JP2003223858A

JP2003223858A - 電子線装置およびスペーサ

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Publication number: JP2003223858A
Application number: JP2002021868A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fushimi; 正弘伏見
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Filing date: 2002-01-30
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Abstract

(57)【要約】【課題】より高精度なビーム位置制御を実現する。【解決手段】スペーサの表面領域ａ、領域ｂの溝の深
さ（溝のピッチでもよいし、両方でもよい）を変更する
ことによって、フェースプレートとリアプレートとの間
の方向において、所望の抵抗分布を有するスペーサを形
成する。このようなスペーサを用いてスペーサの表面上
の抵抗分布を調整することによって、ビーム位置を所望
の位置に補正することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子を放出する電
子源が設けられ、画像を形成する画像形成装置等として
用いられる電子線装置と、該電子線装置に設けられた外
囲器を内部で支持するためのスペーサとに関し、特に、
表面伝導型電子放出素子を電子源とする電子線装置およ
びスペーサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子放出素子としては熱電子源と
冷陰極電子源の２種類が知られている。冷陰極電子源に
は電界放出型素子（ＦＥ型素子）、金属／絶縁層／金属
型素子（ＭＩＭ素子）、表面伝導型電子放出素子（ＳＣ
Ｅ素子）等がある。

【０００３】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜の膜面に平行な電流を流すと電子が
放出される現象を利用した電子放出素子である。このよ
うな表面伝導型電子放出素子としては、エリンソン等に
よるＳｎＯ₂ 薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜による
ものや、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるものや、カー
ボン薄膜によるもの等が報告されている。

【０００４】さらに、本出願人らは、この表面伝導型電
子放出素子に関する技術を開示している。例えば、特開
平０９−１０２２７１号公報や特開２０００−２５１６
６５号公報には、インクジェット塗布方法による表面伝
導型電子放出素子の作成に関する技術が開示されてい
る。また、特開昭６４−０３１３３２号公報、特開平０
７−３２６３１１号公報には、表面伝導型電子放出素子
が２次元のマトリクス状に配置された電子線装置が開示
されており、特開平０８−１８５８１８号公報、特開平
０９−０５０７５７号公報には、２次元マトリクス形状
に配置された表面伝導型電子放出素子の配線形成方法が
開示されており、特開平０６−３４２６３６号公報等に
は、そのような電子線装置の駆動方法が開示されてい
る。

【０００５】図１８は、これらの表面伝導型電子放出素
子の典型的な構成の１例であるＭ．ハートウェルの素子
構成を示す模式図である。図１８（ａ）はその表面伝導
型電子放出素子の上面図であり、図１８（ｂ）はその側
面図である。図１８（ａ）に示すように、基板１０１の
上には、素子電極１０２、１０３が形成されており、素
子電極１０２、１０３に跨るように導電性薄膜１０４が
形成されている。

【０００６】基板１０１は、ガラス等から構成されてい
る。基板１０１に適用されるガラスとしては、廉価な青
板ガラスが一般的であるが、この場合には、この青板ガ
ラスの上にナトリウムブロック層として、厚さ０．５μ
ｍのシリコン酸化膜（図１８では不図示）を形成する必
要がある。このシリコン酸化膜は、スパッタ法等で形成
される。この他に、基板１０１は、ナトリウム成分の少
ないガラスや、石英基板でも作製可能である。

【０００７】基板１０１の大きさや厚みは、基板１０１
上に設置される表面伝導型電子放出素子の個数や、各素
子の個々の形状に応じて適宜設定される。さらに、基板
１０１の大きさや厚みは、電子を真空中に放出するため
に設けられた容器の一部を基板１０１自体が構成してい
る場合には、その容器内部を真空に保持するための耐大
気圧構造等の力学的条件等にも依存する。

【０００８】素子電極１０２、１０３の材料としては、
一般的な導体材料、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、クロム
（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、白金（Ｐ
ｔ）、チタン（Ｔｉ）等の金属や、銀−パラジウム（Ｐ
ｄ−Ａｇ）等の金属が好適であり、金属酸化物とガラス
等から構成される印刷導体や、ＩＴＯ（インジウム−ス
ズ酸化物：ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｓｉｄｅ）等の
透明導電体などから適宜選択され得る。素子電極１０
２、１０３の膜厚は、好ましくは数百Åから数μｍの範
囲が適当である。

【０００９】素子電極１０２、１０３間の間隔Ｌ、素子
電極１０２、１０３の長さＷ、素子電極１０２、１０３
の形状は、表面伝導型電子放出素子が応用される形態等
に応じて適宜設計される。素子電極１０２、１０３間の
間隔Ｌは、好ましくは数千Åから１ｍｍであり、より好
ましくは、素子電極１０２．１０３間に印加する電圧等
を考慮して１μｍから１００μｍの範囲となっている。
また、素子電極１０２、１０３の長さＷは、好ましくは
素子電極１０２、１０３の抵抗値、電子放出特性を考慮
して、数μｍから数百μｍの範囲となっている。

【００１０】素子電極１０２、１０３は、市販の白金
（Ｐｔ）等の金属粒子を含有したペーストを、オフセッ
ト印刷等の印刷法によって塗布することによって形成す
ることができる。また、より精密なパターンを得る目的
で、白金（Ｐｔ）等を含有する感光性ペーストをスクリ
ーン印刷等の印刷法で塗布し、フォトマスクを用いて露
光、現像することによっても素子電極１０２、１０３を
形成することができる。

【００１１】素子電極１０２、１０３の形成工程終了
後、素子電極１０２、１０３に跨る形態で、導電性薄膜
１０４が作成される。導電性薄膜１０４としては、良好
な電子放出特性を得るために、微粒子で構成された微粒
子膜であることが特に好ましい。

【００１２】導電性薄膜１０４の膜厚は、素子電極１０
２、１０３へのステップカバレージ、素子電極１０２、
１０３間の抵抗値、および後述するフォーミング処理の
条件などを考慮して適宜設定されるが、好ましくは数Å
から数千Åであり、さらに好ましくは１０Åから５００
Åの範囲とするのがよい。

【００１３】本出願人らの研究によると、導電性薄膜１
０４の材料としては、一般にパラジウム（Ｐｄ）が適し
ているが、これには制限されない。また、導電性薄膜１
０４の成膜形成方法は、スパッタ法、溶液塗布後に焼成
する方法などが適宜用いられる。

【００１４】溶液塗布後に焼成する方法の１つに、有機
パラジウム溶液を塗付後、焼成し、導電性膜１０４とし
て酸化パラジウム（ＰｄＯ）膜を形成する方法がある。
この方法では、酸化パラジウム膜形成後、水素が共存す
る還元雰囲気下でその膜を通電加熱してパラジウム（Ｐ
ｄ）膜とするとともに、その膜に亀裂を形成する。この
亀裂が電子放出部１０５となる。

【００１５】なお、図１８では、簡略化の観点から、電
子放出部１０５を導電性薄膜１０４の中央に矩形の形状
で示した。しかし、これは、実際の電子放出部１０５の
位置や形状を忠実に再現しているものではなく、電子放
出部１０５の位置や形状は、図１８に示す位置や形状に
制限されない。

【００１６】以上のような素子構成を有する表面伝導型
放出素子は、冷陰極素子の中でも、構造が単純で製造も
容易であることから、大面積にわたって多数の素子を形
成できるという利点がある。そのため、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−ム源など
への表面伝導型放出素子の応用が盛んに研究されてい
る。

【００１７】特に、画像形成装置への応用においては、
例えば、米国特許第５、０６６、８８３号公報や特開平
２−２５７５５１号公報や特開平４−２８１３７公報に
おいて本出願人が開示しているように、電子を放出する
表面伝導型放出素子と、電子ビ−ムの照射により発光す
る蛍光体とを組み合わせて画像を表示する画像表示装置
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効果を発揮することが期待され
ている。例えば、このような画像表示装置は、近年普及
してきた液晶表示装置に比べて、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。

【００１８】図１９は、上述の画像表示装置の構造を示
す断面図である。この画像表示装置は、スペーサ基板９
０１と、前述の蛍光体（図１９では不図示）を有する第
２の部材であるフェースプレート９０２と、電子源を有
する第１の部材であるリアプレート９０３とを備えてい
る。フェースプレート９０２とリアプレート９０３との
間の空間は真空となっている。

【００１９】フェースプレート９０２とリアプレート９
０３との間には電位差（等電位線９０９で示されてい
る）があり、フェースプレート９０２側の方が高電位と
なっている。リアプレート９０３上には、電子を放出す
る電子放出部９０７ａ、９０７ｂと、その電子放出部９
０７ａ、９０７ｂを駆動するための駆動回路（図１９で
は不図示）と、電子放出部９０７ａ、９０７ｂと駆動回
路とを接続するための配線電極９０６とが配設されてい
る。配線電極９０６を介して電子放出部９０７ａ、９０
７ｂが駆動されると、等電位線９０９に従って、電子放
出部９０７からフェースプレート９０２に向かって電子
が放出される。放出された電子の軌道は、電子軌道９０
８ａ、９０８ｂで示されている。放出された電子がフェ
ースプレート９０２に到達すると、フェースプレート９
０２の蛍光体によって所望の画像が形成される。

【００２０】フェースプレート９０２とリアプレート９
０３との間に挿入されたスペーサ基板９０１は、フェー
スプレート９０２とリアプレート９０３との間隔が一定
に保たれるように大気圧に抗してそれらを支持してい
る。したがって、スペーサ基板９０１には、耐大気圧を
可能とするための十分な機械的強度が求められる。さら
に、スペーサ基板９０１が、リアプレート９０３とフェ
ースプレート９０２との間を飛翔する電子の軌道９０８
ａ、９０８ｂに大きな影響を与えないようにすることが
求められている。リアプレート９０３とフェースプレー
ト９０２との間を飛翔する電子の軌道９０８ａ、９０８
ｂには、スペーサ基板９０１の帯電が大きな影響を与え
る。電子源である電子放出部９０７ａ、９０７ｂから放
出された電子の一部、またはフェースプレートで反射し
た電子がスペーサ基板９０１に入射し、スペーサ基板９
０１から二次電子が放出されたり、電子の衝突によって
電離したイオンがスペーサ基板９０１の表面に付着した
りすることによってスペーサ基板９０１の帯電が発生す
るものと考えられている。

【００２１】スペーサ９０１基板が正帯電すると、スペ
ーサ基板９０１の近傍を飛翔する電子（軌道９０８ａの
電子）は、スペーサ基板９０１に引き寄せられる。そう
すると、その電子は、所望の画像を形成するための軌道
から逸れ、結果的にフェースプレート９０２上に形成さ
れる画像に歪みが生じる。電子を引き寄せる力はスペー
サ基板９０１に近ければ近いほど大きいため、画像の歪
みは、スペーサ基板９０１に近ければ近いほど大きくな
る。また、このような画像表示装置においては、リアプ
レート９０３とフェースプレート９０２との間隔が大き
くなればなるほど、フェースプレート９０２に到達した
ときの電子軌道９０８ａのずれが大きくなるため、画像
の歪みは顕著になる。

【００２２】このような画像の歪みを防ぐ方法として、
従来から、電子軌道補正のための電極をスペーサ基板９
０１に形成する方法や、スペーサ基板９０１の表面に、
高抵抗膜９０４を被覆して導電性を付与し、若干の電流
を流すことによって表面上の電荷を除去する方法などが
行なわれていた。導電性を付与する方法をスペーサ基板
９０１に応用し、スペーサ基板９０１の表面を酸化スズ
で被覆する方法が特開昭５７−１１８３５５号公報に開
示されている。また、特開平３-４９１３５号公報に
は、酸化パラジウム（ＰｄＯ）系ガラス材でスペーサ基
板９０１を被覆する方法が開示されている。また、図１
９に示すように、スペーサ基板９０１におけるフェース
プレート９０２とリアプレート９０３とのそれぞれの当
接部にスペーサ電極９０５ｂ、９０５ａを形成すること
によって、スペーサ基板９０１の被覆材に均一な電場を
印加し、接続不良や電流集中によるスペーサ基板９０１
の破壊を防ぐ方法も開示されている。スペーサ電極９０
５ａは、リアプレート９０３側のスペーサ９０１の電極
であり、このスペーサ電極９０５ａに印加する電圧を変
更して空間中の電場を変化させることによって電子軌道
９０８ａを反発させることができる。電子軌道９０８ａ
は、スペーサ基板９０１の帯電およびフェースプレート
９０２側のスペーサ電極９０６ｂの影響を受けながらフ
ェースプレート９０２側に吸引される。

【００２３】しかしながら、これらの方法を適用して
も、電子放出素子（電子放出部９０７ａ、９０７ｂ）の
ピッチやそれらの駆動条件によっては、スペーサの帯電
を完全に除去できない場合や、装置の量産性を考慮して
導電性を付与しない方が好ましい場合などがある。この
ような場合などに対して、例えば、特開平２０００−３
１１６３２号公報には、図２０に示すように、スペーサ
基板９０１の表面に凹凸形状を設け、その表面上に高抵
抗材料を被覆することによって、スペーサの帯電電荷量
を抑制する方法が提案されている。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の電子線装置では、上述した技術によって、スペーサ
の近傍を飛翔する電子がスペーサに引き寄せられるのを
抑制することが可能となっており、画像の歪みを補正す
ることが可能となってきている。

【００２５】しかし、近年では、画像表示装置に対する
高精度化の要求はますます高くなっており、さらに高精
度なビーム位置制御を実現することができる電子線装置
の実現が望まれていた。

【００２６】本発明は、より高精度なビーム位置制御を
実現することができる電子線装置およびスペーサを提供
することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、電子を放出する電子源が設けられた第１
の基板と、前記電子源が設けられた表面に対向して設け
られた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板
との間隔を一定に保つために設けられたスペーサとを有
する電子線装置において、前記スペーサの表面のうち、
前記第１の基板と前記第２の基板との間の空間に露出す
る表面に凹凸部が設けられ、前記凹凸部が、前記第１の
基板と前記第２の基板とに略平行方向にストライプ状に
延びていることを特徴とする。

【００２８】本発明の電子線装置では、第１の基板と第
２の基板と略平行方向にストライプ状に延びる凹凸部を
有することによって、第１の基板と第２の基板との間の
空間の等電位線が第１の基板と第２の基板とに略平行と
なるため、その空間内における均一な電位規定が容易と
なり、電子軌道の乱れを防ぐことができるようになる。

【００２９】また、本発明の他の発明では、前記凹凸部
の平均ピッチおよび／または平均溝深さが互いに異なる
複数の領域に前記表面が分割されている。

【００３０】一般に、凹凸基板に膜を成膜した場合と、
平板に膜を成膜した場合とでは、凹凸基板の抵抗値の方
が大きくなる。これは、凹凸基板においては、単位長さ
あたりの距離が大きくなるためである。また、本出願人
らは、鋭意検討の結果、ある特定の材料、製法を用いる
ことによって凹凸形状に対して、抵抗値変化の値を増大
させることを見出した。

【００３１】このような材料の一例としては、タングス
テン（Ｗ）とゲルマニウム（Ｇｅ）の窒素化合物を挙げ
ることができる。

【００３２】膜のシート抵抗の制御をスパッタ成膜によ
り行った例として、図１に、溝深さを変更した場合のシ
ート抵抗の変化の様子を示すグラフを示し、図２に溝ピ
ッチを変更した場合のシート抵抗の変化の様子を示すグ
ラフを示す。図１に示すように、溝深さが深くなればな
るほど、シート抵抗は増大し、図２に示すように、ピッ
チが長くなればなるほど、シート抵抗が低下しているの
がわかる。ここで、高抵抗膜は、タングステン（Ｗ）と
ゲルマニウム（Ｇｅ）をターゲットとし、流量比でアル
ゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ₂）が１０：１の混合ガスを
１．０Ｐａのスパッタ圧力でスパッタリングすることに
よって成膜され、基板とターゲット間の距離は約１００
ｍｍとし、Ｗターゲットへの投入出力は０．６Ｗ／ｃｍ
²とし、Ｇｅターゲットへの投入電力は２Ｗ／ｃｍ²とし
て膜厚２００ｎｍを成膜した。

【００３３】本発明では、本特性を利用することによ
り、スペーサの表面領域毎に溝の深さまたは溝のピッチ
を変更することによって、第２の基板（フェースプレー
ト）と第１の基板（リアプレート）との間の方向におい
て、所望の抵抗分布を有するスペーサを形成する。この
ようなスペーサを用いてスペーサの表面上の抵抗分布を
調整することによって、ビーム位置を所望の位置に補正
することが可能となる。

【００３４】また、本発明では、一部に凹凸領域を形成
しない部分を設けても、所望の電位分布の形成が可能と
なる。さらに、電位分布形成の仕方はスペーサやパネル
の構造、駆動条件等に関係し、一概には決定することは
できない。しかし、本出願人らは、以下の条件で、スペ
ーサに対して電子軌道を反発させ、スペーサ帯電による
ビーム吸引の補正が可能であることを見出した。

【００３５】スペーサの高さの１／２の高さの位置よ
り、フェースプレート側に形成される凹凸の平均ピッチ
が、その位置よりリアプレート側に形成される凹凸の平
均ピッチよりも小さいこと。

【００３６】スペーサの高さの１／２の高さの位置よ
り、フェースプレート側に形成される凹凸の平均溝深さ
が、その位置よりリアプレート側に形成される凹凸の平
均溝深さよりも大きいこと。

【００３７】スペーサの高さの１／２の高さの位置よ
り、フェースプレート側に形成される凹凸の溝の数が、
１／２の高さの位置よりリアプレート側に形成される凹
凸の溝の数よりも多いこと。

【００３８】尚、ここで大事なことは、スペーサのフェ
ースプレート側の凹凸が、リアプレート側の凹凸に対し
て、ピッチが小さいか、溝が深いか、または溝の数が多
いことのいずれかを満たすことであり、領域の分割位置
（境界）が必ずしも１／２の高さに存在する必要はな
く、結果として、１／２の高さの位置を境にして比較し
た際に、上記関係がみたされていればよい。

【００３９】また、本発明の凹凸形状を有するスペーサ
は、加熱等の手段により形状変化可能な材料を用いて、
型成型する方法や、切削により形状を形成する方法など
各種の製法が適用可能である。その中でも、加熱により
形状変形可能な材料のガラス等の母材に、切削、あるい
は金型等により凹凸形状を形成し、軟化点付近もしくは
それ以上の加熱下で延伸することにより、スペーサの形
状を形成する方法が量産性に優れている点で好適であ
る。また、本発明のスペーサは、量産性を考慮して表面
の一部には凹凸を設けていなくてもよい。

【００４０】本発明は、フェースプレートとリアプレー
ト間のほぼスペーサ表面全域に渡って凹凸を形成するこ
とにより、凹凸による帯電電荷を抑えるとともに、電極
機能によりビームの補正が容易に可能となり、高品質な
画像の提供を可能とする。

【００４１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態の電子
線装置およびスペーサについて図面を参照して詳細に説
明する。以下の実施形態では、本発明の電子線装置を応
用した画像形成装置の１つである画像表示装置の構成、
動作、およびその製造方法などについて主に説明する。

【００４２】（第１の実施形態）まず、第１の実施形態
について説明する。図３は、本実施形態の電子線装置に
おけるスペーサの構造を示す断面図である。図３に示す
ように、本実施形態のスペーサは、スペーサ基板１と、
スペーサ表面に被覆された高抵抗膜２と、スペーサ電極
３と、スペーサ基板上に形成された凹凸部４とを備えて
いる。さらに、スペーサの表面は、互いに凹凸のピッチ
と溝深さが異なる領域ａと領域ｂに分割されている。

【００４３】図４は、本実施形態の画像表示装置の構造
を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態の
画像表示装置は、第２の基板であるフェースプレート４
０２と、第１の基板であるリアプレート４０３とを備え
ている。フェースプレート４０２とリアプレート４０３
との間の空間は、気密容器（全体として図示せず）の内
部空間となっており、その空間は、その気密容器、すな
わち外囲器によって真空に保持されている。

【００４４】さらに、大気圧に抗してフェースプレート
４０２と、リアプレート４０３との間の間隔を保持する
ための薄板状のスペーサがフェースプレート４０２とリ
アプレート基板４０３との間に固定されている。スペー
サは、図４では１つしか図示されていないが、上記の目
的（フェースプレート４０２とリアプレート４０３との
間の間隔を保持すること）を達成するのに必要な間隔を
おいて必要な数だけ配置されている。スペーサの基板で
ある絶縁牲部材４０１の表面には、スペーサの帯電防止
を目的とした高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂが成膜されて
いる。高抵抗膜ａは領域ａの抵抗膜であり、高抵抗膜４
０４ｂは、領域ｂの抵抗膜である。また、スペーサに
は、フェースプレート４０２と当接するスペーサ電極４
０５ｂと、リアプレート４０３と当接するスペーサ電極
４０５ａとが成膜されている。

【００４５】また、高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂは、絶
縁性部材４０１の表面のうち、気密容器内の真空中に露
出している面には、少なくとも成膜されており、スペー
サ電極４０５ａ、４０５ｂを介して、フェースプレート
４０２の内側に形成された後述するメタルバック（不図
示）およびリアプレート４０３の表面の配線電極４０６
に電気的に接続されている。したがって、スペーサは、
リアプレート４０３上の配線電極４０６とフェースプレ
ート４０２のメタルバック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、スペーサの表面への帯電を
防止する程度の導電性を有する必要がある。そのような
スペーサの絶縁性部材４０１としては、例えば、石英ガ
ラス、ナトリウム（Ｎａ）等の不純物含有量を減少もし
くは除去したガラス、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用いられる。なお、絶縁性部材
４０１としては、その熱膨張率が気密容器およびリアプ
レート４０３の部材と近いものが望ましい。高抵抗膜４
０４ａ、４０４ｂには、高電位側のフェースプレート４
０２に印加される加速電圧Ｖａを帯電防止膜である高抵
抗膜４０４ａ、４０４ｂの抵抗値Ｒｓで除した電流が流
れる。高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂの抵抗値Ｒｓは、帯
電防止および消費電力の観点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、高抵抗膜４０４ａ、４
０４ｂの表面抵抗Ｒ／□は１０¹⁴Ω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、高抵抗膜
４０４ａ、４０４ｂの表面抵抗は１０¹³Ω以下であるこ
とがさらに好ましい。高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂの表
面抵抗の下限は、スペーサの形状とスペーサに印加され
る電圧により左右されるが、１０⁷Ω以上であることが
好ましい。

【００４６】絶縁性部材４０１上に形成された高抵抗膜
（帯電防止膜）４０４ａ、４０４ｂの厚みｔは、１０ｎ
ｍ以上５０μｍ以下の範囲であることが望ましい。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、膜厚を１０ｎｍ以下にする
とその薄膜が島状に形成され、その抵抗が不安定で再現
性に乏しくなる。さらに、膜厚を５０μm以上にする
と、その薄膜の形成過程において、絶縁性部材４０１が
変形してしまう可能性が高くなる。

【００４７】高抵抗膜（帯電防止膜）４０４ａ、４０４
ｂの比抵抗をρとすると、高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂ
の表面抵抗Ｒ／□はρ／ｔとなる。以上に述べたＲ／□
とｔの好ましい範囲から、高抵抗膜（帯電防止膜）５０
４の比抵抗ρは１０⁴［Ω・ｃｍ］以上１０¹⁰［Ω・ｃ
ｍ］以下とすることが好ましい。さらに、表面抵抗Ｒ／
□と膜厚ｔのより好ましい範囲を実現するためには、比
抵抗ρは１０⁵以上１０⁹Ωｃｍ以下とするのが望まし
い。

【００４８】一方、高抵抗膜（帯電防止膜）４０４ａ、
４０４ｂを電流が流れることにより、あるいは画像表示
装置（ディスプレイ）全体が動作中に発熱することによ
ってスペーサの温度は上昇する。高抵抗膜（帯電防止
膜）４０４ａ、４０４ｂ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、さらにスペーサの温度が上昇す
る。そして、その電流は、電源の限界を越えるまで増加
しつづけ暴走する。このような電流の暴走が発生する条
件は、以下の一般式（１）で表される抵抗値の温度係数
ＴＣＲ（ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅ
ｎｔｏｆＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）の値で特徴づけられ
る。ここで、ΔＴ、ΔＲは室温に対する実駆動状態のス
ペーサの温度Ｔおよび抵抗値Ｒの増加分であるとする。

【００４９】ＴＣＲ＝（ΔＲ／ΔＴ）／Ｒ×１００ [％／℃] ………（１）電流の暴走が発生するＴＣＲの条件は、経験的に−１
[％／℃]以下である。つまり、高抵抗膜（帯電防止膜）
４０４ａ、４０４ｂの抵抗温度係数は、−１[％／℃]よ
り大きくするのが望ましい。帯電防止特性を有する高抵
抗膜４０４ａ、４０４ｂ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（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）の酸化物が
好ましい材料である。それは、これらの酸化物が、二次
電子放出効率が比較的小さく、電子放出部４０７ａ、４
０７ｂから放出された電子がスペーサに衝突した場合に
おいても帯電しにくくするためである。金属酸化物以外
にも炭素は、二次電子放出効率が小さく、高抵抗膜４０
４ａ、４０４ｂの材料として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、これを高抵抗
膜４０４ａ、４０４ｂの材料として用いると、スペーサ
の抵抗を所望の値に制御しやすくなる。帯電防止特性を
有する高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂの他の材料として、
アルミと遷移金属合金の窒化物がある。アルミと遷移金
属合金の窒化物は、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
きるので高抵抗膜４０４ａ、４０５ｂとして好適であ
る。それに加えて、アルミと遷移金属合金の窒化物は、
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り、その抵抗温度係数が−１％より
大であり、実用的に使いやすい材料である。その遷移金
属元素としてはチタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タン
タル（Ｔａ）等を用いることができる。

【００５０】合金窒化膜は、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４０１上に高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂと
して形成される。金属酸化膜も同様の薄膜形成法で高抵
抗膜４０４ａ、４０４ｂとして作製することができる
が、この場合には、雰囲気として窒素ガスに代えて酸素
ガスが使用される。その他、ＣＶＤ法、アルコキシド塗
布法でも金属酸化膜を高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂとし
て形成することができる。

【００５１】カーボン膜は、蒸着法、スパッタ法、ＣＶ
Ｄ法、プラズマＣＶＤ法で作製され、特に、非晶質カー
ボンを高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂとして作製する場合
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。スペーサを構成す
るスペーサ電極４０５ａ、４０５ｂは、高抵抗膜４０４
ａ、４０４ｂを高電位側のフェースプレート４０２と低
電位側のリアプレート４０３とそれぞれ電気的に接続す
るために設けられたものである。スペーサ電極４０５
ａ、４０５ｂは、以下に述べる複数の機能を有してい
る。

【００５２】上述したように、高抵抗膜４０４ａ、４０
４ｂは、スペーサの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、スペーサ電極４０５ａ、４０５ｂ
を設けずに、高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂをフェースプ
レート４０２とリアプレート４０３とに接続した場合に
は、その当接部界面に大きな接触抵抗が発生してしま
い、スペーサの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。これを避けるために、フェース
プレート４０２、リアプレート４０３と接触するスペー
サの当接面にスペーサ電極４０５ａ、４０５ｂが設けら
れる。また、電子放出部４０７ａ、４０７ｂから放出さ
れた電子は、フェースプレート４０２とリアプレート４
０３の間に形成された電位分布に従って電子軌道４０７
ａ、４０７ｂを形成する。スペーサの近傍で、それらの
電子軌道４０８ａ、４０８ｂ、４０８ｃに乱れが生じな
いようにする為には、高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂの電
位分布を全域にわたって制御する必要がある。高抵抗膜
４０４をフェースプレート４０２とリアプレート４０２
とに接続した場合、当接部界面の接触抵抗のために、接
続状態のむらが発生し、高抵抗膜４０４ａ、４０４ｂ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
れを避けるために、スペーサがフェースプレート４０２
及び基板４０３と当接するスペーサの端部の全長域にス
ペーサ電極４０５ａ、４０５ｂを設けることによって、
接続状態のむらの発生を抑制し、高抵抗膜４０４ａ、４
０４ｂの電位分布を均一化している。

【００５３】また、電子放出部４０７ａ、４０７ｂより
放出された電子は、フェースプレート４０２とリアプレ
ート４０３の間に形成された電位分布に従って電子軌道
を形成する。スペーサの近傍の電子放出部４０７ａから
放出された電子に関しては、スペーサに伴う制約（配
線、素子位置）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ためには、放出された
電子の軌道を制御してフェースプレート４０２の所望の
位置に電子を照射する必要がある。フェースプレート４
０２とリアプレート４０３と当接する面にスペーサ電極
４０５ａ、４０５ｂをそれぞれ設けることにより、スペ
ーサの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。

【００５４】本実施形態の画像表示装置では、スペーサ
の凹凸部は、フェースプレート４０２とリアプレート４
０３と略平行にストライプ状に（図４の前後方向に）延
びている。そして、スペーサの表面上は、その凹凸部の
平均ピッチおよび平均深さが互いに異なる複数の領域に
分割されている。これにより、フェースプレート４０２
とリアプレート４０３との間の空間の等電位線４０９が
フェースプレートとリアプレートとに間の空間内におけ
る均一な電位規定が容易となり、電子軌道の乱れを防ぐ
ことができるようになる。なお、高抵抗膜４０４ａ、４
０４ｂには、前述したタングステン（Ｗ）とゲルマニウ
ム（Ｇｅ）を窒素雰囲気中でスパッタした膜が用いられ
る。なお、本実施形態では、フェースプレート４０２側
の領域ａの凹凸のピッチを２０μｍとし、リアプレート
４０３側の領域ｂのピッチを１００μｍとした。また、
領域ａと領域ｂの幅は同じとした。本実施形態の画像表
示装置では、凹凸部の平均ピッチおよび平均深さの両方
が異なっているが、いずれか一方が異なっているだけで
もよい。

【００５５】また、本実施形態の画像表示装置では、断
面方向（図４の左右の方向）の電子放出部４０７ａ、４
０７ｂ間の距離を６１５μｍとし、スペーサの高さを
１．６ｍｍとした。本実施形態の画像表示装置（パネ
ル）を実際に駆動させたところ、ビーム位置がスペーサ
側に引き寄せられることなく、良好な画像を形成するこ
とができた。

【００５６】次に、本実施形態の画像表示装置の構造お
よび製造法を具体的に説明する。

【００５７】図５は、本実施形態の画像表示装置の構造
を示す斜視図である。図５を参照すると、電子源基板８
０は、電子放出素子８７が多数配置された基板である。
ガラス基板８１は、図５に示すリアプレート５０３であ
る。フェースプレート８２には、ガラス基板８３の内面
に、蛍光膜８４とメタルバック８５等が形成されてい
る。

【００５８】支持枠８６は、ガラス基板（リアプレー
ト）８１およびフェースプレート８２を支持している。
支持枠８６とガラス基板（リアプレート）８１およびフ
ェースプレート８２をフリットガラスによって接着し、
４００〜５００℃で１０分以上焼成して封着することに
よって、外囲器９０が形成されている。外囲器９０の内
部は、真空となっている必要がある。上述した一連の外
囲器９０の作成工程を全て真空チャンバー中で行うと、
外囲器９０内部を最初から真空にすることが可能とな
り、その作成工程で行われる作業を簡単なものとするこ
とができる。なお、本実施形態の画像表示装置では、外
囲器９０の内部は、外界に対して完全に密閉された状態
となっているが、図５では、外囲器９０を形成する支持
枠８６、フェースプレート８２が適当に切断されて、外
囲器９０の内部が見えるようになっている。

【００５９】電子放出素子８７は、表面伝導型電子放出
素子（図１８参照）である。Ｘ配線８８は、電子放出素
子８７の一対の素子電極のうちのいずれか一方の電極と
接続されたＸ軸方向の配線であり、Ｙ配線８９は、表面
伝導型電子放出素子の一対の素子電極のうちのＸ配線８
８と接続されていない方と接続されたＹ軸方向の配線で
ある。

【００６０】フェースプレート８２とガラス基板（リア
プレート）８１との間には、スペーサ（支持部材）を設
置することにより、大面積パネルの場合にも大気圧に対
して十分な強度を有する外囲器９０を形成することがで
きる。

【００６１】以下、本実施形態の画像表示装置の各構成
部の構成と製法について説明する。

【００６２】絶縁性部材４０１は、予め溝加工を施して
ある大きなガラス母材を加熱し、そのガラス母材を軟化
した状態で延伸することによって相似形に縮小させて形
成される。本実施形態では、ガラス母材としてアルカリ
成分が少ないＰＤ−２００（旭硝子（株）社製)の２．
８ｍｍ厚ガラスを用い、それを１／２４に縮小形成する
ことにより絶縁性部材４０１に図３に示すようなストラ
イプ状の溝を作製した。そして、絶縁性部材４０１の上
に、ナトリウムブロック層として１００ｎｍのＳｉＯ²
膜を塗付焼成した。

【００６３】図６は、マトリクス状に電子放出素子を有
するリアプレート（ガラス基板）の上面図である。図６
に示すように、電子源基板（リアプレート）２１の上に
は、素子電極２２、２３と、Ｙ配線２４、絶縁性膜２５
と、Ｘ配線２６と、表面伝導型電子放出素子膜である電
子放出部２７とが形成されている。以下に、これらの製
造方法について説明する。

【００６４】まず、電子源基板２１上に、まず、下引き
層としてチタニウム（Ｔｉ）（膜厚５ｎｍ）、その上に
白金（Ｐｔ）（膜圧４０ｎｍ）を、スパッタ法によって
成膜した後、ホトレジストを塗布し、露光、現像、エッ
チングという一連のフォトリソグラフィー法によってパ
ターニングして素子電極２２、２３を形成した。

【００６５】Ｘ配線２６とＹ配線２４の配線材料は、全
ての表面伝導型素子にほぼ均等な電圧が供給されるよう
に、低抵抗である材料であることが望ましい。Ｘ配線２
６とＹ配線２４の材料、膜厚、配線幅等については適宜
設定される。素子電極２２、２３形成後、共通配線とし
てのＹ配線２４（下配線）を、素子電極の一方に接し、
かつそれらを連結するようにライン状のパターンで形成
する。Ｙ配線２４の材料としては、銀（Ａｇ）フォトぺ
一ストインキが用いられる。銀（Ａｇ）フォトぺ一スト
インキをスクリーン印刷した後、乾燥させてから、所定
のパターンに露光し現像し、その後４８０℃前後の温度
で焼成してＹ配線２４が形成される。ここでは、Ｙ配線
２４の厚さを約１０μｍとし、幅を５０μｍとした。な
お、Ｙ配線２４の終端部は、配線取り出し電極として用
いられるので、線幅をより大きくした。

【００６６】次に、上下配線（Ｘ配線２６およびＹ配線
２４）を絶縁するために、層間絶縁層（不図示）を配設
する。後述のＸ配線２６（上配線）下に、先に形成した
Ｙ配線２４（下配線）との交差部を覆うように、かつ上
配線２６（Ｘ配線）と素子電極の他方（Ｙ配線２４が接
続されていない方）との電気的接続が可能なように、接
続部にコンタクトホール（不図示）を開けて層間絶縁層
を形成した。層間絶縁層の形成工程では、酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）を主成分とする感光性のガラスペーストをスクリー
ン印刷した後、露光、現像する。そして、この作業を４
回繰り返し、最後に４８０℃前後の温度で焼成した。こ
の層間絶縁層の厚みを、全体で約３０μｍとし、幅を１
５０μmとする。

【００６７】次に、先に形成した絶縁膜の上に、Ａｇぺ
一ストインキをスクリーン印刷した後乾燥させ、この上
に再度同様なことを行い２度塗りしてから、４８０℃前
後の温度で焼成し、Ｘ配線２６（上配線）を形成した。
このようにすれば、Ｘ配線２６は、上述した層間絶縁層
（絶縁膜）を挟んでＹ配線２４（下配線）と交差し、層
間絶縁層（絶縁膜）のコンタクトホール部分で素子電極
の他方とも接続されるようになり、パネル化した後は、
素子電極２２、２３は、画像表示装置の走査電極として
作用するようになる。なお、Ｘ配線２６の厚さは、約２
０μｍである。また、電子基板２１には、外部の駆動回
路と接続するための外部駆動回路への引出し配線が必要
となるが、この引出し配線も、上述の工程と同様の作業
で形成される。さらに、図示していないが、外部駆動回
路への引出し端子も上述の工程と同様の作業で形成され
る。以上述べた工程により、図６に示すＸＹマトリクス
配線を有する電子源基板２１（リアプレート）が形成さ
れる。

【００６８】上述の工程終了後、電子源基板２１を十分
にクリーニングした後、撥水剤を含む溶液で電子源基板
２１の表面を処理し、電子源基板２１の表面が疎水性に
なるようにした。これは、この後、塗布する素子膜形成
用の水溶液が、素子電極２、２３上に適度な広がりをも
って配置されるようにするためである。

【００６９】次に、電子放出素子（素子膜）の形成方法
について説明する。前述のＸＹマトリクス配線を有する
電子源基板（リアプレート）２１の終了後、インクジェ
ット塗布方法により、素子電極２２、２３間に電子放出
素子（素子膜）を形成する。

【００７０】図７は、素子膜２８の形成工程を示す模式
図である。図７（ａ）に示すように、前述までの工程に
より、電子源基板２１上には、素子電極２２、２３が形
成されている。本工程は、素子電極２２、２３に跨る素
子膜２８としてパラジウム（Ｐｄ）膜を形成する工程で
ある。

【００７１】まず、水８５：イソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）１５からなる水溶液に、パラジウム−プロリ
ン錯体０．１５重量％を溶解し、有機パラジウム含有溶
液を得た。そして、有機パラジウム含有溶液に、若干の
添加剤を加えた。

【００７２】そして、この溶液の液滴を、図７（ｂ）に
示す液滴付与手段３７である、ピエゾ素子を用いたイン
クジェット噴射装置を用い、液滴のドット径が６０μｍ
となるように、液適量等を調整して素子電極間に付与し
た。

【００７３】その後、液滴が付与された基板を空気中に
て、３５０℃で１０分間の加熱焼成処理をし、酸化パラ
ジウム（ＰｄＯ）とした。ドットの直径が約６０μｍ、
厚みが最大で１０ｎｍの膜が得られた。

【００７４】以上の工程により、素子電極２２、２３間
に素子膜２８、すなわち酸化パラジウム（ＰｄＯ）膜が
形成された。

【００７５】素子膜２８の作成後、フォーミング処理を
用いて、作成した素子膜２８に電子放出部２７を作成す
る工程を実行する。本工程では、上記導電性薄膜（素子
膜２８）を通電処理して内部に亀裂を生じさせることに
よって電子放出部２７を形成する。

【００７６】具体的には、まず、上述の基板の周囲の取
り出し電極部を残して、フード状の蓋をかぶせて基板全
体を覆い、基板と蓋との間で内部に真空空間を作る。そ
して、外部電源を用いて電極端子部からＸ配線２６とＹ
配線２４との間に電圧（これをフォーミング電圧とい
う）を印加し、素子電極２２、２３間を通電させ、導電
性薄膜１０４（素子膜２８）を局所的に破壊、変形もし
くは変質させることにより、電気的に高抵抗な状態の電
子放出部２７を形成する。このとき、若干の水素ガスを
含む真空雰囲気下で通電加熱すると、水素によって還元
が促進され酸化パラジウム（ＰｄＯ）膜がパラジウム
（Ｐｄ）膜に変化する。

【００７７】この変化時に素子膜２８の還元収縮によっ
て、素子膜２８の一部に亀裂が生じるが、この亀裂発生
位置、およびその形状は元の素子膜２８の均一性に大き
く影響される。各素子の特性のばらつきを抑えるために
は、その亀裂は中央部、かつ、なるべく直線状に形成す
ることがなによりも望ましい。なお、このフォーミング
処理により形成した亀裂付近からも、所定の電圧下では
電子放出が起こるが、現段階ではまだ発生効率が非常に
低いものである。得られた導電性薄膜１０４（素子膜２
８）の抵抗値Ｒｓは、１０²から１０⁷Ωの値となる。

【００７８】フォーミング処理に用いた電圧波形につい
て簡単に説明する。図8は、フォーミング処理における
フォーミング電圧と時間との関係を示すグラフである。
このグラフでは、横軸が時間を示し、縦軸が印加される
フォーミング電圧の大きさを示している。図９に示すよ
うに、素子に印加するフォーミング電圧は、パルス電圧
であるが、その印加方法には２通りの方法がある。図８
（ａ）には、パルス波高値が一定のパルスを印加する場
合が示されており、図８（ｂ）には、パルス波のピーク
値を増加させながら印加する場合が示されている。

【００７９】図８（ａ）では、Ｔ１およびＴ２は印加す
る電圧波形のパルス幅とパルス間隔をそれぞれ示す。本
実施形態では、Ｔ１を１μｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃとし、
Ｔ２を１０μｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃとする。各パルス
（三角波）の波高値（フォーミング時のピーク電圧値）
は適宜選択される。図８（ｂ）では、Ｔ１およびＴ２
を、図８（ａ）と同じとし、三角波の波高値（フォーミ
ング時のピーク電圧）を、例えば、０．１Ｖステップ程
度ずつ増加させている。

【００８０】なお、本工程のフォーミング処理では、フ
ォーミング用パルスの間に、導電性膜１０４（素子膜２
８）を局所的に破壊、変形しない程度の電圧、例えば、
０．１Ｖ程度のパルス電圧を挿入して素子電流を測定し
て、そのときの抵抗値を求め、その抵抗値が、例えば、
フォーミング処理前の抵抗に対して１０００倍以上の抵
抗を示した時点で、フォーミング電圧の印加を終了す
る。

【００８１】以上のフォーミング工程により、導電性薄
膜１０４に電子放出部が形成された。しかし、前述のよ
うに、この状態では、まだ電子放出部における電子発生
効率は非常に低い。したがって、その電子放出部におけ
る電子放出効率を上げるためには、フォーミング工程終
了後、導電性薄膜に活性化処理と呼ばれる処理を施すこ
とが望ましい。

【００８２】活性化処理では、有機化合物が存在する適
当な真空度のもとで、前述のフォーミング処理と同様
に、まず、電子源基板２１全体にフード状の蓋をかぶせ
て電子源基板２１と蓋との間に真空空間を作る。そし
て、外部からＸ配線２６およびＹ配線２４を介してパル
ス電圧（活性化電圧）を素子電極に繰り返し印加する。
さらに、真空空間に炭素原子を含むガスを導入し、それ
に由来する炭素あるいは炭素化合物を、前述の電子放出
部の亀裂近傍にカーボン膜として堆積させる。

【００８３】本処理では、カーボン源としてトルニトリ
ルを用い、スローリークバルブを通して炭素化合物を真
空空間内に導入し、１．３×１０^-4Ｐａを維持した。導
入するトルニトリルの圧力は、真空装置の形状や真空装
置に使用している部材等によって若干影響されるが、１
×１０^-5Ｐａ以上１×１０^-5Ｐａ以下程度が好適であ
る。

【００８４】図９は、活性化処理における活性化電圧と
時間との関係を示すグラフである。図９（ａ）、（ｂ）
には、活性化処理で用いられる活性化電圧印加の好まし
い一例が示されている。図９（ａ）では、Ｔ１を電圧波
形の正と負のパルス幅とし、Ｔ２をパルス間隔とし、活
性化電圧の値は、正のときの負のときで絶対値が等しく
なるように設定されている。印加する活性化電圧の最大
値は、１０Ｖ以上２０Ｖ以下の範囲で適宜選択される。
また、図９（ｂ）では、Ｔ１は、正のパルス電圧のパル
ス幅であり、Ｔ１’は、負パルス電圧のパルス幅であ
り、Ｔ２はパルス間隔である。図９（ｂ）では、Ｔ１＞
Ｔ１’であり、活性化電圧の最大値は、正負の絶対値が
等しくなるように設定されている。なお、ここでは、素
子電極２２に与える電圧を正とし、素子電流Ｉｆは、素
子電極２２から素子電極２３へ流れる方向が正であると
する。また、本処理では、通電開始後から約６０分後に
放出電流Ｉｅがほぼ飽和に達した時点で通電を停止し、
スローリークバルブを閉め、活性化電圧の印加を終了す
る。以上述べた工程で、電子源素子を有する基板を作成
することができる。

【００８５】次に、上述した素子構成および製造方法に
基づいて製造された本実施形態における電子放出素子の
基本特性について図１０、図１１を参照して説明する。

【００８６】図１０は、前述した構成を有する電子放出
素子の電子放出特性を測定するための測定評価装置の構
造を示す模式図である。図１０を参照すると、この測定
評価装置は真空容器５５を備えている。排気ポンプ５６
は、真空排気するための排気ポンプである。この測定評
価装置では、真空容器５５内に、前述の工程で作製され
た素子を設置して、その素子の特性の測定が行われる。
この素子は、前述のように、ガラス基板１０１と、素子
電極１０２、１０３と、薄膜１０４と、その中の電子放
出部１０５とから構成されているこの測定評価装置は、
電源５１と電流計５０とをさらに備えている。電源５１
は、素子電極１０２、１０３間に接続されており、素子
電極１０２．１０３間に素子電圧Ｖｆを印加するための
電源である。電源５１の正極側が素子電極１０２に接続
され、負極側が素子電極１０３側に接続されるとともに
接地されている。電流計５０は素子電極１０２、１０３
間の電子放出部１０５を含む導電性薄膜１０４を流れる
素子電流Ｉｆを測定するための電流計である。

【００８７】さらに、真空容器５５内に設置された素子
の電子放出部１０５に対向する位置には、電極５４が設
置されている。電極５４は、電子放出部１０５より放出
される電子量、すなわち放出電流を捕捉するためのアノ
ード電極である。高圧電源である電源５２の正極側は電
極５４に接続されており、電源５２の負極側は、素子の
電子放出部１０５より放出される放出電流Ｉｅを測定す
るための電流計５３を介して接地されている。

【００８８】なお、真空装置５５には、上述したものの
他、真空計等の真空装置に必要な機器が具備されてお
り、所望の真空下で本素子の測定評価を行なえるように
なっている。また、実際には、アノード電極５４の電圧
を１ｋＶ〜１０ｋＶとし、アノード電極５４と電子放出
素子との距離Ｈを１ｍｍ〜８ｍｍの範囲とした。

【００８９】図１１は、図１０に示す測定評価装置によ
り測定された放出電流Ｉｅおよび素子電流Ｉｆと素子電
圧Ｖｆの関係の一例を示すグラフである。なお、同じ素
子電圧Ｖｆの値における放出電流Ｉｅと素子電流Ｉｆは
大きさが著しく異なっているが、図１１では素子電流Ｉ
ｆ、放出電流Ｉｅの変化特性の比較検討のために、縦軸
のスケールが、放出電流Ｉｅと素子電流Ｉｆとで変更さ
れている。図１１に示すように、素子電圧Ｖｆが増加す
れば、素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅはともに増加する。

【００９０】素子電極１０２、１０３間に印加する電圧
１２Ｖにおける放出電流Ｉｅを測定した結果、放出電流
Ｉｅの平均は０．６μＡとなり、電子放出効率が平均
０．１５％となった。また、素子間の均一性も良好で、
各素子間での放出電流Ｉｅのばらつきは５％と良好な値
が得られた。

【００９１】図１１等に示すように、本実施形態で得ら
れる電子放出素子は放出電流Ｉｅに対する３つの特徴を
有している。

【００９２】まず、第１に、本実施形態で得られる電子
放出素子は、ある電圧（しきい値電圧と呼ぶ、図１１中
のＶｔｈ）以上の素子電圧を印加すると急激に放出電流
Ｉｅが増加し、しきい値電圧Ｖｔｈ以下では放出電流Ｉ
ｅがほとんど検出されない。すなわち、本実施形態で得
られる電子放出素子は、放出電流Ｉｅに対する明確なし
きい値電圧Ｖｔｈを有する非線形素子としての特性を示
している。

【００９３】第２に、放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆに依
存するため、放出電流Ｉｅは素子電圧Ｖｆで制御するこ
とができる。

【００９４】第３に、アノード電極５４に捕捉される放
出電荷は、素子電圧Ｖｆを印加する時間に依存する。す
なわち、アノード電極５４に捕捉される電荷量は、素子
電圧Ｖｆを印加する時間により制御することができる。

【００９５】次に、画像形成装置におけるフェースプレ
ート部の構造および製造方法について説明する。

【００９６】図１２は、フェースプレートの正面図であ
る。蛍光膜８４（図５）は、モノクロームの場合には、
蛍光体のみから構成されるが、カラーの蛍光膜の場合に
は、蛍光体の配列によりブラックストライプあるいはブ
ラックマトリクスなどと呼ばれる黒色導電体９１と蛍光
体９２とから構成される。ブラックストライプ、ブラッ
クマトリクスが設けられるのは、カラー表示の場合必要
となる三原色蛍光体の、各蛍光体９２間の塗り分け部を
黒くすることによって混色等を目立たなくするためであ
り、蛍光膜８４における外光反射によるコントラストの
低下を抑制するためである。

【００９７】また、蛍光膜８４の内面側には、メタルバ
ック８５が通常設けられる。メタルバック８５が設けら
れるのは、蛍光体８４の発光のうち、内面側への光をフ
ェースプレート８６側へ鏡面反射することによって輝
度を向上させるためであり、電子ビーム加速電圧を印加
するためのアノード電極として作用させるためである。
メタルバック８５は、蛍光膜８４の作製後、蛍光膜の内
面側表面の平滑化処理（通常フィルミングと呼ばれる）
を行い、その後、アルミニウム（Ａｌ）を真空蒸着等で
堆積することによって作製することができる。

【００９８】前述の封着（外囲器９０の形成）を行う
際、カラーの場合は各色蛍光体９２と電子放出素子とを
対応させなくてはならないため、上下基板（リアプレー
トとフェースプレート）の突き当て法などによって、上
下基板の位置合わせを正確に行う必要がある。

【００９９】封着時の外囲器９０の真空度は、１０^-5ト
ール［Ｔｏｒｒ］程度の真空度が要求される。その他、
外囲器９０の封止後の真空度を維持するために、ゲッタ
ー処理が行なわれる場合もある。ゲッター処理とは、外
囲器９０の封止を行なう直前あるいは封止後に、抵抗加
熱あるいは高周波加熱等の加熱により、外囲器９０内の
所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、
蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは、通常、バリ
ウム（Ｂａ）等が主成分であり、その蒸着膜の吸着作用
により、例えば、１Ｘ１０^-5 乃至１Ｘ１０^-7［Ｔｏｒ
ｒ］の真空度を維持するものである。

【０１００】前述した本実施形態による表面伝導型電子
放出素子の基本的特性によれば、電子放出部からの放出
電子は、しきい値電圧以上では対向する素子電極間に印
加するパルス状電圧の波高値と幅によって制御され、そ
の中間値によっても電流量が制御され、もって中間調表
示が可能になる。

【０１０１】多数の電子放出素子がマトリクス状に配置
されている本実施形態の画像表示装置では、各ラインの
走査線信号によってライン（Ｘ配線のうちのいずれか）
を選択し、各情報信号ライン（Ｙ配線のうちのいずれ
か）を通じて個々の素子に上記パルス状電圧を適宜印加
すれば、その素子に適宜電圧を印加することが可能とな
り、各素子をオンすることができる。また、中間調を有
する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、パルス幅変調方式がある。

【０１０２】図１３は、本実施形態の画像表示装置にお
ける電子放出素子の駆動装置の構成を示すブロック図で
ある。この駆動装置は、単純マトリクス配置の電子源を
用いて構成した表示パネルを利用した、ＮＴＳＣ方式の
テレビ信号（画像信号）を表示可能なテレビジョン表示
用の画像表示装置に用いられる駆動装置である。

【０１０３】図１３を参照すると、この駆動装置は、画
像表示パネル（フェースプレート）１１０１と、走査回
路１１０２と、制御回路１１０３と、シフトレジスタ１
１０４と、ラインメモリ１１０５と、同期信号分離回路
１１０６と、情報信号発生器１１０７と、高電圧Ｖａを
供給する直流電圧源とから構成される。

【０１０４】電子放出素子を備える画像表示パネル１１
０１の電子源基板には、Ｘ配線に、走査線信号を印加す
るＸドライバ１１０２が接続されており、Ｙ配線には、
情報信号が印加されるＹドライバの情報信号発生器１１
０７が接続されている。

【０１０５】電子放出素子変調する方式として電圧変調
方式を実施するには、情報信号発生器１１０７として、
一定の長さの電圧パルスを発生するが、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回路
が用いられる。一方、電子放出素子変調する方式として
パルス幅変調方式を実施するには、情報信号発生器１１
０７として、一定の波高値の電圧パルスを発生するが、
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
るような回路が用いられる。

【０１０６】制御回路１１０３は、同期信号分離回路１
１０６より送信される同期信号Ｔsyncに基づいて、各部
に対してＴscan、Ｔsft、Ｔmry の各制御信号を発生す
る。

【０１０７】同期信号分離回路１１０６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
の信号と輝度信号成分の信号とを分離するための回路で
ある。この輝度信号成分の信号は、同期信号に同期して
シフトレジスタ１１０４に入力される。

【０１０８】シフトレジスタ１１０４は、時系列的にシ
リアルに入力される前記輝度信号を、画像の１ライン毎
にシリアル／パラレル変換して、制御回路１１０３より
送信されるシフトクロック信号Ｔsftに同期して動作す
る。シリアル／パラレル変換された画像１ライン分のデ
ータ（電子放出素子ｎ素子分の駆動データに相当）は、
ｎ個の並列信号としてシフトレジスタ１１０４から出力
される。

【０１０９】ラインメモリ１１０５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ための記憶装置で
あり、ラインメモリ１１０５に記憶されたそれらのデー
タは、Tmryが入力されると、情報信号発生器１１０７に
入力される。

【０１１０】情報信号発生器１１０７は、各々の輝度信
号に応じて、電子放出素子の各々を適切に駆動する為の
信号源であり、その出力信号はＹ配線を通じて表示パネ
ル１０１に送信され、Ｘ配線によって選択中の走査ライ
ンとの交点にある各々の電子放出素子に印加される。し
たがって、走査信号によってＸ配線を順次走査すれば、
パネル全面の各電子放出素子を駆動することが可能とな
る。

【０１１１】本実施形態の画像形成装置では、上述の駆
動装置によって表示パネル内のＸＹ配線のいずれかを導
通させ、電圧を印加することによって電子放出素子から
電子を放出させる。さらに、本実施形態の画像形成装置
では、アノード電極であるメタルバック８５に高圧端子
Ｈ_v（図５）を介して高圧を印加し、発生した電子ビー
ムを加速し、蛍光膜８４に衝突させることによって、画
像が表示される。

【０１１２】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明の画像形成装置の一実施形態であり、本発明の技術思
想に基づいて種々の変形が可能である。また、図１３の
駆動回路では、入力信号としてＮＴＳＣ方式を適用した
が、入力信号の方式はこれに限定されるものではなく、
ＰＡＬ方式、ハイビジョン（ＨＤＴＶ）方式等の別の方
式の信号を適用することもできる。

【０１１３】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態について説明する。以下の実施形態では、第１
の実施形態における画像形成装置に適用されたスペーサ
の変形例について述べるものとする。

【０１１４】図１４は、本実施形態のスペーサの断面図
である。図１４を参照すると、本実施形態のスペーサ基
板は、スペーサ基板（絶縁性部材）１と、スペーサ基板
上に形成された凹凸部４とを備えている。

【０１１５】本実施形態のスペーサも、第１の実施形態
と同様に、領域ａと領域ｂとに分割されているが、領域
ａの幅と領域ｂの幅との比を１：３とした点が第１の実
施形態と異なっている。凹凸のピッチを、領域ａでは２
０μｍとし、領域ｂでは８０μｍとし、領域ａと領域ｂ
とも、凹部と凸部の高さの差を１１μｍとした。なお、
スペーサの高さを１．６ｍｍとした。

【０１１６】すなわち、本実施形態のスペーサでは、ス
ペーサの高さの１／２の高さの位置より、フェースプレ
ート側に形成されている凹凸の平均ピッチが、その高さ
より下方のリアプレート側に形成されている凹凸の平均
ピッチよりも小さい。さらに、本実施形態のスペーサで
は、領域ａにおける平均ピッチが領域ｂにおける平均ピ
ッチより小さいため、結果的に、スペーサの高さの１／
２の高さの位置よりフェースプレート側に形成されてい
る凹凸の溝の数が、その高さよりリアプレート側に形成
されている凹凸の溝の数よりも多い。

【０１１７】スペーサ基板１は、第１の実施形態と同様
に、予め溝加工を施してある大きなガラス母材を加熱
し、そのガラス母材を軟化した状態で延伸することによ
って相似形に縮小させて形成される。また、本実施形態
のスペーサにおいても、第１の実施形態と同様に、スペ
ーサ基板１上に高抵抗膜が成膜されるが、その高抵抗膜
は、スパッタ装置を用いて生成される。そのスパッタ装
置では、タングステン（Ｗ）とゲルマニウム（Ｇｅ）を
ターゲットとし、流量比でアルゴン（Ａｒ）と窒素（Ｎ
₂）が７：３の混合ガスを１．０（Ｐａ）のスパッタ圧
力でスパッタリングを行った。なお、基板とターゲット
間の距離を約１００ｍｍとし、タングステン（Ｗ）の投
入出力を０．５５Ｗ／ｃｍ²とし、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ）ターゲットへの投入電力を２Ｗ／ｃｍ²とし、２０
０ｎｍの高抵抗膜とした。

【０１１８】本実施形態スペーサを、第１の実施形態と
同様の画像形成装置に適用したところ、スペーサの凹凸
形状によって調整されたスペーサの表面のシート抵抗分
布によるビーム反発／吸引効果によって、スペーサ近傍
での電子吸引が発生しない良好な画像が得られた。

【０１１９】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について説明する。図１５は、本実施形態のス
ペーサを示す断面図である。本実施形態のスペーサで
は、スペーサの凹凸部４の溝深さを領域ａと領域ｂとで
変更することによってビーム位置の補正を行っている。
本実施形態のスペーサでは、図１、図２からわかるよう
に、凹凸部４のピッチを変更する方法に比べ、シート抵
抗値を大きく変えることが可能となる。

【０１２０】図１５に示すように、本実施形態のスペー
サは、スペーサ基板１と、スペーサ基板１上に形成され
た凹凸部４とを備えている。領域ａは、凹凸部４の溝深
い領域であり、その深さは１６μｍである。また、領域
ｂは凹凸溝の浅い領域であり、その深さは８μｍであ
る。すなわち、本実施形態のスペーサでは、スペーサの
高さの１／２の高さの位置よりフェースプレート側に形
成されている凹凸の平均溝深さが、その位置よりリアプ
レート側に形成されている凹凸の平均溝深さよりも大き
い。

【０１２１】本実施形態では、領域ａと領域ｂの長さの
比を５：７とし、スペーサの高さを１．６ｍｍとした。
なお、スペーサ基板１は、母材に金型成型法を用いて凹
凸を形成し、加熱下で延伸することにより作製され
た。

【０１２２】本実施形態のスペーサに、第１の実施形態
と同様の高抵抗膜を形成し、画像形成装置に適用したと
ころ、他の実施形態のスペーサと同様にスペーサ近傍で
のビーム位置ずれのほとんどない良好な画像が得られ
た。

【０１２３】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態について説明する。図１６は、本実施形態のス
ペーサの構造を示す断面図である。本実施形態では、凹
凸の領域の分割数を調整することによってビーム補正を
実現している。

【０１２４】図１６に示すように、本実施形態のスペー
サは、スペーサ基板１と、スペーサ基板上に形成された
凹凸部４とを備えている。領域ａ及び領域ｃは、凹凸の
形成領域であり、それらの凹凸深さは１６μｍである。
また、領域ｂ及び領域ｄは、凹凸部４が形成されていな
い凹凸非形成領域である。

【０１２５】本実施形態のスペーサでは、領域ａと領域
ｃの長さの比を同一（１８０μｍ）とし、ピッチ８０μ
ｍの凹凸部４を１８０μmの長さの領域（領域ａ、領域
ｃ）に形成し、領域ｄの長さを１６０μｍとした。ま
た、スペーサの高さを１．６ｍｍとした。本実施形態の
ように、領域ｄの値を大きく形成することにより、電子
放出部付近のスペーサ近傍の空間に対して電子軌道が反
発するような電界を形成することが可能となる。

【０１２６】スペーサ基板１は、第１の実施形態と同様
に、予め溝加工を施してある大きなガラス母材を加熱
し、そのガラス母材を軟化した状態で延伸することによ
って相似形に縮小させて形成される。なお、本実施形態
においては、母材の溝加工の領域が少なくてすむため、
スペーサの量産性を高めることができる。

【０１２７】本実施形態スペーサを、第１の実施形態と
同様の画像形成装置に適用したところ、スペーサの凹凸
形状によって調整されたスペーサの表面のシート抵抗分
布によるビーム反発／吸引効果によって、スペーサ近傍
での電子吸引が発生しない良好な画像が得られた。

【０１２８】（第５の実施形態）次に、本発明の第５の
実施形態について説明する。図１７は、本実施形態のス
ペーサの構造を示す断面図である。本実施形態のスペー
サは、第４の実施形態のスペーサの凹凸の非形成領域に
凹凸を形成した形状とすることによって帯電をより低減
化している。

【０１２９】図１７に示すように、本実施形態のスペー
サは、スペーサ基板１と、スペーサ基板１上に形成され
た凹凸部４とを備えている。領域ａから領域ｃは、凹凸
の形成領域であり、領域ａ及び領域ｃの深さをともに１
６μｍとし、領域ｂの深さを１０μｍとした。また、本
実施形態のスペーサでは、第４の実施形態と同様に、領
域ｄを凹凸非形成領域としている。

【０１３０】本実施形態のスペーサに、第１の実施形態
と同様の高抵抗膜を形成し、画像形成装置に適用したと
ころ、他の実施形態のスペーサと同様にスペーサ近傍で
のビーム位置ずれのほとんどない良好な画像が得られ
た。

【０１３１】以上述べたように、第１〜第５の実施形態
では、本実施形態のスペーサが適用された電子線装置の
応用である画像形成装置の実施形態について述べた。こ
の画像形成装置では、電極が電子源より放出された電子
を加速する加速電極であり、入力信号に応じて冷陰極素
子から放出された電子をターゲットに照射して画像を形
成する画像形成装置であり、特に、ターゲットが蛍光体
である画像表示装置であった。また、その冷陰極素子
は、電子放出部を含む導電性膜を一対の電極間に有する
素子であり、特に、好ましくは表面伝導型放出素子であ
る。さらに、電子源は、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冷陰極素子を有
する単純マトリクス状配置の電子源であった。電子源
は、並列に配置した複数の冷陰極素子の個々を両端で接
続した冷陰極素子の行を複数配し（行方向）、この配線
と直交する方向（列方向）に沿って、冷陰極素子の上方
に配した制御電極（グリッドとも呼ぶ）により、冷陰極
素子からの電子を制御するはしご状配置の電子源であっ
た。

【０１３２】しかしながら、本発明の思想によれば、本
実施形態のスペーサを適用した電子線装置は、表示用と
して好適な画像形成装置への応用に制限されるものでは
なく、感光性ドラムと発光ダイオード等で構成された光
プリンタの発光ダイオード等の代替発光源として用いる
こともできる。

【０１３３】また、その際には、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す
ることができる。この場合、画像形成部材（フェースプ
レート）としては、上述の実施形態で述べた蛍光体のよ
うな直接発光する物質に限るものではなく、電子の帯電
による潜像画像が形成されるような部材を用いることも
できる。

【０１３４】また、本発明の思想によれば、例えば、電
子顕微鏡のように、電子源からの放出電子の被照射部材
が、蛍光体等の画像形成部材以外のものである場合につ
いても本発明を適用することができる。従って、本発明
の電子線装置は被照射部材を特定してはいない。

【０１３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の電子線装置
およびスペーサでは、リアプレートとフェースプレート
に略平行方向にストライプ状に延びる凹凸部を有するこ
とによって、リアプレートとフェースプレートとの間の
空間の等電位線がリアプレートとフェースプレートと略
平行となるため、その空間内における均一な電位規定が
容易となり、電子軌道の乱れを防ぐことができるように
なる。

【０１３６】また、本発明の電子線装置およびスペーサ
では、スペーサの表面領域毎に溝の深さまたは溝のピッ
チを変更することによって、フェースプレートとリアプ
レートとの間の方向において、表面上に所望の抵抗分布
を有するスペーサを形成することが可能となる。このよ
うなスペーサを用いてスペーサの表面上の抵抗分布を調
整することによって、ビーム位置を所望の位置に補正す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】溝深さを変更した場合のシート抵抗の変化の様
子を示すグラフである。

【図２】溝ピッチを変更した場合のシート抵抗の変化の
様子を示すグラフである。

【図３】本発明の第１の実施形態の電子線装置における
スペーサの構造を示す断面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態の画像表示装置の構造
を示す断面図である。

【図５】本発明の第１の実施形態の画像表示装置の構造
を示す斜視図である。

【図６】マトリクス状に電子放出素子を有するリアプレ
ート（ガラス基板）の上面図である。

【図７】素子膜２８の形成工程を示す模式図である。

【図８】フォーミング処理におけるフォーミング電圧と
時間との関係を示すグラフである。

【図９】活性化処理における活性化電圧と時間との関係
を示すグラフである。

【図１０】電子放出素子の電子放出特性を測定するため
の測定評価装置の構造を示す模式図である。

【図１１】図１０に示す測定評価装置により測定された
放出電流Ｉｅおよび素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆの関係
の一例を示すグラフである。

【図１２】フェースプレートの正面図である。

【図１３】本発明の第１の実施形態の画像表示装置にお
ける電子放出素子の駆動装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図１４】本発明の第２の実施形態のスペーサの断面図
である。

【図１５】本発明の第３の実施形態のスペーサの断面図
である。

【図１６】本発明の第４の実施形態のスペーサの断面図
である。

【図１７】本発明の第５の実施形態のスペーサの断面図
である。

【図１８】Ｍ．ハートウェルの素子構成を示す模式図で
ある。

【図１９】従来の画像表示装置の構造を示す断面図であ
る。

【図２０】スペーサ基板の断面図である。

【符号の説明】

１、４０１、９０１スペーサ基板（導電性部材）２、４０４ａ、４０４ｂ、９０４高抵抗膜３、４０５ａ、４０５ｂ、９０５ａ、９０５ｂスペ
ーサ電極４凹凸部２１電子源基板２２、２３素子電極２４、８９Ｙ配線２６、８８Ｘ配線２７、１０５、４０７ａ、４０７ｂ、９０７ａ、９０７
ｂ電子放出部２８素子膜３７液滴付与手段５０、５３電流計５１、５２電源５４電極５５真空容器５６排気ポンプ８１ガラス基板８２、４０２、９０２フェースプレート８３ガラス基板８４蛍光膜８５メタルバック８６支持枠８７電子放出素子９０外囲器９１黒色導電体９２蛍光体１００スペーサ１０１基板１０２、１０３素子電極１０４導電性薄膜４０３、９０３リアプレート９０６、４０６配線電極４０８ａ、４０８ｂ、９０８ａ、９０８ａ’、９０８ｂ
電子軌道４０９、９０９等電位線１１０１表示パネル１１０２走査回路１１０３制御回路１１０４シフトレジスタ１１０５ラインメモリ１１０６同期信号分離回路１１０７情報信号発生器１１０８直流電圧源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子を放出する電子源が設けられた第１
の基板と、前記電子源が設けられた表面に対向して設けられた第２
の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間隔を一定に保つ
ために設けられたスペーサとを有する電子線装置におい
て、前記スペーサの表面のうち、前記第１の基板と前記第２
の基板との間の空間に露出する表面に凹凸部が設けら
れ、前記凹凸部が、前記第１の基板と前記第２の基板に略平
行方向にストライプ状に延びていることを特徴とする電
子線装置。
【請求項２】前記凹凸部の平均ピッチが互いに異なる
複数の領域に前記表面が分割されている請求項１記載の
電子線装置。
【請求項３】前記スペーサの高さの１／２の高さの位
置より前記第２の基板側に形成されている凹凸部の平均
ピッチが、前記位置より前記第１の基板側に形成されて
いる凹凸部の平均ピッチよりも小さい請求項２記載の電
子線装置。
【請求項４】前記凹凸部の平均深さが互いに異なる複
数の領域に前記表面が分割されている請求項１から３の
いずれか１項記載の電子線装置。
【請求項５】前記スペーサの高さの１／２の高さの位
置より前記第２の基板側に形成されている凹凸部の平均
溝深さが、前記位置より前記第１の基板側に形成されて
いる凹凸部の平均溝深さよりも大きい請求項４記載の電
子線装置。
【請求項６】前記スペーサの高さの１／２の高さの位
置より前記第２の基板側に形成されている凹凸部の溝の
数が、前記位置より前記第１の基板側に形成されている
凹凸部の溝の数よりも多い請求項２から５のいずれか１
項記載の電子線装置。
【請求項７】前記表面には、凹凸部が配設されていな
い領域もある請求項２から６のいずれか１項記載の電子
線装置。
【請求項８】前記スペーサの表面上に、比抵抗が１０
⁴［Ω・ｃｍ］以上１０¹⁰［Ω・ｃｍ］以下である帯電
防止膜が成膜されている請求項１から７のいずれか１項
記載の電子線装置。
【請求項９】前記帯電防止膜の抵抗温度係数が、−１
[％／℃]より大きい請求項８記載の電子線装置。
【請求項１０】前記帯電防止膜は、タングステンとゲ
ルマニウムと窒素とを含有する請求項８または９記載の
電子線装置。
【請求項１１】前記スペーサには、前記帯電防止膜と
前記第１の基板とを接続するための電極が配設されてい
る請求項８から１０のいずれか１項記載の電子線装置。
【請求項１２】前記スペーサには、前記帯電防止膜と
前記第２の基板とを接続するための電極が配設されてい
る請求項８から１１のいずれか１項記載の電子線装置。
【請求項１３】前記電子源は、冷陰極型の電子放出素
子である請求項１から１２のいずれか１項記載の電子線
装置。
【請求項１４】前記冷陰極型の電子放出素子は、前記
第１の基板上に設けられた一対の素子電極と、該素子電
極間に跨り電子放出部を有する導電性薄膜とで構成され
る表面伝導型電子放出素子である請求項１３記載の電子
線装置。
【請求項１５】前記導電性薄膜は導電性微粒子で構成
されている請求項１４記載の電子線装置。
【請求項１６】前記第１の基板上に複数の前記電子放
出素子が２次元配列状に配置されている請求項１３から
１５のいずれか１項記載の電子線装置。
【請求項１７】前記各電子放出素子の一対の素子電極
は、一方が、前記２次元配列の行方向に延びる複数の第１の
配線のいずれか１つに接続され、他方が、前記２次元配
列の列方向に延びる第２の配線のいずれか１つにそれぞ
れ接続されている請求項１６記載の電子線装置。
【請求項１８】前記第２の基板には、前記第１の基板
に形成された電子源に対向する位置に蛍光膜が形成され
ている請求項１７記載の電子線装置。