JP3210129B2 - 電子源及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多数の電子放出素子、と
りわけ表面伝導形電子放出素子を備えた電子源に関し、
具体的には平板型ディスプレイや蛍光表示管等に適用が
可能な電子源とそれを用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【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 フィジックス（Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｐｈｙｓ．）第１０巻、１２９０〜１２９６
頁、１９６５年］。これは、基板上に形成された小面積
の薄膜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。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“スイン ソリド フィルムス”（Ｇ．Ｄ
ｉｔｔｍｅｒ：“Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍ
ｓ”）第９巻、３１７頁、１９７２年）、ＩＴＯ薄膜に
よるもの［エム ハートウエル 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”イーティーコ
ンファレンス（Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌａｎｄ Ｃ．Ｇ．
Ｆｏｎｓｔａｄ；“ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎ
ｆ．”）５１９頁、１９８３年］等が報告されている。

【０００３】これらの表面伝導形電子放出素子の典型的
な素子構成を図６に示す。同図において２２及び２３は
電気的接続を得るための素子電極、２５は導電性材料で
形成される電子放出部を含む薄膜、２１は絶縁性基板、
２４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、電子放出を行なう前に予めフォ
ーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部を形成
する。即ち、前記電極２２と電極２３の間に電圧を印加
する事により、薄膜２５に通電し、これにより薄膜２５
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２４を形成することにより
電子放出機能を得ている。従来、表面伝導形電子放出素
子は上述の高抵抗膜に素子電極２２、２３により電圧を
印加し、素子表面に電流を流すことにより、上述電子放
出部より電子を放出せしめるものである。

【０００４】また、本発明者らは、特開平１−２００５
３２号公報及び特開平２−５６８２２号公報において、
電極間に電子を放出せしめる微粒子を分散配置した新規
な表面伝導形電子放出素子を技術開示した。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。これらの表面伝導形電子放出素子の典型
的な素子構成を図７に示す。図７において、２２及び２
３は電気的接続を得るための素子電極、２６は電子放出
せしめる微粒子が分散配置した電子放出部を含む薄膜、
２１は絶縁性基板である。

【０００５】近年、上述した表面伝導形電子放出素子を
画像形成装置に用いようとする試みがなされている。そ
の例を図８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、３９及
び４０は配線電極、３４は電子放出部を含む薄膜、３５
はグリット電極、３６は電子通過孔、３７は画像形成部
材である。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、配
線電極３９及び４０の間に複数の電子放出部を含む薄膜
３４が線状に並べられた線状電子源とグリット電極３５
でＸＹマトリックス駆動を行ない、画像形成部材３７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
を行なう装置である。

【０００６】また、本発明者らは、特開平２−２４７９
３６号公報及び特開平２−２４７９３７号公報におい
て、電極間に表面伝導形電子放出素子と抵抗素子からな
る電子源及び画像形成装置、及び、該電極の少なくとも
一方が薄膜抵抗体からなる電子源及び画像形成装置を技
術開示した。これらの電子源は放出電流量のゆらぎが改
善できる。またこれらの画像形成装置は、表示のちらつ
きや、画素間のばらつきが改善できる等の利点を有す
る。これらの電子源を用いた典型的な画像形成装置を図
９及び図１０に示す。ここで、３２及び３３は素子電
極、３４は電子放出部を含む薄膜、３１は絶縁性基体、
３８は薄膜抵抗体、３９及び４０は、配線電極、３５は
グリット電極、３６は電子通過孔、３７は蛍光体４１を
有する画像形成部材である。

【０００７】また上記電子放出素子以外にも薄膜熱カソ
ードやＭＩＭ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。

【０００８】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、平板型ディスプレイ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。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】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
いたが、配線抵抗で生じる電圧降下のために各素子ごと
に印加される電圧がばらついてしまうという現象が起き
ている。その結果、各放出素子から放出される電子線の
電流量にばらつきが生じ、形成される画像に濃度むらが
起きるという問題が発生していた。

【００１０】図１１及び図１２はこの問題をより詳しく
説明するための図で両図とも（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、（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。

【００１１】図１１の（ａ）は、並列接続されたＮ個の
電子放出素子Ｄ₁ 〜Ｄ_N と電源Ｖ_E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Ｄ_N 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、電子線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、素子間で等しい
抵抗値をもつ。） また、電子放出素子Ｄ₁ 〜Ｄ_N は、ほぼ等しい抵抗値Ｒ
ｄを各々有するものとする。

【００１２】前記図１１の（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図１１の（ｂ）で
ある。図の横軸はＤ₁ 〜Ｄ_N 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、黒い四角印は
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（黒い四角印）を実線で結んでいる。

【００１３】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 に近い程急峻であり、逆に負極側では素子
Ｄ_N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Ｄ_N に近い程大きな電流が流れる為であ
る。

【００１４】これから、各素子の正負極間に印加される
電圧を示したのが図１１の（ｃ）である。

【００１５】縦軸は印加電圧を各々示し、図１１の
（ｂ）と同様傾向を見易くする為に、便宜的に

【００１６】

【外１】 を実線で結んでいる。

【００１７】本図から明らかなように、図１１の（ａ）
のような回路の場合には、両端の素子（Ｄ₁ 及びＤ_N ）
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。従って、各電子放出素子から放
出される電子線は、両端の素子程放出電流が大きくな
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。）

【００１８】一方図１２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）に示すようになる。

【００１９】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。

【００２０】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
や、素子抵抗Ｒｄと配線抵抗ｒの比（＝Ｒｄ／ｒ）や、
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、
また前記図１１よりも図１２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。

【００２１】例えば、図１１の接続法で素子抵抗Ｒｄ＝
１ｋΩ、ｒ＝１０ｍΩ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、Ｖ_max ：Ｖ_min ＝１０２：１００程度であるが、Ｎ
＝１０００であれば、Ｖ_max ：Ｖ_min ＝４７２：１００
と、ばらつきの割合は大きくなる。

【００２２】また、Ｎ＝１０００、Ｒｄ＝１ｋΩ、ｒ＝
１ｍΩの場合には、Ｖ_max ：Ｖ_min＝１２７：１００程
度であるが、ｒ＝１０ｍΩの配線抵抗の場合には、Ｖ
_max ：Ｖ_min ＝４７２：１００程度というようにばらつ
きの程度は大きくなる。

【００２３】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。

【００２４】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、画像の濃度むらが大きな
問題となっていた。

【００２５】そこで本発明の目的は、主として、上述の
配線抵抗による電圧降下の為に生ずる、各電子放出素子
からの放出電子量のばらつきを低減した電子源を提供す
ることにある。更に本発明の目的は、上記電子源を用い
た輝度ばらつきを低減した平板型ディスプレイ等の画像
形成装置を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、正極側電極と負極側電極との間に、複数の電子放
出素子が電気的に並列に接続された素子列を有する電子
源において、前記一対の電極の少なくとも一方の電極と
前記電子放出素子との間に、前記電子放出素子の各々に
印加される電圧が実質的に同程度となるように抵抗体が
配置されていることを特徴とする電子源である。

【００２７】更に本発明は、上記電子源と、前記電子源
から放出される電子線を情報信号に応じて変調するため
の変調手段と、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画像形成装置である。

【００２８】表面伝導形電子放出素子の電子放出特性
は、図１３に示すように、素子印加電圧Ｖｆが８Ｖ程度
となったときから電子放出が始まり、Ｖｆに比例して放
出電流Ｉｅが急激に増加する。

【００２９】従って、電圧降下によって各素子の印加電
圧にばらつきが生じる場合、そのばらつきは、大きな放
出電流ばらつきをもたらす。そこで上述のように抵抗体
を設け、各素子に実質的に印加される電圧を一定にする
ことで、各素子からの放出電流を実質的に均一とするこ
とができる。以下、好ましい態様について詳述する。図
１に示すごとく、並列接続された電子放出素子列の正極
側及び負極側の各取り出し端子が素子列の同一端の正極
側電極、負極側電極に各々配置されている場合、抵抗体
Ｒ₁ 〜Ｒ_N の抵抗値が取り出し電極から遠くなるに従っ
て低くなる。すなわち、抵抗体Ｒ₁ 〜Ｒ_N の抵抗値が２
Ｒ₁ 、２Ｒ₂ ＝２Ｒ₁ −（Ｎ−１）４ｒ、２Ｒ₃ ＝２Ｒ
₂ −（Ｎ−２）４ｒ、……、２Ｒ_n ＝２Ｒ_n-1 −｛Ｎ−
（ｎ−１）｝４ｒとなるよう設けることにより、実質的
に各素子Ｄ₁ 〜Ｄ_N に印加される電圧が一定となる。ま
た、上記例では各々の電子放出素子Ｄ₁ 〜Ｄ_N の両側に
抵抗体がＲ₁ 〜Ｒ_N が配置されているが、どちらか一方
のみ抵抗体を設けた場合、抵抗体Ｒ₁ 〜Ｒ_N の抵抗値
が、Ｒ₁ 、Ｒ₂ ＝Ｒ₁ −（Ｎ−１）２ｒ、Ｒ₃ ＝Ｒ₂−
（Ｎ−２）２ｒ、……、Ｒ_n ＝Ｒ_n-1 −｛Ｎ−（ｎ−
１）｝２ｒとなるよう設ければよい。

【００３０】また、図２に示すごとく、並列接続された
電子放出素子列の正極側取り出し端子が素子列の正極側
電極の一端に配置され、負極側取り出し端子が素子列の
負極側電極の他の一端に配置されている場合、抵抗体Ｒ
₁ 〜Ｒ_N の抵抗値が素子列中央部が両端より低くなる。
すなわち、抵抗体Ｒ₁ 〜Ｒ_N の抵抗値が２Ｒ₁ 、２Ｒ₂
＝２Ｒ₁ −（Ｎ−２）２ｒ、２Ｒ₃ ＝２Ｒ₂ −（Ｎ−
４）２ｒ、……、２Ｒ_n＝２Ｒ_n-1 −２｛Ｎ−２（ｎ−
１）｝ｒとなるよう設けることにより、実質的に各素子
Ｄ₁ 〜Ｄ_N に印加される電圧が一定となる。また、上記
例では各々の電子放出素子Ｄ₁ 〜Ｄ_N の両側に抵抗体Ｒ
₁ 〜Ｒ_N が配置されているが、どちらか一方のみ抵抗体
を設けた場合、抵抗体Ｒ₁ 〜Ｒ_N の抵抗値が、Ｒ₁ 、Ｒ
₂ ＝Ｒ₁ −（Ｎ−２）ｒ、Ｒ₃ ＝Ｒ₂ −（Ｎ−４）ｒ、
Ｒ_n ＝Ｒ_n-1 −｛Ｎ−２（ｎ−１）｝ｒとなるよう設け
ればよい。

【００３１】以上、図１及び図２で示したごとく、電圧
降下が最大となる部位の抵抗体の抵抗値を最小とし、電
圧降下が最小となる部位の抵抗体の抵抗値が最大となる
よう設けることで、全素子から同様の電子放出量が得ら
れることになる。

【００３２】また抵抗体の抵抗値は配線電極（正極側電
極及び負極側電極）の抵抗値、すなわち電圧降下を補正
できる抵抗値以上であればよく電子放出部の抵抗値の
０．０１〜１倍の範囲であれば、放出電流を低下させる
ことなしに放出電流量のゆらぎが低下するよう作用す
る。抵抗体材料としては、上記抵抗値を有するものであ
ればどのようなものでもかまわない。例を上げるなら
ば、材料としてニクロム合金、酸化スズ、Ｔａ₂ Ｎ、Ｃ
_r −Ｓ−Ｏ等のサーメット材が代表的なものとして挙げ
られる。

【００３３】また、本発明にかかる抵抗体は、電子放出
素子に対して別個、設けられる上述の態様に限られず、
図６、図７の２２、２３で示される素子電極を上記抵抗
体として用いても良い。

【００３４】以上述べたように、本発明によれば配線電
極による電圧降下がもたらす各電子放出素子の印加電圧
のばらつきを上記抵抗体の電圧降下で補正し、各電子放
出素子に実効的に同一電圧が印加させることで配線抵抗
による電圧降下の影響を無視しうる電子源が得られる。

【００３５】以上、本発明の好ましい態様について述べ
たが、特に、抵抗体は複数の電子放出素子の全てに対し
て配置されている必要はなく、いくつかの電子放出素子
に対してのみ配置されてある場合でも、先に述べたよう
に、電子放出素子の各々に印加される電圧が実質的に同
程度となるよう配置されてあれば良い。ここで、上記実
質的に同程度とは、後述するように好ましはくは、各輝
度ばらつきが５％以内となる程度であることが望まし
い。

【００３６】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。

【００３７】〔実施例１〕図５は本発明にかかる画像形
成装置。図３の（ａ）は、図５の画像形成装置に用いら
れる電子源の並列接続された電子放出素子上面図ではあ
る。図５、図３の（ａ）において、２、３は素子電極、
４は電子放出部を含む薄膜、５は抵抗体、６、７は配線
電極、即ち上述した正極側電極及び負極側電極である。
又１１、１２は配線電極６、７に電圧を印加する際に用
いられる取り出し端子である。

【００３８】まず、実際に電子放出素子を作製する前
に、典型的な表面伝導形電子放出素子の特性をもとに１
０００素子並列接続されたときの配線抵抗による電圧降
下を見積もったところ、配線抵抗ｒ＝１ｍΩ、素子抵抗
Ｒｄを１０００Ωとして実際の素子に印加される電圧
は、両端部分が最大Ｖｆ_max 、中央部分が最小Ｖｆ_min
とするとその比Ｖｆ_max ：Ｖｆ_min 〜１２７：１００と
なった。

【００３９】これは、正極側及び負極側両電極の両端
（Ａ−Ｃ間）に駆動電圧１７Ｖを印加したとき、抵抗体
を設けない場合、両端部分の電子放出素子（Ｄ₁ 及びＤ
₁₀₀₀には、ほぼ１７Ｖが印加され、中央部分の電子放出
素子Ｄ₅₀₀ 、Ｄ₅₀₁ には、１３．４Ｖ程度の電圧が印加
されることを示している。この印加電圧差３．６Ｖを補
正し、各電子放出素子に印加される電圧を１４Ｖに一定
にするには、両端部分の電子放出素子の抵抗体（Ｒ₁ 、
Ｒ₁₀₀₀）を１１０Ω程度とし、中央部分の電子放出素子
の抵抗体を（Ｒ₅₀₀ 、Ｒ₅₀₁ ）５０Ω程度になる様、抵
抗体５を０．１２Ω程度順次小さくし配置することによ
り全ての素子に、ほぼ同程度の電圧が印加されることに
なる。

【００４０】また、抵抗体５の抵抗値を素子抵抗Ｒｄの
０．０１〜１倍程度に設定し、画像形成装置として必要
な放出電流Ｉｅを得られる様印加電圧を設定することに
よりほぼ一様でゆらぎの小さい放出電流が得られる。

【００４１】上記の様な見積りのもとに各電子放出素子
の抵抗体（Ｒ₁ 〜Ｒ₁₀₀₀）と、その抵抗値の関係をプロ
ットしたものが図３の（ｂ）である。

【００４２】図３の（ｂ）に従って本実施例の電子源、
図３の（ａ）を以下の様に作成した。 絶縁性基体１として石英基板を用い、これを有機溶剤
により充分に洗浄後、該基体１面上に素子電極２、３を
形成した。素子電極の材料として、Ｎｉ金属を用いた。
素子電極間隔を２μｍ素子電極の幅を３００μｍ、その
厚さを１０００Åとした。 次に抵抗体５にＮｉＣｒ（６０：４０ｗｔ％、ｐ＝約
１×１０^-6Ωｍ）を用い、Ｒ₁ 、Ｒ₁₀₀₀の抵抗体５は幅
３００μｍ、長さ５．５μｍ、厚さ１０００Åで抵抗値
約１１０Ω、Ｒ₅₀₀ の抵抗体５は幅３００μｍ、長さ
２．５μｍ、厚さ１０００Åで抵抗値約５０Ω、Ｒ₁ か
らＲ₁₀₀₀までの抵抗体５は、Ｒ₁ からＲ₅₀₀まで順次約
０．１２Ωずつ小さく、Ｒ₅₀₁ からＲ₁₀₀₀まで順次、約
０．１２Ωずつ大きくなる様に抵抗体の長さを変化させ
素子電極２、３の両側に形成した。 次に、配線電極６、７にＡｌ（Ｐ＝約３×１０^-8Ω
ｍ）を用い、幅６００μｍ、厚さ５０μｍとし形成し
た。このときの配線抵抗ｒは約１ｍΩであった。 次に、有機パラジウム化合物を含む有機溶媒（奥野製
薬（株）製ＣＣＰ−４２３０）を全面に回転塗布後、空
気中で３００℃にて１０分間の加熱処理をして、酸化パ
ラジウム（ＰｄＯ）微粒子からなる薄膜を形成した。そ
の後、素子電極２、３の間に電圧を印加し、前記薄膜を
通電処理（フォーミング処理）することにより電子放出
部を含む薄膜４とした。尚フォーミング処理の電圧波形
を図１４に示す。

【００４３】図１４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１０のマイナス６乗ｔｏｒｒの真空雰囲気下で６０秒
間行った。このように作成された電子放出部は、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３０オングストロームで
あった。 次に上記のごとく作成した電子源上に、図５に示した
様に５ｍｍ厚のガラススペーサー１０を設け、スペーサ
ー上に、一様に蛍光体（不図示）を塗布した蛍光体基板
９及び透明電極（不図示）を設けた後、全体を１×１０
^-6Ｔｏｒｒ程度の真空度にして封止し画像形成装置を作
成した。透明電極に加速電圧１ＫＶで電子放出実験を行
った。電源の接続方法は図３の（ａ）に示したように、
素子電極２のＤ₁ 側Ａを電源正極、素子電極３のＤ₁₀₀₀
側Ｃをアースとし、駆動電圧１７Ｖを印加し動作させた
ところ各放出部に対応した輝点が観察され、各輝点の輝
度は目視でほぼ均一であった。また、各輝度のばらつき
をスポット輝度計を用いて測定したところ、ばらつきは
５％以内であった。

【００４４】〔実施例２〕本実施例の電子源は、抵抗体
５を電子放出素子の片端のみに設けた以外は、実施例１
と同様に作成した。抵抗体５は図３の（ｂ）（Ａ−Ｂ間
の抵抗値）のごとく、Ｒ₁ が幅３００μｍ長さ１６μ
ｍ、厚さ１００Åで抵抗値約３２０Ω、Ｒ₁₀₀₀が幅３０
０μｍ、長さ５μｍ、厚さ１０００Åで抵抗値約１００
Ωとし、Ｒ₁からＲ₁₀₀₀まで順次、抵抗体の長さを変化
させることで抵抗値を約０．２２Ω程度ずつ小さくして
形成した。

【００４５】本実施例の上記電子源を、実施例１と同様
に図５の画像形成装置に用いて、Ａ−Ｂ間に駆動電圧１
７Ｖを印加し、動作させたところ、実施例１と同様の結
果を得た。

【００４６】〔実施例３〕本実施例の電子源は、図４に
示したように、電子放出素子の素子電極自体を抵抗体５
として用いた以外、実施例１と同様に作成した。本実施
例の抵抗体５はＨｆＢ₂ （Ｐ＝１１×１０^-8Ω・ｍ）を
用い、Ｒ₁ 、Ｒ₁₀₀₀の長さ１１０μｍ幅３００μｍ、厚
さ１０００Å、抵抗値、約２００Ω、Ｒ５００の長さ５
０μｍ抵抗値約９０Ωにし、実施例１と同様にＲ₁ から
Ｒ₁₀₀₀の抵抗値を順次変えて形成した。

【００４７】本実施例の上記電子源を実施例１と同様に
図５の画像形成装置を用いて、Ａ−Ｃ間に駆動電圧１７
Ｖを印加し、動作させたところ実施例１と同様の結果を
得た。

【００４８】〔実施例４〕本実施例の電子源は、電子放
出素子の素子電極の一方のみを抵抗体５として用いた以
外、実施例３と同様に作成した。抵抗体５は実施例３と
同じ材料を用い、Ｒ₁ が幅３００μｍ、長さ２２０μ
ｍ、厚さ１０００Åで抵抗値約４００Ω、Ｒ₁₀₀₀が幅３
００μｍ、長さ１００μｍ、厚さ１０００Å、抵抗値約
１８０Ωにし、実施例２と同様にＲ₁ からＲ₁₀₀₀の抵抗
値を順次変えて形成した。

【００４９】本実施例の上記電子源を実施例１と同様に
図５の画像形成装置を用いてＡ−Ｂ間に、駆動電圧１７
Ｖを印加し、動作させたところ実施例１と同様の結果を
得た。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子源
は、配線抵抗により生じる電圧降下に応じて、抵抗体の
抵抗値を任意に制御し、表面伝導形電子放出素子の正極
側電極、負極側電極の少なくともどちらか一方に、上記
抵抗体を設けた構成を探ることにより、各電子放出素子
から放出される電流のばらつきを抑えることができ、し
かも、このような電子源を用いた画像形成装置は、輝度
ばらつきの低減された装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子源の（ａ）等価回路、（ｂ）電
位、（ｃ）抵抗体抵抗値、（ｄ）印加電圧を示す図。

【図２】本発明の他の電子源の（ａ）等価回路、（ｂ）
電位、（ｃ）抵抗体抵抗値、（ｄ）印加電圧を示す図。

【図３】本発明の電子源の実施態様例を示す（ａ）概略
構成図及び（ｂ）抵抗体抵抗値を示す図。

【図４】本発明の電子源の他の実施態様例を示す概略構
成図。

【図５】本発明の画像形成装置の実施態様例を示す概略
構成図。

【図６】表面伝導形電子放出素子を示す概略構成図。

【図７】別の態様の表面伝導形電子放出素子を示す概略
構成図。

【図８】従来の画像形成装置を示す概略構成図。

【図９】従来の画像形成装置を示す概略構成図。

【図１０】従来の画像形成装置を示す概略構成図。

【図１１】従来の電子源の（ａ）等価回路、（ｂ）電
位、（ｃ）印加電圧を示す図。

【図１２】従来の別の態様の電子源の（ａ）等価回路、
（ｂ）電位、（ｃ）印加電圧を示す図。

【図１３】典型的な表面伝導形電子放出素子の電子放出
特性を示す図。

【図１４】本発明の電子放出素子の製造行程の中で行わ
れる、フォーミング処理時の電圧パルスの波形を示す
図。

【符号の説明】

１、２１、３１ 絶縁性基体 ２、３、２２、２３、３２、３３ 素子電極 ４、２５、２６、３４ 電子放出部を含む薄膜 ５、３８ 抵抗体 ６、７、３９、４０ 配線電極 ８、３５ グリッド電極 ９、３７ 画像形成部材 １０ スペーサー ２４ 電子放出部 ３６ 電子通過孔 ４１ 蛍光体

───────────────────────────────────────────────────── 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 三道 和宏 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 (56)参考文献 特開 平２−257544（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−247936（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−247937（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−89757（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 1/30 H01J 9/02 H01J 31/12 H01J 31/15

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極側電極と負極側電極との間に、複数
   の電子放出素子が電気的に並列に接続された素子列を有
   する電子源において、前記一対の電極の少なくとも一方
   の電極と前記電子放出素子との間に、前記電子放出素子
   の各々に印加される電圧が実質的に同程度となるように
   抵抗体が配置されていることを特徴とする電子源。
2. 【請求項２】 互いに抵抗値の異なる２種以上の抵抗体
   が配置されている請求項１に記載の電子源。
3. 【請求項３】 前記正極側及び負極側電極の各々に設け
   られた取り出し端子が、前記素子列の互いに異なる側端
   に配置されており、前記複数の抵抗体は、その抵抗値が
   素子列両端から素子列中央に向かって低くなるように設
   定されている請求項２に記載の電子源。
4. 【請求項４】 前記正極側及び負極側電極の各々に設け
   られた取り出し端子が、前記素子列の同じ側端に配置さ
   れており、前記複数の抵抗体は、その抵抗値が素子列の
   取り出し端子配置端から他端に向かって低くなるように
   設定されている請求項２に記載の電子源。
5. 【請求項５】 前記電子放出素子が、表面伝導形電子放
   出素子である請求項１に記載の電子源。
6. 【請求項６】 更に、前記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ための変調手段を有
   する請求項１〜５のいずれかに記載の電子源。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかに記載の電子源
   と、前記電子源から放出される電子線を情報信号に応じ
   て変調するための変調手段と、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画像形成装置。