JP3023698B2

JP3023698B2 - 電子線発生装置及びこれを用いた画像形成装置、記録装置

Info

Publication number: JP3023698B2
Application number: JP25681990A
Authority: JP
Inventors: 俊彦武田; 治人小野; 伸也三品; 一郎野村; 英俊鱸; 哲也金子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 2000-03-21
Anticipated expiration: 2015-03-21
Also published as: JPH04137426A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、情報信号に応じて電子線を放出する電子線
発生装置及び該電子線発生装置を用いた画像形成装置，
記録装置に関する。

［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ッス
（Radio Eng.Electron.Phys.）第10巻,1290〜1296頁,1
965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:“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。

又上記以外にも薄膜熱カソードやMIN形放出素子等有
望な電子放出素子が多数報告されている。

これらは、成膜技術やホトリソグラフィー技術の急速
な進歩に伴い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、マルチ電子線源として、蛍光表示管、
平板型CRT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。

これらの素子を画像形成装置に応用した場合、一般に
は、基板上に多数の素子を配列し、各素子間を薄膜もし
くは厚膜の電極で電気的に配線し、マルチ電子線源とし
て用いている。

これら電子線ディスプレイ装置は、基本的に次のよう
な構造からなる。

第５図及び第６図は従来のディスプレイ装置の概要を
示すものである。本図中、11は基板、12は支持体、13は
配線電極、17は電子放出部、14は電子通過孔、３は変調
電極、８はガラス板、９は画像形成部材で、例えば蛍光
体、レジスト材等電子が衝突することにより発光，変
色，帯電，変質等する部材から成る。５はフェースプレ
ート、10は蛍光体の輝点である。電子放出部17は薄膜技
術により形成され、基板（ガラス）11とは接触すること
がない中空構造を成すものである。配線電極13は電子放
出部材と同一の材料を用いて形成しても、別材料を用い
ても良く、一般に融点が高く電気抵抗の小さいものが用
いられる。支持体12は絶縁体材料もしくは導電体材料で
形成されている。

これら電子線ディスプレイ装置は、配線電極13に電圧
を印加せしめ中空構造をなす電子放出部より電子を放出
させ、これら電子流を情報信号に応じて変調する変調電
極３に電圧を印加することにより電子を取り出し、取り
出した電子を加速させ蛍光体９に衝突させるものであ
る。又、配線電極13と変調電極３でXYマトリックスを形
成せしめ、画像形成部材たる蛍光体９上に画像表示を行
うものである。

又、第６図（ａ）において、91は基板、92は変調電
極、93は熱電子線源（電子放出素子）、94は上偏向電
極、95は下偏向電極、96は透明電極と蛍光体（画像形成
部材）を設けたフェースプレートであって、基板91上に
変調電極92、電子放出素子93、及び画像形成部材を順次
配置した構成を有する電子線ディスプレイ装置である。
又、第６図（ａ）中のＡ部分の側面図を第６図（ｂ）に
示す。同図に示す如く、変調電極92と熱電子線源93と
は、間に空間を有して配置されている。又、熱電子線源
93は、タングステン線に電子放射物質を被覆したもの
で、例えば外径は約35μｍ、動作温度は700〜850℃で熱
電子を放出する。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述従来例の原理に基づき、複数配置
された点状或いは線状電子放出素子を用いて前記放出素
子と複数の変調電極との間でXYマトリクスを構成する画
像表示装置では、以下の問題点があった。

．変調電極が電子放出素子の電子放出方向上方に配置
されるため、上記電極と電子放出素子との位置合せが難
しく、大画面且つ高精細な画像表示装置が作製し難い。

．変調電極が電子放出部との間に空間を介して配置さ
れるため、変調電極と放出部との距離を全て一定に揃え
ることが難しく、大画面で高精細な画像表示装置が作製
し難い。

．大画面，高精細な画像表示装置を作製しようとする
と、表示画像の輝度むらが顕著となる。

即ち、本発明の目的とするところは、上述した製造上
の問題点を解決し、複数の電子放出素子と変調電極との
位置合わせを容易にし、更に、チャージアップ等に起因
するクロストーク等を防止し得る電子線発生装置及びそ
れを用いた高密度高精細を可能ならしめる画像形成装
置，記録装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明者等は、従来の画像形成装置における先述した
作製上の問題点である変調電極と電子放出素子の電子放
出部とのアライメントの困難性と、大画面で高精細の画
像形成装置を作製した際の該装置の表示むらの発生との
関連性に着目し、鋭意研究の結果以下のことを解明し
た。先ず、変調電極の電子ビーム通過孔と電子放出素子
の電子放出部との若干の位置ずれが画像形成部材に達す
る電子ビームの飛翔に大きな影響を与え、結果として画
像形成部材面での輝度むらを生じてしまう。更には、個
々の、変調電極と電子放出素子の電子放出部間の距離の
相違が画像形成部材に達する電子ビームの飛翔に大きな
影響を与え、結果として画像形成部材面での輝度むらを
生じてしまう。以上の事を知見し、後述する構成を有す
る本発明に至った。

すなわち、本発明の第１は、基板上に、基板面に沿っ
て並設された素子電極間に、該素子電極を介して電圧が
印加される電子放出部を有する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ビームを情報信号に
応じて変調する変調電極とを有する電子線発生装置にお
いて、前記複数の電子放出素子が、前記変調電極上に絶縁層
を介して積層配置されており、かつ、前記変調電極が、
少なくとも前記電子放出素子の電子放出部直下を囲む位
置に存在し、複数の電子放出素子が、基板面に沿って並設された一
対の高電位側配線と低電位側配線との間に配置され、か
つ、高電位側配線と低電位側配線の各々に該素子電極が
電気的に接続されており、前記低電位側配線は、対向する前記高電位側配線方向
に突出する突起部を有し、該突起部は、複数の電子放出
素子間の絶縁層上面の電位を規定することを特徴とする
電子線発生装置にある。

上記本発明の第１の電子線発生装置は、さらにその特
徴として、前記突起部は、前記電子放出素子と前記絶縁層の同一
面上に配置されていること、前記電子放出素子の厚さが、100Å〜200μｍであるこ
と、前記電子放出素子は、表面伝導形電子放出素子である
こと、前記突起部の膜厚が前記素子電極の厚さ以下であるこ
と、をも含む。

また、本発明の第２は、上記本発明の第１の電子線発
生装置の電子放出側に、少なくとも、電子が衝突して画
像を形成する画像形成部材を設けたことを特徴とする画
像形成装置にある。

また、本発明の第３は、上記本発明の第１の電子線発
生装置と、該電子線発生装置から放出される電子線の照
射により発光する発光体と、該発光体からの光の照射に
より画像記録される被記録体とを有することを特徴とす
る記録装置にある。

さらに、本発明の第４は、上記本発明の第１の電子線
発生装置と、該電子線発生装置から放出される電子線の
照射により発光する発光体と、該発光体からの光の照射
により画像記録される被記録体の支持手段とを有するこ
とを特徴とする記録装置にある。

以下、本発明の構成要素及び作用について詳細に説明
する。

本発明において、電子源である電子放出素子と該電子
放出素子から放出される電子ビームを変調する変調電極
とが、同一の基板に保持され、即ち電子放出素子の非放
出面側に絶縁層を介して変調電極が形成されている。

本発明における電子放出素子は、従来より画像形成装
置の電子源として用いられているものであれば、熱陰
極、冷陰極のいずれであっても良いが、熱陰極の場合は
基板へる熱拡散により電子放出効率が低下するので好ま
しくは冷陰極である方がよい。更には、冷陰極の中でも
表面伝導形電子放出素子と呼ばれる電子放出素子を用い
た方が、本発明の電子線発生装置及び画像形成装置，記
録装置にあっては、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、４）応答速度が速い、５）輝度コントラストが優れている、等の利点を有するので特に好ましい。前記利点の中でも
とりわけ５）に関しては、表面伝導形電子放出素子が薄
膜素子であることに大きく起因している。即ち、本発明
に係る変調電極は、電子放出素子の電子放出側と反対側
面に、配置されるため、電子放出素子の厚さ（電子ビー
ムの放出方向での厚さ）が極端に厚すぎると変調電極と
電子放出素子の電子放出面との距離が離れすぎて、放出
される電子ビームの充分な変調ができなくなるため、輝
度コントラストが悪くなる等の新たな問題点を生じてし
まう。従って、本発明に用いられる電子放出素子は、そ
の厚さが100Å〜200μｍであることが好ましく、優れた
輝度コントラストを得るために特に好ましくは100Å〜1
0μｍであることが望ましい。ここで表面伝導形電子放
出素子とは、例えば、エム・アイ・エリンソン（M.I.El
inson）等によって発表された冷陰極素子［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,1965年］で
あり、これは基板面上に設けられた小面積の薄膜（電子
放出部）を挟持した電極（素子電極）間に電圧を印加し
て、該膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が
生じる素子である。かかる素子については、エリンソン
等により開発されたSnO₂（Sb）薄膜を用いたものの他、
Au薄膜によるもの［ジー・ディトマー：“スイン・ソリ
ッド・フィルムス”（G.Dittmer:“Thinsolid Film
s"）,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:“IEE
E 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）］等が報告されている。

又我々は鋭意検討した結果達成した、新型表面伝導形
電子放出素子を先に技術開示した。

本発明で使用できる表面伝導形電子放出素子として
は、上記以外にも後述する様ににその電子放出部が金属
微粒子分散によって形成されているものであっても良
い。ここで述べられる表面伝導形電子放出素子とは、一
般に、0.01μｍ〜100μｍの電極間隔を有し、該電極間
にシート抵抗10³〜10⁹Ω／□の薄膜を有する素子を示
す。

更に、本発明に係る変調電極とは、情報信号に応じて
電圧を印加することにより、電子放出素子から放出され
る電子ビームのON/OFF制御をするための電極であり、導
電性材料であればいかなる材料から形成されていても良
い。

更に、本発明に係る基板とは、電子放出素子と変調電
極の両方を保持するための基体であって、絶縁性材料で
あればいかなる材料から形成されていても良い。

更に、本発明に係る絶縁層は、変調電極と電子放出素
子の電子放出面との距離が、全ての電子放出素子に対し
て等しくなる様に、その厚さが均一に形成されているこ
とが望ましい。

以上述べたように、電子放出素子と変調電極が基板を
媒体として一体に形成されることで、アライメント精度
の向上を図ることができ、従来例に観るような問題点を
解消できる。

次に、本発明の主たる特徴である、低電位側電極の突
起部につき、第１図に基づいて詳述する。

同図に示す通り、本発明の特徴は、低電位側素子配線
電極が突出した突起部を有し、その両側に、並列接続さ
れた複数の電子放出部が形成されているところにある。

即ち、複数配列された電子放出素子間の該素子形成基
板表面に素子配線電極を突出させることで、電子放出か
ら放出された電子線の隣接素子への影響を抑え、隣接素
子間のクロストークを防止することを主たる目的として
いる。

更に又素子形成基板上に照射された電子或いはイオン
の蓄積によるチャージアップをも効果的に抑制し、電子
放出部近傍のチャージアップによる電界の歪みを抑えた
良好な電子線発生装置をも実現できる。

第１図において１及び２は素子電極でそれぞれ素子配
線電極６及び７に接続されている。１対の素子電極間に
は素子電極上にも一部はみ出すように導電性薄膜４が形
成され、素子電極間の薄膜が電子放出部17である。15は
Ｔ字型の突起部で低電位側の素子配線電極７に設けられ
ている。この様に電子放出素子間に低電位側配線電極よ
り突起部を突出させることにより、電子放出素子上の電
界がコントロールされて電子ビームが整形される。又、
落下電子もこの突起部に落下した場合にはそのままアー
スされるため、チャージアップの抑制効果も有る。この
チャージアップ抑制効果を高めるためには突起部15の巾
を広げ、なるべく広く、電子放出素子間のスペースをお
おうと良い。

第１図において３は変調電極であり、第１図において
は不図示であるが第２図（AA′断面図）に示す通り、絶
縁体16を介して素子電極がこの上に形成されている。

本発明の電子線発生装置は上記構成を有していればそ
の製造方法、素材は限定されない。

次に、本発明の電子線発生装置を用いた画像形成装置
を第７図を基に述べる。

第７図は表示パネルの構造を示しており、図中、47は
ガラス製の真空容器で、その一部である41は表示面側の
フェースプレートを示している。フェースプレート41の
内面には、例えばITOを材料とする透明電極が形成さ
れ、更にその内側には、赤，緑，青の蛍光体（画像形成
部材）がモザイク状に塗り分けられ、CRTの分野では公
知のメタルバック処理が施されている。又、前記透明電
極は、加速電圧を印加するために端子43を通じて、真空
容器外と電気的に接続されている。

又、前記真空容器47の底面には、本発明の電子線発生
装置が固定されている。16は絶縁体で、その上面には電
子放出素子がＮ個×ｌ列にわたり配列形成されている。
該電子放出素子群は、列毎に電気的に並列接続されてお
り、各列の正極側配線（負極側配線）44は、端子Dp₁〜D
pl（端子Dm₁〜Dml）によって真空容器外と電気的に接続
されている。

又、該絶縁体16を介して、絶縁体16の裏面には、グリ
ッド電極（変調電極）３が設けられている。かかるグリ
ッド電極（変調電極）３は、前記素子列と直交してＮ本
設けられており、又、各グリッド電極（変調電極）３
は、端子46（G₁〜G_N）によって真空容器外と電気的に接
続されている。

本表示パネルでは、ｌ個の電子放出素子列（線電子放
出素子）と、Ｎ個のグリッド電極（変調電極）列によ
り、XYマトリクスが構成されている。上記電子放出素子
列を一列づつ順次駆動（走査）するのと同期してグリッ
ド電極（変調電極）に情報信号に応じて画像１ライン分
の変調信号を同時に印加することにより、各電子ビーム
の蛍光体への照射を制御し、画像を１ラインづつ表示し
ていくものである。

以上述べた画像形成装置は、先述した本発明の電子線
発生装置の有する利点に起因して、とりわけ高解像性，
輝度むらがなく、高輝度、高コントラストの表示画像が
得られる画像形成装置となる。

次に、本発明の電子線発生装置を用いた記録装置を第
８図に示す。

第８図は光プリンターの概略構造を示しており、図
中、47はガラス製の真空容器で、その一部である41は被
記録体45に向け、光線が発せられるフェースプレートを
示している。フェースプレート41の内面には、例えばIT
Oを材料とする透明電極が形成され、更にその内側に
は、蛍光体（発光体）が配設されており、CRTの分野で
は公知のメタルバック処理が施されている。（透明電
極，蛍光体，メタルバックは図示せず。）又、前記透明
電極は、加速電圧を印加するために端子43を通じて、真
空容器外と電気的に接続されている。

又、前記真空容器47の底面には、先述した本発明の電
子線発生装置が固定されている。16は絶縁体で、その上
面には電子放出素子が１列に配列形成されている。電子
放出素子群の正極側配線（負極側配線）44は、端子Dp…
Dmによって真空容器外と電気的に接続されている。

又、絶縁体16を介してグリッド電極（変調電極）が積
層されている。かかるグリッド電極（変調電極）３は、
前記素子列と直交してＮ本設けられており、又、各グリ
ッド電極（変調電極）３は、端子46（G₁〜G_N）によって
真空容器外と電気的に接続されている。

本光プリンターでは、上記電子放出素子列を駆動する
のと同期してグリッド電極（変調電極）に情報信号に応
じて画像１ライン分の変調信号を同時に印加することに
より、各電子ビームの蛍光体（発光体）への照射を制御
し、画像１ライン分の発光パターンを形成する。該発光
パターンに従い発光体から放出された光線は、被記録体
に照射され、該被記録体が感光材である場合には感光パ
ターンが形成され、又、該被記録体が感熱材である場合
には感熱パターンが被記録体表面に形成される。以上の
動作を、第９図（ａ），（ｂ）に示す如く被記録体或い
は発光源51を１ライン毎に走査しながら、全画像ライン
に対して順次繰返すことにより、被記録体表面に画像記
録を行う。ここで、該被記録体は感光（感熱）シート54
であって良く、この場合、記録装置は、該シートを支持
するための支持体（例えば、ドラム52,搬送ローラ53）
を有している。又、該被記録体は第10図に示す様に感光
ドラム64であっても良い。

第10図の装置を説明すると、被記録体である感光ドラ
ム64の周囲には、発光源61の他に、回転方向に沿って順
に、現像機65、除電器66、クリーナー67及び帯電器68が
設けられている。

先ず、帯電器68により被記録体64を帯電する。帯電す
る電圧は100〜500Vが適当であるがこれに限るものでは
ない。次に発光源61の発光によって画像が表わされ、こ
の画像の光が感光ドラム64に照射されて感光ドラム64を
感光させる。感光ドラム64の感光部分は除電し、非露光
部が現像機65から供給されるトナーを吸着する。

上記トナーを吸着した部分は感光ドラム64の回転と共
に移動し、除電器66によって帯電が解除されると、吸着
されていたトナーが落下する。この時、感光ドラム64と
除電器66の間には、画像を形成すべき紙69が位置してお
り、トナーはこの紙69上に落下される。

トナーを受止めた紙69は、定着装置（図示されていな
い）へと移動し、ここでトナーが紙69上に定着され、紙
69上に、発光源61で表わされた画像が再現記録される。

一方、感光ドラム64は更に回転してクリーナー67へと
移動し、ここで残留するトナーが払い落され、更に帯電
器68によって帯電状態を形成するものである。

以上述べた記録装置は、先述した本発明の電子線発生
装置の有する利点に起因して、とりわけ高解像性、高速
性、露光むらがなく、高コントラストで鮮明な記録画像
が得られる。

次に、本発明の電子線発生装置の構成要素の具体的な
寸法については、基板の板厚については、特に素子特性
に影響を及ぼすわけではないが、機械的強度等の面から
0.8mm〜1mmが好ましく、変調電極については、膜厚0.01
μｍ〜1mm、幅0.05μｍ以上が好ましい。絶縁体につい
ては膜厚0.1μｍ〜200μｍが好ましい。

又、本発明にかかる低電位側電極の突起部15の膜厚は
素子電極厚と等しいか又はそれ以下であれば良く、具体
的には0.05μｍ〜10μｍであれば良い。又その形状は長
方形、正方形、Ｔ字形等適当に選択できるが、絶縁層を
介して形成される変調電極上に突起部が重なった場合に
は、変調電圧の上昇等の作用があり得るため、変調電極
との重なりがより少ないことが望ましい。

［実施例］実施例１第１、２図に示す本発明の電子線発生装置を下記の要
領で作製した。

先ず絶縁性基板11として石英ガラスを十分に洗浄した
後、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、上記石英
ガラス上に変調電極を形成するためのレジストパターン
を形成した。

次に、真空蒸着によりレジストパターンを形成したガ
ラス全面に厚さ50ÅのTi及び950ÅのNiを形成した後前
記レジストパターンを剥離して変調電極３を形成した。

次に、RFスパッタ法を用いて、SiO₂薄膜を1.5μｍ厚
に形成し、絶縁体16を得た。

上記絶縁体上に変調電極の形成方法と同様の手法を用
いて、変調電極同様50Å厚Ti及び950Å厚Niの素子電極
1,2及び突起部15を有する素子配線電極6,7を形成した。
電極幅は全て15μｍ、素子電極1,2間のギャップを２μ
ｍとした。

次に電子放出部を含む導電性薄膜を形成するため、先
ず上記素子電極の形成された基板上全面に、真空蒸着に
より、1000Å厚のCr薄膜を形成した後、フォトリソグラ
フィ技術を用いて所望の導電性薄膜形成領域のCr薄膜を
エッチングにより除去した。

これに有機パラジウム化合物を含む有機溶媒（キャタ
ペーストCCP奥野製薬工業製）を回転塗布した後300℃で
12分間焼成を行い、パラジウムからなる導電性薄膜を形
成した。その後残ったCr薄膜を除去して本発明の電子線
発生装置を得た。

こうして得られた電子線発生装置と蛍光板を〜２×10
^-6torrの真空容器中に入れ素子電極１を＋14V,素子電極
２をアース電位、蛍光板を＋1KVとし、変調電極３をア
ース電位として電子ビームを発生させたところ、蛍光板
上に電子放出部に対応したスポット発光が観察された。
又、前記条件下で変調電極３に−40V〜＋30Vの電圧を印
加したところ、印加電圧に応じて蛍光板上に到達する電
子線量が連続的に変化し変調電極３の機能が確認され
た。

又、突起部15を設けたことにより、素子ギャップに直
交する方向の電子線の広がりは小さく抑えられ、隣接素
子とのクロストークも生じなかった。

実施例２第３図に本発明の第２の実施例を示す。

本実施例における電子線発生装置の製造工程は、実施
例１と同様の手法を用いた。

又、本実施例では、電子放出部近傍の絶縁性基板部分
のチャージアップ防止のため、突起部15を設けて電位を
規定させることを試みており、第４図（BB′断面図）に
示すように、素子電極２と突起部15の距離を500μｍと
し、電子放出部17を形成する導電性薄膜は、素子電極間
ギャップ及び素子電極上に形成した。

こうして得られた電子線発生装置を実施例１同様の条
件で発光スポットの観察を行ったところ、ほぼ円形の発
光輝点が得られ、クロストークのない良好な電子線発生
装置が得られた。

実施例３第７図に示す画像表示装置を作製した。

電子放出素子はライン状に2mmピッチで複数配列し、
且つ複数の変調電極３を該ライン状電子放出素子に直交
し配列し、配線電極6,7であるCuを厚さ２μｍ積層した
以外は実施例１と全く同様の方法にてリアプレート（基
板）42である青板ガラス（市川特殊ガラス社製）上に電
子線発生装置を形成した。

次に画像形成部材である蛍光体を有するフェースプレ
ート41をリアプレート42から5mm（＝ｌ）離して設け、
画像表示装置を作製した。

蛍光体面に1.5KVの電圧を印加し、一対の配線電極6,7
に14Vの電圧パルスを印加しライン状に述べた複数の電
子放出素子から電子を放出させた。と同時に情報信号と
して変調電極群に電圧を印加することにより電子ビーム
をON/Off制御した。

更にこの隣りの配線電極に電圧パルスを印加し前述の
一ライン表示を行なった。これを順次行い一画面の画像
を形成した。つまり配線電極を走査電極として走査電極
と変調電極でXYマトリクスを形成し画像表示が可能であ
った。

本実施例に用いた表面伝導形電子放出素子は、100ピ
コ秒以下の電圧パルスに応答して駆動できるので、１画
面を30分の１秒で画像を表示すると１万本以上の走査線
数が形成可能である。

又、変調電極３に印加する電圧は、−40V以下で電子
ビームをOFF制御し、30V以上でON制御した。又、−40V
〜30Vの間で電子ビームの量が連続的に変化した。よっ
て、変調電極に印加する電圧により階調表示が可能であ
った。

変調電極３に印加する電圧によって電子ビームが制御
できる理由は、変調電極の電圧によって電子放出部17近
傍の電位がプラスからマイナスまで変化し、電子ビーム
が加速又は減速することに基づく。

以上説明した様に、本実施例は電子放出素子と変調電
極３が絶縁体16を介して積層されているので、アライメ
ントが容易で、且つ、薄膜製造技術で作製しているた
め、大画面で高精細なディスプレイを安価に得ることが
できた。更に、電子放出部17と変調電極３の間隔を極め
て精度良く作製することができ、高解像性の画像表示装
置を得ることができた。

表面伝導形電子放出素子においては、数ボルトの初速
度を持った電子が真空中に放出されるが、このような素
子の変調に対して本発明は極めて有効である。又、表示
画像全体は高輝度、高コントラストであり、輝度むらも
なかった。

実施例４第８図に示す光プリンターを作製した。

被記録体45は、以下の組成よりなる感光性組成物をポ
リエチレンテレフタレート膜上に２μｍ厚さに均一塗布
することにより作製した。感光性組成はa.バインダー：
ポリエチレンメタクリレート（商品名ダイヤナールBR,
三菱レーヨン）10重量部,b.モノマー：トリメチロール
プロパントリアクリレート（商品名TMPTA,新中村化学）
10重量部,c.重合開始剤:2−メチル−２−モルホリノ
（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−キン（商品
名イルガキュア907,チバガイギー）2.2重量部，の混合
組成物で、溶媒としてメチルエチルケトン70重量部で作
製した。

フェースプレート41の蛍光体はけい酸塩蛍光体(Ba,M
g,Zn)₃Si₂O₇：Pb²⁺を用いた。

又、発光源48は実施例１と同様な方法で作製した。

次に本実施例の駆動方法を第９図（ａ）を用いて説明
する。図中51は発光源48、54は被記録体45、52は被記録
体45の支持体であり、53は被記録体45の搬送ローラーで
ある。ここで、発光源51は被記録体54に相対向して1mm
以下の位置に配置されている。

本実施例では、電子放出素子列を駆動するのと同期し
て変調電極に情報信号に応じて画像１ライン分の変調信
号を同時に印加することにより、各電子ビームの蛍光体
への照射を制御し、画像１ライン分の発光パターンを形
成する。該発光パターンに従い発光体から放出された光
線は被記録体に照射され、光の照射された被記録体は光
重合し硬化する。次に搬送ローラ53を動かして同様な駆
動を行なう。このような駆動を行なうことにより、情報
信号に応じた光重合パターンが被記録体上に光重合パタ
ーンとして形成される。この光重合パターンをメチルエ
チルケトンで現像することにより光記録パターンをポリ
エチレンテレフタレート上に形成した。

本実施例の光プリンターは、均一、高速スピード、高
コントラストで鮮明な光記録パターンが得られた。

実施例５第10図に示す光プリンターを作製した。本実施例は、
蛍光体としてZn₂SiO₄:Mn（P1蛍光体）の黄緑発光蛍光
体、電子写真用感光体としてアモルファスシリコン感光
体を用いた。

本記録装置は、先述した本発明の電子線発生装置の有
する利点に起因して、とりわけ高解像性、高速性、露光
むらがなく、高コントラストで鮮明な記録画像が得られ
た。

［発明の効果］以上述べた本発明の電子線発生装置は、従来に比べて
充分な電子放出量が得られ、駆動時の意図せむ電子放出
量の変動や複数の電子ビーム間での変調ムラが著しく改
善された。更に、本発明の電子線発生装置は、隣接素子
間のクロストークを防止し、極めて高精細な電子線発生
装置となった。

又、本発明の電子線発生装置を用いた画像形成装置に
おいては、表示画像のコントラストに優れており、高輝
度で且つ輝度ムラの少ない画像形成装置であった。

又、本発明の電子線発生装置を用いた記録装置におい
ても、記録画像のコントラストに優れ、鮮明な画像を提
供し得るものであった。

更に、上記画像形成装置及び記録装置において、本発
明の電子線発生装置は、電子放出素子を高密度に配置し
ても、その電子放出及び電子ビームの変調に従来の如き
支障をきたさないので、高解像度、高精細、高スピード
の表示画像及び記録画像を形成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子線発生装置の一実施例を示す図，
第２図はそのAA′断面図，第３図は異なる実施例を示す
図，第４図はそのBB′断面図，第５図及び第６図は従来
の電子放出素子を用いた画像表示装置を示す図，第７図
は本発明の画像表示装置の一実施例を示す図，第８図，
第９図，第10図は本発明の記録装置の一実施例を示す図
である。 1:高電位側素子電極 2:低電位側素子電極 3:変調電極、4:導電性薄膜 5:フェースプレート 6:高電位側素子配線電極 7:低電位側素子配線電極 8:ガラス板、9:画像形成部材 10:蛍光体の輝点、11:基板 12:支持体、13:配線電極 14:電子通過孔、15:突起部 16:絶縁体、17:電子放出部 41:フェースプレート 42:基板、43:加速電圧印加端子 44:配線端子、45:被記録体 46:変調電極端子、47:真空容器 51:発光源、52:ドラム 53:搬送ローラ、54:感光シート 61:発光源、64:感光ドラム 65:現像器、66:除電器 67:クリーナー、68:帯電器 69:紙、91:基板 92:変調電極、93:熱電子線源 94:上偏向電極、95:下偏向電極 96:フェースプレート

───────────────────────────────────────────────────── 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)発明者鱸英俊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１−283735（ＪＰ，Ａ) 特開平３−20941（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 1/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、基板面に沿って並設された素子
電極間に、該素子電極を介して電圧が印加される電子放
出部を有する複数の電子放出素子と、該電子放出素子か
ら放出される電子ビームを情報信号に応じて変調する変
調電極とを有する電子線発生装置において、前記複数の電子放出素子が、前記変調電極上に絶縁層を
介して積層配置されており、かつ、前記変調電極が、少
なくとも前記電子放出素子の電子放出部直下を囲む位置
に存在し、複数の電子放出素子が、基板面に沿って並設された一対
の高電位側配線と低電位側配線との間に配置され、か
つ、高電位側配線と低電位側配線の各々に該素子電極が
電気的に接続されており、前記低電位側配線は、対向する前記高電位側配線方向に
突出する突起部を有し、該突起部は、複数の電子放出素
子間の絶縁層上面の電位を規定することを特徴とする電
子線発生装置。
【請求項２】前記突起部は、前記電子放出素子と前記絶
縁層の同一面上に配置されていることを特徴とする請求
項１に記載の電子線発生装置。
【請求項３】前記電子放出素子の厚さが、100Å〜200μ
ｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子
線発生装置。
【請求項４】前記電子放出素子は、表面伝導形電子放出
素子であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記
載の電子線発生装置。
【請求項５】前記突起部の膜厚が前記素子電極の厚さ以
下であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載
の電子線発生装置。
【請求項６】請求項１〜５いずれかに記載の電子線発生
装置の電子放出側に、少なくとも、電子が衝突して画像
を形成する画像形成部材を設けたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項７】請求項１〜５いずれかに記載の電子線発生
装置と、該電子線発生装置から放出される電子線の照射
により発光する発光体と、該発光体からの光の照射によ
り画像記録される被記録体とを有することを特徴とする
記録装置。
【請求項８】請求項１〜５いずれかに記載の電子線発生
装置と、該電子線発生装置から放出される電子線の照射
により発光する発光体と、該発光体からの光の照射によ
り画像記録される被記録体の支持手段とを有することを
特徴とする記録装置。