JP2003229057A

JP2003229057A - 構造支持体の製造方法、構造支持体およびそれを備える電子線装置

Info

Publication number: JP2003229057A
Application number: JP2002023557A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Tanaka; 登志満田中; Akira Hayama; 彰羽山; Koji Shimizu; 康志清水; Masahiro Fushimi; 正弘伏見
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】スペーサの電極を高精度かつ容易に形成する
ことができる構造支持体の製造方法を提供する。【解決手段】所定の面が厚みの異なる第１および第２
の面からなるスペーサ基板１０２０ａの全面に所定の抵
抗値を有する低抵抗膜１０２０ｃを形成する第１の工程
と、上記第１の面（凸部１０２０ｄ）を研磨（研削）ま
たは切削により所定の厚さだけ削りとることにより、該
第１の面に形成された低抵抗膜１０２０ｃを除去する第
２の工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部から電子が入
射することにより表面の少なくとも一部が帯電する構造
支持体（スペーサ）の製造方法および構造、さらにはそ
のような構造支持体を備える電子線装置（例えば画像表
示装置）に関する。

【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
極素子として、たとえば表面伝導型放出素子、電界放出
型素子（以下ＦＥ型と記す）、金属／絶縁層／金属型放
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、たとえば、［Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉ
ｎｓｏｎ，ＲａｄｉｏＥｎｇ．ＥｌｅｃｔｒｏｎＰ
ｈｙｓ．，１０，１２９０，（１９６５）］に記載され
ている、ＳｎＯ₂薄膜を用いたものが知られている。こ
の他、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：”Ｔ
ｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ”，９，３１７（１９
７２）］、Ｉｎ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂薄膜によるもの［Ｍ．Ｈ
ａｒｔｗｅｌｌａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”Ｉ
ＥＥＥＴｒａｎｓ．ＥＤＣｏｎｆ．”，５１９（１
９７５）］、カ−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。

【０００４】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。

【０００５】図１２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。図１２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、これらリアプレート３１１
５、側壁３１１６およびフュースプレート３１１７によ
り、表示パネルの内部を真空に維持するための外囲器
（気密容器）を形成している。

【０００６】リアプレート３１１５には基板３１１１が
固定されており、この基板３１１１上には冷陰極素子３
１１２が、Ｎ×Ｍ個形成されている。ここで、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。Ｎ×Ｍ個の冷陰極素子３１１２は、
図１２に示すとおり、Ｍ本の行方向配線３１１３とＮ本
の列方向配線３１１４により配線されている。これら行
方向配線３１１３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。これら基板３１
１１、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。

【０００７】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、表示画
素に対応して赤（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。蛍光膜３１１
８の各色蛍光体の間には黒色体（不図示）が設けてお
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。

【０００８】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。端子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３１１４と、Ｈｖはメタルバック３１１
９と各々電気的に接続されている。

【０００９】上記気密容器の内部は１．３３×１０^-4Ｐ
ａ程度の真空に保持されており、画像表示装置の表示面
積を大きくとる場合、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３１１
７の変形あるいは破壊を防止するための何らかの手段が
必要となる。リアプレート３１１５およびフェースプレ
ート３１１６を厚くすることでそのような変形および破
壊を防止することは可能であるが、この場合は、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が生じる。そこで、図１２
に示した例では、比較的薄いガラス板からなる、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）３１２０が設けられている。この構造支持体３
１２０を設けたことにより、マルチビーム電子源が形成
された基板３１１１と蛍光膜３１１８が形成されたフェ
ースプレート３１１６の間を、通常サブミリ〜数ミリに
保つことができ、かつ、気密容器内部を高真空に保持す
ることができる。

【００１０】上記のような構造支持体（以下、スペーサ
と記す。）を備える場合、スペーサは、リアプレートと
フェースプレートの間を飛翔する電子の軌道に大きく影
響してはならない。電子軌道に影響を与える原因の１つ
に、スペーサの帯電がある。スペーサの帯電は、電子源
から放出した電子の一部あるいはフェースプレートで反
射した電子がスペーサに入射し、スペーサから二次電子
が放出されることにより、あるいは電子の衝突により電
離したイオンが表面に付着することによるものと考えら
れる。例えばスペーサが正帯電すると、スペーサ近傍を
飛翔する電子がスペーサに引き寄せられるため、スペー
サ近傍で表示画像に歪みを生ずる。このようなスペーサ
の帯電の影響は、リアプレートとフェースプレートの間
隔が大きくなるに従いより顕著に現れる。

【００１１】一般に、帯電を抑制する手法として、帯電
面に導電性を付与して、若干の電流を流すことで電荷を
除去することが行なわれる。この手法をスペーサに応用
したものとして、スペーサ表面を酸化スズで被覆する手
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、スペーサ表面をＰｄＯ系ガ
ラス材で被覆する手法が開示されている。

【００１２】上記手法を適用する場合、スペーサとフェ
ースプレートおよびリアプレートとの当接面にそれぞれ
電極を形成し、上記被覆材に均一に電場を印加すること
により、接続不良や電流集中によるスペーサの破壊を防
ぐことができる。その一例を図１３に示す。

【００１３】図１３において、２０１７はフェースプレ
ート、２０１８は蛍光膜、２０１９はメタルバック、２
０１５はリアプレート、２０１１は基板であり、これら
は前述の図１２に示したものと同様のものである。２０
２０ａはスペーサであって、フェースプレート２０１７
とリアプレート２０１５の間に配置されている。スペー
サ２０２０ａは、その表面が高抵抗膜２０２０ｂによっ
て被覆されており、フェースプレート側当接面９０１お
よびリアプレート側当接面９０２のそれぞれの部分にス
ペーサ電極２０２０ｃが形成されている。スペーサ電極
２０２０ｃは通常、スパッタ等の方法を用いて形成され
る。

【００１４】電極の形成方法の一例を簡単に紹介する。
まず、電極形成の対象であるスペーサ基板を台の上に設
置し、その基板上に必要な電極サイズのネガマスクを載
置する。このマスク載置にあたっては、マスクとスペー
サ基板の高精度な位置合わせが行われる。次いで、全面
に所定の電極材料よりなる膜を例えばスパッタリングな
どにより成膜した後、マスクを除去することで、スペー
サ基板の端部に電極膜を形成する。最後に、スペーサ基
板の基板面（電極膜の一部を含む）の全体に高抵抗膜を
形成する。このようにして、上記のようなスペーサ２０
２０ａを得る。

【００１５】次に、上述したような表示パネルを備える
画像表示装置の表示動作を、図１２を参照して簡単に説
明する。

【００１６】容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙ
ｎ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。これと同
時に、メタルバック３１１９に容器外端子Ｈｖを通じて
数百［Ｖ］〜数［ｋＶ］の高圧を印加して、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。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来例で示したよう
に、スペーサの表面に高抵抗膜を形成して正帯電を中和
することにより、スペーサの帯電を緩和し、スペーサ近
傍を飛翔する電子がスペーサに引き寄せられるのを防ぐ
ことが可能である。また、上述したようにスペーサの、
フェースプレートおよびリアプレートとの当接面に、そ
れぞれ電極を形成することにより上記被覆材に均一に電
場を印加することができ、これにより、接続不良や電流
集中によるスペーサの破壊を防ぐことができる。

【００１８】しかしながら、ネガマスクを用いた従来の
スペーサ電極形成手法においては、以下のような問題が
ある。

【００１９】ネガマスクをスペーサ基板上に載置してス
パッタリングにより電極膜を形成する場合、どうしても
マスクと基板の間に隙間が生じるため、その隙間からマ
スクすべき部分へ回り込みが生じ、スペーサの電極膜が
帯電面にはみ出すことがある。スペーサの電極膜が帯電
面にはみ出すと、スペーサの帯電が電子軌道に影響を及
ぼし、電子ビームを所望の位置に到達させることができ
なくなる。その結果、スペーサ近傍で表示画像に歪みを
生じてしまい、高品位の画像形成が困難になる。

【００２０】本発明の目的は、上記不都合を解消し、構
造支持体（スペーサ）の電極を高精度かつ容易に形成す
ることができる、安価な構造支持体（スペーサ）および
その製造方法を提供することにある。

【００２１】本発明のさらなる目的は、そのような製造
方法により作製された構造支持体（スペーサ）を備える
電子線装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の構造支持体の製造方法は、所定の面が厚み
方向における高さの異なる第１および第２の面からなる
構造支持体部材の全面に所定の抵抗値を有する低抵抗膜
を形成する第１の工程と、前記第１の面を所定の厚さだ
け削りとることにより、該第１の面に形成された前記低
抵抗膜を除去する第２の工程とを含む。この場合、第２
の工程で低抵抗膜が除去された面を含む所定の面の全体
に、前記低抵抗膜より抵抗値の高い高抵抗膜を形成する
第３の工程をさらに含んでもよい。

【００２３】上記のとおりの本発明においては、第１お
よび第２の面の厚み方向における高さが異なることを利
用して、第２の面にのみ低抵抗膜を形成することを特徴
とする。この特徴によれば、例えば、第１の面の厚み方
向における高さが第２の面に比べて大きく、第１および
第２の面に一様に低抵抗膜が形成された場合、第１の面
に形成された低抵抗膜を研削または切削により下地が露
出するまで削りとることで、第２の面にのみ低抵抗膜が
残ることになる。この第２の面に残った低抵抗膜の形成
範囲は、第１および第２の面の境界（段差）までであ
り、低抵抗膜が帯電面にはみ出すことはない。このよう
にして形成された構造支持体の実際の電位規定は、第１
および第２の面の境界（段差）においてなされることか
ら、その境界（段差）を精度良く形成することで、スペ
ーサ電極を高精度に形成することが可能である。

【００２４】本発明による境界（段差）の形成精度は、
前述の課題で説明したマスクを用いる場合の形成精度よ
り高い。例えば、断面形状が目的とする構造支持体部材
の断面形状に相似な母材を所定の速度で加熱延伸するこ
とで、上記のような境界（段差）を形成することがで
き、その形成精度は、マスクを用いる場合の形成精度よ
り高い。

【００２５】また、低抵抗膜の形成にマスクを用いる必
要がない分、製造コストの削減が可能となる。

【００２６】さらに、マスクとの高精度な位置合わせを
行う必要もなくなるので、製造工程が簡単になる。

【００２７】本発明の構造支持体は、所定の面が厚み方
向における高さの異なる第１および第２の面からなる構
造支持体部材を有し、該構造支持体部材は、少なくとも
１つの端部の端面が前記第２の面に隣接しており、これ
らの面に所定の抵抗値を有する低抵抗膜が形成されてい
ることを特徴とする。この場合、低抵抗膜が形成された
第２の面および第１の面の両面に、前記低抵抗膜より抵
抗値の高い高抵抗膜が形成されてもよい。

【００２８】本発明の電子線装置は、複数の電子放出素
子が形成された第１の基板と、前記第１の基板と対向し
て配置された第２の基板と、前記第１および第２の基板
を所定の間隔で支持する構造支持体とを有し、前記構造
支持体は、所定の面が厚み方向における高さの異なる第
１および第２の面からなる構造支持体部材を有し、該構
造支持体部材は、少なくとも前記第１または第２の基板
に当接される当接面が前記第２の面と隣接しており、こ
られの面に所定の抵抗値を有する低抵抗膜が形成されて
いることを特徴とする。この場合、構造支持体部材は、
低抵抗膜が形成された第２の面および第１の面の両面
に、前記低抵抗膜より抵抗値の高い高抵抗膜が形成され
ていてもよい。

【００２９】上記の構造支持体および電子線装置におい
ても、上述の本発明の構造支持体の製造方法における作
用を奏する。したがって、低抵抗膜が帯電面にはみ出す
ことがなく、帯電による電子軌道への影響を抑止するこ
とが可能である。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００３１】図１および図２の（ａ）〜（ｆ）は、本発
明の一実施形態の構造支持体（スペーサ）の一連の製造
工程を説明するための図である。

【００３２】まず、図１（ａ）に示すような、細長い板
状の基板で、長手方向と交差する方向における基板面の
断面形状が凸形状になったスペーサ基板１０２０ａを用
意する。スペーサ基板１０２０ａの凸形状になった部分
が凸部１０２０ｄで、この部分が前述の課題で説明した
スペーサの帯電面となる。このような凸部１０２０ｄを
有するスペーサ基板１０２０ａは、図３に示すような加
熱延伸装置を用いて以下のような手順（１）〜（３）で
作製することができる。

【００３３】（１）目的とするスペーサ基板（スペーサ
基板１０２０ａ）の断面形状と相似な断面形状を有する
スペーサ母材を使用する。目的とするスペーサ基板の断
面積をＳ１、スペーサ母材の断面積をＳ２とすると、Ｓ１／Ｓ２＜１の条件を満たすようにする。

【００３４】（２）スペーサ母材の両端をそれぞれ搬送
部１１、１２で挟持（固定）する。これら搬送部１１、
１２の間には、所定の位置に加熱部１３が設けられてお
り、両搬送部によって挟持されたスペーサ母材の一部が
この加熱部１３によって軟化点以上の温度に加熱され
る。加熱部１３による加熱を行いながら、スペーサ母材
の一方の端部を搬送部１１にて速度ｖ１で引き出すとと
もに、もう一方の端部を搬送部１２にて速度ｖ２で送り
出す。このとき、速度ｖ１、ｖ２は、Ｓ１・ｖ１＝Ｓ２
・ｖ２の関係を満たすようにする。また、加熱温度は、
用いるスペーサ材料の種類、加工形状によるが、通常、
５００〜７００℃とする。

【００３５】（３）冷却後、引き伸ばされたスペーサ材
を切断部１４にて所望の長さに切断する。切断の手法と
しては、ダイヤモンドカッターによる切断、砥粒による
切断、レーザーによる切断など様々な手法を用いる事が
できる。

【００３６】続いて、図１の（ｂ）および（ｃ）に示す
ように、上述のようにして作製したスペーサ基板１０２
０ａの全面に所定の厚さの、所定の材料よりなる低抵抗
膜１０２０ｃをスパッタリング等により成膜する。例え
ば、アルゴン雰囲気中で高周波スパッタすることによ
り、厚みが０．１μｍのＰｔよりなる低抵抗膜１０２０
ｃをスペーサ基板１０２０ａの全面に成膜する。この低
抵抗膜１０２０ｃの形成には、上記のようなスパッタリ
ング等の真空成膜方法の他、印刷等の塗布方法を適用す
ることができる。

【００３７】続いて、図１（ｄ）に示すように、スペー
サ基板１０２０ａの両基板面の凸部１０２０ｄを研磨す
る。この研磨は、凸部１０２０ｄに形成された低抵抗膜
１０２０ｃが完全に除去されるまで行われる。凸部１０
２０ｄは十分な段差を有しているので、スペーサ基板１
０２０ａの長辺側端部に形成された低抵抗膜１０２０ｃ
がこの研磨により除去されることはなく、凸部１０２０
ｄに形成された低抵抗膜１０２０ｃのみが除去されるこ
とになる。凸部１０２０ｄに形成された低抵抗膜１０２
０ｃを完全に除去するために、その低抵抗膜１０２０ｃ
が形成されているスペーサ基板１０２０ａの基板表面が
研磨によりある程度除去されてもよい。ここでは、一例
として研磨除去を挙げたが、凸部１０２０ｄに形成され
た低抵抗膜１０２０ｃを完全に除去できるのであれば、
どのような除去手法を用いてよい。例えば、研磨除去
（研削）に代えて、切削などの除去手法を用いてもよ
く、またエッチングなどを併用することもできる。

【００３８】最後に、図２の（ｅ）および（ｆ）に示す
ように、スペーサ基板１０２０ａの両基板面に所定の厚
さの、所定の材料よりなる高抵抗膜１０２０ｂを、例え
ばスパッタ法により成膜する。この高抵抗膜１０２０ｂ
の形成には、スパッタリング等の真空成膜方法の他、印
刷等の塗布方法を適用することができる。

【００３９】図４は、上述の製造工程により作製された
スペーサの一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は
断面図である。

【００４０】図４に示すスペーサは、表示パネルを構成
する気密容器のフェースプレートとリアプレートとの間
に配置されるものであって、図１および図２の（ａ）〜
（ｆ）に示した製造工程に従って、板状のスペーサ基板
１０２０ａに高抵抗膜１０２０ｂおよび低抵抗膜１０２
０ｃが形成されている（図４（ｂ）参照）。

【００４１】スペーサの長辺側の両端部が低抵抗部１０
２２であり、図１（ａ）に示した凸部１０２０ｄに対応
する部分が高抵抗部１０２１である。高抵抗部１０２１
の厚みは０．３ｍｍで、幅は４．８ｍｍである。各低抵
抗部１０２２は、同一形状で、厚みは０．１６ｍｍ、幅
は０．１ｍｍである。スペーサの長さは２００ｍｍで、
幅は５ｍｍである。

【００４２】上記のように構成されたスペーサでは、実
際の電位規定は、低抵抗部１０２２と高抵抗部１０２１
との境界（図１の例で言えば、凸部１０２０ｄの段差の
部分）になり、低抵抗部１０２２が電極として機能す
る。図１および図２の（ａ）〜（ｆ）の製造工程によれ
ば、低抵抗膜１０２０ｃ、すなわち、電極膜はこの境界
を越えて帯電面側へはみ出すことはないので、高精度な
電極形成が可能である。

【００４３】以上説明したスペーサの製造工程によれ
ば、マスクを用いた従来のスペーサの製造手法と比べ
て、スペーサ電極形成を高精度に行うことが可能であ
る。また、マスクを用いないため、マスクの高精度な位
置合わせなどが不要となり、また製造コストも低くでき
る。

【００４４】なお、図１および図２に示した一連の製造
工程は、本発明の構造支持体の製造方法の一実施形態で
あって、段差を利用した低抵抗膜（電極膜）の形成によ
りスペーサ電極が形成されるのであれば、どのような工
程を経てもよい。例えば、スペーサ基板１０２０ａと低
抵抗膜１０２０ｃであるＰｔ膜との密着性を向上させる
ために、下地層としてＴｉ膜を膜厚０．０５μｍで形成
した後に、Ｐｔ膜（Ｐｔ電極）を形成してもよい。

【００４５】また、低抵抗膜は、スペーサ基板の一方の
端部にのみ形成されるようにしてもよい。

【００４６】さらに、低抵抗膜は、スペーサ基板の一方
の基板面に形成されるようにしてもよい。

【００４７】また、最終的に作製されるスペーサは、図
５（ａ）に示すように、低抵抗部１０２２の厚さが高抵
抗部１０２１の厚さより薄くなるものの他、図５（ｂ）
に示すように低抵抗部１０２２の厚さが高抵抗部１０２
１の厚さとほぼ同じになるようにしてもよい。図５
（ｂ）に示すものは、低抵抗膜の膜厚、加熱延伸後のス
ペーサ形状、研磨などにより除去される膜および基板の
厚さが図５（ａ）に示すものと異なり、スペーサの基板
面は一様な平面となるが、スペーサの特性および効果、
安価な製造プロセスへの影響はない。

【００４８】さらに、高抵抗膜を形成せずに電極付き絶
縁スペーサとして使用してもよい。このような電極付き
絶縁スペーサは、例えば、図１の（ａ）〜（ｄ）の製造
工程により作製することができる。

【００４９】さらに、上記のように高抵抗膜を持たない
スペーサにおいて、バルク（スペーサ基板の基板表面か
ら数１０μｍ以上の内部のこと）に導電性を持たせるこ
とで、導電スペーサとして使用することもできる。

【００５０】以上説明した構造支持体の製造方法により
作製されるスペーサは、基本的には、電子放出素子（例
えば冷陰極素子）を備えた第１の基板と、この第１の基
板と対向して配置される第２の基板とから気密容器が形
成される電子線装置に適用される。適用可能な電子線装
置に画像形成装置がある。以下、適用可能な画像形成装
置の概要を説明するとともに、そのような画像形成装置
に用いられるスペーサの具体的な構成および製法につい
て説明する。

【００５１】＜画像表示装置概要＞図６は、図１および
図２に示した一連の製造工程により作製されたスペーサ
が適用される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。

【００５２】図６中、１０１５はリアプレ−ト、１０１
６は側壁、１０１７はフェースプレートであり、これら
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
器が形成されている。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。本実施例では、例えばフリッ
トガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気
中で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成すること
により封着した。気密容器内部を真空に排気する方法に
ついては、後で詳細に説明する。

【００５３】上記気密容器は、その内部を１．３３×１
０^-4Ｐａ程度の真空に保持する必要があるため、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、内部にスペーサ１０２０を設けて耐大気圧構造体と
している。スペーサ１０２０は上述した実施形態の製造
方法により作製されたものである。スペーサ１０２０の
詳細な構造については、後で詳細に説明する。

【００５４】リアプレ−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。ここで、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＝１００
０以上の数を設定することが望ましい。Ｎ×Ｍ個の冷陰
極素子１０１２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。これら基板１０１１、Ｎ×Ｍ個の冷陰極素子１０１
２、Ｍ本の行方向配線１０１３およびＮ本の列方向配線
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。

【００５５】本実施例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、例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。

【００５６】次に、冷陰極素子として表面伝導型放出素
子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。

【００５７】図７は、図６に示した表示パネルに用いら
れるマルチ電子ビーム源の平面図である。基板１０１１
上に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１０１３と列方向配線電極１０１４により
単純マトリクス状に配線されている。表面伝導型放出素
子は、一対の素子電極１０４０と、これら素子電極１０
４０に跨るように形成された導電性薄膜１０４１を有
し、素子電極１０４０の一方が行方向配線電極１０１３
と接続され、他方が列方向配線電極１０１４と接続され
ている。行方向配線電極１０１３と列方向配線電極１０
１４の交差する部分には、両電極間に絶縁層（不図示）
が形成されており、電気的な絶縁が保たれている。

【００５８】上記マルチ電子源の形成に際しては、あら
かじめ基板上に行方向配線電極１０１３、列方向配線電
極１０１４、電極間絶縁層（不図示）、および各表面伝
導型放出素子の素子電極１０４０と導電性薄膜１０４１
を形成した後、行方向配線電極１０１３および列方向配
線電極１０１４を介して各表面伝導型放出素子に給電し
て通電フォ−ミング処理および通電活性化処理を行う。
この通電フォ−ミング処理および通電活性化処理は、周
知の技術であり、本発明の構造支持体の製造方法には実
質的に関係しないので、ここでは、詳細な説明は省略す
る。

【００５９】本実施例においては、気密容器のリアプレ
−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−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。

【００６０】図８はフェースプレート上に設けられる蛍
光膜の説明図で、（ａ）は蛍光体と黒色導電体の配置を
示す模式図、（ｂ）は各色に対応する蛍光体の配置を示
す模式図ある。蛍光膜１０１８は、モノクロームの場合
は蛍光体のみから成るが、カラー表示の場合は、各蛍光
体１０９２の間に黒色導電材（低反射材）よりなる黒色
導電体１０９１が設けられる。この黒色導電体１０９１
は、蛍光体１０９２の配列により、黒色導電材がストラ
イプ状に配置されたブラックストライプあるいは黒色導
電材がマトリクス状に配置されたブラックマトリクスな
どと呼ばれる。ブラックストライプ、ブラックマトリク
スが設けられる目的は、カラー表示の場合に必要となる
三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の蛍光体１０９２のそれぞれの間
（塗り分け部）を黒くすることで、各蛍光体から発した
光の混色等を目立たなくすることと、蛍光膜１０１８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こ
とである。黒色導電体１０９１は、黒鉛を主成分とする
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。

【００６１】蛍光膜１０１８のリアプレ−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、負イオンの衝突から蛍光膜１０１８を
保護すること、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、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。

【００６２】メタルバック１０１９は、蛍光膜１０１８
をフェースプレート１０１７上に形成した後、蛍光膜１
０１８表面を平滑化処理（通常フィルミングと呼ばれ
る）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は必要ない。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６に示した表示パネルにおいて、端子Ｄ
ｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖは、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。端子Ｄｘ１〜Ｄｘ
ｍは、マルチ電子ビーム源の行方向配線１０１３と電気
的に接続され、端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビーム
源の列方向配線１０１４と電気的に接続され、端子Ｈｖ
はフェースプレート１０１７のメタルバック１０１９と
電気的に接続されている。

【００６４】また、表示パネルを構成する気密容器内部
を真空に排気するには、気密容器を組み立てた後、不図
示の排気管と真空ポンプとを接続し、気密容器内を１．
３３×１０^-5Ｐａ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１．３３×
１０^-5〜１．３３×１０^-7Ｐａの真空度に維持される。

【００６５】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〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜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。これと同時に
メタルバック１０１９に容器外端子Ｈｖを通じて数百
［Ｖ］〜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、その結果、カラー画像が表示さ
れる。

【００６６】通常、冷陰極素子である表面伝導型放出素
子１０１２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
０．１〜８［ｍｍ］程度、メタルバック１０１９と冷陰
極素子１０１２間の電圧は０．１〜１０［ｋＶ］程度で
ある。

【００６７】＜スペーサ＞次に、上述の画像表示装置の
表示パネルに用いられるスペーサの構造について説明す
る。

【００６８】図９は、図６のＡ−Ａ’の断面模式図であ
る。図９中、各部の符号は図６に対応している。スペー
サ１０２０は、図４に示したものと同様、スペーサ基板
１０２０ａに帯電防止向上のために高抵抗膜１０２０ｂ
および低抵抗膜１０２０ｃがそれぞれ成膜されたもので
あって、前述した耐大気圧構造を実現するのに必要な数
だけ、必要な間隔をおいて配置されている。スペーサ１
０２０の各長辺側端部に形成された、電極である低抵抗
膜１０２０ｃは、それぞれフェースプレート１０１７の
内側および基板１０１１の表面に固定部材（不図示）に
より固定されている。本実施例においては、スペーサ１
０２０は、行方向配線１０１３に平行に配置され、一方
の電極の低抵抗膜１０２０ｃが行方向配線１０１３に電
気的に接続されている。

【００６９】スペーサ１０２０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
を有する必要がある。この点に関しては、既に述べた通
りである。

【００７０】絶縁性部材であるスペーサ基板１０２０a
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、スペーサ基板１
０２０aは、その熱膨張率が気密容器および基板１０１
１を成す部材と近いものが好ましい。

【００７１】帯電防止膜である高抵抗膜１０２０ｂに
は、高電位側のフェースプレート１０１７（メタルバッ
ク等）に印加される加速電圧Ｖａを高抵抗膜１０２０ｂ
の抵抗値Ｒｓで除した電流が流れる。高抵抗膜１０２０
ｂの抵抗値Ｒｓは、帯電防止および消費電力を考慮した
範囲に設定することが望ましい。帯電防止の観点から、
高抵抗膜１０２０ｂは、その表面抵抗Ｒ／□が１０¹²Ω
以下であることが好ましく、十分な帯電防止効果を得る
ためには、表面抵抗Ｒ／□は１０¹¹Ω以下であることが
好ましい。表面抵抗Ｒ／□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、１０⁵
Ω以下であることが好ましい。

【００７２】高抵抗膜１０２０ｂは、低抵抗膜１０２０
ｃが形成された部分以外では、スペーサ基板１０２０ａ
上に直接形成されており、この部分における厚みｔは１
０ｎｍ〜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、膜厚ｔが１０ｎｍ以下の場合は、一般的に、薄膜が
島状に形成されるため、抵抗が不安定で再現性に乏し
い。一方、膜厚ｔが１μｍ以上の場合は、膜応力が大き
くなって、膜はがれの危険性が高まることに加えて、成
膜に要する時間が長くなるために生産性も悪くなる。こ
のような理由から、高抵抗膜１０２０ｂの膜厚ｔは、５
０〜５００ｎｍの範囲が望ましい。

【００７３】表面抵抗Ｒ／□は、ρ／ｔで与えられる
（ρは比抵抗である）。先に述べた表面抵抗Ｒ／□と膜
厚ｔの好ましい範囲から、帯電防止膜である高抵抗膜１
０２０ｂの比抵抗ρは０．１〜１０⁸［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、比抵抗ρは１０²〜１０⁶［Ωｃｍ］と
するのが良い。

【００７４】スペーサ１０２０は、高抵抗膜１０２０ｂ
（帯電防止膜）を電流が流れることにより、あるいは表
示パネル全体が表示動作中に発熱することにより、その
温度が上昇する。また、高抵抗膜１０２０ｂ（帯電防止
膜）の抵抗温度係数が大きな負の値である場合は、温度
が上昇した時に抵抗値が減少してスペーサに流れる電流
が増加するため、さらに温度が上昇することになる。そ
して、電流は電源の限界を越えるまで増加しつづける。
このような電流の増加（暴走）が発生する抵抗温度係数
の値は、経験的には、負の値で絶対値が１％以上であ
る。よって、高抵抗膜１０２０ｂ（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。

【００７５】金属酸化物は、帯電防止特性を有する材料
として優れている。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、
これらの金属酸化物は二次電子放出効率が比較的小さ
く、電子放出素子から放出された電子がスペーサに当た
った場合においても帯電しにくいためである。金属酸化
物以外としては、二次電子放出効率が小さな炭素があ
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。

【００７６】しかしながら、上記金属酸化物やカーボン
は、その抵抗値が帯電防止膜として望ましい比抵抗の範
囲に調整することが難しかく、また雰囲気により抵抗が
変化しやすいため、これらの材料のみでは抵抗の制御性
に欠ける。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
の広い範囲において抵抗値を制御することができる。さ
らには、後述する表示装置作製の工程においても抵抗値
の変化が少なく安定な材料である。また、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。

【００７７】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
り絶縁性部材上に形成することができる。金属酸化膜
も、同様な薄膜形成法で作製することができるが、この
場合は、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
成することができる。カーボン膜は基本的に蒸着法、ス
パッタ法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法などで作製する
ことができるが、非晶質カーボンを作製する場合には、
成膜時の雰囲気中に水素を含むようにするか、成膜ガス
に炭化水素ガスを使用する必要がある。

【００７８】以上、本発明の構造支持体の製造方法によ
り作製されたスペーサが適用される気密容器により表示
パネルが構成された平面型の表示装置の概要およびその
スペーサの具体的な構成について説明したが、本発明に
よる構造支持体はこれに限らず、他の用途における構成
として使用することができる。

【００７９】

【実施例】次に、本発明の構造支持体の製造方法の具体
的な手順および条件を、図６に示した表示パネルに用い
られるスペーサを例に挙げて具体的に説明するととも
に、その作製されたスペーサの具体的な機能を説明す
る。以下の説明は、マルチ電子ビーム源として、電極間
の導電性微粒子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
トリクス配線したマルチ電子ビーム源を用いた場合の例
である。

【００８０】本実施例においても、図１および図２に示
した一連の製造工程にしたがって以下のような手順でス
ペーサを形成する。

【００８１】（工程１：図１（ａ））スペーサ基板１０
２０ａの母材（絶縁性部材）として、幅５０ｍｍ、厚み
２ｍｍの、リアプレートと同質のガラス母材を用意し、
これを前述の図３に示した加熱延伸装置にかけて、図４
に示したような形状（長さ２００ｍｍ、幅５ｍｍ、厚み
０．３ｍｍ）のスペーサ基板１０２０ａを作製する。

【００８２】特に、この時点では、厚みを０．３ｍｍと
して加工し、最終目標板厚０．２ｍｍまでの加工する際
の表面削除のための削りしろを確保しておく。通常のガ
ラス研磨方法による表面削除加工の場合は、０．０５ｍ
ｍ以上の厚み（削りしろ）を確保する必要がある。

【００８３】また、低抵抗部となる部分の端面形状を高
精度に加工しておく必要がある。ただし、加熱延伸加工
のため、加熱延伸前の母材を最終のスペーサ形状を考慮
した必要な形状に加工しておくことで、最終的寸法精度
を向上させることができ、作製および形状操作が容易と
なる。

【００８４】（工程２：図１の（ｂ）および（ｃ））上
記工程１で作製されたスペーサ基板の全面に膜厚が０．
１μｍのＡｕ膜よりなる低抵抗膜１０２０ｃを真空スパ
ッタにより形成する。図１の（ｂ）および（ｃ）では、
片面ずつ別々に低抵抗膜１０２０ｃを形成しているが、
同時に両面に低抵抗膜１０２０ｃを形成してもよい。ま
た、真空スパッタに代えて、低抵抗膜１０２０ｃとなる
材料をコートする手法（ディップ、スプレー、スピンな
ど）や鍍金などを用いてもよい。

【００８５】また、図１の（ｂ）および（ｃ）では、低
抵抗部と高抵抗部（図４の低抵抗部１０２２と高抵抗部
１０２１）の双方の領域全体に低抵抗膜１０２０ｃを形
成しているが、基本的には、低抵抗膜は低抵抗部に形成
されていれば良く、高抵抗部への低抵抗膜の形成はさほ
ど重要ではない。

【００８６】（工程３：図１（ｄ））上記工程２で形成
された低抵抗膜１０２０ｃのうち、高抵抗部の低抵抗膜
を除去する。このとき、スペーサ基板１０２０ａの表面
も同時に予めとっておいた削りしろ分（０．０５ｍｍ）
だけ除去する。この低抵抗膜および削りしろの除去に
は、通常のガラス研磨が、加工が容易で最も有効であ
る。

【００８７】スペーサ基板１０２０ａの各除去面（両
面）は、研磨加工により平滑面となるが、適当な凹凸形
状にすることで、次工程で形成される高抵抗膜の特性を
良好なものとすることができる。例えば、スペーサ基板
１０２０ａの除去面を、バイトによる切削または研削に
より規則性を有する凹凸形状（ストライプ状の凹凸パタ
ーン）形状にしたり、サンドブラスト処理によりランダ
ムな凹凸形状にしたりしてもよい。スペーサ基板１０２
０ａの除去面をランダムな凹凸形状にする場合は、＃１
０００〜＃４０００の粗さで仕上げることが望ましい。
これまでの研究により得られた知見では、凹凸表面は平
滑表面よりも、実効的な二次電子放出係数が小さいた
め、スペーサ表面に凹凸を形成することによって、スペ
ーサ表面の帯電を押さえることができるようになる。即
ち、高抵抗膜による帯電防止能力を向上させる事が出来
る。

【００８８】図１０は、スペーサ基板の除去面の凹凸形
状の一例を示す模式図である。このスペーサ基板の除去
面には、基板の長手方向と交差する方向における断面形
状が凹凸形状になった凹凸部１０２０ｅが形成されてい
る。

【００８９】（工程４：図２の（ｅ）および（ｆ））上
記工程３により得られたスペーサ基板の各除去面（両
面）に、高抵抗膜１０２０ｂをスパッタ法により形成す
る。この高抵抗膜１０２０ｂは、帯電防止膜であり、本
例では、酸化クロム膜を厚さ５０ｎｍで積層した。高抵
抗膜１０２０ｂは、この酸化クロム膜に限られることは
なく、帯電防止効果を得られるのであれば、どのような
材料の膜を積層してもよい。

【００９０】以上の（工程１）〜（工程４）により、寸
法精度の高い低抵抗膜をスペーサ端部に形成することが
できる。このスペーサの両端部に形成された低抵抗膜１
０２０ｃは、高電位側のフェースプレート１０１７（メ
タルバック１０１９等）及び低電位側の基板１０１１
（配線１０１３、１０１４等）とそれぞれ電気的に接続
される。以下の説明では、この低抵抗膜１０２０ｃを電
極（中間層）と呼ぶ場合もある。

【００９１】電極（中間層）は以下に列挙する複数の機
能を有する。

【００９２】高抵抗膜１０２０ｂをフェースプレート
１０１７及び基板１０１１と電気的に接続する。

【００９３】既に説明したように、高抵抗膜１０２０ｂ
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１０２０ｂをフェースプ
レート１０１７（メタルバック１０１９等）及び基板１
０１１（配線１０１３、１０１４等）と直接に接続した
場合、その接続部界面において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
い場合がある。これを避ける為に、フェースプレート１
０１７、基板１０１１との接触面に低抵抗の中間層を設
けている。

【００９４】帯電防止膜である高抵抗膜１０２０ｂの
電位分布を均一化する。

【００９５】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１０２０ｂ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１０２０ｂをフェースプ
レート１０１７（メタルバック１０１９等）及び基板１
０１１（配線１０１３、１０１４等）と直接に接続した
場合、接続部界面にて生じる大きな接触抵抗の為に、接
続状態にむらが発生し、高抵抗膜１０２０ｂ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の全長域に電
極（中間層）である低抵抗膜１０２０ｃ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
１０２０ｂ全体の電位を制御可能としている。

【００９６】放出電子の軌道を制御する。

【００９７】上記のとおり、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１０
１１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必要がある。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。

【００９８】上記のような機能を有する低抵抗膜１０２
０ｃとしては、高抵抗膜１０２０ｂに比べ十分に低い抵
抗値を有する材料を選択すればよい。例えば低抵抗膜１
０２０ｃとして、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、
Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属あるいは合金、及びＰ
ｄ、Ａｇ、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Ｉ
ｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂等の透明導体及びポリシリコン等の半
導体材料等から適宜選択される。

【００９９】次に、上述したスペーサ１０２０の表示パ
ネルへの組み付けについて図６を参照して説明する。

【０１００】まず、あらかじめ基板上に行方向配線電極
１０１３、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、前述のスペーサ１０２０を基板１０
１１の行方向配線１０１３（線幅３００［μｍ］）上に
等間隔で、行方向配線１０１３と平行に固定冶具（不図
示）を用いて固定した。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、リアプレ一卜１０１５、フェースプレー
ト１０１７および側壁１０１６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１０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、４００℃
〜５００℃で１０分以上焼成することで封着した。

【０１０１】なお、本実施例においては、蛍光膜１０１
８として、図８(ｂ)に示すような、各色蛍光体１０９２
が列方向（Ｙ方向）に延びるストライプ形状のもので、
黒色の導電体１０９１が各色蛍光体（Ｒ、Ｇ、Ｂ）１０
９２間だけでなく、Ｙ方向の各画素間をも分離するよう
に配置されたものを採用した。スペーサ１０２０は、行
方向（Ｘ方向）に平行な黒色導電体１０９１領域（線幅
３００［μｍ］）内においてメタルバック１０１９を介
して配置した。上述の封着を行う際には、各色蛍光体１
０９２と基板１０１１上に配置された各素子とを対応さ
せる必要があるため、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。

【０１０２】以上のようにして完成した気密容器内を排
気管（不図示）を通じて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、Ｄｙ１
〜Ｄｙｎを通じて、行方向配線電極１０１３および列方
向配線電極１０１４を介して各素子に給電して前述の通
電フォ−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。

【０１０３】次に、気密容器内を１．３３×１０^-4Ｐａ
程度の真空度とした状態で、上記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。

【０１０４】最後に、封止後の真空度を維持するため
に、前述したゲッター処理を行った。

【０１０５】以上のような手順を経て完成した、図６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、不図示の信号発生手段から供給された走査信号及び
変調信号をそれぞれ容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１
〜Ｄｙｎに印加することにより各冷陰極素子（表面伝導
型放出素子）１０１２から電子を放出させた。同時にメ
タルバック１０１９に、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印
加することにより、各冷陰極素子（表面伝導型放出素
子）１０１２から放出された電子を加速して蛍光膜１０
１８に衝突させ、各色蛍光体１０９２（図８のＲ、Ｇ、
Ｂ）を励起・発光させて画像表示を行った。なお、この
ときの高圧端子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは３〜１０［ｋ
Ｖ］で、各配線１０１３、１０１４間への印加電圧Ｖｆ
は１４［Ｖ］である。

【０１０６】表示パネルには、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
が形成される。したがって、歪のない、鮮明で色再現性
のよいカラー画像表示を行うことができた。このこと
は、スペーサ１０２０を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。

【０１０７】以上の説明では、本発明の構造支持体の製
造方法が適用されるスペーサとして板状のものを挙げた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、表示パネ
ルを耐大気圧構造体とすることができ、かつ、前述の研
磨除去（研削）や切削などを利用した電極形成を行うこ
とができるのであれば、どのような形状のものであって
もよい。例えば、図１１に示すように、円柱状のスペー
サにも適用することができる。この場合は、スペーサ基
板として、長手方向に切断した場合の円柱側面の断面形
状が凸形状になった円柱部材を使用する。円柱部材の全
面に低抵抗膜を形成した後、円柱の中心軸を回転軸とし
て円柱部材を回転させながら側面の凸部に形成された低
抵抗膜を研削により除去した後、その除去面を含む側面
全面に高抵抗膜１０２０ｂを形成する。これにより円柱
部材の両端部に、低抵抗膜１０２０ｃからなる電極を高
精度に形成することができ、前述した板状のスペーサと
同様な特徴を有する円柱スペーサを得られる。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構造支持
体の製造方法によれば、従来に比べて、構造支持体（ス
ペーサ）の電極形成を高精度に行うことができ、また、
構造支持体（スペーサ）を安価に製造することができ
る。

【０１０９】本発明の構造支持体（スペーサ）およびそ
れを用いた電子線装置（画像形成装置）によれば、構造
支持体（スペーサ）の帯電の、電子の軌道への影響を大
きく低減することができる。これにより、例えば画像形
成装置の場合であれば、従来生じていたスペーサによる
画像歪を改善することができ、従来のものより高画質な
表示画像を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態の構造
支持体の一連の製造工程を説明するための図である。

【図２】（ｅ）および（ｆ）は、本発明の一実施形態の
構造支持体の一連の製造工程を説明するための図であ
る。

【図３】本発明の構造支持体の製造方法に用いられる構
造支持体部材を作製するための加熱延伸装置の一例を示
す模式図である。

【図４】本発明の構造支持体の製造方法により作製され
るスペーサの一例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）
は断面図である。

【図５】（ａ）および（ｂ）は、本発明の構造支持体の
製造方法により作製されるスペーサの一例を示す断面図
である。

【図６】本発明の構造支持体の製造方法により作製され
たスペーサが適用される表示パネルの斜視図である。

【図７】図６に示す表示パネルに用いられるマルチ電子
ビーム源の平面図である。

【図８】図６に示す表示パネルのフェースプレート上に
設けられる蛍光膜の説明図で、（ａ）は蛍光体と黒色導
電体の配置を示す模式図、（ｂ）は各色に対応する蛍光
体の配置を示す模式図ある。

【図９】図６のＡ−Ａ’の断面模式図である。

【図１０】本発明の構造支持体の製造方法により作製さ
れるスペーサ基板の除去面の凹凸形状の一例を示す模式
図である。

【図１１】本発明の構造支持体の製造方法により作製さ
れる円柱スペーサの一例を模式的に示す斜視図である。

【図１２】従来の構造支持体が用いられる平面型画像表
示装置の表示パネル部の一例を示す斜視図である。

【図１３】図１２に示す平面型画像表示装置の部分断面
図である。

【符号の説明】

１１、１２搬送部１３加熱部１４切断部１０１１、２０１１、３１１１基板１０１２、３１１２冷陰極素子１０１３、２０１３、３１１３行方向配線１０１４、３１１４列方向配線１０１５、２０１５、３１１５リアプレート１０１６、３１１６側壁１０１７、２０１７、３１１７フェースプレート１０１８、２０１８、３１１８蛍光膜１０１９、２０１９、３１１９メタルバック１０２０、２０２０ａ、３１２０構造支持体（スペー
サ）１０２０ａスペーサ基板１０２０ｂ、２０２０ｂ高抵抗膜１０２０ｃ、２０２０ｃ低抵抗膜（スペーサ電極）１０２０ｄ凸部１０２０ｅ凹凸部１０２１高抵抗部１０２２低抵抗部１０４０、２０４０素子電極１０４１導電性薄膜１０９１黒色導電体１０９２蛍光体Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎ、Ｈｖ容器外端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水康志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者伏見正弘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 5C012 AA01 BB07 5C032 AA01 CC10 CD04 5C036 EE09 EF01 EF06 EG31 EH01 EH08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の面が厚み方向における高さの異な
る第１および第２の面からなる構造支持体部材の全面に
所定の抵抗値を有する低抵抗膜を形成する第１の工程
と、前記第１の面を所定の厚さだけ削りとることにより、該
第１の面に形成された前記低抵抗膜を除去する第２の工
程とを含むことを特徴とする構造支持体の製造方法。
【請求項２】第２の工程で低抵抗膜が除去された面を
含む所定の面の全体に、前記低抵抗膜より抵抗値の高い
高抵抗膜を形成する第３の工程をさらに含むことを特徴
とする請求項１に記載の構造支持体の製造方法。
【請求項３】第１の面の厚み方向における高さが第２
の面に比べて大きいことを特徴とする請求項１または２
に記載の構造支持体の製造方法。
【請求項４】構造支持体部材は、少なくとも１つの端
部の端面が第２の面に隣接していることを特徴とする請
求項３に記載の構造支持体の製造方法。
【請求項５】構造支持体部材が、板状の基板であるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の構造支持体の
製造方法。
【請求項６】所定の面が、板状の基板の一方の基板面
であることを特徴とする請求項３に記載の構造支持体の
製造方法。
【請求項７】構造支持体部材が、円柱状の部材である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の構造支持体
の製造方法。
【請求項８】第１の工程における低抵抗膜の形成が、
真空成膜または塗布により行われることを特徴とする請
求項１または２に記載の構造支持体の製造方法。
【請求項９】第２の工程における低抵抗膜の除去が、
研削または切削により行われることを特徴とする請求項
１または２に記載の構造支持体の製造方法。
【請求項１０】第１の工程の低抵抗膜の形成の前に、
前記低抵抗膜の構造支持体部材への密着性を高めるため
の所定の材料よりなる下地層を形成する工程をさらに含
むことを特徴とする請求項１または２に記載の構造支持
体の製造方法。
【請求項１１】低抵抗膜がＰｔ膜であり、下地層がＴ
ｉ膜であることを特徴とする請求項１０に記載の構造支
持体の製造方法。
【請求項１２】第３の工程の高抵抗膜の形成の前に、
第２の工程で低抵抗膜が除去された面を凹凸形状にする
工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の構造支持
体の製造方法。
【請求項１３】所定の面が厚み方向における高さの異
なる第１および第２の面からなる構造支持体部材を有
し、該構造支持体部材は、少なくとも１つの端部の端面
が前記第２の面に隣接しており、これら端面および第２
の面に所定の抵抗値を有する低抵抗膜が形成されている
ことを特徴とする構造支持体。
【請求項１４】低抵抗膜が形成された第２の面および
第１の面の両面に、前記低抵抗膜より抵抗値の高い高抵
抗膜が形成されていることを特徴とする請求項１３に記
載の構造支持体。
【請求項１５】第１の面の厚み方向における高さが第
２の面に比べて大きいことを特徴とする請求項１３また
は１４に記載の構造支持体。
【請求項１６】第２の面が、構造支持体部材の両端部
側にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１
３または１４に記載の構造支持体。
【請求項１７】構造支持体部材が、板状の基板である
ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の構造支
持体。
【請求項１８】所定の面が、板状の基板の一方の基板
面であることを特徴とする請求項１７に記載の構造支持
体。
【請求項１９】構造支持体部材が、円柱状の部材であ
ることを特徴とする請求項１３または１４に記載の構造
支持体。
【請求項２０】第２の面に、低抵抗膜の構造支持体部
材への密着性を高めるための所定の材料よりなる下地層
が形成されていることを特徴とする請求項１３または１
４に記載の構造支持体。
【請求項２１】低抵抗膜がＰｔ膜であり、下地層がＴ
ｉ膜であることを特徴とする請求項２０に記載の構造支
持体。
【請求項２２】構造支持体部材は、第１の面が凹凸形
状になっていることを特徴とする請求項１４に記載の構
造支持体。
【請求項２３】構造支持体部材のバルクに導電性を有
することを特徴とする請求項１３に記載の構造支持体。
【請求項２４】複数の電子放出素子が形成された第１
の基板と、前記第１の基板と対向して配置された第２の基板と、前記第１および第２の基板を所定の間隔で支持する構造
支持体とを有し、前記構造支持体は、所定の面が厚み方向における高さの異なる第１および第
２の面からなる構造支持体部材を有し、該構造支持体部
材は、少なくとも前記第１または第２の基板に当接され
る当接面が前記第２の面と隣接しており、こられの面に
所定の抵抗値を有する低抵抗膜が形成されていることを
特徴とする電子線装置。
【請求項２５】構造支持体部材は、低抵抗膜が形成さ
れた第２の面および第１の面の両面に、前記低抵抗膜よ
り抵抗値の高い高抵抗膜が形成されていることを特徴と
する請求項２４に記載の電子線装置。
【請求項２６】第１の基板は、複数の電子放出素子に
電気的に接続された配線を有し、構造支持体部材は、前記第１の基板に当接される当接面
に形成された低抵抗膜が前記配線の一部に電気的に接続
されていることを特徴とする請求項２４または２５に記
載の電子線装置。
【請求項２７】第２の基板は、第１の基板に形成され
た複数の電子放出素子から放出された電子の軌道を制御
するための電極を有し、構造支持体部材は、前記第２の基板に当接される当接面
に形成された低抵抗膜が前記電極の一部に電気的に接続
されていることを特徴とする請求項２４乃至２６のいず
れか１項に記載の電子線装置。
【請求項２８】第２の基板の電極は、第１の基板に形
成された複数の電子放出素子から放出された電子を加速
する加速電極であることを特徴とする請求項２７に記載
の電子線装置。
【請求項２９】外部からの入力信号に応じて、第１の
基板に形成された複数の電子放出素子における電子の放
出を制御する制御手段をさらに有し、第２の基板は、前記複数の電子放出素子に対応して設け
られ、対応する電子放出素子からの電子が入射すること
で発光する複数の蛍光体を有することを特徴とする請求
項２７に記載の電子線装置。
【請求項３０】第１の面の厚み方向における高さが第
２の面に比べて大きいことを特徴とする請求項２４また
は２５に記載の電子線装置。
【請求項３１】構造支持体部材が、板状の基板である
ことを特徴とする請求項２４または２５に記載の電子線
装置。
【請求項３２】所定の面が、板状の基板の一方の基板
面であることを特徴とする請求項３１に記載の電子線装
置。
【請求項３３】構造支持体部材が、円柱状の部材であ
ることを特徴とする請求項２４または２５に記載の電子
線装置。
【請求項３４】第２の面に、低抵抗膜の構造支持体部
材への密着性を高めるための所定の材料よりなる下地層
が形成されていることを特徴とする請求項２４または２
５に記載の電子線装置。
【請求項３５】低抵抗膜がＰｔ膜であり、下地層がＴ
ｉ膜であることを特徴とする請求項３４に記載の電子線
装置。
【請求項３６】第１の面が、凹凸形状になっているこ
とを特徴とする請求項２４に記載の電子線装置。
【請求項３７】構造支持体部材は、バルクに導電性を
有することを特徴とする請求項２５に記載の電子線装
置。