JP2850014B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2850014B2
JP2850014B2 JP11861589A JP11861589A JP2850014B2 JP 2850014 B2 JP2850014 B2 JP 2850014B2 JP 11861589 A JP11861589 A JP 11861589A JP 11861589 A JP11861589 A JP 11861589A JP 2850014 B2 JP2850014 B2 JP 2850014B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子源を用いた画像形成装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image forming apparatus using an electron source.

[従来の技術] 従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素子とし
て、例えば、エム アイ エリンソン(M.I.Elinson)
等によって発表された冷陰極素子が知られている。[ラ
ジオ エンジニアリング エレクトロン フィジッス
(Radio Eng.Electron.Phys.)第10巻、1290〜1296頁、
1965年] この種の電子放出素子としては、前記エリンソン等に
より開発されたSnO2(Sb)薄膜を用いたもの、Au薄膜に
よるもの[ジー・ディトマー“スインソリド フィルム
ス”(G.Dittmer:“thinSolid Films"),9巻、317頁,
(1972年)]、ITO薄膜によるもの[エム ハートウェ
ル アンド シー ジー フォンスタッド“アイ イー
イー イー トランス”イー ディー コンフ(M.Ha
rtwell and C.G.Fonstad:“IEEE Trans.ED Conf.")519
頁,(1975年)]、カーボン薄膜によるもの[荒木久
他」“真空”、第26巻、第1号、22頁、(1983年)]な
どが報告されている。
[Prior art] Conventionally, as an element which can obtain electron emission with a simple structure, for example, MIElinson
And the like are known. [Radio Engineering Electron Phys. Vol. 10, pp. 1290-1296,
1965] Examples of this type of electron-emitting device include those using a SnO 2 (Sb) thin film developed by Elinson et al. And those using an Au thin film [G. Dittmer: “thinSolid Films”. Films "), 9, 317,
(1972)], using ITO thin film [M. Hartwell and C. Fonstad “Ie Ei E Trans” E D Conf. (M.Ha
rtwell and CGFonstad: “IEEE Trans.ED Conf.”) 519
, (1975)], and those based on carbon thin films [Hisashi Araki et al., “Vacuum”, Vol. 26, No. 1, p. 22, (1983)].

また、上記以外にも、薄膜熱カソードやMIM型放出素
子等の有望な電子放出素子が数多く報告されている。
In addition to the above, many promising electron-emitting devices such as a thin-film hot cathode and a MIM-type electron-emitting device have been reported.

これらは、成膜技術やホトリソグラフィー技術の急速
な進歩とあいまって、基板上に多数の素子を形成するこ
とが可能となりつつあり、マルチ電子ビーム源として、
蛍光表示管,平板型CRT,電子ビーム描画装置等の各種画
像形成装置への応用が期待されるところである。
Together with the rapid progress of film formation technology and photolithography technology, it is becoming possible to form a large number of elements on a substrate, and as a multi-electron beam source,
It is expected to be applied to various image forming apparatuses such as a fluorescent display tube, a flat panel CRT, and an electron beam drawing apparatus.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、これらの素子を画像形成装置に応用す
る場合、一般には、基板上に多数の素子を配列形成し、
各素子間を薄膜もしくは厚膜の電極で電気的に配線し、
マルチ電子ビーム源として用いたが、配線抵抗で生じる
電圧降下の為に、各素子毎に印加される電圧がばらつい
てしまうという現象が生じる。その結果、各放出素子か
ら放出される電子ビームの電流量にばらつきが生じ、形
成される画像に輝度むらが起きるという問題が発生して
いた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when these elements are applied to an image forming apparatus, generally, a large number of elements are arranged and formed on a substrate,
Each element is electrically wired with thin or thick electrodes,
Although used as a multi-electron beam source, a phenomenon occurs in which a voltage applied to each element varies due to a voltage drop caused by wiring resistance. As a result, the current amount of the electron beam emitted from each of the emission elements varies, causing a problem that uneven brightness occurs in a formed image.

第10図及び第11図はこの問題をより詳しく説明する為
の図で、両図とも(a)は電子放出素子と配線抵抗及び
電源を含む等価回路図であり、(b)は各電子放出素子
の正極と負極の電位を示す図、又(c)は各素子の正負
極間に印加される電圧を示す図である。
10 and 11 are diagrams for explaining this problem in more detail. In both figures, (a) is an equivalent circuit diagram including an electron-emitting device, a wiring resistance, and a power supply, and (b) is a diagram showing each electron-emitting device. FIG. 4 is a diagram showing potentials of a positive electrode and a negative electrode of the device, and FIG. 4C is a diagram showing a voltage applied between the positive and negative electrodes of each device.

第10図(a)は、並列接続されたN個の電子放出素子
D1〜DNと電源VEとを接続した回路を示すもので、電源の
正極と素子D1の正極を、また電源の負極と素子DNの負極
を接続したものである。また、各素子を並列に結ぶ共通
配線は、図に示すように隣接する素子間でrの抵抗成分
を有するものとする。(画像形成装置では、電子ビーム
のターゲットとなる画素は、通常、等ピッチで配列され
ている。従って、電子放出素子も空間的に等間隔をもっ
て配列されており、これらを結ぶ配線は幅や膜厚が製造
上ばらつかない限り、電子間で等しい抵抗値を有す
る。) また、全ての電子放出素子D1〜DNは、ほぼ等しい抵抗
値Rdを各々有するものとする。
FIG. 10 (a) shows N electron-emitting devices connected in parallel.
D 1 to D N and shows the circuit which connects the power source V E, a positive electrode and a positive electrode of the device D 1 of the power supply, also is obtained by connecting the negative electrode of the negative electrode and device D N of the power supply. Further, the common wiring connecting the elements in parallel has a resistance component of r between adjacent elements as shown in the figure. (In an image forming apparatus, pixels serving as electron beam targets are usually arranged at equal pitches. Therefore, electron-emitting devices are also arranged at equal spatial intervals, and the wiring connecting them has a width or film thickness. Unless the thickness varies in manufacturing, the electrons have the same resistance value between the electrons.) Further, all the electron-emitting devices D 1 to DN have substantially the same resistance value Rd.

前記第10図(a)の回路図に於て、各素子の正極及び
負極の電位を示したのが同図(b)である。図の横軸は
D1〜DNの素子番号を示し、縦軸は電位を示す。●印は各
素子の正極電位を、■印は負極電位を表わしており、電
位分布の傾向を見易くする為、便宜的に●印(■印)を
実線で結んでいる。
FIG. 10B shows the potentials of the positive electrode and the negative electrode of each element in the circuit diagram of FIG. 10A. The horizontal axis in the figure is
D 1 indicates the element number to D N, the vertical axis represents the potential. The symbol ● represents the positive electrode potential of each element, and the symbol Δ represents the negative electrode potential. For easy understanding of the potential distribution tendency, the ● symbol (■ symbol) is connected by a solid line for convenience.

本図から明らかなように、配線抵抗rによる電圧降下
は一様に起こるわけではなく、正極側の場合は素子D1
近い程急峻であり、逆に負極側では素子DNに近い程急峻
になっている。これは、正極側では、D1に近い程配線抵
抗rを流れる電流が大きく、また、負極側では、逆にDN
に近い程大きな電流が流れる為である。
As apparent from the figure, the voltage drop is not necessarily occur uniformly due to the wiring resistance r, in the case of the positive electrode side is a steep closer to element D 1, steeply closer to the device D N in the negative electrode side in the opposite It has become. This is because, on the positive electrode side, the current flowing through the wiring resistance r increases as it approaches D 1 , and on the negative electrode side, D N
The larger the current, the larger the current flows.

これから、各素子の正負極間に印加される電圧をプロ
ットしたのが同図(c)である。図の横軸はD1〜DNの素
子番号を、縦軸は印加電圧を各々示し、同図(b)と同
様傾向を見易くする為に便宜的に を実線で結んでいる。
FIG. 3C is a graph plotting the voltage applied between the positive and negative electrodes of each element. The horizontal axis represents device numbers D 1 to D N in the figure, the vertical axis represents respectively the applied voltage, conveniently for clarity the same tendency as FIG. (B) Are connected by a solid line.

本図から明らかなように、同図(a)のような回路の
場合には、両端の素子(D1及びDN)に近い程大きな電圧
が印加され、中央部付近の素子では印加電圧が小さくな
る。
As is clear from this figure, in the case of the circuit as shown in FIG. 3A, a higher voltage is applied closer to the elements (D 1 and D N ) at both ends, and the applied voltage is higher at the elements near the center. Become smaller.

従って、各電子放出素子から放出される電子ビーム
は、両端の素子程ビーム電流が大きくなり、画像形成装
置に応用した場合極めて不都合であった。(例えば、両
端に近い部分の画像は濃度が濃く、中央部付近の濃度は
淡くなってしまう。) 一方、第11図に示すのは、並列接続された素子列の片
側(本図では素子D1側)に電源の正負極を接続した場合
である。この様な回路の場合には、同図(b)に示すよ
うに正極側,負極側ともD1に近い程配線抵抗rによる電
圧降下が大きくなる。
Therefore, the electron beam emitted from each electron-emitting device has a larger beam current at the device at both ends, which is extremely inconvenient when applied to an image forming apparatus. (For example, the density of the image near the both ends is high, and the density near the center is low.) On the other hand, FIG. 11 shows one side of the element row connected in parallel (the element D in this drawing). This is the case where the positive and negative electrodes of the power supply are connected to ( 1 ). In the case of such a circuit, the positive electrode side as shown in FIG. (B), the voltage drop due to the wiring resistance r with the negative electrode side closer to D 1 increases.

従って、各素子に印加される電圧は、同図(c)に示
すようにD1に近い程大きなものとなり、画像形成装置と
して応用するには極めて不都合であった。
Therefore, the voltage applied to each device becomes a large closer to D 1 as shown in FIG. (C), to be applied as an image forming apparatus was very inconvenient.

以上、二つの例で示したような素子毎の印加電圧のば
らつきの程度は、並列接続される素子の総数N,素子抵抗
Rdと配線抵抗rの比(=Rd/r),あるいは電源の接続位
置により異なるが、一般には、Nが大きい程、Rd/rが小
さい程ばらつきは顕著となり、また、前記第10図よりも
第11図の接続方法のほうが、素子に印加される電圧のば
らつきが大きい。
As described above, the degree of variation of the applied voltage for each element as shown in the two examples depends on the total number N of elements connected in parallel and the element resistance.
Although it differs depending on the ratio of Rd to the wiring resistance r (= Rd / r) or the connection position of the power supply, in general, the dispersion becomes more remarkable as N is larger and Rd / r is smaller, and as shown in FIG. The connection method shown in FIG. 11 has a larger variation in the voltage applied to the element.

例えば、第10図の接続法で素子抵抗Rd=1kΩ,r=10m
Ωの場合、N=100であれば、印加電圧の最も大きな素
子と最も小さな素子を比較すると、Vmax:Vmin=102:100
程度であるが、N=1000であれば、Vmax:Vmin=472:100
と、ばらつきの割合は大きくなる。
For example, in the connection method of FIG. 10, the element resistance Rd = 1 kΩ, r = 10 m
In the case of Ω, if N = 100, comparing the element with the largest applied voltage with the element with the smallest applied voltage, V max : V min = 102: 100
However, if N = 1000, V max : V min = 472: 100
Then, the rate of variation increases.

また、N=1000,Rd=1kΩ,r=1mΩの場合には、Vmax:
Vmin=127:100程度であるが、r=10mΩの場合には、V
max:Vmin=472:100程度というようにばらつきの程度は
大きくなる。
When N = 1000, Rd = 1 kΩ, and r = 1 mΩ, V max :
V min = 127: about 100, but when r = 10 mΩ, V
The degree of variation becomes large, for example, max : V min = about 472: 100.

以上説明したように、特性の等しい電子放出素子を複
数個並列に接続した場合には、配線抵抗により生ずる電
圧降下の為、各素子に実効的に印加される電圧は素子毎
にばらついてしまい、電子ビームの放出量が不均一とな
り、画像形成装置として応用する場合に不都合であっ
た。
As described above, when a plurality of electron-emitting devices having the same characteristics are connected in parallel, the voltage effectively applied to each device varies for each device due to a voltage drop caused by wiring resistance. The emission amount of the electron beam becomes uneven, which is inconvenient when applied as an image forming apparatus.

特に、画素数の多い(すなわちNの大きい)大容量表
示装置を実現しようとする場合には、上記ばらつきの割
合は顕著となり、画像の濃度(濃度)むらが大きな問題
となっていた。
In particular, when an attempt is made to realize a large-capacity display device having a large number of pixels (that is, a large N), the rate of the above-mentioned variation becomes remarkable, and the density (density) unevenness of the image has become a serious problem.

更に、別の問題を第9図(a)〜(c)に基づき説明
する。第9図(a)は表面伝導形電子放出素子を用いた
従来の画像形成装置の概要を示している。同図において
1は絶縁性基板,2は高電位側配線,2aは高電位側電極,3
は低電位側配線,3aは低電位側電極、4は電子放出部,20
は変調電極,12は絶縁層,7はガラス体,8は透明電極,9は
蛍光体,10はフェースプレート,11は輝点,15は絶縁支持
体である。
Further, another problem will be described with reference to FIGS. 9 (a) to 9 (c). FIG. 9 (a) shows an outline of a conventional image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device. In the figure, 1 is an insulating substrate, 2 is a high potential side wiring, 2a is a high potential side electrode, 3
Is the low potential side wiring, 3a is the low potential side electrode, 4 is the electron emission section, 20
Is a modulation electrode, 12 is an insulating layer, 7 is a glass body, 8 is a transparent electrode, 9 is a phosphor, 10 is a face plate, 11 is a bright spot, and 15 is an insulating support.

第9図(b)は、第9図(a)のC−C断面図を、第
9図(c)は、第9図(a)のD−D断面図を示してい
る。
9 (b) is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 9 (a), and FIG. 9 (c) is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 9 (a).

かかる画像形成装置を長時間稼動すると、フェースプ
レート10を電気的に他部分から絶縁すると共に物理的に
これを支える為の絶縁支持体15の側面に、導電物質が徐
々に堆積され、絶縁不良を起こし、画像形成装置として
機能しなくなるという大きな問題も挙げられる。
When such an image forming apparatus is operated for a long time, a conductive substance is gradually deposited on the side surface of the insulating support body 15 for electrically insulating the face plate 10 from other parts and physically supporting the face plate 10, thereby causing insulation failure. There is also a major problem that this causes the image forming apparatus to stop functioning.

本発明の目的は、上述したような構成において、フェ
ースプレートを支える支持体の絶縁不良を防止し得る画
像形成装置を提供することにある。また、本発明の目的
は、上記支持体の絶縁不良を防止すると共に、電子放出
素子に実効的に印加される電圧の素子毎のばらつきを小
さく抑えることのできる画像形成装置を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of preventing poor insulation of a support supporting a face plate in the above-described configuration. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing the insulation failure of the support and suppressing a variation in voltage applied to the electron-emitting device from element to element. .

[課題を解決するための手段(及び作用)] 上記目的を達成する本発明の構成は以下の通りであ
る。
[Means for Solving the Problem (and Action)] The configuration of the present invention that achieves the above object is as follows.

即ち、本発明は、電子放出素子を設けた基板と、蛍光
体を設けたフェースプレートを、支持体を介して対向配
置し、前記電子放出素子から放出される電子ビームを前
記蛍光体に照射して画像を形成する画像形成装置におい
て、前記電子放出素子の配線部の一部を用いて、前記支
持体の少なくとも一部を前記電子ビームから遮蔽するよ
うにしたことを特徴とする画像形成装置にある。
That is, in the present invention, a substrate provided with an electron-emitting device and a face plate provided with a phosphor are arranged to face each other via a support, and the phosphor is irradiated with an electron beam emitted from the electron-emitting device. An image forming apparatus for forming an image by using a part of a wiring portion of the electron-emitting device, wherein at least a part of the support is shielded from the electron beam. is there.

上記本発明の画像形成装置は、更にその特徴として、 『前記配線部が、部分的に厚く配されていること』こ
と、 『前記支持体が、絶縁性である』こと、 『前記支持体及び前記配線部が、共に前記基板に直接
設けられている』こと、 『前記支持体が、隣接する複数の前記配線部の間に設
けられている』こと、 『前記支持体が、前記配線部上に設けられている』こ
と、 『前記基板と前記配線部との間に変調電極として機能
する層を設けた』こと、 『前記電子放出素子が、表面伝導形のものである』こ
と、 『前記電子放出素子が、熱電子放出素子である』こ
と、 『前記電子放出素子を構成する電子放出部の長手方向
と、前記支持体の長手方向とが実質的に垂直に配されて
いる』こと、 をも含むものである。
The image forming apparatus of the present invention further has the following features: "the wiring portion is partially thickened";"the support is insulative";"The wiring portions are both provided directly on the substrate", "The support is provided between a plurality of adjacent wiring portions", "The support is provided on the wiring portion. "Provided with a layer functioning as a modulation electrode between the substrate and the wiring portion";"the electron-emitting device is of a surface conduction type"; The electron-emitting device is a thermionic electron-emitting device "," the longitudinal direction of the electron-emitting portion constituting the electron-emitting device and the longitudinal direction of the support are arranged substantially perpendicularly ", Is also included.

本発明において、前記支持体の少なくとも一部を電子
ビームから遮蔽する具体的な構成としては、例えば、基
板上に配された配線を部分的に厚くし、この厚くした部
分を利用することができる。即ち、電子ビーム軌道側か
ら見て、フェースプレートを支えている支持体側面の少
なくとも一部が、上記配線の厚くした部分によって隠れ
るような構成をとることができる。そして、このように
遮蔽された支持体の部分には、駆動時等に導電物質が堆
積することがなく、絶縁不良の発生を防止することがで
きると共に、電子ビームの飛翔等による帯電を防止する
こともできる。
In the present invention, as a specific configuration for shielding at least a part of the support from the electron beam, for example, the wiring arranged on the substrate may be partially thickened, and the thickened portion may be used. . That is, when viewed from the electron beam trajectory side, a configuration can be adopted in which at least a part of the side surface of the support supporting the face plate is hidden by the thickened portion of the wiring. Then, the conductive material does not deposit on the portion of the support that is shielded in this way during driving or the like, so that it is possible to prevent the occurrence of insulation failure and to prevent electrification due to electron beam flying or the like. You can also.

また、上記のように、基板上に配された配線を部分的
に厚くした場合には、配線抵抗rを小さく、素子抵抗Rd
と配線抵抗rの比(=Rd/r)を大きくすることができ、
各電子放出素子に実効的に印加される電圧の素子毎のば
らつきを小さく抑えることができる。
Further, as described above, when the wiring arranged on the substrate is partially thickened, the wiring resistance r is reduced and the element resistance Rd is reduced.
And the wiring resistance r (= Rd / r) can be increased,
Variations in the voltage effectively applied to each electron-emitting device can be suppressed for each device.

[実施例] 本発明の実施例を図面に基づきながら説明する。Example An example of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施例1 先ず、本発明の第1の実施例を第1図(a),第1図
(b)及び第1図(c)に基づいて説明する。
Embodiment 1 First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c).

第1図(a)は本発明の画像形成装置の構成を示した
斜視図であり、6素子分のみを代表として示している。
同第1図(a)において、1は絶縁性基板,2は高電位側
配線,2aは高電位側電極,3は低電位側配線,3aは低電位側
電極,4は電子放出部,20は変調電極,12は絶縁層,7はガラ
ス体,8は透明電極,9は蛍光体,10はフェースプレート,11
は輝点,15は絶縁支持体である。
FIG. 1A is a perspective view showing the configuration of the image forming apparatus of the present invention, and shows only six elements as a representative.
In FIG. 1 (a), 1 is an insulating substrate, 2 is a high potential side wiring, 2a is a high potential side electrode, 3 is a low potential side wiring, 3a is a low potential side electrode, 4 is an electron emitting portion, 20 Is a modulation electrode, 12 is an insulating layer, 7 is a glass body, 8 is a transparent electrode, 9 is a phosphor, 10 is a face plate, 11
Is a bright spot, and 15 is an insulating support.

第1図(a)に示されるように、第1実施例において
は、電子放出素子を構成する電子放出部4の長手方向
と、絶縁支持体15の長手方向とは、垂直に配されてい
る。
As shown in FIG. 1 (a), in the first embodiment, the longitudinal direction of the electron-emitting portion 4 constituting the electron-emitting device and the longitudinal direction of the insulating support 15 are arranged vertically. .

第1図(b)は、第1図(a)のA−A断面図を、第
1図(c)は、第1図(a)のB−B断面図を示してい
る。第1実施例においては、電子源として、基板に変調
電極を設けた表面伝導形電子放出素子を用い、かかる素
子の電子放出部の長さlが300μm、配線2及3は第1
図(c)においてh1=30μm,h2=30μm,t=40μm,ω=1
00μm,とした。又、絶縁支持体15の幅(W)110μm、
高さ(H)150μmとし、高電位側電極2aの電位14V、低
電位側電極3aの電位0Vフェースプレートに印加する加速
電圧は約180Vとした。ところで、第9図の従来例に示す
構造の画像形成装置では、画像の濃度むらが発生し、又
絶縁支持体15の側面部の汚染による絶縁不良により、画
像を正しく形成できたのは画像形成装置の稼動開始後15
00時間程度であった。ところが、本第1実施例の画像形
成装置においては、画像の濃度むらも観測されず、又稼
動開始後3500時間経過しても正しい画像を形成すること
ができた。
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1A, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1A. In the first embodiment, a surface conduction electron-emitting device in which a modulation electrode is provided on a substrate is used as an electron source, the length 1 of the electron-emitting portion of the device is 300 μm, and the wirings 2 and 3 are the first.
In FIG. (C), h 1 = 30 μm, h 2 = 30 μm, t = 40 μm, ω = 1
00 μm. Also, the width (W) of the insulating support 15 is 110 μm,
The height (H) was 150 μm, the potential of the high potential side electrode 2a was 14V, and the potential of the low potential side electrode 3a was 0V. The acceleration voltage applied to the face plate was about 180V. By the way, in the image forming apparatus having the structure shown in the conventional example of FIG. 9, unevenness in image density occurs, and due to poor insulation due to contamination of the side surface of the insulating support 15, it is possible to form an image correctly. After starting operation of the device 15
It was about 00 hours. However, in the image forming apparatus of the first embodiment, no image density unevenness was observed, and a correct image could be formed even after 3,500 hours had elapsed after the start of operation.

次に、本発明の画像形成装置における電子源及び配線
の製造方法の一例を、第2図(a)〜(e)に基づいて
説明する。第2図は第1図のA−A断面を示している。
Next, an example of a method for manufacturing an electron source and a wiring in the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows an AA cross section of FIG.

先ず、ガラス基板1上に真空堆積法とホトリソ・エッ
チングプロセスにより変調電極群20をNiにて形成する
(第2図(a)参照)。次に、絶縁層12としてSiO2を真
空堆積法により1μm堆積させ、その後ホトリソ・エッ
チングプロセスにて不要部のSiO2を取り除く(第2図
(b)参照)。次に、真空堆積法により電極2a,3a用の
金属膜としてNiを1500Å堆積し、ホトリソ・エッチング
プロセスにて電極2a,3aを形成する(電極ギャップを2
μm,電子放出部の長さを300μm,電極の幅を8μmとし
た。)(第2図(c)参照)。次に、印刷法によりAgペ
ーストをパターニングし、焼成して配線2,3を生成する
(第2図(d)参照)。最後に有機パラジウム化合物の
溶解液を塗布・焼成後、通常のフォーミング処理を実施
し、電子放出部4を形成した(第2図(e)参照)。
又、絶縁支持体15は、ガラスを用い印刷法で形成した。
First, a modulation electrode group 20 is formed of Ni on a glass substrate 1 by a vacuum deposition method and a photolithographic etching process (see FIG. 2A). Then, an SiO2 as an insulating layer 12 is 1μm deposited by vacuum deposition method, removing the SiO 2 of the unnecessary portion followed by photolithography etching process (see FIG. 2 (b)). Next, 1500 nm of Ni is deposited as a metal film for the electrodes 2a and 3a by a vacuum deposition method, and the electrodes 2a and 3a are formed by a photolithographic etching process (the electrode gap is set to 2).
μm, the length of the electron-emitting portion was 300 μm, and the width of the electrode was 8 μm. ) (See FIG. 2 (c)). Next, the Ag paste is patterned by a printing method and baked to produce wirings 2 and 3 (see FIG. 2 (d)). Finally, after a solution of the organic palladium compound was applied and baked, a normal forming process was performed to form the electron-emitting portion 4 (see FIG. 2 (e)).
The insulating support 15 was formed by a printing method using glass.

第1図において、電子源して表面伝導形電子放出素子
を用いたが、一般には電子を放出する電子源であれば、
いかなる種類・形状のものでもよい。又、本実施例では
配線2,3を直線としたが、これに限る必要はない。さら
に、第1図において配線2,3を同寸法同形状としたが、
一般には異寸法異形状でもよい。
In FIG. 1, a surface conduction electron-emitting device is used as an electron source. In general, if the electron source emits electrons,
Any kind and shape may be used. Further, in the present embodiment, the wirings 2 and 3 are straight lines, but the present invention is not limited to this. Further, although the wirings 2 and 3 have the same dimensions and the same shape in FIG.
In general, different sizes and different shapes may be used.

実施例2 この発明の第2の実施例を、第3図に基づいて説明す
る。
Embodiment 2 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第2実施例では、電子放出素子として電子放出部4
が、厚さ1.0μm,幅15μm,長さ300μmある変調電極付の
熱電子放出電子源を使用した。第3図(a)は、熱電子
放出電子源が形成された電子源基板を6素子に限って示
している。第3図(b)は、第3図(a)のE−E断面
を示している。
In the second embodiment, the electron emitting section 4 is used as an electron emitting element.
However, a thermionic emission electron source with a modulation electrode having a thickness of 1.0 μm, a width of 15 μm, and a length of 300 μm was used. FIG. 3 (a) shows the electron source substrate on which thermionic emission electron sources are formed only for six elements. FIG. 3 (b) shows a cross section taken along line EE of FIG. 3 (a).

本実施例においては、配線2,3を、第3図(b)にお
いてh1=20μm,h2=40μm,t=40μm,ω=100μmとし
た。
In the present embodiment, the wirings 2 and 3 are h 1 = 20 μm, h 2 = 40 μm, t = 40 μm, and ω = 100 μm in FIG. 3B.

本実施例においても、第1図に示した第1実施例と同
様に、濃度むらは観測されず、又、稼動開始後3500時間
を経過しても正しい画像を形成することができた。
Also in this embodiment, similarly to the first embodiment shown in FIG. 1, density unevenness was not observed, and a correct image could be formed even after 3,500 hours had passed since the start of operation.

次に、本実施例の画像形成装置における電子源及び配
線の製造方法の一例を、第4図(a)〜(g)に基づい
て説明する。第4図は、第3図(a)のF−F断面図を
示している。
Next, an example of a method of manufacturing an electron source and a wiring in the image forming apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a sectional view taken along line FF of FIG. 3 (a).

先ず、ガラス基板1上に真空堆積法とホトリソ・エッ
チングプロセスにより変調電去群20をNiにて形成する
(第4図(a)参照)。次に、絶縁層12としてSiO2を、
真空堆積法により1μm堆積させ、その後ホトリソ・エ
ッチングプロセスにて不要部のSiO2を取り除く(第4図
(b)参照)。次に、真空堆積法により電子放出部4の
支持体2b,3b用にCuを7μm堆積させる(第4図(c)
参照)。次に、真空堆積法により電極2a,3a及び電子放
出部4用にTaを1.0μm堆積させる(第4図(d)参
照)。次に、ホトリソ・エッチングプロセスによりTa層
を加工し、電子放出部4を形成する(第4図(e)参
照)。次に、印刷法によりAgペーストをパターニング
し、焼成して配線2,3を形成する(第4図(f)参
照)。最後にCuを選択的にエッチングし、Taからなる電
子放出部4の中空構造を作成する(第4図(g)参
照)。
First, a modulated discharge group 20 is formed of Ni on a glass substrate 1 by a vacuum deposition method and a photolithographic etching process (see FIG. 4A). Next, SiO 2 is used as the insulating layer 12,
Depositing 1 μm by a vacuum deposition method, and then removing unnecessary portions of SiO 2 by a photolithography etching process (see FIG. 4B). Next, 7 μm of Cu is deposited for the supports 2b and 3b of the electron-emitting portion 4 by a vacuum deposition method (FIG. 4C).
reference). Next, 1.0 μm of Ta is deposited for the electrodes 2a, 3a and the electron-emitting portion 4 by a vacuum deposition method (see FIG. 4D). Next, the Ta layer is processed by a photolithographic etching process to form the electron emitting portions 4 (see FIG. 4E). Next, the Ag paste is patterned by a printing method and baked to form the wirings 2 and 3 (see FIG. 4 (f)). Finally, Cu is selectively etched to form a hollow structure of the electron-emitting portion 4 made of Ta (see FIG. 4 (g)).

実施例3 この発明の第3の実施例を第5図に基づいて説明す
る。
Embodiment 3 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第3実施例では電子放出素子として、第1実施例にお
ける変調電極対電子放出素子を使用し、配線2,3をひな
段型とし、配線2,3の上に絶縁支持体15を設け、ひな段
の背後に電子放出部4を配置した。
In the third embodiment, as the electron-emitting device, the modulation electrode pair electron-emitting device in the first embodiment is used, the wirings 2 and 3 are formed in a tiered form, and the insulating support 15 is provided on the wirings 2 and 3 to form a ladder. The electron emission part 4 was arranged behind the step.

実施例4 この発明の第4の実施例を第6図に基づいて説明す
る。
Embodiment 4 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第4実施例では電子放出素子として、第1実施例にお
ける変調電極付電子放出素子を使用し、配線2,3をL字
型とし、絶縁支持体15と配線2,3が共に基板1上に位置
する様に配置した。
In the fourth embodiment, the electron-emitting device with the modulation electrode in the first embodiment is used as the electron-emitting device, the wirings 2 and 3 are L-shaped, and the insulating support 15 and the wirings 2 and 3 are both formed on the substrate 1. It was arranged to be located.

実施例5 この発明の第5の実施例を第7図に基づいて説明す
る。
Embodiment 5 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第5実施例では電子放出素子として、第1実施例にお
ける変調電極付電子放出素子を使用し、配線2,3をひな
段型とし、絶縁支持体15と配線2,3が共に基板1上に位
置する様にし、ひな段の前面に電子放出部4を位置し
た。
In the fifth embodiment, the electron-emitting device with the modulation electrode in the first embodiment is used as the electron-emitting device, and the wirings 2 and 3 are formed in the form of a step. The insulating support 15 and the wirings 2 and 3 are both formed on the substrate 1. The electron emission portion 4 was positioned on the front side of the tier.

実施例6 この発明の第6の実施例を第8図に基づいて説明す
る。
Embodiment 6 A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第6実施例では電子放出素子として、第1実施例にお
ける変調電極付電子放出素子を使用し、配線2,3をブロ
ック型とし、、絶縁支持体15と配線2,3が共に基板1上
に位置する様に配置した。
In the sixth embodiment, the electron-emitting device with the modulation electrode in the first embodiment is used as the electron-emitting device, the wirings 2 and 3 are of a block type, and the insulating support 15 and the wirings 2 and 3 are both on the substrate 1. It was arranged to be located.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、フェースプレ
ートを支持する支持体の少なくとも一部を電子ビームか
ら遮蔽されるように構成したことにより、当該遮蔽部分
に導電物質が堆積することがなく、絶縁不良の発生を防
止することができると共に、電子ビームの飛翔等による
帯電を防止することができ、正しい画像を長期にわたっ
て形成することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, at least a part of the support that supports the face plate is configured to be shielded from the electron beam, so that the conductive material is deposited on the shield part. In addition, it is possible to prevent occurrence of insulation failure, prevent charging due to flying of an electron beam or the like, and form a correct image for a long period of time.

特に、基板上に配された配線を部分的に厚くし、この
厚くした部分を利用して、フェースプレートを支持する
支持体の遮蔽を行った場合には、上記の効果に加え、各
電子放出素子に実効的に印加される電圧の素子毎のばら
つきを小さく抑えることができ、画像の濃度むらをなく
すことができる。
In particular, when the wiring arranged on the substrate is partially thickened, and the thickened portion is used to shield the support for supporting the face plate, in addition to the above effects, each electron emission Variations in the voltage that is effectively applied to the elements for each element can be suppressed to a small level, and image density unevenness can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の第1の実施例を示す斜視図及び断面
図、 第2図は、本発明の第1の実施例の電子源基板部の製造
方法の一例を示す工程図、 第3図は、本発明の第2の実施例を示す斜視図及び断面
図、 第4図は、本発明の第2の実施例の電子源基板部の製造
方法の一例を示す工程図、 第5図は、本発明の第3の実施例を示す断面図、 第6図は、本発明の第4の実施例を示す断面図、 第7図は、本発明の第5の実施例を示す断面図、 第8図は、本発明の第6の実施例を示す断面図、 第9図は、従来例を示す斜視図及び断面図、 第10図,第11図は、従来の問題点を示す為の説明図であ
る。 1……絶縁性基板(ガラス基板) 2……高電位側配線 2a……高電位側電極 2b,3b……支持体 3……低電位側配線 3a……低電位側電極 4……電子放出部 7……ガラス体 8……透明電極 9……蛍光体 10……フェースプレート 11……輝点 12……絶縁層 15……絶縁支持体 20……変調電極
FIG. 1 is a perspective view and a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a process diagram showing an example of a method for manufacturing an electron source substrate according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view and a sectional view showing a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a process chart showing an example of a method of manufacturing an electron source substrate according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a sectional view showing a fifth embodiment of the present invention. FIG. 8, FIG. 8 is a sectional view showing a sixth embodiment of the present invention, FIG. 9 is a perspective view and a sectional view showing a conventional example, and FIGS. 10 and 11 show problems of the conventional example. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating substrate (glass substrate) 2 ... High potential side wiring 2a ... High potential side electrode 2b, 3b ... Support body 3 ... Low potential side wiring 3a ... Low potential side electrode 4 ... Electron emission Part 7 Glass body 8 Transparent electrode 9 Phosphor 10 Faceplate 11 Bright spot 12 Insulating layer 15 Insulating support 20 Modulation electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 一郎 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 武田 俊彦 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 坂野 嘉和 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 (56)参考文献 特開 昭61−133539(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 31/12,31/15──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Ichiro Nomura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Toshihiko Takeda 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Incorporated (72) Inventor Yoshikazu Banno 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-61-133539 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 6 , DB name) H01J 31 / 12,31 / 15

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電子放出素子を設けた基板と、蛍光体を設
けたフェースプレートを、支持体を介して対向配置し、
前記電子放出素子から放出される電子ビームを前記蛍光
体に照射して画像を形成する画像形成装置において、 前記電子放出素子の配線部の一部を用いて、前記支持体
の少なくとも一部を前記電子ビームから遮蔽するように
したことを特徴とする画像形成装置。
1. A substrate provided with an electron-emitting device and a face plate provided with a phosphor are disposed to face each other with a support interposed therebetween.
In an image forming apparatus that forms an image by irradiating the phosphor with an electron beam emitted from the electron-emitting device, at least a part of the support is formed by using a part of a wiring portion of the electron-emitting device. An image forming apparatus characterized in that it is shielded from an electron beam.
【請求項2】前記配線部が、部分的に厚く配されている
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the wiring portion is partially thickened.
【請求項3】前記支持体が、絶縁性であることを特徴と
する請求項1又は2に記載の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the support is insulating.
【請求項4】前記支持体及び前記配線部が、共に前記基
板に直接設けられていることを特徴とする請求項1乃至
請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said support and said wiring portion are both provided directly on said substrate.
【請求項5】前記支持体が、隣接する複数の前記配線部
の間に設けられていることを特徴とする請求項4に記載
の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein said support is provided between a plurality of adjacent wiring portions.
【請求項6】前記支持体が、前記配線部上に設けられて
いることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか
に記載の画像形成装置。
6. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said support is provided on said wiring portion.
【請求項7】前記基板と前記配線部との間に変調電極と
して機能する層を設けたことを特徴とする請求項1に記
載の画像形成装置。
7. An image forming apparatus according to claim 1, wherein a layer functioning as a modulation electrode is provided between said substrate and said wiring portion.
【請求項8】前記電子放出素子が、表面伝導形のもので
あることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
8. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said electron-emitting device is of a surface conduction type.
【請求項9】前記電子放出素子が、熱電子放出素子であ
ることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said electron-emitting device is a thermionic electron-emitting device.
【請求項10】前記電子放出素子を構成する電子放出部
の長手方向と、前記支持体の長手方向とが実質的に垂直
に配されていることを特徴とする請求項1に記載の画像
形成装置。
10. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a longitudinal direction of the electron-emitting portion constituting the electron-emitting device and a longitudinal direction of the support are arranged substantially perpendicularly. apparatus.
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