JP2961426B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/316—Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
- H01J2201/3165—Surface conduction emission type cathodes
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
- H01J2329/86—Vessels
- H01J2329/8625—Spacing members
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- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子放出素子を配した基板とフェースプレ
ートとを支持部材を介して対向配置させた画像形成装置
に関する。
ートとを支持部材を介して対向配置させた画像形成装置
に関する。
［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 フィジィッス
（Radio Eng.Electron.phys.）第10巻,1290〜1296頁,19
65年］。
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 フィジィッス
（Radio Eng.Electron.phys.）第10巻,1290〜1296頁,19
65年］。
これは、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、一般には表面伝導形電子放出素子と呼
ばれている。
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、一般には表面伝導形電子放出素子と呼
ばれている。
この表面伝導形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“スィン ソリド
フィルムズ”（G.Dittmer:“Thin Solid 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.Hartwell and C.G.Fonstad:“IEEE Trans.ED Con
f."）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。
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“スィン ソリド
フィルムズ”（G.Dittmer:“Thin Solid 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.Hartwell and C.G.Fonstad:“IEEE Trans.ED Con
f."）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。
これらの表面伝導形電子放出素子の典型的な素子構成
を第８図に示す。同第８図において、１及び２は電気的
接続を得る為の電極、４は絶縁性基板、5aは電子放出部
を示す。
を第８図に示す。同第８図において、１及び２は電気的
接続を得る為の電極、４は絶縁性基板、5aは電子放出部
を示す。
従来、これらの表面伝導形電子放出素子においては、
電子放出を行う前にあらかじめフォーミングと呼ばれる
通電処理によって電子放出部を形成する。即ち、前記電
極１と電極２の間に電圧を印加することにより、両電極
間に形成した薄膜に通電し、これにより発生するジュー
ル熱でかかる薄膜を局所的に破壊，変形もしくは変質せ
しめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部5aを形成
することにより電子放出機能を得ている。
電子放出を行う前にあらかじめフォーミングと呼ばれる
通電処理によって電子放出部を形成する。即ち、前記電
極１と電極２の間に電圧を印加することにより、両電極
間に形成した薄膜に通電し、これにより発生するジュー
ル熱でかかる薄膜を局所的に破壊，変形もしくは変質せ
しめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部5aを形成
することにより電子放出機能を得ている。
かかる素子の上方には、蛍光体，透明電極，ガラス体
からなるフェースプレート６を配し、電子ビームによる
蛍光体の輝点７を観測することにより、電子の放出特性
を得ることができる。前記電極１と電極２の間に駆動電
圧を印加し、電子放出させると、発光部７はフェースプ
レート６上に第８図に示す如く、電子放出部5aから放出
された電子ビームの偏向側端部は、電子放出部5aの法線
に対して、該素子に印加した電位の正極側に、素子−フ
ェースプレート間距離ｄのときＬだけずれて飛翔する。
からなるフェースプレート６を配し、電子ビームによる
蛍光体の輝点７を観測することにより、電子の放出特性
を得ることができる。前記電極１と電極２の間に駆動電
圧を印加し、電子放出させると、発光部７はフェースプ
レート６上に第８図に示す如く、電子放出部5aから放出
された電子ビームの偏向側端部は、電子放出部5aの法線
に対して、該素子に印加した電位の正極側に、素子−フ
ェースプレート間距離ｄのときＬだけずれて飛翔する。
かかる放射特性（偏向特性）は、上記素子を含む同一
平面内で電位が対称でない。表面伝導形電子放出素子固
有の特性である。
平面内で電位が対称でない。表面伝導形電子放出素子固
有の特性である。
また、基板に電子放出素子を複数配列したマルチ電子
源を使用した大型画像形成装置においては、画像形成装
置を構成する外囲器内部を約１×10-5Torrの真空に保つ
必要があることから、大気圧による破壊を防止する為素
子基板とフェースプレート間に耐大気圧スペーサを設け
る必要がある。
源を使用した大型画像形成装置においては、画像形成装
置を構成する外囲器内部を約１×10-5Torrの真空に保つ
必要があることから、大気圧による破壊を防止する為素
子基板とフェースプレート間に耐大気圧スペーサを設け
る必要がある。
かかる耐大気圧スペーサにあっては、その成形性，機
械的強度，帯電特性等の面から、感光性ガラス等の材料
を用い、かつ耐大気圧スペーサの幅（Ｗ）が基板上にマ
ルチ配置された電子放出素子と対応する画素ピッチ
（Ｐ）とほぼ等しいか、それ以上と成らざるを得なかっ
た。
械的強度，帯電特性等の面から、感光性ガラス等の材料
を用い、かつ耐大気圧スペーサの幅（Ｗ）が基板上にマ
ルチ配置された電子放出素子と対応する画素ピッチ
（Ｐ）とほぼ等しいか、それ以上と成らざるを得なかっ
た。
この構成を画像形成装置の一部断面図、第７図に示
す。
す。
［発明が解決しようとする課題］ すなわち、上記従来例では、耐大気圧スペーサの幅
（Ｗ）が、画素ピッチ（Ｐ）とほぼ等しいからそれ以上
となるため、耐大気圧スペーサが存在する部分の素子か
らの放出電子が有効に利用されず、かかる部位に対応し
たフェースプレートに設けられた蛍光体を発光させるこ
とができなかった。その結果として、輝点が悪く画質が
悪化するという問題点があった。
（Ｗ）が、画素ピッチ（Ｐ）とほぼ等しいからそれ以上
となるため、耐大気圧スペーサが存在する部分の素子か
らの放出電子が有効に利用されず、かかる部位に対応し
たフェースプレートに設けられた蛍光体を発光させるこ
とができなかった。その結果として、輝点が悪く画質が
悪化するという問題点があった。
ここで、かかる問題について、第７図を参照しながら
説明する。第７図（ｂ）において、5,5′は素子の電子
放出部、４は電子源素子基板（絶縁性基板）、８は耐大
気厚スペーサ、６は蛍光体15,透明電極16,ガラス体17の
三層から成るフェースプレートであり、電子放出部5,
5′は、電子源素子基板４上にフェースプレート６上の
画素ピッチＰに対応する様に配されている。耐大気圧ス
ペーサ８の幅Ｗが、Ｗ＞Ｐなる時には、電子放出部５′
の上に耐大気圧スペーサ８が存在する為、この電子放出
部５′から放出される電子はフェースプレート６に到達
できない。その結果、第７図（ａ）に示す様に、フェー
スプレート６上の輝点７のうち、電子放出部５′に対応
する輝点が存在しなくなり、画質が悪化することにな
る。
説明する。第７図（ｂ）において、5,5′は素子の電子
放出部、４は電子源素子基板（絶縁性基板）、８は耐大
気厚スペーサ、６は蛍光体15,透明電極16,ガラス体17の
三層から成るフェースプレートであり、電子放出部5,
5′は、電子源素子基板４上にフェースプレート６上の
画素ピッチＰに対応する様に配されている。耐大気圧ス
ペーサ８の幅Ｗが、Ｗ＞Ｐなる時には、電子放出部５′
の上に耐大気圧スペーサ８が存在する為、この電子放出
部５′から放出される電子はフェースプレート６に到達
できない。その結果、第７図（ａ）に示す様に、フェー
スプレート６上の輝点７のうち、電子放出部５′に対応
する輝点が存在しなくなり、画質が悪化することにな
る。
すなわち、発明の目的とするところは、従来のものが
もつ、耐大気圧スペーサに起因する輝点抜けを防止し、
良好な画質を与える画像形成装置及び画像形成方法を提
供することにある。
もつ、耐大気圧スペーサに起因する輝点抜けを防止し、
良好な画質を与える画像形成装置及び画像形成方法を提
供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記課題は解決すべくなされた本発明の構成は以下の
通りである。
通りである。
即ち、本発明は、対向して設けられた電圧印加用の電
極間に電子放出部を有す電子放出素子を基板上に複数配
することによって構成した電子源と、蛍光体を配したフ
ェースプレートとを支持部材を介して対向配置させ、前
記電子放出部より放出される電子ビームを前記蛍光体に
照射して輝点を生じさせることにより画像を形成する画
像形成装置において、 前記支持部材の両側に隣接する電子放出素子から放出
される電子ビームが常に該支持部材側に偏向する構成と
なっていることを特徴とする画像形成装置である。
極間に電子放出部を有す電子放出素子を基板上に複数配
することによって構成した電子源と、蛍光体を配したフ
ェースプレートとを支持部材を介して対向配置させ、前
記電子放出部より放出される電子ビームを前記蛍光体に
照射して輝点を生じさせることにより画像を形成する画
像形成装置において、 前記支持部材の両側に隣接する電子放出素子から放出
される電子ビームが常に該支持部材側に偏向する構成と
なっていることを特徴とする画像形成装置である。
上記本発明の画像形成装置は、更にその特徴として、 少なくとも前記支持部材に隣接して設けられた電子放
出素子を、該素子の対向して配置された電極の内、高い
電位が印加される電極が、低い電位が印加される電極よ
りも支持部材に近くなるように構成したこと、 前記支持部材は、前記フェースプレート側に尖頭部を
有する楔形状をしていること、 前記電子源とフェースプレート間の距離をｄ、前記蛍
光体により構成される画素の配列ピッチをＰ、前記電子
放出部を通る法線が前記フェースプレートと交わる点
と、前記電子ビームによって生じる輝点の偏向方向端部
との距離をＬとして、電気電子ビームの前記高い電位が
印加される電極側への最大偏向角がtan-1（L/d）なると
き、前記画素の配列方向における前記支持部材の基板に
接する側の幅をＷとして、この幅Ｗと前記画素の配列ピ
ッチとの関係がＷ＞Ｐであり、前記電子放出部を通る法
線と前記支持部材の側面がなす角度がtan-1（L/d）より
も大きいこと、 前記支持部材の両側に隣接する電子放出素子から放出
される電子ビームと、該支持部材の両側に隣接し、それ
ぞれ該電子ビームの照射を受ける蛍光体とで１つの画素
が形成されること、 をも含むものである。
出素子を、該素子の対向して配置された電極の内、高い
電位が印加される電極が、低い電位が印加される電極よ
りも支持部材に近くなるように構成したこと、 前記支持部材は、前記フェースプレート側に尖頭部を
有する楔形状をしていること、 前記電子源とフェースプレート間の距離をｄ、前記蛍
光体により構成される画素の配列ピッチをＰ、前記電子
放出部を通る法線が前記フェースプレートと交わる点
と、前記電子ビームによって生じる輝点の偏向方向端部
との距離をＬとして、電気電子ビームの前記高い電位が
印加される電極側への最大偏向角がtan-1（L/d）なると
き、前記画素の配列方向における前記支持部材の基板に
接する側の幅をＷとして、この幅Ｗと前記画素の配列ピ
ッチとの関係がＷ＞Ｐであり、前記電子放出部を通る法
線と前記支持部材の側面がなす角度がtan-1（L/d）より
も大きいこと、 前記支持部材の両側に隣接する電子放出素子から放出
される電子ビームと、該支持部材の両側に隣接し、それ
ぞれ該電子ビームの照射を受ける蛍光体とで１つの画素
が形成されること、 をも含むものである。
ここで、本発明を第１図に基づいてさらに詳述する。
第１図は、本発明の一構成例を概略的に示した装置の断
面図である。
第１図は、本発明の一構成例を概略的に示した装置の断
面図である。
絶縁性基板４上には、電子放出素子（電子放出部5,5a
を代表的に記す）を複数並べた線状電子源を複数本並行
（紙面垂直方向，不図示）に配列してあり、かかる線状
電子源に直交するようにしてその上に、例えば、台形形
状断面を成す支持部材であるところの耐大気圧スペーサ
ー８（三次元的には、例えば楔形）が設けられ、電子源
と対向配置するフェースプレート６を支持している。
を代表的に記す）を複数並べた線状電子源を複数本並行
（紙面垂直方向，不図示）に配列してあり、かかる線状
電子源に直交するようにしてその上に、例えば、台形形
状断面を成す支持部材であるところの耐大気圧スペーサ
ー８（三次元的には、例えば楔形）が設けられ、電子源
と対向配置するフェースプレート６を支持している。
本来、耐大気圧スペーサなるものはできるだけボリュ
ームの小さな、例えば図中台形形状断面の上底の幅つま
り画素ピッチＰよりもかなり小さい幅からなる長方形形
状のスペーサとすることができれば何んら問題は生じな
いが、その製造性，耐バックリング性，帯電特性（チャ
ージアップ防止）等の面から高強度材の選択ができな
い，等の理由により少なくとも電子源側支持部の幅Ｗを
画素ピッチ（素子ピッチ）Ｐよりも大きくせざるを得な
い。尚、必ずしもＷ＞Ｐの場合のみでなくＷ＜Ｐであっ
ても放出電子の飛翔に視床を来す場合には本発明の適用
範囲とするところである。
ームの小さな、例えば図中台形形状断面の上底の幅つま
り画素ピッチＰよりもかなり小さい幅からなる長方形形
状のスペーサとすることができれば何んら問題は生じな
いが、その製造性，耐バックリング性，帯電特性（チャ
ージアップ防止）等の面から高強度材の選択ができな
い，等の理由により少なくとも電子源側支持部の幅Ｗを
画素ピッチ（素子ピッチ）Ｐよりも大きくせざるを得な
い。尚、必ずしもＷ＞Ｐの場合のみでなくＷ＜Ｐであっ
ても放出電子の飛翔に視床を来す場合には本発明の適用
範囲とするところである。
すなわち、上述のような耐大気圧スペーサ８の位置す
る部位に対応する画素に輝点7aを得るために、かかるス
ペーサ８の両側に、第８図に示す非対称型表面伝導形電
子放出素子（電子放出部5a）を、スペーサ側が高電位側
電極となるように配している。この理由は、第８図に示
すようにかかる素子特有の電子ビームの偏向特性（最大
偏向角）を利用するためである。尚、最大偏向角とは、
電子ビームの偏向量と広がり量を合わせた輝点７の最大
ずれ量を表すもので、tan-1（L/d）で表される。ここ
で、ｄは、電子源とフェースプレート６間の距離、Ｌ
は、電子放出部５を通る法線がフェースプレート６と交
わる点と、この電子放出部５から放出される電子ビーム
によって生じる輝点７の偏向方向端部との距離である。
る部位に対応する画素に輝点7aを得るために、かかるス
ペーサ８の両側に、第８図に示す非対称型表面伝導形電
子放出素子（電子放出部5a）を、スペーサ側が高電位側
電極となるように配している。この理由は、第８図に示
すようにかかる素子特有の電子ビームの偏向特性（最大
偏向角）を利用するためである。尚、最大偏向角とは、
電子ビームの偏向量と広がり量を合わせた輝点７の最大
ずれ量を表すもので、tan-1（L/d）で表される。ここ
で、ｄは、電子源とフェースプレート６間の距離、Ｌ
は、電子放出部５を通る法線がフェースプレート６と交
わる点と、この電子放出部５から放出される電子ビーム
によって生じる輝点７の偏向方向端部との距離である。
従って、スペーサ８の両側面の法線方向に対する傾斜
角θが、θ＞tan-1（L/d）となることにより、電子ビー
ムを有効に利用でき輝点7aを最大限に得ることが可能と
なる。
角θが、θ＞tan-1（L/d）となることにより、電子ビー
ムを有効に利用でき輝点7aを最大限に得ることが可能と
なる。
一方、他の画素に対応する電子放出部５としては、第
２図に示すような対称型の表面伝導形電子放出素子を用
いれば第１図（ｂ）に示すような末広がり電子ビームと
なり輝点７を得ることができる。尚、かかる電子放出部
５を成す素子は表面伝導形電子放出素子に限らず、熱電
子源等他の素子を用いることも可能である。
２図に示すような対称型の表面伝導形電子放出素子を用
いれば第１図（ｂ）に示すような末広がり電子ビームと
なり輝点７を得ることができる。尚、かかる電子放出部
５を成す素子は表面伝導形電子放出素子に限らず、熱電
子源等他の素子を用いることも可能である。
また、第１図（ｂ）に示す耐大気圧スペーサ８はその
電子源側支持部の幅Ｗが2P＞Ｗ＞Ｐの状態を表わすもの
であるが、Ｗ＞2Pの場合であっても、本発明を適用しな
い場合に比べれば良好な輝点が得られることは当然であ
る。
電子源側支持部の幅Ｗが2P＞Ｗ＞Ｐの状態を表わすもの
であるが、Ｗ＞2Pの場合であっても、本発明を適用しな
い場合に比べれば良好な輝点が得られることは当然であ
る。
［作用］ この構成によれば、輝点抜けを防止でき、画質の良好
な画像形成装置を得ることができる。
な画像形成装置を得ることができる。
ここで、輝点抜けを防止できることについて第１図を
参照しながら説明する。第１図（ｂ）において、耐大気
圧スペーサ８の両側に配された非対称型の表面伝導形放
出素子の電子放出部5aから放出された電子は、耐大気圧
スペーサ側を高電位電極としている為耐大気圧スペーサ
の尖頭部分の蛍光体を発光させ、第１図（ａ）に示す輝
点7aを形成する。輝点7aは、第７図（ａ）の輝点抜けし
た部分に相当し、このことから輝点抜けが防止できるこ
とが分かる。
参照しながら説明する。第１図（ｂ）において、耐大気
圧スペーサ８の両側に配された非対称型の表面伝導形放
出素子の電子放出部5aから放出された電子は、耐大気圧
スペーサ側を高電位電極としている為耐大気圧スペーサ
の尖頭部分の蛍光体を発光させ、第１図（ａ）に示す輝
点7aを形成する。輝点7aは、第７図（ａ）の輝点抜けし
た部分に相当し、このことから輝点抜けが防止できるこ
とが分かる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。
実施例１ 本発明の第１の実施例を第３図を参照しながら説明す
る。第３図は、本発明の画像形成装置の構成を示した斜
視図であり、15画素分のみを代表として示している。同
第３図において、１及び1aは高電位側電極、２は低電位
側電極、４は絶縁性基板、５は対称型の表面伝導型放出
素子の電子放出部、5aは非対称型の表面伝導型放出素子
の電子放出部、15は蛍光体、16は透明電極、17はガラス
体、６はフェースプレート、７はフェースプレート上の
対称型素子による輝点、7aはフェースプレート上の非対
称型素子による輝点、18は輝点7aの形成する画素内で発
光しない部分、８は耐大気圧スペーサ、９は及び9aは高
電位側電極と低電位側電極とを絶縁する為の絶縁体、10
は高電位側電極同士を絶縁する為の絶縁体、ｄは電子源
からフェースプレートまでの距離（この地は耐大気圧ス
ペーサ８の高さに等しい）、Ｗは耐大気圧スペーサ８の
電子源側支持部の幅、P1,P2はフェースプレート６上の
画素ピッチ、B1は対称型の素子による輝点の幅、B2は非
対称型の素子による輝点の幅である。また、第４図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は第３図中、A,B,C領域の拡大
図を示し、第４図（ａ）は領域Ａの対称型の表面伝導形
電子放出素子部分の拡大図であり、Whは高電位側電極の
幅、Wlは低電位側電極の幅、ｇは高電位側電極と低電位
側電極との間隔、ｌは電子放出部を規定する長さであ
る。更に同図（ｂ）は領域Ｂの耐大気圧スペーサ８の両
側に位置する非対称型の表面伝導形電子放出素子部分の
うちの１つを拡大した図であり、Wh,g,lは対称型の表面
伝導形電子放出素子と同じ値にとっている。勿論、一般
的には対称型と非対称型とで、Wh,g,lを異なる値にとる
ことも可能である。同図（ｃ）は、領域Ｃを拡大した図
である。
る。第３図は、本発明の画像形成装置の構成を示した斜
視図であり、15画素分のみを代表として示している。同
第３図において、１及び1aは高電位側電極、２は低電位
側電極、４は絶縁性基板、５は対称型の表面伝導型放出
素子の電子放出部、5aは非対称型の表面伝導型放出素子
の電子放出部、15は蛍光体、16は透明電極、17はガラス
体、６はフェースプレート、７はフェースプレート上の
対称型素子による輝点、7aはフェースプレート上の非対
称型素子による輝点、18は輝点7aの形成する画素内で発
光しない部分、８は耐大気圧スペーサ、９は及び9aは高
電位側電極と低電位側電極とを絶縁する為の絶縁体、10
は高電位側電極同士を絶縁する為の絶縁体、ｄは電子源
からフェースプレートまでの距離（この地は耐大気圧ス
ペーサ８の高さに等しい）、Ｗは耐大気圧スペーサ８の
電子源側支持部の幅、P1,P2はフェースプレート６上の
画素ピッチ、B1は対称型の素子による輝点の幅、B2は非
対称型の素子による輝点の幅である。また、第４図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は第３図中、A,B,C領域の拡大
図を示し、第４図（ａ）は領域Ａの対称型の表面伝導形
電子放出素子部分の拡大図であり、Whは高電位側電極の
幅、Wlは低電位側電極の幅、ｇは高電位側電極と低電位
側電極との間隔、ｌは電子放出部を規定する長さであ
る。更に同図（ｂ）は領域Ｂの耐大気圧スペーサ８の両
側に位置する非対称型の表面伝導形電子放出素子部分の
うちの１つを拡大した図であり、Wh,g,lは対称型の表面
伝導形電子放出素子と同じ値にとっている。勿論、一般
的には対称型と非対称型とで、Wh,g,lを異なる値にとる
ことも可能である。同図（ｃ）は、領域Ｃを拡大した図
である。
本実施例においては、P1＝P2＝2mm,d＝4mm,W＝2.2mm,
g＝２μm,l＝150μm,Wh＝20μm,Wl＝20μｍとし、素子
駆動電圧14V,加速電圧1kVとした。このとき、素子の最
大偏向角がtan-1（0.85/4）であり、スペーサの傾斜角
θについてもθ＝tan-1（1/4）とした。
g＝２μm,l＝150μm,Wh＝20μm,Wl＝20μｍとし、素子
駆動電圧14V,加速電圧1kVとした。このとき、素子の最
大偏向角がtan-1（0.85/4）であり、スペーサの傾斜角
θについてもθ＝tan-1（1/4）とした。
次に、本実施例における絶縁性基板上の電子放出素子
の構造方法の一例を、第３図乃第４図を参照しながら説
明する。先ず、ガラス基板４上に真空堆積法により高電
位側電極１用としてNiを1000Å堆積後、ホトリソエッチ
ングプロセスにて高電位側電極１を形成する。次いで、
真空堆積法とホトリソエッチングプロセスにより200Å
のSiO2から成る絶縁層９及10を形成する。次いで、高電
位側電極1a用としてNiを2000Å真空堆積法により堆積し
た後、ホトリソエッチングプロセスにて高電位側電極1a
を形成する。次いで、真空堆積法とホトリソエッチング
プロセスにより2000ÅのSiO2から成る絶縁層9aを形成す
る。次いで、低電位側電極２用としてNiを3000Å真空堆
積法により堆積した後、ホトリソエッチングプロセスに
て低電位側電極２形成する。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5,5aを形成する。
の構造方法の一例を、第３図乃第４図を参照しながら説
明する。先ず、ガラス基板４上に真空堆積法により高電
位側電極１用としてNiを1000Å堆積後、ホトリソエッチ
ングプロセスにて高電位側電極１を形成する。次いで、
真空堆積法とホトリソエッチングプロセスにより200Å
のSiO2から成る絶縁層９及10を形成する。次いで、高電
位側電極1a用としてNiを2000Å真空堆積法により堆積し
た後、ホトリソエッチングプロセスにて高電位側電極1a
を形成する。次いで、真空堆積法とホトリソエッチング
プロセスにより2000ÅのSiO2から成る絶縁層9aを形成す
る。次いで、低電位側電極２用としてNiを3000Å真空堆
積法により堆積した後、ホトリソエッチングプロセスに
て低電位側電極２形成する。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5,5aを形成する。
以上のようにして得られた画像形成装置を駆動させた
ところ、フェースプレート上の輝点の幅は、B1＝1.7mm,
B2＝1.9mm（第３図参照）で、長さは1.6mmであり、従来
耐大気圧スペーサ８により欠落した輝点7a（第７図
（ａ）参照）が、本実施例の場合には欠落することな
く、しかも耐大気圧スペーサ８の影響を受けない輝点７
と、輝度，発光寸法共に殆んど変わらない輝点を得るこ
とができた。
ところ、フェースプレート上の輝点の幅は、B1＝1.7mm,
B2＝1.9mm（第３図参照）で、長さは1.6mmであり、従来
耐大気圧スペーサ８により欠落した輝点7a（第７図
（ａ）参照）が、本実施例の場合には欠落することな
く、しかも耐大気圧スペーサ８の影響を受けない輝点７
と、輝度，発光寸法共に殆んど変わらない輝点を得るこ
とができた。
実施例２ 本発明の第２の実施例を、第５図を参照しながら説明
する。本実施例では、実施例１において採用した楔形の
耐大気圧スペーサの替わりに、四角錐の耐大気圧スペー
サ８（底面Ｗ＝2.2mm×2.2mm,θ＝tan-1（1/4）から成
る）を使用した以外は、実施例１と同様にして作製し
た。これにより、フェースプレート６上の輝点7a内で発
光しない部分18の面積を小さくすることができ、画質を
より向上させることができた。本実施例では耐大気圧ス
ペーサ８として四角錐形状のものを使用したが、一般に
多角錐、円錐形状のものでもよい。更に、本実施例にお
いては、画素中央に耐大気圧スペーサ８を配したが、こ
の位置に限る訳ではなく、一般には画素形成の支障とな
らない任意の位置に配することができる。また、本実施
例では、耐大気圧スペーサ８の両側２列の素子を非対称
型の表面伝導形放出素子としたが、耐大気圧スペーサ８
により輝点抜けが発生する部分に対応する両側の素子の
みを非対称型の表面伝導形放出素子で置きかえてもよ
い。一般には、耐大気圧スペーサの大きさに依存した最
小の数の非対称型表面伝導形放出素子を用いることもで
きる。
する。本実施例では、実施例１において採用した楔形の
耐大気圧スペーサの替わりに、四角錐の耐大気圧スペー
サ８（底面Ｗ＝2.2mm×2.2mm,θ＝tan-1（1/4）から成
る）を使用した以外は、実施例１と同様にして作製し
た。これにより、フェースプレート６上の輝点7a内で発
光しない部分18の面積を小さくすることができ、画質を
より向上させることができた。本実施例では耐大気圧ス
ペーサ８として四角錐形状のものを使用したが、一般に
多角錐、円錐形状のものでもよい。更に、本実施例にお
いては、画素中央に耐大気圧スペーサ８を配したが、こ
の位置に限る訳ではなく、一般には画素形成の支障とな
らない任意の位置に配することができる。また、本実施
例では、耐大気圧スペーサ８の両側２列の素子を非対称
型の表面伝導形放出素子としたが、耐大気圧スペーサ８
により輝点抜けが発生する部分に対応する両側の素子の
みを非対称型の表面伝導形放出素子で置きかえてもよ
い。一般には、耐大気圧スペーサの大きさに依存した最
小の数の非対称型表面伝導形放出素子を用いることもで
きる。
実施例３ 本発明の第３の実施例を第６図を参照しながら説明す
る。本実施例では、実施例２に対し、電子源とフェース
プレート６間に、電子の通過と遮断とを制御する為の電
子通過孔を有する変調電極19を配したものである。本実
施例の場合にも、第２実施例と同様、画質の向上が確認
できた。
る。本実施例では、実施例２に対し、電子源とフェース
プレート６間に、電子の通過と遮断とを制御する為の電
子通過孔を有する変調電極19を配したものである。本実
施例の場合にも、第２実施例と同様、画質の向上が確認
できた。
以上述べた実施例１〜３では、耐大気圧スペーサの両
側部分以外の電子源として、対称型の表面伝導形放出素
子を配したが、一般には、電子源であればどのような種
類のものでもよい。
側部分以外の電子源として、対称型の表面伝導形放出素
子を配したが、一般には、電子源であればどのような種
類のものでもよい。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の画像形成装置によれ
ば、例えば耐大気圧スペーサに隣接して非対象型の表面
伝導型電子放出素子を配し、耐大気圧スペーサ側の電極
を高電位側電極とすることで、耐大気圧スペーサの配置
に起因して輝点を生じさせることができない領域を減ら
すように、電子ビームが偏向するよう電子放出素子を構
成したことにより、輝点抜けを防止し、画質を向上させ
ることができる。
ば、例えば耐大気圧スペーサに隣接して非対象型の表面
伝導型電子放出素子を配し、耐大気圧スペーサ側の電極
を高電位側電極とすることで、耐大気圧スペーサの配置
に起因して輝点を生じさせることができない領域を減ら
すように、電子ビームが偏向するよう電子放出素子を構
成したことにより、輝点抜けを防止し、画質を向上させ
ることができる。
第１図は、本発明の基本となる技術的思想を説明するた
めの概略図であり、同図（ａ）は画像形成装置の平面
図、同図（ｂ）は画像形成装置の断面図を示すものであ
る。 第２図は、本発明と合わせて有効に利用できる対称型の
表面伝導形電子放出素子を示す斜視図である。 第３図は、本発明の第１の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第３図中の領域A,B,
C各々の拡大図である。 第５図は、本発明の第２の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第６図は、本発明の第３の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第７図（ａ），（ｂ）は、従来の問題点を説明するため
の装置の平面図及び断面図である。 第８図は、従来の表面伝導形電子放出素子に特有の偏向
特性を示す図である。 1,1a……高電位側電極、２……低電位側電極 ４……絶縁性基板、5,5′……対称型表面伝導形電子放
出素子の電子電放出部 5a……非対称型表面伝導形電子放出素子の電子放出部、
６……フェースプレート ７……対称型素子による輝点、7a……非対称型素子によ
る輝点 ８……耐大気圧スペーサ、9,9a……高・低電位電極間絶
縁体 10……高電位電極1,1aの間絶縁体、15……蛍光体 16……透明電極、17……ガラス体 18……輝点7aを形成する画素内で発光しない部分 19……変調電極
めの概略図であり、同図（ａ）は画像形成装置の平面
図、同図（ｂ）は画像形成装置の断面図を示すものであ
る。 第２図は、本発明と合わせて有効に利用できる対称型の
表面伝導形電子放出素子を示す斜視図である。 第３図は、本発明の第１の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）は、第３図中の領域A,B,
C各々の拡大図である。 第５図は、本発明の第２の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第６図は、本発明の第３の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第７図（ａ），（ｂ）は、従来の問題点を説明するため
の装置の平面図及び断面図である。 第８図は、従来の表面伝導形電子放出素子に特有の偏向
特性を示す図である。 1,1a……高電位側電極、２……低電位側電極 ４……絶縁性基板、5,5′……対称型表面伝導形電子放
出素子の電子電放出部 5a……非対称型表面伝導形電子放出素子の電子放出部、
６……フェースプレート ７……対称型素子による輝点、7a……非対称型素子によ
る輝点 ８……耐大気圧スペーサ、9,9a……高・低電位電極間絶
縁体 10……高電位電極1,1aの間絶縁体、15……蛍光体 16……透明電極、17……ガラス体 18……輝点7aを形成する画素内で発光しない部分 19……変調電極
───────────────────────────────────────────────────── 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 金子 哲也 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 平１−117251（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−100542（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 31/12 - 31/15 H01J 29/04,29/74,29/84 H01J 29/87
Claims (5)
- 【請求項１】対向して設けられた電圧印加用の電極間に
電子放出部を有する電子放出素子を基板上に複数配する
ことによって構成した電子源と、蛍光体を配したフェー
スプレートとを支持部材を介して対向配置させ、前記電
子放出部より放出される電子ビームを前記蛍光体に照射
して輝点を生じさせることにより画像を形成する画像形
成装置において、 前記支持部材の両側に隣接する電子放出素子から放出さ
れる電子ビームが常に該支持部材側に偏向する構成とな
っていることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】少なくとも前記支持部材に隣接して設けら
れた電子放出素子を、該素子の対向して配置された電極
の内、高い電位が印加される電極が、低い電位が印加さ
れる電極よりも支持部材に近くなるように構成したこと
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 【請求項３】前記支持部材は、前記フェースプレート側
に尖頭部を有する楔形状をしていることを特徴とする請
求項２に記載の画像形成装置。 - 【請求項４】前記電子源とフェースプレート間の距離を
ｄ、前記蛍光体により構成される画素の配列ピッチを
Ｐ、前記電子放出部を通る法線が前記フェースプレート
と交わる点と、前記電子ビームによって生じる輝点の偏
向方向端部との距離をＬとして、前記端子ビームの前記
高い電位が印加される電極側への最大偏向角がtan-1（L
/d）なるとき、前記画素の配列方向における前記支持部
材の基板に接する側の幅をＷとして、この幅Ｗと前記画
素の配列ピッチとの関係がＷ＞Ｐであり、前記電子放出
部を通る法線と前記支持部材の側面がなす角度がtan-1
（L/d）よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載
の画像形成装置。 - 【請求項５】前記支持部材の両側に隣接する電子放出素
子から放出される電子ビームと、該支持部材の両側に隣
接し、それぞれ該電子ビームの照射を受ける蛍光体とで
１つの画素が形成されることを特徴とする請求項１乃至
４のいずれかに記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287864A JP2961426B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287864A JP2961426B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149736A JPH03149736A (ja) | 1991-06-26 |
| JP2961426B2 true JP2961426B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=17722743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1287864A Expired - Fee Related JP2961426B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961426B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3072809B2 (ja) | 1991-10-08 | 2000-08-07 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子と該素子を用いた電子線発生装置及び画像形成装置 |
| JP3083076B2 (ja) | 1995-04-21 | 2000-09-04 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| JP4498971B2 (ja) * | 2005-04-19 | 2010-07-07 | 大日本印刷株式会社 | スペーサ部材と該スペーサ部材を用いた冷陰極ｆｐｄパネル用基板、冷陰極ｆｐｄパネル、および、冷陰極ｆｐｄパネル用のスペーサ部材の製造方法 |
| KR20070047455A (ko) * | 2005-11-02 | 2007-05-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전자 방출 표시 디바이스 |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP1287864A patent/JP2961426B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03149736A (ja) | 1991-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |