差するように被着形成し、かつその交差点には
スパッタリング法、蒸着法、イオンビームスパッタリン
グ法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等により上述した材料からな
る絶縁体が介装されることによって電子放出素子６を形
成する。

【００５３】そして、背面板２と正面板３との間に枠体
４を配置するとともに、フリットガラス等の接着剤を印
刷法により背面板４のスペーサ１０および枠体４を固着
する部分、および／またはスペーサおよび枠体４の先端
面に塗布し、上述した正面板３表面に形成されたスペー
サ１０の先端面を背面板２の所定の位置に位置合わせし
て４００〜５００℃で熱処理することによって枠体４お
よびスペーサ１０を貼り合わせた後、パネルの一端に真
空ポンプを配設してパネル５内を１０^-4Ｐａ程度まで真
空減圧して封止することにより、本発明の画像形成装置
を作製することができる。

【００５４】上記方法によれば、多数本配置が必要な突
起部材１１を生産性よく形成することができるととも
に、高さの高いスペーサ１０を焼成収縮等によって寸法
精度が低下することなく精度よく形成することができ
る。なお、スペーサ１０は製造の容易性の点で、先に背
面板２表面に貼り合わせた後、突起部材１１を形成した
正面板３に貼り合わせてもよい。

【００５５】また、スペーサ１０と突起部材１１を形成
する方法としては、上記の方法以外に、スペーサ１０と
突起部材１１形状の溝を有する成形型等を用いて、該溝
内に上述した突起部材形成用のペーストを充填して正面
板３表面に転写し、焼成することにより、正面板３と一
体的にスペーサ１０と突起部材１１とを形成してもよ
い。この際、成形型を焼成または薬品により消失する部
材にて構成し、上記転写の際に成形型を消失させてもよ
い。

【００５６】さらに、上述した成形型を用いて突起部材
用、または突起部材用およびスペーサ用成形体を作製す
る場合には、突起部材１１間に生じる残渣を除去するこ
とが望ましい。

【００５７】残渣を除去する方法としては、刷毛等やブ
ラスト処理等によって除去する方法、高圧空気を送り込
んで除去する方法、超音波を加えて除去する方法、溶剤
によって溶かして除去する方法などを用いることができ
る。

【００５８】また、蛍光体層７は、スペーサ１０を正面
板３に一体化した後、被着形成してもよく、この場合、
上記同様にスペーサ１０を正面板３表面に形成した後、
スペーサ１０形成部以外の正面板３表面に上述の蛍光体
ペーストを用いてインクジェット法またはマスク等を用
いた印刷法等によって被着形成することができる。そし
て、蛍光体ペーストを被着形成した正面板３を４００〜
６００℃、特に４５０〜５００℃程度で熱処理してペー
ストを揮散除去することにより、蛍光体層７を形成する
ことができる。

【００５９】

【実施例】（実施例１）まず、７０ｍｍ×７０ｍｍ×２
ｍｍのソーダライムガラス基板の一方の表面に蒸着法に
よりＩＴＯ膜を形成し、さらに低融点ガラス粉末とＭｎ
Ｏ₂粉末を混合したペーストを用いて、スクリーン印刷
法によりブラックマトリックスを被着形成した。

【００６０】一方、平均粒径０．５μｍのＰｂＯ−Ｓｉ
Ｏ₂−ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃ガラス粉末に対して、ＴｉＯ₂粉
末、金属Ｓｉ粉末、金属Ｃｕ粉末、バインダ、溶剤、分
散剤を添加、混練してペーストを作製した。

【００６１】他方、スペーサおよび突起部材を形成する
ための溝部を有するウレタンゴムからなる成形型を準備
し、該溝部内に上記の突起部材形成用のペーストを充填
して乾燥した後、上記ＩＴＯ膜とブラックマトリックス
とを形成した正面板の所定位置に転写し、正面板表面に
突起部材用成形体を作製した。この突起部材成形体を形
成した基板を、大気中、５００℃で１０分間焼成するこ
とによって正面板と一体化した幅１５０μｍ×長さ５０
ｍｍで表１に示す高さの突起部材を作製した。

【００６２】また、インクジェット法によって正面板の
突起部材形成面の所定位置にＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体層形成
用ペーストを被着形成し、大気中、４５０℃で２０分間
加熱してペースト中の有機物成分を除去した。なお、蛍
光体層はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の単位画素間の
各列がピッチ１２６０μｍ、各行がピッチ７２０μｍで
配列された配置とし、突起部材および後述するスペーサ
はＢ−Ｒの蛍光体層行間に配設した。

【００６３】さらに、ガラス中にＡｇ粒子を分散させた
スペーサ用の基板を幅１５０μｍ×長さ５０ｍｍ×高さ
１０００μｍに切り出してＡｇ粉末を添加したフリット
ガラスによって正面板の所定位置に接着、固定し、Ｒ−
Ｇ−Ｂの配置からなる単位画素５組毎間にスペーサ７本
を、スペーサ形成部以外の単位画素間に突起部材２４本
を形成した。また、正面板の周縁部に枠体を接着、固定
した。

【００６４】一方、７０ｍｍ×７０ｍｍ×２ｍｍのソー
ダライムガラス基板の一方の表面に蒸着法により電子放
出素子を形成し、上記正面板のスペーサおよび枠体の先
端に上述したフリットガラスを塗布して背面板の所定位
置に載置、接着し、容器内が１０^-3Ｐａ以下となるよう
に真空排気した状態で封止、固定してＦＥＤを作製し
た。

【００６５】得られたＦＥＤについて、電子放出素子に
電圧を印加してパネルの全面を発光させ、発光ムラの有
無を確認した。また、上記同様にスペーサおよび突起部
材を正面板表面に形成したものを３枚作製し、形成した
スペーサおよび突起部材のうち、欠けや変形があったも
の、および先端が中心から５０μｍ以上傾いて形成され
たものを不良として、不良になったスペーサおよび突起
部材の個数を観察し、表１に示した。

【００６６】

【表１】

【００６７】表１の結果より、突起部材を形成しない試
料Ｎｏ．１では、スペーサ形成部付近の輝度が低く発光
ムラが見られた。

【００６８】これに対して、突起部材を形成した試料Ｎ
ｏ．２〜６では発光ムラの改善が見られ、特に突起部材
の高さが２００μｍ以上の試料Ｎｏ．３〜６では、発光
ムラも見られなかった。また、突起の高さが６００μｍ
以下の試料Ｎｏ．２〜５では、スペーサおよび突起部材
の形成歩留まりも高いものであった。

【００６９】（実施例２）実施例１の突起部材をスペー
サ形成列以外の蛍光体層列間全てに形成する以外は実施
例１のＮｏ．４と同様にＦＥＤを作製し、同様に評価し
た結果、発光ムラは見られなかった。

【００７０】（実施例３）実施例１と同じ配列の蛍光体
層および単位画素の行、列に対して、スペーサを３行毎
に配設し、かつ突起部材を前記スペーサ間の前記単位画
素行間に配設する以外は実施例１と同様にＦＥＤを作製
し、パネルを発光させたところ、全面が均一に発光し、
発光ムラは観察されなかった。

【００７１】（実施例４）実施例１の蛍光体層および単
位画素の配列を、図２（ｄ）のようにＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を行方向に形成して
なる単位画素を、隣接する行間で１／２単位画素長さ列
方向にずれて、一方の列の単位画素のＲ（赤）、Ｇ
（緑）の蛍光体層間に、隣接する列のＢ（青）が配置さ
れるように行方向および列方向にマトリックス状に配列
するとともに、スペーサを４行毎に配設し、かつ突起部
材を前記スペーサから２行毎の前記単位画素行間に１行
に配設する以外は実施例１と同様にＦＥＤを作製し、パ
ネルを発光させたところ、全面が均一に発光し、発光ム
ラは観察されなかった。

【００７２】

【発明の効果】以上、詳述したとおり、本発明の画像形
成装置によれば、スペーサとともに特定色の蛍光体層間
に突起部材を形成することによって、スペーサ形成部と
隣接する特定色の蛍光体層のみの発光輝度が低下して表
示ムラが生じることを防止し、特定色の蛍光体層の発光
輝度を全体的に低めることによって、上記表示ムラを抑
制することができる。

【００７３】また、高さの高いスペーサを高さの低い突
起部材にて代用することによって、生産性を向上させる
ことができるとともに、パネル内の排気効率を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図
である。

【図２】本発明の画像形成装置の蛍光体層、スペーサ、
突起部材の具体的な配置を説明するための図である。

【図３】本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略断
面図である。

【符号の説明】

１・・・画像形成装置（ＦＥＤ）２・・・背面板３・・・正面板４・・・枠体６・・・電子放出素子７・・・蛍光体層８・・・単位画素１０・・スペーサ１１・・突起部材１２・・拡散防止層１３・・ブラックマトリックス１４・・ＩＴＯ膜

フロントページの続き (72)発明者逆瀬川清浩鹿児島県国分市山下町１番４号京セラ株式会社総合研究所内 (72)発明者濱田浩児滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の６京セラ株式会社滋賀工場八日市ブロック内Ｆターム(参考） 5C032 AA01 CC10 CD04 5C036 CC13 EE02 EE09 EF01 EF06 EF09 EG01 EG28 EG36 EH04 5C094 AA03 AA43 BA12 BA32 CA19 CA24 EC03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電子放出素子が設けられた背面板
と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を
行方向に形成してなる単位画素を同色の蛍光体層が同じ
列となるように行方向および列方向にマトリックス状に
配列してなる正面板とを具備するとともに、両基板を平
行に配設してなる画像形成装置であって、前記背面板と正面板との間に配設され両基板を所定の間
隔にて支持するためのスペーサと、前記正面板表面から
前記背面板に向かって突出する突起部材とを設けるとと
もに、前記スペーサを２つ以上の前記単位画素列毎に配
設し、かつ前記突起部材を少なくとも前記スペーサ間の
前記単位画素列間に配設してなることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】前記スペーサ形成列以外の全ての蛍光体層
列間に前記突起部材を配設してなることを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】複数の電子放出素子が設けられた背面板
と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を
行方向に形成してなる単位画素を行方向および列方向に
マトリックス状に配列してなる正面板とを具備するとと
もに、両基板を平行に配設してなる画像形成装置であっ
て、前記背面板と正面板との間に配設され両基板を所定の間
隔にて支持するためのスペーサと、前記正面板表面から
前記背面板に向かって突出する突起部材とを設けるとと
もに、前記スペーサを３つ以上の前記単位画素行毎に配
設し、かつ前記突起部材を前記スペーサ間の前記単位画
素行間に配設してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】複数の電子放出素子が設けられた背面板
と、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を
行方向に形成してなる単位画素を行方向および列方向に
マトリックス状に配列してなる正面板とを具備するとと
もに、両基板を平行に配設してなる画像形成装置であっ
て、前記背面板と正面板との間に配設され両基板を所定
の間隔にて支持するためのスペーサと、前記正面板表面
から前記背面板に向かって突出する突起部材とを設ける
とともに、前記スペーサを４つ以上の偶数行の前記単位
画素行毎に配設し、かつ前記突起部材を前記スペーサか
ら前記単位画素行を２行毎に配設してなることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項５】前記突起部材を前記正面板および前記背面
板の間隔よりも低く形成するとともに、前記突起部材の
高さが前記スペーサの高さの２０〜６０％であることを
特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の画像形成装
置。