JP2967852B2

JP2967852B2 - 電子放出素子、電子線発生装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2967852B2
Application number: JP31405293A
Authority: JP
Inventors: 久美中村; 一佐哲河出
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-11-22
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 1999-10-25
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: JPH07141982A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は表面伝導型電子放出素
子、電子放出素子を用いた電子線発生装置および画像形
成装置に関するもである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
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（以下ＦＥと略す）、金属／絶縁層／金属型
（以下ＭＩＭと略す）や表面伝導型電子放出素子（以下
ＳＣＥと略す）等がある。

【０００３】ＦＥ型の例としては、Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆
Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏ
ｎ”，ＡｄｖａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈ
ｙｓｉｃｓ、８、８９（１９５６）およびＣ．Ａ．Ｓｐ
ｉｎｄｔ、“Ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆｔｈｉｎｆｉｌｍ−ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉ
ｏｎｃａｔｈｏｄｅｓｗｉｔｈｍｏｌｙｂｄｅｎ
ｕｍｃｏｎｅｓ”、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、４
７、５２４８（１９７６）等が知られている。

【０００４】ＭＩＭ型の例としては、Ｃ．Ａ．Ｍｅａ
ｄ、“Ｔｈｅｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎａｍ
ｐｌｉｆｉｅｒ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、３２、６
４６（１９６１）等が知られている。

【０００５】ＳＣＥ型の例としては、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎ
ｓｏｎ、ＲａｄｉｏＥｎｇ．ＥｌｅｃｔｒｏｎＰ
ｙｓ．、１０（１９６５）等がある。

【０００６】ＳＣＥ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。

【０００７】この表面伝導型電子放出素子（ＳＣＥ）と
しては、前記エリンソン等によるＳｎＯ₂ 薄膜を用いた
もの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“Ｔ
ｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ”、９、３１７（１９
７２）］、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの［Ｍ．
ＨａｒｔｗｅｌｌａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：
“ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＥＤＣｏｎｆ．”、５１９
（１９７５）］、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）］等
が報告されている。

【０００８】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のＭ．ハートウェル（Ｍ．Ｈａｒ
ｔｗｅｌｌ）の素子構成を図１２に示す。同図において
１は基板である。５は電子放出部を含む薄膜であり、ス
パッタで形成されたＨ型形状の金属酸化物薄膜等からな
り、後述のフォーミングと呼ばれる通電処理により電子
放出部４が形成されている。また、図中の素子の長さＬ
はおよそ０．５ｍｍ〜１ｍｍ、素子の幅Ｗは約０．１ｍ
ｍである。なお、２，３は素子電極である。

【０００９】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に電子放出部形成薄膜を予
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
４を形成するのが一般的であった。即ち、フォーミング
とは、前記電子放出部形成用薄膜の両端に電圧を印加通
電し、電子放出部形成用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４を形成することである。尚、電子放出部４は電子放
出部形成用薄膜の一部に亀裂が発生し、その亀裂付近か
ら電子放出が行なわれる場合もある。以下、フォーミン
グにより形成した電子放出部を含む電子放出部形成用薄
膜を電子放出部を含む薄膜５と呼ぶ。

【００１０】前記フォーミング処理をした表面伝導型電
子放出素子は上述の電子放出部を含む薄膜５に電圧を印
加し、素子表面に電流を流すことにより、上述の電子放
出部４より電子を放出せしめるものである。

【００１１】また、本発明者らは特開平４−２８１３９
号公報において、素子電極間に微粒子膜を配置し、これ
に通電処理を施すことにより電子を放出せしめる電子放
出部を形成した新規な表面伝導形電子放出素子を技術開
示した。

【００１２】この電子放出素子は、（１）高い電子放出
効率が得られる、（２）構造が簡単であるため、製造が
容易である、（３）同一基板上に多数の素子を配列形成
できる、等の利点を有する素子である。

【００１３】この表面伝導型電子放出素子の典型的な素
子構成を図９に示す。同図において、２及び３は電気的
接続を得るための素子電極、６は電子放出材からなる微
粒子膜、４は通電処理により形成された電子放出部、１
は絶縁性基板である。

【００１４】近年、上述した表面伝導型電子放出素子を
画像形成装置に用いようとする試みが成されており、本
発明者らも、例えば米国特許第５０６６８８３号明細書
等において技術開示を行っている。その例を図１０に示
す。同図は上述した電子放出素子を多数並べた画像形成
装置を示すものである。ここで、２及び３は素子電極、
６は微粒子膜、４は電子放出部、７はグリッド電極、８
は電子通過孔、９は画像形成部材、１２，１３は配線電
極である。この画像形成部材は例えば、蛍光体、レジス
ト材等、電子衝突することにより、発光、変色、帯電、
変質等する部材から成る。また、この画像形成装置は、
素子電極２及び３の間に複数の電子放出部４が線状に並
べられた線状電子源とグリッド電極７でＸＹマトリック
ス駆動を行い、画像形成部材９に情報信号に応じて電子
を衝突させることにより、画像形成を行う装置である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の表面伝導型電子放出素子を実用化する際、
製法等の観点からも、基板と電子放出材からなる電子放
出部を含む微粒子膜の密着性をより向上させることが課
題となっている。

【００１６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、電子放出素子及びそれを用いた画像形成装置にお
いて基板と電子放出材からなる電子放出部を含む薄膜の
密着性をより向上させることを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、基板上
の電極間に電子放出部を有する微粒子膜が設られ、基板
上の少なくとも微粒子膜と接する表面に金属化合物の下
びき膜を有する電子放出素子において、該金属化合物が
酸化亜鉛であり、かつ微粒子膜がパラジウムまたはパラ
ジウムを主たる成分とする材料からなることを特徴とす
る電子放出素子である。

【００１８】また、本発明は、上記の複数の電子放出素
子と、該電子放出素子から放出される電子線を情報信号
に応じて変調する変調手段とを有することを特徴とする
電子線発生装置、および上記の電子放出素子を用いたこ
とを特徴とする画像形成装置である。

【００１９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、電子放出素子の基板と電子放出材からなる電子
放出部を含む微粒子膜の密着性をより向上させるために
講じられた手段は、基板上の電極間に金属化合物を下び
き膜として設け、その上部に微粒子膜が配置された電子
放出素子において、金属化合物が酸化亜鉛であり、上記
微粒子がパラジウム、もしくはパラジウムを主たる成分
とする材料から成ることとした。

【００２０】また、本発明の電子線発生装置では、上記
本発明の電子放出素子の複数と、該電子放出素子から放
出される電子線を情報信号に応じて変調する変調手段と
を有するものである。

【００２１】また、本発明の画像形成装置では、上記本
発明の電子放出素子の複数と、該電子放出素子から放出
される電子線を情報信号に応じて変調する変調手段と、
該電子線の照射により画像を形成する画像形成部材とを
有するものである。

【００２２】次に、本発明を図面を用いながら詳細に説
明する。図１は本発明の電子放出素子の一実施例態様を
示す斜視図であり、図２は図１のＡＡ線断面図である。

【００２３】これらの図において、１は基板、２及び３
は電気的接続を得るための素子電極、６は素子電極２，
３間に配置された電子放出部を含む微粒子膜であり、電
子放出部４を形成している。１１は基板１の表面に形成
されている下びき膜で酸化亜鉛より成る。

【００２４】本発明において、素子電極２，３は電子放
出部を含む微粒子膜６に電圧を供給するものであり、通
常使われている電極材料であればいかなるものを用いて
も良く、その成形方法も通常のリソグラフィー、印刷等
いかなる方法を用いても良い。

【００２５】微粒子膜６は、複数の微粒子が集合した膜
であり、その微細構造として、微粒子が個々に分散配置
した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、あるいは重
なり合った状態（島状も含む）の膜をさす。また、その
材料はパラジウム、もしくはパラジウムを主たる成分と
する化合物からなる。そしてこれらの膜は蒸着法、ガス
デポジション法、分散塗布法、ディッピング法、スピナ
ー法、めっき法等によって形成される。

【００２６】基板１の表面に形成されている下びき膜１
１は酸化亜鉛膜からなり、その膜厚は特に限定されない
が、通常は５０〜２０００Å、好ましくは５０〜１００
０Å、さらに好ましくは１００〜３００Åが最適であ
る。

【００２７】また、下びき膜の酸化亜鉛膜は、基板上の
形成領域は少なくとも微粒子膜を形成する領域に形成さ
れていれば良い。

【００２８】基板の表面に酸化亜鉛膜を形成する方法
は、蒸着法、スパッタ法、ＭＯＣＶＤ法またはメッキ法
などが挙げられるが、その中でもスパッタ法、ＭＯＣＶ
Ｄ法が好ましい。ＭＯＣＶＤ法ではソースガスとして有
機亜鉛が用いられ、例えばＺｎ₄ Ｏ（ＣＨ₃ ＣＯＯ）₆
が挙げられる。

【００２９】基板１は、概平坦な表面を持つものであれ
ばいかなる材料のものでもよいが、絶縁性基板あるいは
半導体基板であるのが好ましい。基板の導電性が高い場
合には、特に電極が上記酸化亜鉛膜上に形成されておら
ず、基板と直接接触して形成されていると、素子駆動時
に基板を流れる電流が多くなるため、効率の面で好まし
くない。このため、基板は導電性が低いことが望まし
い。

【００３０】その基板の材料として、具体的には石英、
ソーダライムガラス等のガラス類、Ａｌ₂ Ｏ₂ ，Ｃｒ₂
Ｏ₃ ，ＮｉＯ，ＴｉＯ₂ ，ＷＯ₃ ，ＣｕＯ，Ｆｅ₂ Ｏ
₃ ，Ｔａ₂ Ｏ₃ 等の金属酸化物、ＳｉＮ，ＡｌＮ，ＢＮ
等の窒化物が適当である。

【００３１】上記のようにして作製された本発明の電子
放出素子では基板上に下びき膜１１に酸化亜鉛膜を用い
て、電子放出材料にＰｄもしくはＰｄを主成分とする材
料からなる微粒子膜を用いることにより、従来の電子放
出素子と比べて基板と微粒子の密着性が向上する。

【００３２】電子放出材料に用いられるＰｄを主成分と
する材料としては、例えばＰｄ，ＰｄＯ，Ｐｄ・ｎＨ₂
Ｏ等が挙げられるが、この限りではない。

【００３３】また、本発明の電子放出素子を複数配置し
た電子源を用いた電子線発生装置および画像形成装置で
は、各素子の基板と微粒子膜の密着性が向上するため、
歩留まりよく電子線発生装置および画像形成装置が得ら
れる。

【００３４】また、本発明の画像形成装置において、上
記電子源からの電子線の照射により、画像を形成する画
像形成部材としては、従来のように、例えば蛍光体、レ
ジスト材など、電子が衝突することにより、発光、変
色、帯電、変質等する部材を用いることができ、特に前
記電子線の照射により発光する赤、青、緑の三原色発光
体を用いた時には、カラー画像の表示が可能となる。

【００３５】

【実施例】以下実施例を用いて、本発明を更に詳述す
る。

【００３６】実施例１図１は本発明の電子放出素子を説明する概略図であり、
図３は本実施例１の電子放出素子の製造方法を示す工程
図である。以下これらの図を用いて本実施例の製造方法
を説明する。基板１として石英ガラスを用い、脱脂、洗浄後、スパ
ッタ法によって酸化亜鉛（ＺｎＯ）の薄膜からなる下び
き膜１１を１００Åの厚さに堆積した。（図３（ａ）参
照）

【００３７】次に、微粒子を形成したくないところに
レジスト膜を設け、その後ディッピング法又はスピナー
法で有機パラジウム（奥野製薬（株）製、商品名ＣＣＰ
−４２３０）を塗布した後、レジスト膜をはく離するこ
とにより所定の位置に微粒子膜を形成した後、大気中、
４００℃で１時間焼成し、酸化パラジウム（ＰｄＯ）粒
子を主体とする微粒子膜６を形成した。（図３（ｂ）参
照）この時、基板と微粒子膜の密着性は、石英ガラス基
板上に同様の方法で直接酸化パラジウム微粒子膜を形成
した場合に比べると、その付着力は引っ張り法で測定し
て４０倍程度の増加が見られた。

【００３８】次に、真空蒸着技術、フォトリソグラフ
ィー技術により、基板表面上に素子電極２，３を形成し
た。素子電極の材料としては、導電性を有するものであ
れば如何なるものでもよいが、本実施例ではクロム（Ｃ
ｒ）金属を用い、電極間隔は５μｍとし、膜厚は１００
０Åとした。（図３（ｃ）参照）

【００３９】以上のようにして作製した素子を真空容
器に入れ、容器内の雰囲気を排気管（図示せず）を通じ
真空ポンプにて排気し、十分な真空度に達した後、素子
電極２，３間に電圧を印加し、微粒子膜６を通電処理
（フォーミング処理）することにより電子放出部４を形
成した。（図３（ｄ）参照）フォーミング処理の電圧波
形を図１１に示す。

【００４０】図１１中、Ｔ₁ 及びＴ₂ は電圧波形のパル
ス幅とパルス間隔であり、本実施例ではＴ₁ を１ミリ
秒、Ｔ₂ を１０ミリ秒とし、三角波の波高値（フォーミ
ング時のピーク電圧）は５Ｖとし、フォーミング処理は
約１×１０^-6ｔｏｒｒの真空雰囲気下で６０秒間行っ
た。このようにして作成された電子放出部４は、パラジ
ウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状態と
なり、その微粒子の平均粒径は３０Åであった。

【００４１】上記のようにして作成した本実施例の電子
放出素子と、基板１上に直接微粒子膜を形成した以外は
同様の材料を用いて同様に作製した従来の電子放出素子
とをその素子特性において比較したところ、電子放出効
率はほぼ同等の値が得られ、本実施例の素子では密着性
の大幅な向上が見られた。

【００４２】また、有機パラジウムを塗布するというＰ
ｄ膜の形成方法のかわりに、通常無電解めっきの触媒付
与工程に用いられるキャタリスト液を用いて、触媒付与
工程を通してＰｄ膜を形成し、上記と同様にして素子を
作製した際も、上記と同様の効果が得られた。即ち、パ
ラジウム形成方法に関わらず、密着性の向上が見られ
た。

【００４３】実施例２図４は本発明の電子放出素子の他の例を示す概略図であ
り、図５は本実施例の電子放出素子の製造方法を示す工
程図である。以下これらの図を用いて本実施例の製造方
法を説明する。基板１として青板ガラスを用い、脱脂・洗浄後、スパ
ッタ法によって酸化亜鉛（ＺｎＯ）の薄膜からなる下び
き膜１１を３００Åの厚さに堆積した。（図５（ａ）参
照）

【００４４】次に真空蒸着で金（Ａｕ）薄膜を１００
０Åの厚さに堆積し、フォトリソグラフィー技術によ
り、電極間隔が２μｍの素子電極２，３を形成した。
（図５（ｂ）参照）

【００４５】次に実施例１と同様にしてパラジウム微
粒子膜６を塗布・形成した後、大気中、３００℃で１０
分間焼成し、酸化パラジウム（ＰｄＯ）：パラジウム
（Ｐｄ）＝８：２の割合で混合された微粒子膜４を形成
した。（図５（ｃ）参照）この際、基板と微粒子膜の密
着性は実施例１と同様に増加した。

【００４６】次に、実施例１と同様の方法で微粒子膜４
に電子放出部４を形成して電子放出素子を作製した。上
記の様にして作製した本実施例の電子放出素子と、基板
１上に直接微粒子膜を形成した以外は同様の材料を用い
て同様に作製した従来の電子放出素子とをその素子特性
において比較したところ、電子放出効率はほぼ同等の値
が得られ、本実施例の素子では密着性の向上が見られ
た。

【００４７】即ち、実施例１と同様の効果が得られたこ
とから、電子放出素子の構造に関わらず、基板１表面に
酸化亜鉛膜を下びき膜として設け、その上部に微粒子膜
を形成し、その微粒子膜がパラジウム、もしくはパラジ
ウムを主たる成分とする材料からなることにより、密着
性を向上させることができた。

【００４８】実施例３本実施例は図６に示されたように実施例２の電子放出素
子を直線状に複数配置した線電子放出素子を複数併設し
た電子線発生装置を作製した。同図において、１は基板
（リアプレート）、１１は下びき膜で酸化亜鉛より成
る。更に、１２及び１３は配線電極、６は微粒子膜、４
は電子放出部、７ａは変調手段、８は電子通過孔であ
る。

【００４９】本実施例では、基板１と変調手段７ａとの
間隔は１０μｍ、各線電子放出素子の間隔は１ｍｍとし
た。以上の電子線発生装置を次の方法にて駆動した。即
ち、該装置を真空度１×１０^-6Ｔｏｒｒの環境下に配置
し、まず配線電極１２，１３間に１４Ｖの電圧パルスを
印加し、次に変調手段７ａを情報信号に応じた電圧を印
加した。

【００５０】即ち、０Ｖ以下で電子線をオフ制御でき、
＋２０Ｖ以上でオン制御できた。また、＋２０Ｖ〜０Ｖ
の間で電子線の電子量を連続的に変化できた。その結
果、素子電極２，３間の複数の電子放出部４から該電子
放出部の１ライン分の情報信号に応じた電子線の放出が
得られた。以上の動作を隣接する線電子放出素子に対し
て順次行うことにより、全情報信号に応じた電子線の放
出が得られた。

【００５１】本発明の電子放出素子を複数配置して構成
した本実施例の電子線発生装置は下びき膜を酸化亜鉛と
することで基板と電子放出材との密着性がよくなり、歩
留まりが向上する効果が得られた。

【００５２】実施例４本発明の電子放出素子をアレイ状に複数作成し、画像形
成部材を配置することにより、画像表示装置を作製する
ことができる。図７は本発明の画像表示装置の一実施例
を示す概略図である。

【００５３】図７において、実施例２と同様にして電子
放出素子を作製した基板１をリアプレート１８上に接着
し、更に基板１の上方に、電子通過孔８を有するグリッ
ド電極７を電子放出素子の素子電極３と直交する方向に
配置した。

【００５４】更に基板１の５ｍｍ上方に、画像形成部材
９（ガラス基板１４の内面に蛍光膜１５とメタルバック
１６が形成されて構成される）を支持枠１７を介し配置
し、画像形成部材９、支持枠１７、リアプレート１８の
接合部にフリットガラスを塗布し、大気中あるいは窒素
雰囲気中で４００℃〜５００℃で１０分以上焼成するこ
とで封着した。また、リアプレート１８への基板１の固
定もフリットガラスで行った。図７において、４は電子
放出部である。

【００５５】本実施例では上述の如く、画像形成部材
９、支持枠１７、リアプレート１８で外囲器１９を構成
したが、リアプレート１８は主に基板１の強度を補強す
る目的で設けられるため、基板１自体で十分な強度を持
つ場合は別体のリアプレート１８は不要であり、基板１
に直接支持枠１７を封着し、画像形成部材９、支持枠１
７、基板１にて外囲器１９を構成しても良い。

【００５６】蛍光膜１５は、モノクロームの場合は蛍光
体のみから成るが、カラーの蛍光膜の場合は、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材２０と蛍光体２１とで構
成される。（図８参照）

【００５７】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、カラー表示の場合必要となる三原
色蛍光体の、各蛍光体２１間の塗り分け部を黒くするこ
とで混色等を目立たなくすることと、蛍光膜１５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。本実施例では蛍光体はストライプ形状を採用し、
先にブラックストライプを形成し、その間隙部に各色蛍
光体を塗布し、蛍光膜１５を作製した。ブラックストラ
イプの材料として通常良く用いられている黒鉛を主成分
とする材料を用いたが、導電性があり、光の透過及び反
射が少ない材料であればこれに限るものではない。

【００５８】ガラス基板１４に蛍光体を塗布する方法は
モノクロームの場合は沈澱法や印刷法が用いられるが、
カラーである本実施例では、スラリー法を用いた。カラ
ーの場合にも印刷法を用いても同等の塗布膜が得られ
る。

【００５９】また、蛍光膜１５の内面側には通常メタル
バック１６が設けられる。メタルバックの目的は、蛍光
体の発光のうち内面側への光を画像形成部材９側へ鏡面
反射することにより輝度を向上すること、電子ビーム加
速電圧を印加するための電極として作用すること、外囲
器内で発生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍
光体の保護等である。

【００６０】メタルバックは、蛍光膜作製後、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Ａｌを真空蒸着することで作製し
た。

【００６１】画像形成部材９には、更に蛍光膜１５の導
電性を高めるため、蛍光膜１５の外面側に透明電極（不
図示）が設けられる場合もあるが、本実施例では、メタ
ルバックのみで十分な導電性が得られたので省略した。

【００６２】前述の封着を行う際、カラーの場合は、各
色蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけない
ため、十分な位置合わせを行った。

【００６３】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管（図示せず）を通じ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Ｄｒｌないし
ＤｒｍとＤｌｌないしＤｌｍを通じ素子電極３間に電圧
を印加し、前述のフォーミングを行い、電子放出部４を
形成し、電子放出素子を作製した。最後に１０^-6ｔｏｒ
ｒ程度の真空度で、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の封止を行った。

【００６４】最後に封止後の真空度を維持するために、
ゲッター処理を行った。これは、封止を行う直前あるい
は封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法に
より、画像表示装置内の所定の位置（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Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着
作用により、真空度を維持するものである。

【００６５】以上のように完成した本発明の画像表示装
置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄｒｌな
いしＤｒｍとＤｌｌないしＤｌｍを通じ、電圧を印加す
ることにより電子放出させ、放出させた電子はグリッド
電極７の電子通過孔８を通過した後、高圧端子Ｈｖを通
じ、メタルバック１６、あるいは透明電極（不図示）に
印加された数ｋＶ以上の高圧により加速され、蛍光膜１
５に衝突し、励起・発光させる。その際、グリッド電極
７に情報信号に応じた電圧を容器外端子ＧｌないしＧｎ
を通じ印加することにより、電子通過孔８を通過する電
子ビームを制御し、画像表示するものである。

【００６６】本実施例では、絶縁層であるＳｉＯ₂ （不
図示）を介し、基板１の１０μｍ上方に５０μｍ径の電
子通過孔８を有するグリッド電極７を配置することで、
加速電圧として６ｋＶ印加したとき、電子ビームのＯＮ
とＯＦＦは５０Ｖ以内の変調電圧で制御できた。

【００６７】なお、本実施例は画像形成部材として蛍光
体を用いたが、他にレジスト材や薄膜金属のような電子
線が衝突することにより、状態が変化する全ての部材を
用いることができる。上記の本発明の電子放出素子を用
いた本実施例の画像形成装置は下びき膜を酸化亜鉛とす
ることで基板と電子放出材との密着性が向上する効果が
得られた。

【００６８】以上、実施例は画像形成装置についてのみ
説明してきたが、電子線応用装置としては、記録装置、
記憶装置、電子線描画装置等様々な装置があり、本発明
は電子放出素子が複数配置された面状電子源を用いた装
置であれば、同等の効果が得られることはいうまでもな
い。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子放出
素子、及び該電子放出素子を複数配置して構成した電子
源を用いた電子線発生装置では、基板表面に酸化亜鉛膜
を設け、これを下びき膜として、パラジウムもしくはパ
ラジウムを主たる成分とする材料からなる微粒子膜を形
成することにより、基板と微粒子膜の密着性が向上する
という効果を奏する。

【００７０】また、本発明の電子放出素子を複数配置し
て構成した電子源を用いた電子線発生装置及び画像形成
装置にも応用でき、基板と微粒子膜の密着性が向上する
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子放出素子の一実施例態様を示す斜
視図である。

【図２】図１のＡＡ線断面図である。

【図３】実施例１の電子放出素子の製造方法を示す工程
図である。

【図４】本発明の実施例２の電子放出素子を示す概略図
である。

【図５】実施例２の電子放出素子の製造方法を示す工程
図である。

【図６】実施例３の電子線発生装置を示す概略図であ
る。

【図７】実施例４の画像表示装置を示す概略図である。

【図８】蛍光膜の黒色導電材のパターンを示す説明図で
ある。

【図９】従来の電子放出素子を示す概略図である。

【図１０】図９の電子放出素子を用いた画像表示装置を
示す概略図である。

【図１１】フォーミング処理の電圧波形を示すグラフで
ある。

【図１２】従来の電子放出素子を示す概略図である。

【符号の説明】

１基板２，３素子電極４電子放出部５電子放出部を含む薄膜６微粒子膜７グリッド電極７ａ変調手段８電子通過孔９画像形成部材１１下びき膜１２，１３配線電極１４ガラス基板１５蛍光膜１６メタルバック１７支持枠１８リアプレート１９外囲器２０黒色導電材２１蛍光体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上の電極間に電子放出部を有する微
粒子膜が設られ、基板上の少なくとも微粒子膜と接する
表面に金属化合物の下びき膜を有する電子放出素子にお
いて、該金属化合物が酸化亜鉛であり、かつ微粒子膜が
パラジウムまたはパラジウムを主たる成分とする材料か
らなることを特徴とする電子放出素子。
【請求項２】請求項１記載の電子放出素子の複数と、
該電子放出素子から放出される電子線を情報信号に応じ
て変調する変調手段とを有することを特徴とする電子線
発生装置。
【請求項３】請求項１記載の電子放出素子を用いたこ
とを特徴とする画像形成装置。