JP3305166B2 - 電子線装置 - Google Patents

電子線装置

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JP3305166B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子線装置およびその
応用である表示装置等の画像形成装置に関するものであ
り、特に、前記装置の外囲器に加わる大気圧を外囲器内
部より支持するために、外囲器内部にスペーサを備えた
電子線装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電子放出素子として、熱陰極
素子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷
陰極素子では、例えば表面伝導型電子放出素子や、電界
放出型素子（以下「ＦＥ型」と略す）や、金属／絶縁層
／金属型放出素子（以下「ＭＩＭ型」と略す）等が知ら
れている。
【０００３】表面伝導型電子放出素子としては、例え
ば、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ， Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ．
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０，（１
９６５）や、後述する他の例が知られている。
【０００４】表面伝導型電子放出素子は、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
により電子放出が生ずる現象を利用するものである。こ
の表面伝導型電子放出素子としては、前記Ｅｌｉｎｓｏ
ｎ等によるＳｎＯ2 薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜
によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“Ｔｈｉｎ Ｓｏｌ
ｉｄ Ｆｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］や、Ｉ
ｎ2 Ｏ3 ／ＳｎＯ2 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅ
ｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７
５）］や、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。
【０００５】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
例として、図３６に前述のＭ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによ
る素子の平面図を示す。同図において、基板３００１に
は、金属酸化物よりなる導電性薄膜３００４が、Ｈ型形
の平面形状に、スパッタで形成されている。導電性薄膜
３００４には、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電
処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成され
る。図中の間隔Ｌは、０．５〜１［ｍｍ］、Ｗは、０．
１［ｍｍ］で設定されている。尚、図示の便宜から、電
子放出部３００５は導電性薄膜３００４の中央に矩形の
形状で示したが、これは模式的なものであり、実際の電
子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけではな
い。
【０００６】Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによる素子を初め
として上述の表面伝導型電子放出素子においては、電子
放出を行う前に導電性薄膜３００４に通電フォーミング
と呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部３００
５を形成するのが一般的であった。即ち、通電フォーミ
ングとは、導電性薄膜３００４の両端に一定の直流電
圧、もしくは、例えば１［Ｖ／分］程度の非常にゆっく
りとしたレートで昇圧する直流電圧を印加して通電し、
導電性薄膜３００４を局所的に破壊もしくは変形もしく
は変質させ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００
５を形成することである。尚、局所的に破壊もしくは変
形もしくは変質した導電性薄膜３００４の一部には、亀
裂が発生する。前記通電フォーミング後に導電性薄膜３
００４に適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近
において電子放出が行われる。
【０００７】ＦＥ型の例は、例えば、Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ
＆ Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓ
ｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）や、あるいは
Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐ
ｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄ
ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｍｏ
ｌｙｂｄｅｎｕｍ ｃｏｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）等が知られてい
る。
【０００８】ＦＥ型の素子構成の典型的な例として、図
３７に前述のＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔらによる素子の断面
図を示す。同図において、３０１０は基板で、３０１１
は導電性材料よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッ
タコーン、３０１３は絶縁層、３０１４はゲート電極で
ある。本素子は、エミッタコーン３０１２とゲート電極
３０１４の間に適宜の電圧を印加することにより、エミ
ッタコーン３０１２の先端部より電界放出を起こさせる
ものである。
【０００９】また、ＦＥ型の他の素子構成として、図３
７のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ
平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
【００１０】ＭＩＭ型の例としては、例えば、Ｃ．Ａ．
Ｍｅａｄ，“Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆ ｔｕｎｎｅｌ−
ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．，３２、６４６（１９６１）等が知られてい
る。ＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図３８に示す。
同図は断面図であり、図３８において、３０２０は基板
で、３０２１は金属からなる下電極、３０２２は厚さ１
００オングストローム程度の薄い絶縁層、３０２３は厚
さ８０〜３００オングストローム程度の金属よりなる上
電極である。ＭＩＭ型においては、上電極３０２３と下
電極３０２１との間に適宜の電圧を印加することによ
り、上電極３０２３の表面より電子放出を起こさせるも
のである。
【００１１】上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較し
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
ターを必要としない。従って、熱陰極素子よりも構造が
単純であり、微細な素子を作製可能である。また、基板
上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融
等の問題が発生しにくい。さらに、熱陰極素子がヒータ
ーの加熱により動作するため応答速度が遅いのに対し、
冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もあ
る。
【００１２】このため、冷陰極素子を用いた電子線装置
の種々の研究が盛んに行われてきている。
【００１３】例えば、表面伝導型電子放出素子は、冷陰
極素子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であるこ
とから、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点が
ある。そこで、例えば本出願人による特開昭６４−３１
３３２号公報において開示されるように、多数の素子を
配列して駆動するための方法が研究されている。
【００１４】また、表面伝導型電子放出素子を用いた電
子線装置については、例えば、画像表示装置、画像記録
装置等の画像形成装置や、電荷ビーム源、等が研究され
ている。
【００１５】特に、画像表示装置への応用としては、例
えば本出願人による米国特許第５０６６８８３号明細書
や特開平２−２５７５５１号公報や特開平４−２８１３
７号公報において開示されているように、表面伝導型電
子放出素子と電子ビームの照射により発光する蛍光体と
を組み合せて用いた画像表示装置が研究されている。用
面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合せて用いた画像表
示装置は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた
特性が期待されている。例えば、近年普及してきた液晶
表示装置と比較しても、自発光型であるためバックライ
トを必要としない点や、視野角が広い点等が優れている
といえる。
【００１６】また、ＦＥ型を多数個並べて駆動する方法
は、例えば本出願人による米国特許第４９０４８９５号
明細書に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置
に応用した例として、例えば、Ｒ．Ｍｅｙｅｒらにより
報告された平板型表示装置が知られている［Ｒ．Ｍｅｙ
ｅｒ： ”Ｒｅｃｅｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｎ
Ｍｉｃｒｏｔｉｐｓ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｔ ＬＥＴ
Ｉ”， Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ４ｔｈ Ｉｎ
ｔ．Ｖａｃｕｕｍ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｃｏｎｆ．，Ｎａｇａｈａｍａ，ｐｐ．６〜９（１９
９１）］。
【００１７】また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、例えば本出願人による特開平３−５
５７３８号公報に開示されている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた、画像形成
装置等の電子線装置は、装置内部の真空雰囲気を維持す
るための外囲器、該外囲器内に配置された電子源、該電
子源から放出された電子線が照射されるターゲット、電
子線をターゲットに向けて加速するための加速電極等を
有するが、さらに、外囲器に加わる大気圧を外囲器内部
から支持するためのスペーサが、外囲器内部に配置され
る場合がある。
【００１９】特に、前述の表示装置等の画像形成装置に
おいては、昨今、画像表示面の大面積化や装置の薄型化
が要望されている。このような大面積化や薄型化を実現
していくためには、外囲器内部へのスペーサの配置は不
可欠であるかのように思われる。
【００２０】しかしながら、電子線装置の外囲器内へス
ペーサを配置した場合、前記ターゲット面上での電子線
の照射位置が設計値からずれてしまうという問題が生じ
る。この問題は、例えば、電子線装置が前述の表示装置
である場合には、蛍光体面上での、電子線の照射位置や
発光形状の、設計値からのずれを意味する。特に、カラ
ー画像用のＲ、Ｇ、Ｂ各色蛍光体を備える画像形成部材
を用いた場合は、電子線の照射位置のずれと併せて、輝
度低下や色ずれの発生も見られる場合もある。また、本
現象は特に、電子源と画像形成部材間に配置されるスペ
ーサの近傍、あるいは画像形成部材の周縁部で起こる。
【００２１】そこで、本発明は、電子線のターゲット面
上での照射位置ずれが防止される電子線装置を提供する
ことを目的とする。特に、電子線装置の外囲器内の間隙
を維持するためのスペーサが外囲器内に配置された場合
に生じる、電子線のターゲット面上での照射位置ずれを
防止することである。
【００２２】さらに、電子線装置の中でも特に画像形成
装置については、電子線の画像形成部材面上での照射位
置ずれを防止し鮮明で再現性のよい画像を形成する画像
形成装置を提供することを目的とし、画像形成装置の中
でも特に蛍光体等の発光部材を用いた画像表示装置につ
いては、電子線の発光部材面上での照射位置と発光スポ
ット形状の設計値からのずれを防止し鮮明で再現性のよ
い画像を表示する画像表示装置を提供することを目的と
し、画像表示装置の中でも特にＲ、Ｇ、Ｂの各色蛍光体
を発光部材として用いたカラー画像表示装置について
は、電子線の発光部材面上での照射位置と発光スポット
形状の設計値からのずれ、輝度低下、色ずれを防止し、
鮮明で色再現性のよいフルカラー画像を表示する画像表
示装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電子線装置は、複数の配線と、前記複数の
配線に接続された複数の電子放出素子とを有する電子源
と、前記電子源より放出された電子を制御する電極と、
前記電子源より放出される電子が照射されるターゲット
と、前記電子源と前記電極との間に配置された半導電性
を有するスペーサと、を備える電子線装置であって、前
記スペーサは、前記配線及び前記電極に接触して電気的
に接続されているとともに、一つのスペーサが複数の前
記配線と接しないように一つの前記配線上に配置されて
いることを特徴とする。
【００２４】本発明の他の形態による電子線装置は、複
数の配線と、前記複数の配線に接続された複数の電子放
出素子とを有する電子源と、前記電子源より放出された
電子を制御する電極と、前記電子源より放出される電子
が照射されるターゲットと、前記電子源と前記電極との
間に配置された半導電性を有する複数のスペーサと、を
備える電子線装置であって、 前記複数のスペーサは、前
記配線及び前記電極に接触して電気的に接続されている
とともに、各々のスペーサが複数の前記配線と接しない
ように一つの前記配線上に配置されていることを特徴と
する。
【００２５】この場合、前記一つの配線上には、複数の
柱状のスペーサが配置されていてもよく、 また、前記ス
ペーサは、絶縁性部材の表面に半導電性膜を有すること
としてもよい。 また、前記スペーサは、前記電子源およ
び前記電極との当接面に導電性膜を有することとしても
よい。
【００２６】また、前記スペーサは、長手方向が前記配
線と平行になるように前記配線と前記電極との間に配置
された矩形形状のスペーサであるとしてもよい。 また、
前記電極は、前記ターゲットに配設されているとしても
よい。 また、前記電子源は、複数の行方向配線と複数の
列方向配線とでマトリクス配線された複数の電子放出素
子を有し、前記スペーサは、前記行方向配線あるいは列
方向配線と前記電極との間に接触して配置されていると
してもよい。
【００２７】また、前記電極は、前記電子源から放出さ
れる電子を加速する加速電極であるとしてもよい。 ま
た、前記スペーサは、１０ 5 ［Ω／□］〜１０ 12 ［Ω／
□］の表面抵抗値を有するとしてもよい。 また、前記電
子放出素子は、冷陰極素子であるとしてもよい。
【００２８】また、前記電子放出素子は、電極間に、電
子放出部を含む導電性膜を有する電子放出素子であると
してもよい。 また、前記電子放出素子は、表面伝導型電
子放出素子であるとしてもよい。 また、前記ターゲット
に、入力信号に応じて前記電子放出素子から放出された
電子を照射して画像を形成する画像形成装置であるとし
てもよい。
【００２９】さらに、前記ターゲットが、蛍光体である
としてもよい。
【００３０】
【作用】上記のとおり、本発明の電子線装置は、電子源
と電極との間、もしくは、互いに異なる電位が印加され
る少なくとも２つの電極間に、半導電性膜が表面に形成
されたスペーサを有し、この半導電性膜が、前記電子源
と電極もしくは前記少なくとも２つの電極に対して電気
的に接続されていることを大きな特徴としている。これ
により、スペーサの表面に帯電粒子が付着しても、この
帯電粒子は半導電性膜を流れる電流の一部と電気的に中
和しスペーサの帯電が防止されるので、電子放出素子か
ら放出された電子の軌道が安定する。防止すべき帯電は
スペーサの表面で発生するので、スペーサとしては表面
部でのみ帯電防止機能を持てば十分である。
【００３１】また、スペーサの、他の部材との当接を、
例えば、機械的固定機能と電気的接続機能とを兼ね備え
る部材や、両機能を別々に担う２種類の部材からなる当
接部材によって行うことで、スペーサの上記電気的接続
を行いつつも、機械的接合強度が保たれる。
【００３２】半導電性膜は、特に、表面抵抗値を１０5
〜１０12［Ω／□］とすることで、スペーサ表面の帯電
を中和するには十分な低抵抗値を持ち、かつ、装置全体
の消費電力を極端に増加させない程度のリーク電流量に
留めた電子線装置が実現される。すなわち、冷陰極型の
電子放出素子の特徴である発熱の少なさを損なわず、画
像形成装置に適用した場合に、薄型・大面積の画像形成
装置が得られる。
【００３３】電子放出素子の中でとりわけ好ましいの
は、表面伝導型電子放出素子である。表面伝導型電子放
出素子は、構造が単純で製造が単純であり、大面積のも
のも容易に作製できる。近年、特に大画面で安価な画像
表示装置が求められる状況においては、おりわけ好適な
冷陰極型の電子放出素子である。
【００３４】また本発明は、複数本の行方向配線と複数
本の列方向配線とによって電子放出素子をそれぞれ結線
することで、行列状に多数個の電子放出素子を配列した
単純マトリクス型の電子源を用いた電子線装置に好適で
ある。上記単純マトリクス型の電子源は、行方向と列方
向に適当な駆動信号を与えることで、多数の電子放出素
子を選択し電子放出量を制御し得るので、基本的には他
の制御電極を付加する必要がなく、１枚の基板上で容易
に構成できる。この場合、スペーサの半導電性膜が、行
方向配線または列方向配線と電気的に接続されること
で、例えば、半導電性膜は、電子源側では１本の配線上
に電気的に接続されるので、電子源上の配線間での不要
な電気的結合が避けられる。
【００３５】特に、本発明の電子線装置を、ターゲット
に電子を照射して画像を形成する画像形成装置に応用す
ることによって、上述したように電子放出素子から放出
される電子の軌道が安定し、その結果、発光位置のずれ
のない良好な画像が形成される。
【００３６】
【実施態様】以下に、本発明の好ましい態様について説
明する。
【００３７】（表示パネルの構成と製造法）まず、本発
明を適用した画像表示装置の表示パネルの構成と製造法
について、具体的な例を示して説明する。
【００３８】図２は表示パネルの斜視図であり、内部構
造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示している。
図１は、図２に示した表示パネルの要部断面図（Ａ−
Ａ’断面の一部）である。
【００３９】図中、１５はリアプレート、１６は側壁、
１７はフェースプレートであり、リアプレート１５、側
壁１６およびフェースプレート１７により、表示パネル
の内部を真空に維持するための外囲器（気密容器）を形
成している。
【００４０】リアプレート１５には基板１１が固定され
ているが、この基板１１上には冷陰極素子がＮ×Ｍ個形
成されている（Ｎ、Ｍは２以上の正の整数であり、目的
とする表示画素数に応じて適宜設定される。例えば、高
品位テレビジョンの表示を目的とした表示装置において
は、Ｎ＝３０００、Ｍ＝１０００以上の数を設定するこ
とが望ましい。後述される実施例においては、Ｎ＝３０
７２、Ｍ＝１０２４とした。）また、前記Ｎ×Ｍ個の冷
陰極素子１２は、図３に示すとおり、Ｍ本の行方向配線
１３とＮ本の列方向配線１４により単純マトリクス配線
されている。これら基板１１、冷陰極素子１２、行方向
配線１３および列方向配線１４によって構成される部分
をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。また、行方向配線１３と
列方向配線１４の少なくとも交差する部分には、両配線
間に絶縁層（不図示）が形成されており、電気的な絶縁
が保たれている。
【００４１】また、上述の説明においては、気密容器の
リアプレート１５にマルチ電子ビーム源の基板１１を固
定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板１１が
十分な強度を有するものである場合には、気密容器のリ
アプレートとしてマルチ電子ビーム源の基板１１自体を
用いてもよい。
【００４２】ここで、基板１１としては、石英ガラス、
Ｎａ等の不純物含有量を減少したガラス、ソーダライム
ガラス、ソーダライムガラスにスパッタ法等により形成
したＳｉＯ2 を積層したガラス基板等のガラス部材及び
アルミナ等のセラミックス部材等が挙げられる。また、
基板１１の大きさ及び厚みは、基板１１に設置される電
子放出素子の個数及び個々の電子放出素子の設計上の形
状や、基板１１自体が気密容器の一部（リアプレート）
を構成する場合には、耐大気圧性の条件等に依存して適
宜設定される。
【００４３】また、気密容器を構成するリアプレート１
５、フェースプレート１７、側壁１６は、気密容器に加
わる大気圧に耐えて真空雰囲気を維持でき、かつ、前記
マルチ電子ビーム源と後述するメタルバックとの間に印
加される高電圧に耐えるだけの絶縁性を有するものを用
いることが好ましい。その材料としては、例えば石英ガ
ラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少したガラス、ソーダ
ライムガラス、アルミナ等のセラミック部材等が挙げら
れる。ただし、少なくともフェースプレート１７につい
ては可視光に対して一定以上の透過率を有するものを用
いる必要がある。また、各々の部材の熱膨張率が互いに
近いものを組み合わせることが好ましい。
【００４４】また、行方向配線１３及び列方向配線１４
は、それぞれ基板１１上に真空蒸着法、印刷法、スパッ
タ法等により所望のパターンに形成された導電性金属等
からなり、多数の冷陰極素子１２にできるだけ均等な電
圧が供給されるように材料、膜厚、配線巾が設定され
る。
【００４５】前述の、行方向配線１３と列方向配線１４
との交差部に配置される絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成されたＳｉＯ2 等であり、例え
ば、列方向配線１４を形成した基板１１の全面あるいは
一部に所望の形状で形成され、特に、行方向配線１３と
列方向配線１４の交差部の電位差に耐え得るように、膜
厚、材料、製法が適宜設定される。
【００４６】行方向配線１３と列方向配線１４は、Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，
Ｐｄ等の金属、あるいは合金、及びＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，
ＲｕＯ2 ，Ｐｄ−Ａｇ等の金属や金属酸化物とガラス等
から構成される印刷導体、あるいはＩｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ
2 等の透明導体及びポリシリコン等の半導体材料等より
適宜選択される。
【００４７】また、図１及び図２に示されるとおり、フ
ェースプレート１７の下面には、蛍光膜１８が形成され
ている。なお、ここで説明される態様はカラー表示装置
であるため、蛍光膜１８の部分にはＣＲＴの分野で用い
られる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体
が塗り分けられている。例えば、図４（Ａ）に示すよう
に、上記各色の蛍光体２１ａがストライプ状に塗り分け
られ、各色蛍光体２１ａのストライプ間には黒色の導電
体２１ｂが設けてある。黒色の導電体２１ｂを設ける目
的は、電子ビームの照射位置に多少のずれがあっても表
示色にずれが生じないようにすることや、外光の反射を
防止して表示コントラストの低下を防ぐこと、電子ビー
ムによる蛍光膜のチャージアップを防止することなどで
ある。黒色の導電体２１ｂには、黒鉛が主成分として用
いられるが、上記の目的に適するものであればこれ以外
の材料を用いてもよい。
【００４８】また、３原色の蛍光体２１ａの塗り分け方
は図４（Ａ）に示したストライプ状の配列に限られるも
のではなく、例えば図４（Ｂ）に示すようなデルタ状配
列や、それ以外の配列であってもよい。
【００４９】なお、モノクロームの表示パネルを作製す
る場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜１８に用いれば
よい。
【００５０】蛍光膜１８のリアプレート１５側の面に
は、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１９が設けら
れる。メタルバック１９を設ける目的は、蛍光膜１８が
発する光の一部を鏡面反射して光利用効率を向上させる
ことや、負イオンの衝突から蛍光膜１８を保護すること
や、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作
用させることや、蛍光膜１８を励起した電子の導電路と
して作用させることなどである。メタルバック１９は、
蛍光膜１８をフェースプレート１７上に形成した後、蛍
光膜１８の表面を平滑化処理し、その上にＡｌを真空蒸
着する等の方法により形成される。なお、蛍光膜１８に
低電圧用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバック
１９は用いない。
【００５１】また、上述の態様においては用いられてい
ないが、加速電極の印加用や蛍光膜１８の導電性向上を
目的として、フェースプレート１７と蛍光膜１８との間
に、例えばＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよ
い。
【００５２】Ｄx1〜ＤxmおよびＤy1〜ＤynおよびＨｖ
は、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接
続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。
Ｄx1〜Ｄxmはマルチ電子ビーム源の行方向配線１３と、
Ｄy1〜Ｄynはマルチ電子ビーム源の列方向配線１４と、
Ｈｖはメタルバック１９と各々電気的に接続している。
また、上記外囲器（気密容器）の内部は１０のマイナス
６乗［Ｔｏｒｒ］程度の真空に保持されるので、大気圧
や不意の衝撃などによる外囲器１０の破壊を防止する目
的で、耐大気圧構造体として、外囲器の内部にはスペー
サ２０が設けられている。このスペーサ２０は絶縁性部
材２０ａの表面に半導電性薄膜２０ｂを成膜した部材か
らなるもので、上記目的を達成するのに必要な数だけ、
かつ必要な間隔をおいて配置され、外囲器の内面および
基板１１の表面にフリットガラス等で封着される。ま
た、半導電性薄膜２０ｂはフェースプレート１７の内側
（メタルバック１９等）及び基板１１の表面（行方向配
線１３または列方向配線１４）に電気的に接続される。
ここで説明される態様においては、スペーサ２０の形状
は薄板状とし、また、行方向配線１３に平行に配置さ
れ、行方向配線１３に電気的に接続されている。
【００５３】スペーサ２０としては、基板１１上の行方
向配線１３および列方向配線１４とフェースプレート１
７内面のメタルバック１９との間に印加される高電圧に
耐えるだけの絶縁性を有し、かつスペーサ２０の表面へ
の帯電を防止する程度の表面電導性を有するものであれ
ば、どのようなものであっても構わない。
【００５４】スペーサ２０の絶縁性部材２０ａとして
は、例えば石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少し
たガラス、ソーダライムガラス、アルミナ等のセラミッ
クス部材等が挙げられる。なお、絶縁性部材２０ａはそ
の熱膨張率が外囲器（気密容器）および基板１１を成す
部材と近いものが好ましい。
【００５５】また、半導電性薄膜２０ｂとしては、帯電
防止効果の維持及びリーク電流による消費電力抑制を考
慮して、その表面抵抗値が１０の５乗［Ω／□］から１
０の１２乗［Ω／□］の範囲のものであることが好まし
く、その材料としては、例えば、シリコン、ゲルマニウ
ム等の４族半導体、ガリウム砒素等の化合物半導体、Ｐ
ｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｒｈ，Ｉｒ等の貴金属や、Ａｌ，Ｓ
ｂ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｇａ，Ｚｎ，Ｉｎ，Ｃｄ，Ｃｕ，Ｎ
ｉ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ等の金属およびこれら金属よりなる合金
による島状金属膜、あるいは、酸化錫、酸化ニッケル、
酸化亜鉛等の酸化物半導体、あるいは上記各種半導体に
微量の不純物を加えた不純物半導体をアモルファス状
態、多結晶状態、あるいは単結晶状態に成膜したもの等
を挙げることができる。半導電性薄膜２０ｂの成膜方法
としては、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法
等の真空成膜法によるものや有機溶液あるいは分散溶液
をディッピングあるいはスピンナーを用いて塗布・焼成
する工程等からなる塗布法によるものや、化学反応によ
り絶縁体表面に金属膜を形成できる無電解メッキ法によ
るもの等を挙げることができ、対象となる材料および生
産性に応じて適宜選択される。
【００５６】また、半導電性薄膜２０ｂは、絶縁性部材
２０ａの表面のうち、少なくとも外囲器（気密容器）内
の真空中に露出している面に成膜される。また、半導電
性薄膜２０ｂは、例えば、フェースプレート１７側で
は、前述した黒色の導電体２１ｂあるいはメタルバック
１９に、また、リアプレート１５側では行方向配線１３
または列方向配線１４にに電気的に接続される。
【００５７】スペーサ２０の構成、設置位置、設置方
法、およびフェースプレート１７側やリアプレート１５
側との電気的接続は、上述の場合には限定されず、十分
な耐大気圧を有し、各配線１３、１４とメタルバック１
９間に印加される高電圧に耐えるだけの絶縁性を有し、
かつスペーサ２０の表面への帯電を防止する程度の表面
電導性を有するものであれば、どのようなものであって
も構わない。
【００５８】前述の気密容器（外囲器）を組み立てるに
あたっては、リアプレート１５、側壁１６およびフェー
スプレート１７の接合部に十分な強度と気密性を保持さ
せつつ、これら各部材を封着する必要があるが、この封
着は、例えば、フリットガラスを上記各部材の接合部に
塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で、摂氏４００〜
５００度で１０分以上焼成することにより行われる。
【００５９】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を１０のマイナス７乗［Ｔ
ｏｒｒ］程度の真空度まで排気する。その後、排気管を
封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封
止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲ
ッター膜（不図示）を形成する。ゲッター膜とは、例え
ばＢａを主成分とするゲッター材料をヒーターもしくは
高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該
ゲッター膜の吸着作用により気密容器内は１×１０のマ
イナス５乗ないしは１×１０のマイナス７乗［Ｔｏｒ
ｒ］の真空度に維持される。
【００６０】以上説明した表示パネルを用いた画像表示
装置は、容器外端子Ｄx1ないしＤxm、Ｄy1ないしＤynを
通じて各冷陰極素子１２に電圧を印加すると、各冷陰極
素子１２から電子が放出される。それと同時にメタルバ
ック１９（あるいは不図示の透明電極）に高圧端子Ｈｖ
を通じて数ｋＶ以上の高圧を印加して上記放出された電
子を加速し、フェースプレート１７の内面に衝突させ
る。これにより、蛍光膜１８の蛍光体２１ａが励起され
て発光し、画像が表示される。
【００６１】この様子を図５および図６に示す。図５お
よび図６は、それぞれ図２に示した表示パネル内におけ
る電子および後述の散乱粒子の発生状況を説明するため
の図であり、図５はＹ方向から見た図、図６はＸ方向か
ら見た図である。すなわち図５に示すように、基板１１
上の冷陰極素子１２に電圧Ｖｆを印加することにより冷
陰極素子１２の電子放出部から放出された電子は、フェ
ースプレート１７上のメタルバック１９上に印加された
加速電圧Ｖａにより加速され、フェースプレート１７の
内面の蛍光膜１８に衝突し、蛍光膜１８が発光する。こ
こで特に、以下で詳述する表面伝導型電子放出素子のよ
うに、高電位側電極および低電位側電極の一対の電極
が、基板面に対して平行に並設され、該一対の電極間に
電子放出部を有するような冷陰極素子においては、図５
に示すとおり、基板１１の面に対する電子放出部５から
の法線に対して、高電位側の素子電極３のほうにずれて
３０ｔで示した放物線軌跡をとって飛翔する。このた
め、蛍光膜１８の発光部中心は基板１１の面に対する電
子放出部５からの法線上からずれることになる。このよ
うな放射特性は、基板１１に平行な面内での電位分布
が、電子放出部５に対して非対称になることによるもの
と考えられる。
【００６２】冷陰極素子１２から放出された電子がフェ
ースプレート１７の内面に達して蛍光膜１８の発光現象
が起こる以外に、蛍光膜１８への電子衝突及び確率は低
いが真空中の残留ガスへの電子衝突により、ある確率で
散乱粒子（イオン、２次電子、中性粒子等）が発生し、
例えば図６中の３１ｔで示すような軌跡で外囲器（気密
容器）内を飛翔すると考えられる。
【００６３】図２に示した画像表示装置の表示パネルに
おいて、上記半導電性薄膜２０ｂを形成しないスペーサ
を用いた比較実験においては、本発明者らは、スペーサ
２０の近傍に位置する蛍光膜１８上の発光位置（電子の
衝突位置）の発光形状が設計値からずれる場合が生ずる
ことを見いだした。特に、カラー画像用の画像形成部材
を用いた場合は、発光位置ずれと併せて、輝度低下や色
ずれの発生も見られる場合があった。
【００６４】この現象の主な原因として、スペーサ２０
の絶縁性部材２０ａの露出した部分に上記散乱粒子の一
部が衝突し、上記露出部が帯電することにより、上記露
出部の近傍では電場が変化して電子軌道のずれが生じ、
蛍光体の発光位置や発光形状の変化が引き起こされたも
のと考えられる。
【００６５】また、上記蛍光体の発光位置、形状の変化
の状況から、上記露出部には主に正電荷が蓄積している
こともわかった。この原因としては、散乱粒子のうちの
正イオンが付着帯電する場合、あるいは散乱粒子が上記
露出部に衝突するときに発生する２次電子放出により正
の帯電が起きる場合などが考えられる。
【００６６】一方、図１に示したような、表面に半導電
性薄膜２０ｂを形成したスペーサ２０を配置した表示パ
ネルを用いた本発明の画表示成装置においては、スペー
サ２０の近傍に位置する蛍光膜１８上の発光位置（電子
の衝突位置）や発光形状は設計値通りであることが確認
された。すなわち、スペーサ２０の表面に帯電粒子が付
着しても、上述の、スペーサ表面に付設された半導電性
薄膜２０ｂを流れる電流（実際には、電子あるいは正
孔）の一部と電気的に中和して、上記スペーサ表面に電
荷が生じても直ちに帯電が解消するためと考えられる。
【００６７】通常、冷陰極素子１２の一対の素子電極
２、３（図６参照）間の印加電圧Ｖｆは１２〜１６
［Ｖ］程度、メタルバック１９と冷陰極素子１２との距
離ｄは１［ｍｍ］〜８［ｍｍ］程度、メタルバック１９
と冷陰極素子１２間の電圧Ｖａは１［ｋＶ］〜１０［ｋ
Ｖ］程度である。
【００６８】さらに以下で、本発明に係る表示パネル内
に配置されるスペーサに関し、より好ましい態様につい
て図７に示す態様を例に挙げて説明する。
【００６９】図７（ａ）において、２０ａはスペーサ基
材となる絶縁性部材であり、２０ｃは前述のメタルバッ
ク１８等の電子加速用電極および各配線１３、１４との
当接面に形成された導電性膜、２０ｂは当接面以外のス
ペーサ表面に形成された半導電性薄膜である。前記構成
をもつスペーサ２０において、前記当接面に形成された
導電性膜２０ｃは、当接面以外のスペーサ表面に形成さ
れた半導電性薄膜２０ｂと電気的に接続されている。
【００７０】一方、図７（ｂ）において、２０ａはスペ
ーサ基材となる絶縁性部材であり、２０ｃは上記電子加
速用電極および上記配線との当接面、および当接面以外
の表面の一部で当接面との陵を含む領域に形成された半
導電性薄膜である。前記構成をもつスペーサ２０におい
て、当接面および当接面以外の表面の一部で当接面との
陵を含む領域に形成された導電性膜２０ｃは、当接面以
外のスペーサ表面に形成された半導電性薄膜２０ｂと電
気的に接続されている。
【００７１】さらに、図７（ｃ）において、２０ａはス
ペーサ基材となる絶縁性部材であり、２０ｂは絶縁性部
材２０ａの全表面に形成された半導電性薄膜、２０ｃは
上記電子加速用電極および上記配線との当接面に形成さ
れた導電性膜である。導電性膜２０ｃは、前記半導電性
薄膜２０ｂと電気的に接続されている。
【００７２】前記の当接面以外のスペーサ表面に形成さ
れた半導電性薄膜２０ｂとしては、帯電防止効果の維持
およびリーク電流による消費電力抑制を考慮して、その
表面抵抗値、材料、並びに成膜方法等は、前述の図１、
５および６で説明した半導電性薄膜２０ｂと同様であ
る。
【００７３】以上の図７（ａ）〜（ｃ）に示されたスペ
ーサ２０は、半導電性膜２０ｂに電気的に接続され、か
つ、他部材との当接面に形成された導電性膜２０ｃを有
するので、導電性膜２０ｃの少なくとも一部と給電手段
（電子源および電極）とを接続すれば、半導電性膜２０
ｂの各部に一様に電流を流すことができる。これによ
り、フェースプレートと電子源の間の平行電界を乱すこ
となく、帯電粒子を中和することができる。
【００７４】図８は、以上述べた各種スペーサ２０に、
導電性部材を含む当接部材４０を付設した場合の、本発
明に係る表示パネルの断面図を示している。図８におい
て、２０は上述の各種スペーサ、４０は前記導電性部材
を含む当接部材、１１は、例えば行方向配線１３等が配
設された基板（青板ガラス）、１７はフェースプレー
ト、１８は蛍光膜、１９はメタルバック、１６は側壁、
３２はフリットガラスである。なお、以下で詳述すると
おり、本発明に係るスペーサに付設される当接部材４０
は、上述の各種スペーサと、前記電子加速用電極（メタ
ルバック等）および配線（行方向配線または列方向配
線）との電気的接続および機械的固定という両機能を兼
ね備えるものである。
【００７５】図８において、基板１１の行方向配線１３
およびフェースプレート側の電子加速用電極（メタルバ
ック１９）とスペーサ２０との電気的接続および機械的
固定は、以下のように行う。
【００７６】（１）導電性微粒子を混合した導電性フリ
ットガラスを用いて、電気的接続および機械的固定を行
う。
【００７７】（２）当接面の一部に導電性材料を形成す
ることにより電気的接続を行い、機械的固定は当接面の
他部にフリットガラスを配して行う。
【００７８】（３）当接面にフリットガラスを配して機
械的固定を行った後、電気的接続は、導電性部材を電気
的接続部（当接面の一部あるいは側面）に形成すること
により行う。
【００７９】（４）機械的固定はフリットガラスにて行
った後、電気的接続は、フラッシュされたゲッター材を
電気的接続部に形成することにより行う。
【００８０】次に、以上述べた表示パネルのマルチ電子
ビーム源に用いられる冷陰極素子について説明する。本
発明に用いるマルチ電子ビーム源は、冷陰極素子を単純
マトリクス配線した電子源であれば、冷陰極素子の材料
や形状あるいは製法に限定はない。したがって、例えば
表面伝導型電子放出素子やＦＥ型、あるいはＭＩＭ型な
どの冷陰極素子を用いることができる。
【００８１】ただし、表示画面が大きくてしかも安価な
表示装置が求められる状況の下では、これらの冷陰極素
子のなかでも、表面伝導型電子放出素子が特に好まし
い。すなわち、前述したとおり、ＦＥ型ではエミッタコ
ーンとゲート電極の相対位置や形状が電子放出特性を大
きく左右するため、極めて高精度の製造技術を必要とす
るが、これは大面積化や製造コストの低減を達成するに
は不利な要因となる。また、ＭＩＭ型では、絶縁層と上
電極の膜厚を薄くしてしかも均一にする必要があるが、
これも大面積化や製造コストの低減を達成するにはふり
や要因となる。その点、表面伝導型電子放出素子は、比
較的製造方法が単純なため、大面積化や製造コストの低
減が容易である。また、発明者らは、表面伝導型電子放
出素子の中でも、以下に詳述するような、電極間の電子
放出部を含む導電性膜が微粒子膜から形成されているも
のがとりわけ電子放出特性に優れ、しかも製造が容易に
行えることを見いだしている。したがって、高輝度で大
画面の画像表示装置のマルチ電子ビーム源に用いるに
は、最も好適であるといえる。そこで、以下に、この好
適に用いられる表面伝導型電子放出素子について基本的
な構成と製法および特性を説明する。
【００８２】（表面伝導型電子放出素子の好適な素子構
成と製法）電極間に、微粒子からなり、かつ、電子放出
部を有する導電性膜を備える表面伝導型電子放出素子の
代表的な構成には、平面型と垂直型の２種類があげられ
る。
【００８３】（平面型の表面伝導型電子放出素子）まず
最初に、平面型の表面伝導型電子放出素子の素子構成と
製法について説明する。図９に示すのは、平面型の表面
伝導型電子放出素子の構成を説明するための平面図
（ａ）および断面図（ｂ）である。図中、１は基板、２
と３は素子電極、４は導電性膜、５は通電処理などのフ
ォーミング処理により形成した電子放出部である。
【００８４】基板１としては、例えば、石英ガラスや青
板ガラスをはじめとする各種ガラス基板や、アルミナを
はじめとする各種セラミクス基板、あるいは上述の各種
基板上に例えばＳｉＯ2 を材料とする絶縁層を積層した
基板などを用いることができる。
【００８５】また、基板１上に基板面と平行に対向して
設けられた素子電極２、３は、導電性を有する材料によ
って形成されている。例えば、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｇ等をはじめとす
る金属、あるいはこれらの金属の合金、あるいはＩｎ2
Ｏ3 −ＳｎＯ2 をはじめとする金属酸化物、ポリシリコ
ン等の半導体、などの中から適宜材料を選択して用いれ
ばよい。電極を形成するには、例えば真空蒸着等の成膜
技術とフォトリソグラフィー、エッチング等のパターニ
ング技術を組み合わせて用いれば容易に形成できるが、
それ以外の方法（例えば印刷技術）を用いて形成しても
差し支えない。
【００８６】素子電極２、３の形状は、当該電子放出素
子の応用目的に合わせて適宜設計される。一般的には、
電極間隔Ｌは通常は数百［オングストローム］から数百
［マイクロメートル］の範囲から適当な数値を選んで設
計されるが、なかでも表示装置に応用するために好まし
いのは数［マイクロメートル］から数十［マイクロメー
トル］の範囲である。また、素子電極厚さｄについて
は、通常は数百［オングストローム］から数［マイクロ
メートル］の範囲から適当な数値が選ばれる。
【００８７】また、導電性膜４の部分には、微粒子膜を
用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素として多
数の微粒子を含んだ膜（島状の集合体も含む）のことを
さす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、個々の微
粒子が離間して配置された構造か、あるいは微粒子が互
いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに重なり合
った構造が観測される。
【００８８】微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数［オ
ングストローム］から数千［オングストローム］の範囲
に含まれるものであるが、なかでも好ましいのは１０
［オングストローム］から２００［オングストローム］
の範囲のものである。また、微粒子膜の膜厚は、以下に
述べるような諸条件を考慮して適宜設定される。すなわ
ち、素子電極２、３と電気的に良好に接続するのに必要
な条件、後述する通電フォーミング処理を良好に行うの
に必要な条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜
の値にするために必要な条件、などである。具体的に
は、数［オングストローム］から数千［オングストロー
ム］の範囲の中で設定するが、なかでも好ましいのは１
０［オングストローム］から５００［オングストロー
ム］の間である。
【００８９】また、微粒子膜を形成するのに用いられう
る材料としては、例えば、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａ
ｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｐｂ等をはじめとする金属や、ＰｄＯ，ＳｎＯ
2 ，Ｉｎ2 Ｏ3 ，ＰｂＯ，Ｓｂ 2 Ｏ3 等をはじめとする
酸化物や、ＨｆＢ2 ，ＺｒＢ2 ，ＬａＢ6 ，ＣｅＢ6 ，
ＹＢ4 ，ＧｄＢ4 等をはじめとする硼化物や、ＴｉＣ，
ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ等をはじめとす
る炭化物や、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ等をはじめとする
窒化物や、Ｓｉ，Ｇｅ等をはじめとする半導体や、カー
ボン等があげられ、これらの中から適宜選択される。
【００９０】以上述べたように、導電性膜４を微粒子膜
で形成したが、そのシート抵抗値については、１０の３
乗から１０の７乗［Ω／□］の範囲に含まれるよう設定
した。
【００９１】なお、導電性膜４と素子電極２、３とは、
電気的に良好に接続されるのが望ましいため、互いの一
部が重なりあうような構造をとっている。その重なり方
は、図５の例においては、下から、基板１、素子電極
２、３、導電性膜４の順序で積層したが、場合によって
は下から基板、導電性膜、素子電極、の順序で積層して
もさしつかえない。
【００９２】また、電子放出部５は、導電性膜４の一部
に形成された亀裂などの間隙であり、電気的には周囲の
導電性膜よりも高抵抗な性質を有している。この亀裂な
どの間隙は、導電性膜４に対して、後述する通電フォー
ミングの処理を行うことにより形成する。亀裂内には、
数［オングストローム］から数百［オングストローム］
の粒径の微粒子を配置する場合がある。なお、実際の電
子放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困
難なため、図９においては模式的に示した。
【００９３】また、図１０（ａ）（平面図）および
（ｂ）（断面図）に示すとおり、電子放出部５およびそ
の近傍に炭素もしくは炭素化合物よりなる薄膜６を有す
る場合もある。この薄膜６は、通電フォーミング処理後
に、後述する通電活性化の処理を行うことにより形成さ
れる。
【００９４】前記薄膜６は、単結晶グラファイト、多結
晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれかか、もし
くはその混合物であり、膜厚は５００［オングストロー
ム］以下とするが、３００［オングストローム］以下と
するのがさらに好ましい。
【００９５】なお、実際の薄膜６の位置や形状を精密に
図示するのは困難なため、図１０においては模式的に示
した。
【００９６】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、後述する実施例においては以下のような素子を用い
た。
【００９７】すなわち、基板１には青板ガラスを用い、
素子電極２、３にはＮｉ薄膜を用いた。素子電極の厚さ
ｄは１０００［オングストローム］、電極間隙Ｌは２
［マイクロメートル］とした。
【００９８】微粒子膜の主要材料としてＰｄもしくはＰ
ｄＯを用い、微粒子膜の厚さは約１００［オングストロ
ーム］、幅Ｗは１００［マイクロメートル］とした。
【００９９】次に、好適な平面型の表面伝導型電子放出
素子の製造方法について説明する。図１１（ａ）〜
（ｄ）は、表面伝導型電子放出素子の製造工程を説明す
るための断面図で、各部材の表記は前記図９および図１
０と同一である。
【０１００】１）まず、図１１（ａ）に示すように、基
板１上に素子電極２、３を形成する。あらかじめ基板１
を洗剤、純水、有機容剤を用いて十分に洗浄後、素子電
極の材料を堆積させる。堆積する方法としては、例え
ば、蒸着法やスパッタ法などの真空成膜技術を用いれば
よい。その後、堆積した電極材料を、フォトリソグラフ
ィー・エッチング技術を用いてパターニングし、図１１
（ａ）に示した一対の素子電極２、３を形成する。
【０１０１】２）次に、図１１（ｂ）に示すように、導
電性膜４を形成する。まず前記図１１（ａ）の基板上に
有機金属溶液を塗布して乾燥し、加熱焼成処理して微粒
子膜を成膜した後、フォトリソグラフィー・エッチング
により所定の形状にパターニングする。ここで、有機金
属溶液とは、導電性膜に用いる微粒子の材料を主要元素
とする有機金属化合物の溶液である（後述する実施例に
おいては、主要元素としてＰｄを用いた。また、実施例
では塗布方法として、ディッピング法を用いたが、それ
以外のたとえばスピンナー法やスプレー法を用いてもよ
い。）。
【０１０２】また、微粒子膜で作られる導電性膜の成膜
方法としては、上記有機金属溶液の塗布による方法以外
の、たとえば真空蒸着法やスパッタ法、あるいは化学的
気相堆積法などを用いる場合もある。
【０１０３】３）次に、図１１（ｃ）に示すように、フ
ォーミング用電源２２から素子電極２、３の間に適宜の
電圧を印加し、通電フォーミング処理を行って、電子放
出部５を形成する。
【０１０４】通電フォーミング処理とは、微粒子膜で作
られた導電性膜４に通電を行って、その一部を適宜に破
壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行うのに好
適な構造に変化させる処理のことである。微粒子膜で作
られた導電性膜のうち電子放出を行うのに好適な構造に
変化した部分（すなわち電子放出部５）においては、薄
膜に適当な亀裂が形成されている。なお、電子放出部５
が形成される前と比較すると、形成された後は素子電極
２、３の間で計測される電気抵抗は大幅に増加する。
【０１０５】通電方法をより詳しく説明するために、図
１２に、フォーミング用電源２２から印加する適宜の電
圧波形の一例を示す。微粒子膜で作られた導電性膜をフ
ォーミングする場合には、パルス状の電圧が好ましく、
後述の実施例にて用いられた表面伝導型電子放出素子の
製法においては図１２に示したようにパルス幅Ｔ１の三
角波パルスをパルス間隔Ｔ２で連続的に印加した。その
際には、三角波パルスの波高値Ｖｐｆを、順次昇圧し
た。また、電子放出部５の形成状況をモニターするため
のモニターパルスＰｍを適宜の間隔で三角波パルスの間
に挿入し、その際に流れる電流を電流計２３で計測し
た。
【０１０６】後述の実施例にて用いられた表面伝導型電
子放出素子の製法においては、たとえば１０のマイナス
５乗［Ｔｏｒｒ］程度の真空雰囲気下において、たとえ
ばパルス幅Ｔ１を１［ミリ秒］、パルス間隔Ｔ２を１０
［ミリ秒］とし、波高値Ｖｐｆを１パルスごとに０．１
［Ｖ］ずつ昇圧した。そして、三角波を５パルス印加す
るたびに１回の割り合いで、モニターパルスＰｍを挿入
した。フォーミング処理に悪影響を及ぼすことがないよ
うに、モニターパルスの電圧Ｖｐｍは０．１［Ｖ］に設
定した。そして、素子電極２、３の間の電気抵抗が１×
１０の６乗［Ω］になった段階、すなわちモニターパル
ス印加時に電流計２３で計測される電流が１×１０のマ
イナス７乗［Ａ］以下になった段階で、フォーミング処
理にかかわる通電を終了した。
【０１０７】なお、上記の方法は、表面伝導型電子放出
素子に関する好ましい方法であり、たとえば微粒子膜の
材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Ｌなど表面伝導型電
子放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて通
電の条件を適宜変更するのが望ましい。
【０１０８】４）次に、図１０で前述したとおり、活性
化処理を行い薄膜６（図１０）を形成する場合がある。
この活性化処理は、図１１（ｄ）に示すように、活性化
用電源２４から素子電極２、３の間に適宜の電圧を印加
し、通電活性化処理を行って、電子放出特性の改善を行
う。
【０１０９】通電活性化処理とは、前記通電フォーミン
グ処理により形成された電子放出部５に適宜の条件で通
電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆積
せしめる処理のことである（図においては、炭素もしく
は炭素化合物よりなる堆積物を部材６として模式的に示
した。）。なお、通電活性化処理を行うことにより、行
う前と比較して、同じ印加電圧における放出電流を典型
的には１００倍以上に増加させることができる。
【０１１０】具体的には、１０のマイナス４乗ないし１
０のマイナス５乗［Ｔｏｒｒ］の範囲内の真空雰囲気中
で、電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰
囲気中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは
炭素化合物を堆積させる。堆積物６は、単結晶グラファ
イト、多結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれ
かか、もしくはその混合物であり、膜厚は５００［オン
グストローム］以下、より好ましくは３００［オングス
トローム］以下である。
【０１１１】前記活性化処理に際しての通電方法をより
詳しく説明するために、図１３（ａ）に、活性化用電源
２４から印加する適宜の電圧波形の一例を示す。後述す
る実施例で用いられた表面伝導型電子放出素子の製法に
おいては、一定電圧の矩形波を定期的に印加して通電活
性化処理を行ったが、具体的には、矩形波の電圧Ｖａｃ
は１４［Ｖ］、パルス幅Ｔ３は１［ミリ秒］、パルス間
隔Ｔ４は１０［ミリ秒］とした。なお、上述の通電条件
は、本態様の表面伝導型電子放出素子に関する好ましい
条件であり、表面伝導型電子放出素子の設計を変更した
場合には、それに応じて条件を適宜変更するのが望まし
い。
【０１１２】図１１（ｄ）において、表面伝導型電子放
出素子から放出される放出電流Ｉｅを補足するためのア
ノード電極には、直流高圧電源２６および電流計２７が
接続されている（なお、基板１を、表示パネルの中に組
み込んでから活性化処理を行う場合には、表示パネルの
蛍光面をアノード電極２５として用いている。）。
【０１１３】活性化用電源２４から電圧を印加する際、
電流計２７で放出電流Ｉｅを計測して通電活性化処理の
進行状況をモニターし、活性化用電源２４の動作を制御
する。電流計２７で計測された放出電流Ｉｅの一例を図
１３（ｂ）に示すが、活性化電源２４からパルス電圧を
印加しはじめると、時間の経過とともに放出電流Ｉｅは
増加するが、やがて飽和してほとんど増加しなくなる。
このように、放出電流Ｉｅがほぼ飽和した時点で活性化
用電源２４からの電圧印加を停止し、通電活性化処理を
終了する。
【０１１４】なお、上述の通電条件は、後述の実施例の
表面伝導型電子放出素子に関する好ましい条件であり、
表面伝導型電子放出素子の設計を変更した場合には、そ
れに応じて条件を適宜変更するのが望ましい。
【０１１５】以上のようにして、図１１（ｅ）に示され
る平面型の表面伝導型電子放出素子が製造される。
【０１１６】（垂直型の表面伝導型電子放出素子）次
に、前述の垂直型の表面伝導型電子放出素子の構成につ
いて説明する。
【０１１７】図１４および図１５は、垂直型の基本構成
を説明するための模式的な断面図であり、図１４および
図１５中の、１は基板、２と３は素子電極、２８は段差
形成部材、４は微粒子膜を用いた導電性膜、５は通電フ
ォーミング処理により形成した電子放出部、また、図１
５中の６は通電活性化処理により形成した薄膜である。
【０１１８】垂直型が先に説明した平面型と異なる点
は、一方の素子電極３が段差形成部材２８上に設けられ
ており、導電性膜４が段差形成部材２８の側面を被覆し
ている点にある。したがって、前記図９および図１０の
平面型における素子電極間隔Ｌは、垂直型においては段
差形成部材２８の段差高さＬｓとして設定される。な
お、基板１、素子電極２、３、微粒子膜を用いた導電性
膜４については、前記平面型の説明中に列挙した材料を
同様に用いることが可能である。また、段差形成部材２
８には、例えばＳｉＯ2 のような電気的に絶縁性の材料
を用いる。
【０１１９】次に、垂直型の表面伝導型電子放出素子の
製法について説明する。図１６（ａ）〜（ｆ）は、製造
工程を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図
１４および図１５と同一である。
【０１２０】１）まず、図１６（ａ）に示すように、基
板１上に素子電極２を形成する。
【０１２１】２）次に、図１６（ｂ）に示すように、段
差形成部材を形成するための絶縁層２８を積層する。
【０１２２】３）次に、図１６（ｃ）に示すように、絶
縁層２８の上に素子電極３を形成する。
【０１２３】４）次に、図１６（ｄ）に示すように、絶
縁層２８の一部を、例えばエッチング法を用いて除去
し、素子電極２を露出させる。
【０１２４】５）次に、図１６（ｅ）に示すように、微
粒子膜を用いた導電性膜４を形成する。この導電性膜４
を形成するには、前記平面型の場合と同じく、例えば塗
布法などの成膜技術を用いればよい。
【０１２５】６）次に、前記平面型の場合と同じく、通
電フォーミング処理を行い、電子放出部５を形成する。
なお、上記通電フォーミング処理は、図１１（ｃ）を用
いて説明した平面型の通電フォーミング処理と同様の処
理を行えばよい。
【０１２６】７）次に、前記平面型の場合と同じく、通
電活性化処理を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは炭
素化合物を堆積させる場合もある。この場合、図１１
（ｄ）を用いて説明した平面型の通電活性化処理と同様
の処理を行えばよい。
【０１２７】以上のようにして、図１６（ｆ）に示す垂
直型の表面伝導型電子放出素子が製造される。
【０１２８】（表示装置に用いた表面伝導型電子放出素
子の特性）以上、平面型と垂直型の表面伝導型電子放出
素子について素子構成と製法を説明したが、次に表示装
置に用いた素子の特性について述べる。
【０１２９】図１７に、表示装置に用いた素子の、（放
出電流Ｉｅ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性、および（素
子電流Ｉｆ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性の典型的な例
を示す。なお、放出電流Ｉｅは素子電流Ｉｆに比べて著
しく小さく、同一尺度で図示するのが困難であるうえ、
これらの特性は素子の大きさや形状等の設計パラメータ
を変更することにより変化するものであるため、２本の
グラフは各々任意単位で図示した。
【０１３０】表示装置に用いた素子は、放出電流Ｉｅに
関して以下に述べる３つの特性を有している。
【０１３１】第一に、ある電圧（これを閾値電圧Ｖｔｈ
と呼ぶ）以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に
放出電流Ｉｅが増加するが、一方、閾値電圧Ｖｔｈ未満
の電圧では放出電流Ｉｅがほとんど検出されない。すな
わち、放出電流Ｉｅに関して明確な閾値電圧Ｖｔｈを持
った非線形素子である。
【０１３２】第二に、放出電流Ｉｅは素子電圧Ｖｆに依
存して変化するため、素子電圧Ｖｆで放出電流Ｉｅの大
きさを制御できる。
【０１３３】第三に、素子印加電圧Ｖｆに対して放出電
流Ｉｅの応答速度が速いため、素子印加電圧Ｖｆを印加
する時間の長さによって、素子から放出される電子の電
荷量を制御できる。
【０１３４】以上のような特性を有するため、表面伝導
型電子放出素子を表示装置に好適に用いることができ
た。例えば多数の素子を表示画面の画素に対応して設け
た表示装置において、第一の特性を利用すれば、表示画
面を順次走査して表示を行うことが可能である。すなわ
ち、駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧
Ｖｔｈ以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には
閾値電圧Ｖｔｈ未満の電圧を印加する。駆動する素子を
順次切り替えてゆくことにより、表示画面を順次走査し
て表示を行うことが可能である。また、第二の特性かま
たは第三の特性を利用することにより、発光輝度を制御
することができるため、諧調表示を行うことが可能であ
る。
【０１３５】以上説明した本発明にかかる表示装置等の
画像形成装置の駆動方法について、図１８〜図２１を用
いて説明する。
【０１３６】図１８は、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基
づいてテレビジョン表示を行う為の駆動回路の概略構成
をブロック図で示したものである。同図中、表示パネル
１７０１は前述した表示パネルに相当するもので、前述
した様に製造され、動作する。また、走査回路１７０２
は表示ラインを走査し、制御回路１７０３は走査回路へ
入力する信号等を生成する。シフトレジスタ１７０４は
１ライン毎のデータをシフトし、ラインメモリ１７０５
は、シフトレジスタ１７０４からの１ライン分のデータ
を変調信号発生器１７０７に入力する。同期信号分離回
路１７０６はＮＴＳＣ信号から同期信号を分離する。
【０１３７】以下、図１８の装置各部の機能を詳しく説
明する。
【０１３８】まず表示パネル１７０１は、端子Ｄx1ない
しＤxmおよび端子Ｄy1ないしＤyn、および高圧端子Ｈｖ
を介して外部の電気回路と接続されている。このうち、
端子Ｄx1ないしＤxmには、表示パネル１７０１内に設け
られているマルチ電子ビーム源、すなわちｍ行ｎ列の行
列状にマトリクス配線された冷陰極素子を１行（ｎ素
子）ずつ順次駆動してゆく為の走査信号が印加される。
【０１３９】一方、端子Ｄy1ないしＤynには、前記走査
信号により選択された１行分のｎ個のの各素子の出力電
子ビームを制御する為の変調信号が印加される。また、
高圧端子Ｈｖには、直流電圧源Ｖａより、たとえば５ｋ
［Ｖ］の直流電圧が供給されるが、これはマルチ電子ビ
ーム源より出力される電子ビームに蛍光体を励起するの
に十分なエネルギーを付与する為の加速電圧である。
【０１４０】次に、走査回路１７０２について説明す
る。
【０１４１】同回路は、内部にｍ個のスイッチング素子
（図中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示されている）を備
えるもので、各スイッチング素子は、直流電圧源Ｖｘの
出力電圧もしくは０［Ｖ］（グランドレベル）のいずれ
か一方を選択し、表示パネル１７０１の端子Ｄx1ないし
Ｄxmと電気的に接続するものである。Ｓ１ないしＳｍの
各スイッチング素子は、制御回路１７０３が出力する制
御信号ＴSCANに基づいて動作するものだが、実際にはた
とえばＦＥＴのようなスイッチング素子を組み合わせる
事により容易に構成することが可能である。
【０１４２】なお、前記直流電圧源Ｖｘは、図１７に例
示した電子放出素子の特性に基づき、走査されていない
素子に印加される駆動電圧が電子放出閾値電圧Ｖｔｈ電
圧以下となるよう、一定電圧を出力するよう設定されて
いる。
【０１４３】また、制御回路１７０３は、外部より入力
する画像信号に基づいて適切な表示が行なわれるように
各部の動作を整合させる働きをもつものである。次に説
明する同期信号分離回路１７０６より送られる同期信号
ＴSYNCに基づいて、各部に対してＴSCANおよびＴSFT お
よびＴMRY の各制御信号を発生する。
【０１４４】同期信号分離回路１７０６は、外部から入
力されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から、同期信号成分
と輝度信号成分とを分離する為の回路で、良く知られて
いるように周波数分離（フィルタ）回路を用いれば容易
に構成できるものである。同期信号分離回路１７０６に
より分離された同期信号は、良く知られるように垂直同
期信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜
上、ＴSYNC信号として図示した。一方、前記テレビ信号
から分離された画像の輝度信号成分を便宜上ＤＡＴＡ信
号と表すが、同信号はシフトレジスタ１７０４に入力さ
れる。
【０１４５】シフトレジスタ１７０４は、時系列的にシ
リアルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を、画像の１ライ
ン毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記
制御回路１７０３より送られる制御信号ＴSFT に基づい
て動作する。すなわち、制御信号ＴSFT は、シフトレジ
スタ１７０４のシフトクロックであると言い換えること
もできる。
【０１４６】シリアル／パラレル変換された画像１ライ
ン分（電子放出素子ｎ素子分の駆動データに相当する）
のデータは、ＩD1ないしＩDNのｎ個の並列信号として前
記シフトレジスタ１７０４より出力される。
【０１４７】ラインメモリ１７０５は、画像１ライン分
のデータを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路１７０３より送られる制御信号ＴMRY にし
たがって適宜ＩD1ないしＩDNの内容を記憶する。記憶さ
れた内容は、Ｉ′D1ないしＩ′DNとして出力され、変調
信号発生器１７０７に入力される。
【０１４８】変調信号発生器１７０７は、前記画像デー
タＩ′D1ないしＩ′DNの各々に応じて、電子放出素子１
５の各々を適切に駆動変調する為の信号源で、その出力
信号は、端子ＤylないしＤynを通じて表示パネル１７０
１内の冷陰極素子に印加される。
【０１４９】図１７を用いて説明したように、本発明に
関わる表面伝導型電子放出素子は放出電流Ｉｅに対して
以下の基本特性を有している。すなわち、図１７のＩｅ
のグラフから明らかなように、電子放出には明確な閾値
電圧Ｖｔｈ（後述する実施例の表面伝導型電子放出素子
では８［Ｖ］）があり、閾値Ｖｔｈ以上の電圧を印加さ
れた時のみ電子放出が生じる。
【０１５０】また、電子放出閾値Ｖｔｈ以上の電圧に対
しては、グラフのように電圧の変化に応じて放出電流Ｉ
ｅも変化してゆく。尚、表面伝導型電子放出素子の材料
や構成、製造方法を変える事により、電子放出閾値電圧
Ｖｔｈの値や、印加電圧に対する放出電流の変化の度合
いが変わる場合もある。
【０１５１】以上、図１８に示された各部の機能につい
て述べたが、全体動作の説明に移る前に図１９〜図２１
を用いて前記表示パネル１７０１の動作について、冷陰
極素子として、後述する実施例において用いられる上記
Ｖｔｈが８［Ｖ］の表面伝導型電子放出素子を例に挙げ
て、より詳しく説明しておく。
【０１５２】図示の便宜上、表示パネルの画素数を６×
６（すなわちｍ＝ｎ＝６）として説明する。
【０１５３】図１９に示すのは、６行６列の行列状に表
面伝導型電子放出素子をマトリクス配線したマルチ電子
ビーム源であり、説明上、各素子を区別する為にＤ
（１，１）、Ｄ（１，２）ないしはＤ（６，６）のよう
に（Ｘ，Ｙ）座標で位置を示している。
【０１５４】このようなマルチ電子ビーム源を駆動して
画像を表示していく際には、Ｘ軸と平行な画像の１ライ
ンを単位として、ライン順に画像を形成する方法をとっ
ている。画像の１ラインに対応した表面伝導型電子放出
素子を駆動するには、Ｄx1ないしＤx6のうち表示ライン
に対応する行の端子に０［Ｖ］を、それ以外の端子には
７［Ｖ］を印加する。それと同期して、当該ラインの画
像パターンにしたがってＤy1ないしＤy6の各端子に変調
信号を印加する。
【０１５５】たとえば、図２０に示すような画像パター
ンを表示する場合を例にとって説明する。
【０１５６】そこで、図２０の画像のうち、たとえば第
３ライン目を発光させる期間中を例にとって説明する。
図２１は、前記画像の第３ライン目を発光させる間に、
端子Ｄx1ないしＤx6、およびＤy1ないしＤy6を通じてマ
ルチ電子ビーム源に印加する電圧値を示したものであ
る。同図から明らかなようにＤ（２，３）、Ｄ（３，
３）、Ｄ（４，３）の各表面伝導型電子放出素子には、
電子放出の閾値電圧８［Ｖ］を越える１４［Ｖ］（図中
黒塗りで示す素子）が印加されて電子ビームが出力され
る。一方、上記３つの素子以外は７［Ｖ］（図中斜線で
示す素子）もしくは０［Ｖ］（図中白ぬきで示す素子）
が印加されるが、これは電子放出の閾値電圧８［Ｖ］以
下であるため、これらの素子からは電子ビームは出力さ
れない。
【０１５７】同様の方法で、他のラインについても図２
０の表示パターンに従ってマルチ電子ビーム源を駆動し
てゆくが、第１ラインから順次１ラインずつ駆動してゆ
くことにより１画面の表示が行なわれる。これを毎秒６
０画面の速さで繰り返すことにより、ちらつきのない画
像表示が可能である。
【０１５８】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳述
する。
【０１５９】以下に述べる各実施例においては、マルチ
電子ビーム源として、前述した、電極間の導電成微粒子
膜に電子放出部を有するタイプのＮ×Ｍ個（Ｎ＝３０７
２、Ｍ＝１０２４）の表面伝導型電子放出素子を、Ｍ本
の行方向配線とＮ本の列方向配線とによりマトリクス配
線（図２および図３参照）したマルチ電子ビーム源を用
いた。
【０１６０】まず、以下に述べるとおり、微粒子からな
る導電性膜がＮ×Ｍ個、マトリクス配線され、配置され
た基板を作製した。この基板の製造方法の一例について
図２２により工程順にしたがって具体的に説明する。な
お、以下の工程ａ〜ｈは、それぞれ図２２の（ａ）〜
（ｈ）に対応する。
【０１６１】工程ａ：清浄化したソーダライムガラス上
に厚さ０．５μｍのシリコン酸化膜をスパッタ法で形成
した絶縁性基板１１’上に、真空蒸着により厚さ５０
［オングストローム］のＣｒ、厚さ５０００［オングス
トローム］のＡｕを順次積層した後、ホトレジスト（Ａ
Ｚ１３７０、ヘキスト社製）をスピンナーにより回転塗
布、ベークした後、ホトマスク像を露光、現像して、列
方向配線１４のレジストパターンを形成し、Ａｕ／Ｃｒ
堆積膜をウエットエッチングして、所望の形状の列方向
配線１４を形成した。
【０１６２】工程ｂ：次に、厚さ１．０［マイクロメー
トル］のシリコン酸化膜からなる層間絶縁層３３をＲＦ
スパッタ法により堆積した。
【０１６３】工程ｃ：工程ｂで堆積したシリコン酸化膜
にコンタクトホール３３ａを形成するためのホトレジス
トパータンを作り、これをマスクとして層間絶縁層３３
をエッチングしてコンタクトホール３３ａを形成した。
エッチングはＣＦ4 とＨ2 ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａ
ｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によった。 工程ｄ：その後、素子電極と素子電極間ギャップとなる
べきパータンをホトレジスト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１
日立化成社製）で形成し、真空蒸着法により、厚さ５
０［オングストローム］のＴｉ、厚さ１０００［オング
ストローム］のＮｉを順次堆積した。ホトレジストパー
タンを有機溶剤で溶解し、Ｎｉ／Ｔｉ堆積膜をリフトオ
フし、素子電極間隔Ｌ（図９参照）が３［マイクロメー
トル］、素子電極幅Ｗ（図９参照）が３００［マイクロ
メートル］である素子電極２、１３を形成した。
【０１６４】工程ｅ：素子電極２、３の上に行方向配線
１３のホトレジストパータンを形成した後、厚さ５０
［オングストローム］のＴｉ、厚さ６０００［オングス
トローム］のＡｕを順次真空蒸着により堆積し、リフト
オフにより不要の部分を除去して、所望の形状の行方向
配線１３を形成した。
【０１６５】工程ｆ：図２３に示すような、素子間電極
間隔Ｌだけ間をおいて位置する１対の素子電極２、３を
跨ぐような開口３５ａを有するマスクを用い、膜厚１０
００［オングストローム］のＣｒ膜２１を真空蒸着によ
り堆積・パターニングし、そのうえに有機Ｐｄ溶液（ｃ
ｃｐ４２３０奥野製薬（株）社製）をスピンナーにより
回転塗布、３００℃で１０分間の加熱焼成処理をした。
【０１６６】このようにして形成されたＰｄを主元素と
する微粒子からなる電子放出部形成用膜（導電性膜）４
の膜厚は約１００［オングストローム］、シート抵抗値
は５×１０の４乗［Ω／□］であった。なおここで述べ
る微粒子膜とは、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）の膜をさし、その粒径とは、前記
状態で粒子形状が認識可能な微粒子についての径をい
う。
【０１６７】なお、有機金属溶液（本実施例では有機Ｐ
ｄ溶液）とは、前記Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉ
ｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等
の金属を主元素とする有機化合物の溶液である。また、
本実施例では、電子放出部形成用薄膜４の製法として、
有機金属溶液の塗布法を用いたが、これに限る物でな
く、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散
塗布法、ディッピング法、スピンナー法等によって形成
される場合もある。
【０１６８】工程ｇ：酸エッチャントによりＣｒ膜３４
を除去して、所望のパターンを有する電子放出部形成用
薄膜４を形成した。
【０１６９】工程ｈ：コンタクトホール３３ａ部分以外
にレジストを塗布するようなパターンを形成し、真空蒸
着により厚さ５０［オングストローム］のＴｉ、厚さ５
０００［オングストローム］のＡｕを順次積層した。リ
フトオフにより不要の部分を除去することにより、コン
タクトホール３３ａを埋め込んだ。
【０１７０】以上の工程を経て、Ｍ本の行方向配線１
３、Ｎ本の列方向配線１４に、素子電極２、３を介して
電気的に接続された導電性膜（電子放出部形成用膜）４
を複数（Ｍ×Ｎ個）、絶縁性基板１１’上にマトリクス
状に形成配置した。
【０１７１】（実施例１−１）本実施例では、前述した
図１に示すスペーサ２０を配置した表示パネルを作製し
た。以下、図１および図２を用いて詳述する。まず、前
述したとおり、複数の導電性膜（電子放出部形成用膜）
をマトリクス配線し、配置した基板１１’をリアプレー
ト１５に固定した。次に、ソーダライムガラスからなる
絶縁性部材２０ａの表面のうち、外囲器（気密容器）内
に露出する４面に酸化錫からなる半導電性薄膜２０ｂを
成膜したスペーサ２０（高さ５ｍｍ、板厚２００μｍ、
長さ２０ｍｍ）を等間隔で基板１１’上の行方向配線１
３上に、該行方向配線１３と平行に固定した。その後、
基板１１’の５ｍｍ上方に、内面に蛍光膜１８とメタル
バック１９が付設されたフェースプレート１７を側壁１
６を介し配置し、リアプレート１５、フェースプレート
１７、側壁１６およびスペーサ２０の各接合部を固定し
た。
【０１７２】基板１１’とリアプレート１５の接合部、
リアプレート１５と側壁１６の接合部、およびフェース
プレート１７と側壁１６の接合部は、フリットガラス
（不図示）を塗布し、大気中で４００℃乃至５００℃で
１０分以上焼成することで封着した。
【０１７３】また、スペーサ２０は、基板１１’側では
行方向配線１３（線幅３００μｍ）上に、フェースプレ
ート１７側ではメタルバック１９面上に、金属等の導電
材を混合した導電性フリットガラス（不図示）を介して
配置し、大気中で４００℃乃至５００℃で１０分以上焼
成することで、封着しかつ電気的な接続も行った。
【０１７４】なお、本実施例においては、蛍光膜１８
は、図２４に示すように、各色蛍光体２１ａがＹ方向に
延びるストライプ形状を採用し、黒色の導電体２１ｂは
各色蛍光体（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２１ａ間だけでなく、Ｙ方向
の各画素間をも分離するように配置された蛍光膜が用い
られ、スペーサ２０は、Ｘ方向に平行な黒色の導電体２
１ｂ領域（線幅３００μｍ）内にメタルバック１９を介
して配置された。
【０１７５】また、スペーサ２０は、清浄化したソーダ
ライムガラスからなる絶縁性部材２０ａの表面上に、半
導電性薄膜２０ｂとして厚さ１０００［オングストロー
ム］の酸化錫を、電子ビーム法を用いたイオンプレーテ
ィングによってアルゴン・酸素雰囲気中で成膜した。こ
のとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値は、約１０の
９乗［Ω／□］であった。
【０１７６】なお、前述の封着を行う際には、各色蛍光
体２１ａと基板１１’上に配置された前述の電子放出部
形成用の各導電性膜４（図２２（ｈ））とを対応させな
くてはいけないため、リアプレート１５、フェースプレ
ート１７およびスペーサ２０は十分な位置合わせを行っ
た。
【０１７７】以上のようにして完成した外囲器（気密容
器）内の雰囲気を排気管（不図示）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Ｄx1〜
ＤxmとＤy1〜Ｄynを通じ、前述の電子放出部形成用の各
導電性膜４に電圧を印加し、該電子放出部形成用の導電
性膜４を通電処理（通電フォーミング処理）することに
より導電性膜の各々に電子放出部を形成し、図２および
図３に示したような、冷陰極素子１２として表面伝導型
電子放出素子が複数マトリクス配線されたマルチ電子ビ
ーム源を作製した。通電フォーミング処理は、図１２に
示した波形の電圧を印加することにより行った。
【０１７８】次に、１０のマイナス６乗［Ｔｏｒｒ］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（気密容器）の封止を行った。
【０１７９】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。
【０１８０】以上のように完成した、図１および図２に
示されるような表示パネルを用いた画像表示装置におい
て、各冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２に
は、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄy1〜Ｄynを通じ、走査信
号及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印
加することにより電子を放出させ、メタルバック１９に
は、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加することにより放
出電子ビームを加速し、蛍光膜１８に電子を衝突させ、
各色蛍光体２１ａ（図２４のＲ、Ｇ、Ｂ）を励起・発光
させることで画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖへの
印加電圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋＶ］、各配線
１３、１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。
【０１８１】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子１２からの放出電子による発光スポットも含
め、２次元状に等間隔の発光スポット列が形成され、鮮
明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。このこと
は、スペーサ２０を設置しても電子軌道に影響を及ぼす
ような電界の乱れは発生しなかったことを示している。
【０１８２】（実施例１−２）本実施例において前述の
実施例１−１と異なるのは、図１に示されたスペーサ２
０の半導電性薄膜２０ｂとして、厚さ１０００［オング
ストローム］の酸化錫を、電子ビーム法を用いたイオン
プレーティングによって酸素雰囲気中で成膜した点であ
る。このとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値は、約
１０の１２乗［Ω／□］であった。以上の点を除いて
は、実施例１−１と同様の表示パネルを作製した。
【０１８３】上記スペーサ２０を配設した表示パネルを
用いた画像表示装置において、各冷陰極素子（表面伝導
型電子放出素子）１２には、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄ
y1〜Ｄynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号
発生手段よりそれぞれ印加することにより電子を放出さ
せ、メタルバック１９には、高圧端子Ｈｖを通じて高圧
を印加することにより放出電子ビームを加速し、蛍光膜
１８に電子を衝突させ、蛍光体２１ａを励起・発光させ
ることで画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖへの印加
電圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋＶ］、配線１３、
１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。
【０１８４】このとき、半導電性薄膜２０ｂのないスペ
ーサ２０を用いた比較実験用の画像表示装置の場合との
比較から、本実施例においても帯電防止効果が得られて
いることが確認できた。
【０１８５】（実施例１−３）本実施例において、前述
の実施例１−１と異なるのは、図１に示されたスペーサ
２０の半導電性薄膜２０ｂとして、厚さ１０００［オン
グストローム］の酸化錫を、電子ビーム法を用いたイオ
ンプレーティングによってアルゴン雰囲気中で成膜した
点である。このとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値
は、約１０の７乗［Ω／□］であった。また、本実施例
においてはメタルバック１９を設けず、代わりにフェー
スプレート１７と蛍光膜１８の間にＩＴＯ膜からなる透
明電極を設けた。なお、上記ＩＴＯ膜は、黒色の導電体
２１ｂ（図２４参照）および高圧端子Ｈｖ（図２参照）
と電気的接続が得られるように配置された。以上の点を
除いては、実施例１−１と同様の表示パネルを作製し
た。
【０１８６】上記スペーサ２０を配設した表示パネルを
用いた画像表示装置において、各冷陰極素子（表面伝導
型電子放出素子）１２には、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄ
y1〜Ｄynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号
発生手段よりそれぞれ印加することにより電子を放出さ
せ、前記ＩＴＯ膜からなる透明電極には、高圧端子Ｈｖ
を通じて高圧を印加することにより放出電子ビームを加
速し、蛍光膜１８に電子を衝突させ、蛍光体２１ａ（図
２４参照）を励起・発光させることで画像を表示した。
なお、高圧端子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは１［ｋＶ］以
下、配線１３、１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］と
した。
【０１８７】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子１２からの放出電子による発光スポットも含
め、２次元状に等間隔の発光スポット列が形成され、鮮
明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。このこと
は、スペーサ２０を設置しても電子軌道に影響を及ぼす
ような電界の乱れは発生しなかったことを示している。
【０１８８】（実施例１−４）本実施例において、前述
の実施例１−１と異なるのは、図１に示されたスペーサ
２０の半導電性薄膜２０ｂとしてドーパントを含む厚さ
１０００［オングストローム］の酸化錫を、電子ビーム
法を用いたイオンプレーティングによって成膜した点で
ある。このとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値は、
約１０の５乗［Ω／□］であった。また、本実施例にお
いてはメタルバック１９を設けず、代わりに、フェース
プレート１７と蛍光膜１８の間にＩＴＯ膜からなる透明
電極を設けた。なお、上記ＩＴＯ膜は、黒色の導電体２
１ｂ（図２４参照）および高圧端子Ｈｖ（図２参照）と
電気的接続が得られるように配置された。また、蛍光体
２１ａ（図２４参照）として低速電子線用の蛍光体を用
いた。さらに、スペーサ２０の高さ、および基板１１と
フェースプレート１７との間の距離を１［ｍｍ］とし
た。
【０１８９】上記スペーサ２０を配設した表示パネルを
用いた画像表示装置において、各冷陰極素子（表面伝導
型電子放出素子）１２には、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄ
y1〜Ｄynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号
発生手段よりそれぞれ印加することにより電子を放出さ
せ、前記ＩＴＯ膜からなる透明電極には、高圧端子Ｈｖ
を通じて高圧を印加することにより放出電子ビームを加
速し、蛍光膜１８に電子を衝突させ、蛍光体２１ａ（図
２４参照）を励起・発光させることで画像を表示した。
なお、高圧端子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは１０［Ｖ］ない
し１００［Ｖ］、配線１３、１４間への印加電圧Ｖｆは
１４［Ｖ］とした。
【０１９０】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子１２からの放出電子による発光スポットも含
め、２次元状に等間隔の発光スポット列が形成され、鮮
明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。このこと
は、スペーサ２０を設置しても電子軌道に影響を及ぼす
ような電界の乱れは発生しなかったことを示している。
【０１９１】以上説明したように、各実施例の画像表示
装置においては、次のような効果を有する。
【０１９２】まず、防止すべき帯電はスペーサ２０の表
面で発生するので、スペーサ２０としてはその表面部で
のみ帯電防止機能を持てば十分である。従って、以上の
実施例においては、スペーサ２０をなす部材として、絶
縁性部材２０ａを用い、絶縁性部材２０ａの表面に半導
電性薄膜２０ｂを形成した。これにより、スペーサ２０
の表面での帯電を中和するには十分な低抵抗値を持ち、
かつ装置全体の消費電力を極端に増加させない程度のリ
ーク電流量に留めたスペーサ２０を実現できた。すなわ
ち、表面伝導型電子放出素子のような冷陰極素子の特徴
である発熱の少なさを損なうことなく、薄型・大面積の
画像表示装置等の画像形成装置が得られた。
【０１９３】次に、スペーサ２０の形状として、図１お
よび図２に示したような、基板１１及びフェースプレー
ト１７の法線方向に対して、その断面形状が一様である
平板状のものを採用したので、スペーサ２０自体によっ
て電界が乱れることはない。従って、スペーサ２０が冷
陰極素子１２からの電子軌道を遮らない限り、スペーサ
２０と冷陰極素子１２を近接して配置できるので、スペ
ーサ２０と直交するＸ方向に対して冷陰極素子１２を高
密度に配置できた。しかも、リーク電流はスペーサ２０
の断面の大部分を占める絶縁性部材２０ａには流れない
ので、基板１１または、フェースプレート１７に対して
スペーサ２０を尖状にして接合を行うなどの工夫をしな
くても少ないリーク電流に抑えることができた。
【０１９４】また、特に、以上の実施例のように、冷陰
極素子として表面伝導型電子放出素子を用いる場合に
は、平板状のスペーサ２０を、冷陰極素子（表面伝導型
電子放出素子）１２からのＸ方向にずれる電子軌道に沿
ってＸＺ平面と平行に配置したので、スペーサ２０に電
子軌道を遮られることなくスペーサ２０と平行なＸ方向
に対して冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２を
高密度に配置できた。
【０１９５】また、各スペーサ２０は、基板１１側では
１本の行方向配線１３上に電気的に接続されており、基
板１１上の配線間での不要な電気的結合を避けることが
できた。
【０１９６】また、所望の半導電性薄膜２０ｂを設ける
ことで以上の効果を示し、帯電を防止するための複雑な
付加構造を必要としない本発明に係るスペーサ２０を、
本出願人の提案による表面伝導型電子放出素子を単純マ
トリクス配線したマルチ電子ビーム源を用いた画像表示
装置に適用することにより、簡単な装置構成でありなが
ら高品位な画像を形成できる薄型・大面積の画像表示装
置を提供できた。
【０１９７】さらに、以下で詳述する実施例は、以上で
述べた実施例とは、図２５、２７に示すとおり、行方向
配線１３と列方向配線１４の交差部における積層順序が
逆である点と、図２５、２６に示すとおり、スペーサ２
０を列方向配線１４上に設置した点において異なってい
る。
【０１９８】なお、図２５は、以下で述べる実施例の画
像表示装置で用いられる表示パネルの一部を破断した斜
視図であり、図２６は、図２５に示した表示パネルの要
部断面図（Ｃ−Ｃ′断面の一部）である。また、図２
５、２６の表示パネルの蛍光膜１８は、図４（Ａ）に示
した形状のものを採用した。
【０１９９】図２５および図２６において、リアプレー
ト１５には、複数の冷陰極素子（表面伝導型電子放出素
子）１２がマトリクス配線され配置された基板１１が固
定されている。フェースプレート１７の内面には、蛍光
膜１８と加速電極であるメタルバック１９が形成されて
おり、該フェースプレート１７は、基板１１と、両者の
間に絶縁性材料からなる側壁１６を介して対向配置され
ている。基板１１とメタルバック１９の間には、不図示
の電源により高電圧が印加される。これらリアプレート
１５、側壁１６及びフェースプレート１７は互いにフリ
ットガラス等で封着され、リアプレート１５と側壁１６
とフェースプレート１７とで外囲器（気密容器）を構成
している。
【０２００】また、耐大気圧構造体として、外囲器（気
密容器）の内部には薄板状のスペーサ２０が設けられて
いる。スペーサ２０は絶縁性部材２０ａの表面に半導電
性薄膜２０ｂを成膜した部材からなるもので、耐大気圧
性能を維持するのに必要な数だけ、かつ必要な間隔をお
いて、Ｙ方向に平行に配置され、フェースプレート１７
の内面のメタルバック１９および基板１１上の列方向配
線１４の表面にフリットガラス等で封着される。また、
半導電性薄膜２０ｂはフェースプレート１７の内面のメ
タルバック１９および基板１１上の列方向配線１４に電
気的に接続されている。
【０２０１】図２７は、図２５に示した表示パネルの基
板１１上に形成されたマルチ電子ビーム源の要部平面図
である。
【０２０２】上記マルチ電子ビーム源は、ガラス基板等
からなる絶縁性の基板１１に、Ｍ本の行方向配線１３と
Ｎ本の列方向配線１４とが、少なくとも両配線の交差部
において層間絶縁層（不図示）で電気的に分離されてマ
トリクス状に配線されている。各行方向配線１３と各列
方向配線１４との間には、それぞれ表面伝導型電子放出
素子１２が冷陰極素子として電気的に接続されている。
行方向配線１３と列方向配線１４は、それぞれ図２５に
示した外部端子Ｄx1〜ＤxmとＤy1〜Ｄynとして外囲器
（気密容器）の外部に引き出されている。
【０２０３】以下に述べる各実施例においても、上述の
実施例で用いられた、電極間の導電成微粒子膜に電子放
出部を有するタイプの表面伝導型電子放出素子１２を、
Ｎ×Ｍ個（Ｎ＝３０７２、Ｍ＝１０２４）、Ｍ本の行方
向配線とＮ本の列方向配線とによりマトリクス配線（図
２５、図２７参照）したマルチ電子ビーム源を用いた。
【０２０４】まず、微粒子からなる導電性膜がＮ×Ｍ
個、マトリクス配線され、配置された基板１１’を、上
述の実施例にて述べたのと同様の方法（図２２参照）に
て作製した。ただし、以下に述べる各実施例において
は、行方向配線１３と列方向配線１４との交差部におけ
る積層順序は、下から行方向配線１３、層間絶縁層、列
方向配線１４の順となっている。
【０２０５】（実施例２−１）本実施例では、前述した
図２６に示すスペーサ２０を配置した表示パネルを作製
した。以下、図２５、２６を用いて詳述する。まず、前
述したとおり、複数の導電性膜（電子放出部形成用膜）
をマトリクス配線し、配置した基板１１をリアプレート
１５に固定した。次に、ソーダライムガラスからなる絶
縁性部材２０ａの表面のうち、外囲器（気密容器）内に
露出する４面に酸化錫からなる半導電性薄膜２０ｂを成
膜したスペーサ２０（高さ５ｍｍ、板厚２００μｍ、長
さ２０ｍｍ）を、等間隔で前記基板１１’上の列方向配
線１４上に、該列方向配線１４と平行に固定した。その
後、基板１１’の５ｍｍ上方に、内面に蛍光膜１８とメ
タルバック１９とが付設されたフェースプレート１７を
側壁１６を介し配置し、リアプレート１５、フェースプ
レート１７、側壁１６およびスペーサ２０の接合部を固
定した。
【０２０６】画像形成部材であるところの蛍光膜１８
は、図４（Ａ）に示した形状のものを採用し、Ｙ方向に
延びるストライプ形状の各色蛍光体２１ａと各色蛍光体
２１ａ間に位置するストライプ形状の黒色の導電体２１
ｂを用いた。
【０２０７】基板１１’とリアプレート１５の接合部、
リアプレート１５と側壁１６の接合部、およびフェース
プレート１７と側壁１６の接合部は、フリットガラス
（不図示）を塗布し、大気中で４００℃乃至５００℃で
１０分以上焼成することで封着した。
【０２０８】スペーサ２０は、基板１１’側では列方向
配線１４（線幅３００μｍ）上に、フェースプレート１
７側ではメタルバック１９面上で、かつ、蛍光膜１８の
黒色の導電体２１ｂ（線幅３００μｍ）領域内（図４
（Ａ）参照）に、金属等の導電材を混合した導電性フリ
ットガラス（不図示）を介して配置し、大気中で４００
℃乃至５００℃で１０分以上焼成することで、封着しか
つ電気的な接続も行った。
【０２０９】また、スペーサ２０は、清浄化したソーダ
ライムガラスからなる絶縁性部材２０ａ上に、半導電性
薄膜２０ｂとして厚さ１０００［オングストローム］の
酸化錫を、電子ビーム法を用いたイオンプレーティング
によってアルゴン・酸素雰囲気中で成膜した。このと
き、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値は、約１０の９乗
［Ω／□］であった。
【０２１０】なお、前述の封着を行う際には、各色蛍光
体２１ａと基板１１’上に配置された前述の電子放出部
形成用の各導電性膜とを対応させなくてはいけないた
め、リアプレート１５、フェースプレート１７およびス
ペーサ２０は十分な位置合わせを行った。
【０２１１】以上のようにして完成した外囲器（気密容
器）内の雰囲気を排気管（不図示）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Ｄx1〜
ＤxmとＤy1〜Ｄynを通じ、前述の電子放出部形成用の各
導電性膜に電圧を印加し、該電子放出部形成用の導電性
膜を通電処理（通電フォーミング処理）することにより
導電性膜の各々に電子放出部を形成し、図２５および図
２７に示したような、冷陰極素子１２として表面伝導型
電子放出素子が複数マトリクス配線されたマルチ電子ビ
ーム源を作製した。通電フォーミング処理は、図１２に
示した波形の電圧を印加することにより行った。
【０２１２】次に、１０のマイナス６乗［Ｔｏｒｒ］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（気密容器）の封止を行った。
【０２１３】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。
【０２１４】以上のように構成された、図２５、図２６
にに示されるような表示パネルを用いた画像表示装置に
おいて、冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２に
は、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄy1〜Ｄynを通じ、走査信
号及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印
加することにより電子を放出させ、メタルバック１９に
は、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加することにより放
出電子ビームを加速し、蛍光膜１８に電子を衝突させ、
蛍光体２１ａ（図４（Ａ）参照）を励起・発光させるこ
とで画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖへの印加電圧
Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋＶ］、配線１３、１４
間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。
【０２１５】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２からの放出
電子による発光スポットも含め、２次元状に等間隔の発
光スポット列が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー
画像表示ができた。このことは、スペーサ２０を設置し
ても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発生し
なかったことを示している。
【０２１６】（実施例２−２）本実施例において前述の
実施例２−１と異なるのは、図２６に示されたスペーサ
２０の半導電性薄膜２０ｂとして、厚さ１０００［オン
グストローム］の酸化錫を、電子ビーム法を用いたイオ
ンプレーティングによって酸素雰囲気中で成膜した点で
ある。このとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値は、
約１０の１２乗［Ω／□］であった。以上の点を除いて
は、実施例２−１と同様の表示パネルを作製した。
【０２１７】上記スペーサ２０を配設した表示パネルを
用いた画像表示装置において、各冷陰極素子（表面伝導
型電子放出素子）１２には、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄ
y1〜Ｄynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号
発生手段よりそれぞれ印加することにより電子を放出さ
せ、メタルバック１９には、高圧端子Ｈｖを通じて高圧
を印加することにより放出電子ビームを加速し、蛍光膜
１８に電子を衝突させ、蛍光体２１ａ（図４（Ａ）参
照）を励起・発光させることで画像を表示した。なお、
高圧端子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０
［ｋＶ］、配線１３、１４間への印加電圧Ｖｆは１４
［Ｖ］とした。
【０２１８】このとき、半導電性薄膜２０ｂのないスペ
ーサ２０を用いた比較実験用の画像表示装置の場合との
比較から、本実施例においても帯電防止効果が得られて
いることが確認できた。
【０２１９】（実施例２−３）本実施例において、前述
の実施例２−１と異なるのは、図２６に示されたスペー
サ２０の半導電性薄膜２０ｂとして厚さ１０００［オン
グストローム］の酸化錫を、電子ビーム法を用いたイオ
ンプレーティングによってアルゴン雰囲気中で成膜した
点である。このとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値
は、約１０の７乗［Ω／□］であった。また、本実施例
においては、メタルバック１９を設けず、代わりにフェ
ースプレート１７と蛍光膜１８との間にＩＴＯ膜からな
る透明電極を設けた。なお、ＩＴＯ膜は、黒色の導電体
２１ｂ（図４（Ａ）参照）および高圧端子Ｈｖ（図２５
参照）と電気的接続が得られるように配置された。以上
の点を除いては、実施例２−１と同様の表示パネルを作
製した。
【０２２０】上記スペーサ２０を配設した表示パネルを
用いた画像表示装置において、各例陰極素子（表面伝導
型電子放出素子）１２には、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄ
y1〜Ｄynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号
発生手段よりそれぞれ印加することにより電子を放出さ
せ、前記ＩＴＯ膜からなる透明電極には、高圧端子Ｈｖ
を通じて高圧を印加することにより放出電子ビームを加
速し、蛍光膜１８に電子を衝突させ、蛍光体２１ａ（図
４（Ａ）参照）を励起・発光させることで画像を表示し
た。なお、高圧端子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは１［ｋＶ］
以下、配線１３、１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］
とした。
【０２２１】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子１２からの放出電子による発光スポットも含
め、２次元状に等間隔の発光スポット列が形成され、鮮
明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。このこと
は、スペーサ２０を設置しても電子軌道に影響を及ぼす
ような電界の乱れは発生しなかったことを示している。
【０２２２】（実施例２−４）本実施例において、前述
の実施例２−１と異なるのは、図２６に示されたスペー
サ２０の半導電性薄膜２０ｂとしてドーパントを含む厚
さ１０００［オングストローム］の酸化錫を、電子ビー
ム法を用いたイオンプレーティングによって成膜した点
である。このとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値
は、約１０の５乗［Ω／□］であった。また、本実施例
においては、メタルバック１９を設けず、代わりにフェ
ースプレート１７と蛍光膜１８との間にＩＴＯ膜からな
る透明電極を設けた。なお、上記ＩＴＯ膜は、黒色の導
電体２１ｂ（図４（Ａ）参照）および高圧端子Ｈｖと電
気的接続が得られるように配置された。また、蛍光体２
１ａ（図４（Ａ）参照）として低速電子線用の蛍光体を
用いた。さらに、スペーサ２０の高さ、および基板１１
とフェースプレート１７との間の距離を１ｍｍとした。
以上の点を除いては、実施例２−１と同様の表示パネル
を作製した。
【０２２３】上記スペーサ２０を配設した表示パネルを
用いた画像表示装置において、各冷陰極素子（表面伝導
型電子放出素子）１２には、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄ
y1〜Ｄynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号
発生手段よりそれぞれ印加することにより電子を放出さ
せ、前記ＩＴＯ膜からなる透明電極には、高圧端子Ｈｖ
を通じて高圧を印加することにより放出電子ビームを加
速し、蛍光膜１８に電子を衝突させ、蛍光体２１ａ（図
４（Ａ）参照）を励起・発光させることで画像を表示し
た。なお、高圧端子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは１０［Ｖ］
ないし１００［Ｖ］前後、配線１３、１４間への印加電
圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。
【０２２４】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子１２からの放出電子による発光スポットも含
め、２次元状に等間隔の発光スポット列が形成され、鮮
明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。このこと
は、スペーサ２０を設置しても電子軌道に影響を及ぼす
ような電界の乱れは発生しなかったことを示している。
【０２２５】以上説明した（実施例２−１）〜（実施例
２−４）の各実施例の画像表示装置においては、次のよ
うな効果を有する。
【０２２６】まず、防止すべき帯電はスペーサ２０の表
面で発生するので、スペーサ２０としてはその表面部で
のみ帯電防止機能を持てば十分である。従って、以上の
実施例では、スペーサ２０をなす部材として、絶縁性部
材２０ａを用い、絶縁性部材２０ａの表面に半導電性薄
膜２０ｂを形成した。これにより、スペーサ２０の表面
での帯電を中和するには十分な低抵抗値を持ち、かつ装
置全体の消費電力を極端に増加させない程度のリーク電
流量に留めたスペーサ２０を実現できた。すなわち、表
面伝導型電子放出素子のような冷陰極の特徴である発熱
の少なさを損なうことなく、薄型・大面積の画像形成装
置が得られた。
【０２２７】次に、スペーサ２０の形状として、図２
５、２６の基板１１およびフェースプレート１７の法線
方向に対して、その断面形状が一様である平板状のもの
を採用したので、スペーサ２０自体によって電界が乱れ
ることはない。従って、スペーサ２０が冷陰極素子１２
からの電子軌道を遮らない限り、スペーサ２０と冷陰極
素子１２を近接して配置できるので、スペーサ２０と直
交するＹ方向に対して冷陰極素子１２を高密度に配置で
きた。しかも、リーク電流はスペーサ２０の断面の大部
分を占める絶縁性部材２０ａには流れないので、基板１
１または、フェースプレート１７に対してスペーサ２０
を尖状にして接合を行うなどの工夫をしなくても少ない
リーク電流に抑えることができた。
【０２２８】また、蛍光膜１８は、図４（Ａ）に示した
形状のものを採用し、Ｙ方向に延びるストライプ形状の
各色蛍光体（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２１ａと各色蛍光体２１ａ間
に位置するストライプ形状の黒色の導電体２１ｂを用い
たので、冷陰極素子１２をＹ方向に高密度に配置して
も、表示画像の輝度を損なうことがなかった。
【０２２９】また、各スペーサ２０は、基板１０側では
１本の列方向配線１４上に電気的に接続されており、基
板１１上の配線間での不要な電気的結合を避けることが
できた。
【０２３０】また、所望の半導電性薄膜２０ｂを設ける
ことで以上の効果を示し、帯電を防止するための複雑な
付加構造を必要としない本発明に係るスペーサ２０を、
本出願人の提案による表面伝導型電子放出素子による単
純マトリクス配線にしたマルチ電子ビーム源を用いた画
像表示装置に適用することにより、簡単な装置構成であ
りながら高品位な画像を形成できる薄型・大面積の画像
形成装置を提供できた。
【０２３１】さらに、以下で、本発明に係る別の実施例
について説明する。
【０２３２】図２８は、本発明に係る表示パネルのさら
に別の実施例の一部を破断した斜視図である。
【０２３３】図２８に示した表示パネルは、以上でこれ
までに述べた実施例とは、スペーサ２０の形状が柱状で
ある点で相違する。
【０２３４】図２８において、リアプレート１５には、
複数の冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２がマ
トリクス配線されて配置された基板１１が固定されてい
る。フェースプレート１７の内面には、蛍光膜１８と加
速電極であるメタルバック１７が形成されており、該フ
ェースプレート１７は、前記基板１１と、両者の間に絶
縁性材料からなる側壁１６を介して対向配置されてい
る。基板１１とメタルバック１９の間には、不図示の電
源により高電圧が印加される。これらリアプレート１
５、側壁１６及びフェースプレート１７は互いにフリッ
トガラス等で封着され、リアプレート１５と側壁１６と
フェースプレート１７とで外囲器（気密容器）を構成し
ている。
【０２３５】また、耐大気圧構造体として、外囲器（気
密容器）の内部には柱状のスペーサ２０が設けられてい
る。この柱状のスペーサ２０もまた、前述の実施例と同
様に、絶縁性部材の表面に半導電性の薄膜を成膜した部
材からなるもので、耐大気圧性能を維持するのに必要な
数だけ、かつ必要な間隔をおいて配置され、フェースプ
レート１７の内面のメタルバック１９および基板１１上
の行方向配線１３の表面にフリットガラス等で封着され
る。また、半導電性薄膜はフェースプレート１７の内面
のメタルバック１９及び基板１１上の行方向配線１３に
電気的に接続されている。
【０２３６】その他の構成は、上述した（実施例１−
１）〜（実施例１−４）と同様であるので、その説明は
省略する。
【０２３７】まず、微粒子からなる導電性膜がＮ×Ｍ
個、マトリクス配線され、配置された基板１１を、上述
の実施例と同様の方法（図２２参照）にて作製した。
【０２３８】（実施例３）本実施例では、前述した図２
８に示すスペーサ２０を配置した表示パネルを作製し
た。まず、前述のとおり、複数の導電性膜（電子放出部
形成用膜）をマトリクス配線し、配置した基板をリアプ
レート１５に固定した。次に、ソーダライムガラスから
なる絶縁性部材の表面のうち、外囲器内に露出する面に
酸化錫からなる半導電性薄膜を成膜した円柱状のスペー
サ２０（高さ５ｍｍ、半径１００μｍ）を、基板１１の
行方向配線１３上に等間隔で固定した。その後、基板１
１の５ｍｍ上方に、内面に蛍光膜１８とメタルバック１
９とが付設されたフェースプレート１７を側壁１６を介
し配置し、リアプレート１５、フェースプレート１７、
側壁１６およびスペーサ２０の接合部を固定した。
【０２３９】基板１１とリアプレート１５の接合部、リ
アプレート１５と側壁１６の接合部、およびフェースプ
レート１７と支持枠１６の接合部は、フリットガラス
（不図示）を塗布し、大気中で４００℃乃至５００℃で
１０分以上焼成することで封着した。
【０２４０】スペーサ２０は、基板１１側では行方向配
線１３（線幅３００μｍ）上に、フェースプレート１７
側ではメタルバック１９面上で、かつ、黒色の導電体
（線幅３００μｍ）領域内に、金属等の導電材を混合し
た導電性フリットガラス（不図示）を介して配置し、大
気中で４００℃乃至５００℃で１０分以上焼成すること
で、封着しかつ電気的な接続も行った。
【０２４１】スペーサ２０は、清浄化したソーダライム
ガラスからなる絶縁性部材上に、半導電性薄膜として厚
さ１０００［オングストローム］の酸化錫を、電子ビー
ム法を用いたイオンプレーティングによってアルゴン・
酸素雰囲気中で成膜した。このとき、半導電性薄膜の表
面抵抗値は、約１０の９乗［Ω／□］であった。
【０２４２】なお、前述の封着を行う際には、各色蛍光
体２１ａと基板１１’上に配置された前述の電子放出部
形成用の各導電性膜とを対応させなくてはいけないた
め、リアプレート１５、フェースプレート１７およびス
ペーサ２０は十分な位置合わせを行った。
【０２４３】以上のようにして完成した外囲器（気密容
器）内の雰囲気を排気管（不図示）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Ｄx1〜
ＤxmとＤy1〜Ｄynを通じ、前述の電子放出部形成用の各
導電性膜に電圧を印加し、該電子放出部形成用の導電性
膜を通電処理（通電フォーミング処理）することにより
導電性膜の各々に電子放出部を形成し、図２８に示した
ような、冷陰極素子１２として表面伝導型電子放出素子
が複数マトリクス配線されたマルチ電子ビーム源を作製
した。通電フォーミング処理は、図１２に示した波形の
電圧を印加することにより行った。
【０２４４】次に、１０のマイナス６乗［Ｔｏｒｒ］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（気密容器）の封止を行った。
【０２４５】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。
【０２４６】以上のように構成された、図２８に示され
るような表示パネルを用いた画像表示装置において、各
冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２には、容器
外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄy1〜Ｄynを通じ、走査信号及び変
調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加するこ
とにより電子を放出させ、メタルバック１９には、高圧
端子Ｈｖを通じて高圧を印加することにより放出電子ビ
ームを加速し、蛍光膜１８に電子を衝突させ、蛍光体を
励起・発光させることで画像を表示した。なお、高圧端
子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋ
Ｖ］、配線１３、１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］
とした。
【０２４７】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２からの放出
電子による発光スポットも含め、２次元状に等間隔の発
光スポット列が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー
画像表示ができた。このことは、スペーサ２０を設置し
ても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発生し
なかったことを示している。
【０２４８】以上説明した実施例３の画像表示装置にお
いては、次のような効果を有する。まず、防止すべき帯
電はスペーサ２０の表面で発生するので、スペーサ２０
としてはその表面部でのみ帯電防止機能を持てば十分で
ある。従って、本実施例では、スペーサ２０をなす部材
として、絶縁性部材を用い、絶縁性部材の表面に半導電
性薄膜を形成した。これにより、スペーサ２０の表面で
の帯電を中和するには十分な低抵抗値を持ち、かつ装置
全体の消費電力を極端に増加させない程度のリーク電流
量に留めたスペーサ２０を実現できた。すなわち、表面
伝導型電子放出素子のような冷陰極の特徴である発熱の
少なさを損なうことなく、薄型・大面積の画像形成装置
が得られた。
【０２４９】次に、スペーサ２０の形状として、基板１
１およびフェースプレート１７の法線方向に対して、そ
の断面形状が一様である柱状のものを採用したので、ス
ペーサ２０自体によって電界が乱れることはない。従っ
て、スペーサ２０が冷陰極素子（表面伝導型電子放出素
子）１２からの電子軌道を遮らない限り、スペーサ２０
と該冷陰極素子１２を近接して配置できるので、Ｘ方向
およびＹ方向に対して冷陰極素子１２を高密度に配置で
きた。しかも、リーク電流はスペーサ２０の断面の大部
分を占める絶縁性部材には流れないので、基板１１また
は、フェースプレート１７に対してスペーサ２０を尖状
にして接合を行うなどの工夫をしなくても少ないリーク
電流に抑えることができた。
【０２５０】また、各スペーサ２０は、基板１１側では
１本の行方向配線１３上に電気的に接続されており、基
板１１上の配線間での不要な電気的結合を避けることが
できた。
【０２５１】また、所望の半導電性薄膜を設けることで
以上の効果を示し、帯電を防止するための複雑な付加構
造を必要としない本発明に係るスペーサ２０を、本出願
人の提案による表面伝導型電子放出素子を単純マトリク
ス配線したマルチ電子ビーム源を用いた画像表示装置に
適用することにより、簡単な装置構成でありながら高品
位な画像を形成できる薄型・大面積の画像形成装置を提
供できた。
【０２５２】さらに、以下で詳述する実施例は、以上で
述べた実施例とは、図２９、図３０に示すとおり、側壁
１６を冷陰極素子１２に出来るだけ近接して設置すると
ともに、側壁１６の内面側に半導電性薄膜１６ｂを成膜
した点において異なっている。
【０２５３】なお、図２９は、以下で述べる実施例の画
像表示装置で用いられる表示パネルの一部を破断した斜
視図であり、図３０は、図２９に示した表示パネルの要
部断面図（Ｅ−Ｅ′断面の一部）である。
【０２５４】図２９および図３０において、リアプレー
ト１５には、複数の冷陰極素子（表面伝導型電子放出素
子）１２がマトリクス配線されて配置された基板１１が
固定されている。フェースプレート１７の内面には、蛍
光膜１８と加速電極であるメタルバック１９が形成され
ており、該フェースプレート１７は、基板１１と、両者
の間に側壁１６を介して対向配置されている。基板１１
とメタルバック１９の間には、不図示の電源により高電
圧が印加される。これらリアプレート１５、側壁１６お
よびフェースプレート１７は互いにフリットガラス等で
封着され、リアプレート１５と側壁１６とフェースプレ
ート１７とで外囲器（気密容器）を構成している。ま
た、耐大気圧構造体として、外囲器の内部には薄板状の
スペーサ２０が設けられている。
【０２５５】スペーサ２０は絶縁性部材２０ａの表面に
半導電性薄膜２０ｂを成膜した部材からなるもので、耐
大気圧性能を維持するのに必要な数だけ、かつ必要な間
隔をおいて、Ｘ方向に平行に配置され、フェースプレー
ト１７の内面のメタルバック１９および基板１１上の行
方向配線１３の表面にフリットガラス等で封着される。
また、半導電性薄膜２０ｂはフェースプレート１７の内
面のメタルバック１９および基板１１上の行方向配線１
３に電気的に接続されている。
【０２５６】側壁１６は絶縁性部材の内面側に半導電性
薄膜１６ｂを成膜した部材からなる。また、半導電性薄
膜１６ｂはリアプレート１５の内面の不図示の引き出し
電極およびフェースプレート１７の内面の、高圧端子Ｈ
ｖに接続された不図示の引き出し配線に電気的に接続さ
れている。
【０２５７】その他の構成は上述の他の実施例と同様で
あるので、その説明は省略する。
【０２５８】以下に述べる各実施例においても、上述の
実施例で用いられた、電極間の導電成微粒子膜に電子放
出部を有するタイプの表面伝導型電子放出素子１２を、
Ｎ×Ｍ個（Ｎ＝３０７２、Ｍ＝１０２４）、Ｍ本の行方
向配線とＮ本の列方向配線とによりマトリクス配線（図
２９参照）したマルチ電子ビーム源を用いた。
【０２５９】まず、微粒子からなる導電性膜がＮ×Ｍ
個、マトリクス配線され、配置された基板１１を、上述
の実施例にて述べたのと同様の方法（図２２参照）にて
作製した。
【０２６０】（実施例４）本実施例では、前述した図３
０に示すスペーサ２０と半導電性薄膜１６ｂとを配置し
た表示パネルを作製した。以下、図２９、図３０を用い
て詳述する。まず、前述したとおり、複数の導電性膜
（電子放出部形成用膜）マトリクス配線し、配置した基
板１１をリアプレート１５に固定した。次に、ソーダラ
イムガラスからなる絶縁性部材２０ａの表面のうち、外
囲器（気密容器）内に露出する４面に酸化錫からなる半
導電性薄膜２０ｂを成膜したスペーサ２０（高さ５ｍ
ｍ、板厚２００μｍ、長さ２０ｍｍ）を、等間隔で前記
基板１１上の行方向配線１３上に、該行方向配線１３と
平行に固定した。その後、基板１１の５ｍｍ上方に、内
面に蛍光膜１８とメタルバック１９とが付設されたフェ
ースプレート１７を側壁１６を介し配置し、リアプレー
ト１５、フェースプレート１７、側壁１６およびスペー
サ２０の接合部を固定した。側壁１６は、各冷陰極素子
１２から放出される電子軌道を遮らない限り、基板１１
の前記電子放出部形成用膜、及びフェースプレート１７
の蛍光膜１８に出来るだけ近付けて配置した。
【０２６１】基板１１とリアプレート１５の接合部は、
フリットガラス（不図示）を塗布し、大気中で４００℃
乃至５００℃で１０分以上焼成することで封着した。
【０２６２】また、スペーサ２０は、基板１１側では行
方向配線１３（線幅３００μｍ）上に、フェースプレー
ト１７側ではメタルバック１９面上で、かつ、蛍光膜１
８の黒色の導電体（線幅３００μｍ）領域内に、金属等
の導電材を混合した導電性フリットガラス（不図示）を
介して配置し、大気中で４００℃乃至５００℃で１０分
以上焼成することで、封着しかつ電気的な接続も行っ
た。
【０２６３】また、リアプレート１５と側壁１６の接合
部、およびフェースプレート１７と側壁１６の接合部
も、金属等の導電材を混合した導電性フリットガラス
（不図示）を介して配置し、大気中で４００℃乃至５０
０℃で１０分以上焼成することで、封着しかつ電気的な
接続も行った。側壁１６の半導電性薄膜１６４ｂは、リ
アプレート１５側ではアース電位に電気的に接続し、フ
ェースプレート１７側では高圧端子Ｈｖに電気的に接続
した。
【０２６４】スペーサ２０は、清浄化したソーダライム
ガラスからなる絶縁性部材２０ａ上に、半導電性薄膜２
０ｂとして厚さ１０００［オングストローム］の酸化錫
を、電子ビーム法を用いたイオンプレーティングによっ
てアルゴン・酸素雰囲気中で成膜した。このとき、半導
電性薄膜２０ｂの表面抵抗値は、約１０の９乗［Ω／
□］であった。
【０２６５】側壁１６は、清浄化したソーダライムガラ
スからなる絶縁性部材の内面上に、半導電性薄膜１６ｂ
として厚さ１０００［オングストローム］の酸化錫を、
電子ビーム法を用いたイオンプレーティングによってア
ルゴン・酸素雰囲気中で成膜した。このとき、半導電性
薄膜１６ｂの表面抵抗値は、約１０の９乗［Ω／□］で
あった。
【０２６６】画像形成部材であるところの蛍光膜１８
は、図２４に示すように、各色蛍光体（Ｒ、Ｇ、Ｂ）２
１ａがＹ方向に延びるストライプ形状を採用し、黒色の
導電体２１ｂとしては各色蛍光体２１ａのＲ、Ｇ、Ｂ間
だけでなく、Ｙ方向の各画素間をも分離するように配置
された蛍光膜が用いられ、スペーサ２０は、Ｘ方向に平
行な黒色の導電体２１ｂ領域（線幅３００μｍ）内にメ
タルバック１９を介して配置された。
【０２６７】なお、前述の封着を行う際には、各色蛍光
体２１ａと基板１１’上に配置された前述の電子放出部
形成用の各導電性膜４（図２２（ｈ）参照）とを対応さ
せなくてはいけないため、リアプレート１５、フェース
プレート１７およびスペーサ２０は十分な位置合わせを
行った。
【０２６８】以上のようにして完成した外囲器（気密容
器）内の雰囲気を排気管（不図示）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Ｄx1〜
ＤxmとＤy1〜Ｄynを通じ、前述の電子放出部形成用の各
導電性膜４に電圧を印加し、該電子放出部形成用の導電
性膜４を通電処理（通電フォーミング処理）することに
より導電性膜４の各々に電子放出部を形成し、図２９に
示したような、冷陰極素子１２として表面伝導型電子放
出素子が複数マトリクス配線されたマルチ電子ビーム源
を作製した。通電フォーミング処理は、図１２に示した
波形の電圧を印加することにより行った。
【０２６９】次に、１０のマイナス６乗［Ｔｏｒｒ］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（気密容器）の封止を行った。
【０２７０】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。
【０２７１】以上のように完成した、図２９、図３０に
示されるような表示パネルを用いた画像表示装置におい
て、各冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２に
は、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄy1〜Ｄynを通じ、走査信
号及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印
加することにより電子を放出させ、メタルバック１９に
は、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加することにより放
出電子ビームを加速し、蛍光膜１８に電子を衝突させ、
各色蛍光体（図２４のＲ、Ｇ、Ｂ）を励起・発光させる
ことで画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖへの印加電
圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋＶ］、配線１３、１
４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。
【０２７２】このとき、スペーサ２０および側壁１６に
近い位置にある冷陰極素子１２からの放出電子による発
光スポットも含め、２次元状に等間隔の発光スポット列
が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示がで
きた。このことは、スペーサ２０を設置しかつ側壁１６
を冷陰極素子１２に近接して配置しても、電子軌道に影
響を及ぼすような電界の乱れは発生しなかったことを示
している。
【０２７３】以上説明した実施例４の画像表示装置にお
いては、前述した各実施例で説明した効果に加えて、次
のような効果を有する。
【０２７４】まず、防止すべき帯電は基板１１上の冷陰
極素子１２に近接して配置した側壁１６の表面で発生す
るので、側壁１６としてはその表面部でのみ帯電防止機
能を持てば十分である。従って、側壁１６をなす部材と
して、絶縁性部材を用い、絶縁性部材の表面に半導電性
薄膜１６を形成した。これにより、側壁１６の表面での
帯電を中和するには十分な低抵抗値を持ち、かつ装置全
体の消費電力を極端に増加させない程度のリーク電流量
に留めた側壁１６を実現できた。すなわち、表面伝導型
電子放出素子のような冷陰極の特徴である発熱の少なさ
を損なうことなく、薄型・大面積の画像形成装置が得ら
れた。
【０２７５】また、上述の側壁１６を用いることによ
り、画像表示領域の周辺領域の部分を小さくできるの
で、装置全体を小型化できた。
【０２７６】さらに以下で、本発明に係る別の実施例に
ついて説明する。
【０２７７】図３１は、本発明に係る表示パネルのさら
に別の実施例の一部を破断した斜視図である。
【０２７８】図３１に示した表示パネルは、以上でこれ
までに述べた実施例とは、スペーサ２０と基板１１側
（例えば行方向配線１３）との当接部、およびスペーサ
２０とフェースプレート１７側（例えばメタルバック１
９）との当接部に、機械的固定と電気的接続とを良好に
するための当接部材４０を設けた点で相違する。
【０２７９】図３１において、リアプレート１５には、
複数の冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２がマ
トリクス配線され配置された基板１１が固定されてい
る。フェースプレート１７の内面には、蛍光膜１８と加
速電極であるメタルバック１９が形成されており、該フ
ェースプレート１７は、基板１１と、両者の間に絶縁性
材料からなる側壁１６を介して対向配置されている。基
板１１とメタルバック１９の間には、不図示の電源によ
り高電圧が印加される。これらリアプレート１５、側壁
１６及びフェースプレート１７は互いにフリットガラス
等で封着され、リアプレート１５と側壁１６とフェース
プレート１７とで外囲器（気密容器）を構成している。
【０２８０】また、外囲器（気密容器）の内部には、耐
大気圧構造体として薄板状のスペーサ２０が設けられて
いる。本実施例においてスペーサ２０は、絶縁性部材２
０ａの全表面に半導電性薄膜２０ｂを成膜し、かつ、基
板１１側およびフェースプレート１７側に対向する面に
導電性膜（以後、「スペーサ電極」と呼ぶ）２０ｃを形
成した部材からなるもの（図７（ｃ）参照）で、耐大気
圧のために必要な数だけ、かつ必要な間隔をおいて行方
向配線１３に平行に配置される。スペーサ２０におい
て、半導電性薄膜２０ｂとスペーサ電極２０ｃ間は、両
者の接触によって、良好な電気的導通が得られている。
【０２８１】上記スペーサ２０は、当接部材４０を介し
て、フェースプレート１７の内面のメタルバック１９お
よび基板１１上の行方向配線１３の表面に固定されてい
る。また、スペーサ２０の表面の半導電性薄膜２０ｂ
は、前記当接部材４０を介して、フェースプレート１７
の内面のメタルバック１９および基板１１上の行方向配
線１３に電気的に接続されている。
【０２８２】以下に述べる各実施例においても、上述の
実施例で用いられた、電極間の導電成微粒子膜に電子放
出部を有するタイプの表面伝導型電子放出素子１２を、
Ｎ×Ｍ個（Ｎ＝３０７２、Ｍ＝１０２４）、Ｍ本の行方
向配線とＮ本の列方向配線とによりマトリクス配線（図
３１参照）したマルチ電子ビーム源を用いた。
【０２８３】また、該マルチ電子ビーム源の作製方法に
ついては、上述の実施例と同様の方法にて行われるの
で、以下、その詳述は省略する。
【０２８４】（実施例５−１）本実施例では、図３１に
示す当接部材４０として、機械的固定機能と電気的接続
機能の両機能を兼ねる当接部材を用いた。また、図３１
に示すスペーサ２０として、図７（ｃ）に示すような、
半導電性薄膜２０ｂとスペーサ電極２０ｃを有するスペ
ーサを用いた。図３２の（ａ）、（ｂ）は、各々、本実
施例の画像表示装置の図３１のＦ−Ｆ’断面図およびＧ
−Ｇ’断面図を示す。
【０２８５】本実施例に用いるスペーサ２０（図７
（ｃ）参照）は、以下の方法で作製した。まず、清浄化
したソーダライムガラスからなる絶縁性部材２０ａの表
面全体に、半導電性薄膜２０ｂとして厚さ１０００［オ
ングストローム］の酸化錫を、電子ビーム法を用いたイ
オンプレーティングによってアルゴン・酸素雰囲気中で
成膜した。このとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値
は、約１０の９乗［Ω／□］であった。次に、スペーサ
電極２０ｃとして厚さ２０［オングストローム］のＴｉ
および厚さ１０００［オングストローム］のＡｕを、ス
パッタリングによって順次積層して成膜した。以上の工
程において、半導電性薄膜２０ｂとスペーサ電極２０ｃ
の電気的接続も得られた。
【０２８６】次に、気密容器は以下の手順で作製した。
【０２８７】まず、上記方法で作製したスペーサ２０
（高さ５ｍｍ、板厚２００μｍ、長さ２０ｍｍ）を、フ
ェースプレート１７に形成されたメタルバック１９面
に、金属等の導電材を混合した導電性フリットガラスす
なわち当接部材４０を介して配置し、大気中で４００℃
乃至５００℃で１０分以上焼成・封着することで、機械
的固定および電気的接続を行った。なお、本実施例にお
いて用いられた蛍光膜１８は、図４（Ａ）に示される蛍
光膜であり、上記スペーサ２０は、該蛍光膜１８の黒色
の導電体２１ｂの領域（線幅３００μｍ）内に、上記メ
タルバック１９を介して配置された。
【０２８８】次に、基板１１とリアプレート１５との接
合部、リアプレート１５と側壁１６の接合部、およびフ
ェースプレート１７と側壁１６の接合部は、フリットガ
ラスガラス（不図示）を塗布し、大気中で４００℃乃至
５００℃で１０分以上焼成することで封着した。このと
き、基板１１側のスペーサ電極２０ｃも、行方向配線１
３（線幅３００μｍ）上に金属等の導電材を混合した導
電性フリットガラスすなわち当接部材４０を介して配置
し、大気中で４００℃乃至５００℃で１０分以上焼成・
封着することで、機械的固定および電気的接続を行っ
た。
【０２８９】前述の封着を行う際、各色蛍光体２１ａ
（図４（Ａ）参照）と冷陰極素子（表面伝導型電子放出
素子）１２とを対応させなくてはいけないため、基板１
１、リアプレート１５、フェースプレート１７およびス
ペーサ２０は十分な位置合わせを行った。
【０２９０】以上のようにして作製した気密容器におい
て、前述した実施例同様に真空排気、フォーミング処
理、活性化処理、封止、ゲッター処理等を行った。
【０２９１】以上のように完成した表示パネルを用いた
画像表示装置において、各冷陰極素子（表面伝導型電子
放出素子）１２には、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄy1〜Ｄ
ynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号発生手
段よりそれぞれ印加することにより電子を放出させ、メ
タルバック１９には、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加
することにより放出電子ビームを加速し、蛍光膜１８に
電子を衝突させ、各色蛍光体２１ａを励起・発光させる
ことで画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖへの印加電
圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋＶ］、各配線１３、
１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。
【０２９２】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２からの放出
電子による発光スポットも含め、２次元状に等間隔の発
光スポット列が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー
画像表示ができた。このことは、スペーサ２０を設置し
ても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発生し
なかったことを示している。
【０２９３】（実施例５−２）本実施例では、図３１に
示す当接部材４０として、図３３に示すように、機械的
固定部４０ａと電気的接続部４０ｂとを別手段として有
する当接部材を用いた点で、実施例５−１と異なる。図
３３の（ａ）、（ｂ）は、各々、本実施例の画像表示装
置の図３１のＦ−Ｆ’断面図およびＧ−Ｇ’断面図を示
す。
【０２９４】本実施例に用いるスペーサ２０（図７
（ｃ）参照）は、以下の方法で作製した。まず、清浄化
したソーダライムガラスからなる絶縁性部材２０ａの表
面全体に、半導電性薄膜２０ｂとして厚さ１０００［オ
ングストローム］の酸化錫を、電子ビーム法を用いたイ
オンプレーティングによってアルゴン・酸素雰囲気中で
成膜した。このとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値
は、約１０の９乗［Ω／□］であった。次に、スペーサ
電極２０ｃとして厚さ２０［オングストローム］のＴｉ
および厚さ１０００［オングストローム］のＡｕを、ス
パッタリングによって順次積層して成膜した。以上の工
程において、半導電性薄膜２０ｂとスペーサ電極２０ｃ
の電気的接続も得られた。
【０２９５】次に、気密容器は以下の手順で作製した。
【０２９６】まず、上記方法で作製したスペーサ２０
（高さ５ｍｍ、板厚２００μｍ、長さ２０ｍｍ）を、フ
ェースプレート１７に形成されたメタルバック１９面
に、機械的固定部４０ａをなすフリットガラスおよび電
気的接続部４０ｂをなす金属等の導電材を混合した導電
性フリットガラスを介して配置し、大気中で４００℃乃
至５００℃で１０分以上焼成・封着することで、機械的
固定および電気的接続を行った。なお、本実施例におい
て用いられた蛍光膜１８は、図４（Ａ）に示される蛍光
膜であり、上記スペーサ２０は、該蛍光膜１８の黒色の
導電体２１ｂの領域（線幅３００μｍ）内に、上記メタ
ルバック１９を介して配置された。
【０２９７】次に、基板１１とリアプレート１５の接合
部、リアプレート１５と側壁１６の接合部およびフェー
スプレート１７と側壁１６の接合部は、フリットガラス
ガラス（不図示）を塗布し、大気中で４００℃乃至５０
０℃で１０分以上焼成することで封着した。このとき、
基板１１側のスペーサ電極２０ｃも、行方向配線１３
（線幅３００μｍ）上に、機械的固定部４０ａをなすフ
リットガラスおよび電気的接続部４０ｂをなす金属等の
導電材を混合した導電性フリットガラスを介して配置
し、大気中で４００℃乃至５００℃で１０分以上焼成・
封着することで、機械的固定および電気的接続を行っ
た。
【０２９８】前述の封着を行う際、各色蛍光体２１ａ
（図４（Ａ）参照）と冷陰極素子（表面伝導型電子放出
素子）１２とを対応させなくてはいけないため、基板１
１、リアプレート１５、フェースプレート１７およびス
ペーサ２０は十分な位置合わせを行った。
【０２９９】以上のようにして作製した気密容器におい
て、前述した実施例同様に真空排気、フォーミング処
理、活性化処理、封止、ゲッター処理等を行った。
【０３００】以上のように完成した表示パネルを用いた
画像表示装置において、各冷陰極素子（表面伝導型電子
放出素子）１２には、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄy1〜Ｄ
ynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号発生手
段よりそれぞれ印加することにより電子を放出させ、メ
タルバック１９には、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加
することにより放出電子ビームを加速し、蛍光膜１８に
電子を衝突させ、各色蛍光体２１ａを励起・発光させる
ことで画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖへの印加電
圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋＶ］、各配線１３、
１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。
【０３０１】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２からの放出
電子による発光スポットも含め、２次元状に等間隔の発
光スポット列が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー
画像表示ができた。このことは、スペーサ２０を設置し
ても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発生し
なかったことを示している。
【０３０２】（実施例５−３）本実施例では、図３１に
示す当接部材４０として、図３４に示すように、機械的
固定を行った後に、当接面およびその側面の一部に導電
性材料を形成することにより電気的接続を行う構成を用
いた。一方、基板１１側においては、機械的固定機能と
電気的接続機能の両機能を兼ねる当接部材を用いた。な
お、フェースプレート１７側の電気的接続のための導電
材料の形成は、気密容器形成工程中に行った。図３４の
（ａ）、（ｂ）は、各々、本実施例の画像表示装置の図
３１のＦ−Ｆ’断面図およびＧ−Ｇ’断面図を示す。
【０３０３】本実施例に用いるスペーサ２０（図７
（ｃ）参照）は、以下の方法で作製した。まず、清浄化
したソーダライムガラスからなる絶縁性部材２０ａの表
面全体に、半導電性薄膜２０ｂとして厚さ１０００［オ
ングストローム］の酸化錫を、電子ビーム法を用いたイ
オンプレーティングによってアルゴン・酸素雰囲気中で
成膜した。このとき、半導電性薄膜２０ｂの表面抵抗値
は、約１０の９乗［Ω／□］であった。次に、スペーサ
電極２０ｃとして厚さ２０［オングストローム］のＴｉ
および厚さ１０００［オングストローム］のＡｕを、ス
パッタリングによって順次積層して成膜した。以上の工
程において、半導電性薄膜２０ｂとスペーサ電極２０ｃ
の電気的接続も得られた。
【０３０４】次に、気密容器は以下の手順で作製した。
【０３０５】まず、上記方法で作製したスペーサ２０
（高さ５ｍｍ、板厚２００μｍ、長さ２０ｍｍ）を、フ
ェースプレート１７に形成されたメタルバック１９面
に、機械的固定部４０ａをなすフリットガラスを介して
配置し、大気中で４００℃乃至５００℃で１０分以上焼
成・封着することで、機械的固定を行った。次に、ディ
スペンサ等の塗布装置を用いて、機械的固定部４０ａの
表面およびメタルバック１９面と半導電性膜２０ｂにま
たがって、電気的接続部４０ｂをなすＡｇペーストを塗
布し、大気中で焼成することにより電気的接続を行っ
た。なお、本実施例においても、図４（Ａ）に示す蛍光
膜が用いられ、上記スペーサ２０は、該蛍光膜１８の黒
色の導電体２１ｂの領域（線幅３００μｍ）内に、上記
メタルバック１９を介して配置された。
【０３０６】次に、基板１１とリアプレート１５との接
合部、リアプレート１５と側壁１６の接合部、よびフェ
ースプレート１７と側壁１６の接合部は、フリットガラ
スガラス（不図示）を塗布し、大気中で４００℃乃至５
００℃で１０分以上焼成することで封着した。このと
き、基板１１側のスペーサ電極２０ｃも、行方向配線１
３（線幅３００μｍ）上に、機械的固定機能を有する不
りっとがらすおよび電気的接続機能を有する金属等の導
電材を混合した導電性フリットガラスすなわち当接部材
４０を介して配置し、大気中で４００℃乃至５００℃で
１０分以上焼成・封着することで、機械的固定および電
気的接続を行った。
【０３０７】前述の封着を行う際、各色蛍光体２１ａ
（図４（Ａ）参照）と冷陰極素子（表面伝導型電子放出
素子）１２とを対応させなくてはいけないため、基板１
１、リアプレート１５、フェースプレート１７およびス
ペーサ２０は十分な位置合わせを行った。
【０３０８】以上のようにして作製した気密容器におい
て、前述した実施例同様に真空排気、フォーミング処
理、活性化処理、封止、ゲッター処理等を行った。
【０３０９】以上のように完成した表示パネルを用いた
画像表示装置において、各冷陰極素子（表面伝導型電子
放出素子）１２には、容器外端子Ｄx1〜Ｄxm、Ｄy1〜Ｄ
ynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号発生手
段よりそれぞれ印加することにより電子を放出させ、メ
タルバック１９には、高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加
することにより放出電子ビームを加速し、蛍光膜１８に
電子を衝突させ、各色蛍光体２１ａを励起・発光させる
ことで画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖへの印加電
圧Ｖａは３［ｋＶ］ないし１０［ｋＶ］、各配線１３、
１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。
【０３１０】このとき、スペーサ２０に近い位置にある
冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子）１２からの放出
電子による発光スポットも含め、２次元状に等間隔の発
光スポット列が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー
画像表示ができた。このことは、スペーサ２０を設置し
ても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発生し
なかったことを示している。
【０３１１】以上説明した（実施例５−１）〜（実施例
５−３）の画像表示装置においては、（実施例１−１）
〜（実施例１−４）で説明した効果に加えて、次のよう
な効果を奏する。
【０３１２】まず、スペーサ２０上に形成された半導電
性薄膜２０ｂは、基板１１上およびフェースプレート１
７上に電気的に接続する必要があるが、スペーサ電極２
０ｃを設けることにより、スペーサ２０の当接面全体の
電位を安定して一定値に保つことができるので、スペー
サ電極２０ｃに電気的に接続された半導電性薄膜２０ｂ
の電位分布をより確実に所望の値に保つことができる。
【０３１３】加えて、機械的固定機能と電気的接続機能
とを有する当接部材４０を配置することにより、スペー
サ２０の機械的固定および電気的接続の両機能をより確
実なものとすることができる。
【０３１４】また、電気的接続部は１箇所あればよい
が、各々のスペーサ２０につき少なくとも３箇所設ける
ことにより、電気的接続をより確実に行うことができ
る。
【０３１５】また、電気的接続部の形成を、機械的固定
部の形成後に行う手段を提供することにより、表示パネ
ル製造工程の自由度が大きくなるので、信頼性の向上、
作製時間の短縮、製造コストの低減等に効果を発揮でき
る。
【０３１６】（実施例６）図３５は、本発明の画像形成
装置に、例えばテレビジョン放送をはじめとする種々の
画像情報源より提供される画像情報を表示できるように
構成した画像表示装置の一例を示すための図である。な
お、本表示装置は、例えばテレビジョン信号のように映
像情報と音声情報の両方を含む信号を受信する場合に
は、当然映像の表示と同時に音声を再生するものである
が、本発明の特徴と直接関係しない音声情報の受信、分
離、再生、処理、記憶等に関する回路やスピーカー等に
ついては説明を省略する。
【０３１７】以下、画像信号の流れに沿って各部を説明
してゆく。
【０３１８】まず、ＴＶ信号受信回路５１３は、例えば
電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝送
されるＴＶ画像信号を受信するための回路である。受信
するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、例え
ば、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式などの
諸方式でも良い。また、これらよりさらに多数の走査線
よりなるＴＶ信号（例えばＭＵＳＥ方式を始めとするい
わゆる高品位ＴＶ）は、大面積化や大画素数化に適した
本発明の画像形成装置を用いたディスプレイパネル５０
０の利点を生かすのに好適な信号源である。ＴＶ信号受
信回路５１３で受信されたＴＶ信号は、デコーダ５０４
に出力される。
【０３１９】また、画像ＴＶ信号受信回路５１２は、例
えば同軸ケーブルや光ファイバーなどのような有線伝送
系を用いて伝送されるＴＶ画像信号を受信するための回
路である。ＴＶ信号受信回路５１３と同様に、受信する
ＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、また本回
路で受信されたＴＶ信号もデコーダ５０４に出力され
る。
【０３２０】また、画像入力インターフェース回路５１
１は、例えばＴＶカメラや画像読取スキャナーなどの画
像入力装置から供給される画像信号を取り込むための回
路で、取り込まれた画像信号はデコーダ５０４に出力さ
れる。
【０３２１】また、画像メモリインターフェース回路５
１０は、ビデオテープレコーダ（以下ＴＶＲと略す）に
記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取り
込まれた画像信号はデコーダ５０４に出力される。
【０３２２】また、画像メモリインターフェース回路５
０９は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取
り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ
５０４に出力される。
【０３２３】また、画像メモリインターフェース回路５
０８は、いわゆる静止画ディスクのように、静止画像デ
ータを記憶している装置から画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた静止画像データはデコーダ５０４
に出力される。
【０３２４】また、入出力インターフェース回路５０５
は、本表示装置と、外部のコンピュータ、コンピュータ
ネットワークもしくはプリンタなどの出力装置とを接続
するための回路である。画像データや文字・図形情報の
入出力を行うのはもちろんのこと、場合によっては本表
示装置の備えるＣＰＵ５０６と外部との間で制御信号や
数値データの入出力などを行うことも可能である。
【０３２５】また、画像生成回路５０７は、入出力イン
ターフェース回路５０５を介して外部から入力される画
像データや文字・図形情報や、あるいはＣＰＵ５０６よ
り出力される画像データや文字・図形情報に基づき表示
用画像データを生成するための回路である。本回路の内
部には、例えば画像データや文字・図形情報を蓄積する
ための書き換え可能メモリや、文字コードに対応する画
像パターンが記憶されている読み出し専用メモリや、画
像処理を行うためのプロセッサなどを初めとして画像の
生成に必要な回路が組み込まれている。
【０３２６】画像生成回路５０７により生成された表示
用画像データは、デコーダ５０４に出力されるが、場合
によっては入出力インターフェース回路５０５を介して
外部のコンピュータネットワークやプリンタに出力する
ことも可能である。
【０３２７】また、ＣＰＵ５０６は、主として本表示装
置の動作制御や、表示画像の生成、選択、編集に関わる
作業を行なう。
【０３２８】例えば、マルチプレクサ５０３に制御信号
を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を適
宜選択したり組み合わせたりする。また、その際には表
示する画像信号に応じてディスプレイパネルコントロー
ラ５０２に対して制御信号を発生し、画像表示周波数や
走査方法（例えばインターレースかノンインターレース
か）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜制
御する。
【０３２９】また、画像生成回路５０７に対して画像デ
ータや文字・図形情報を直接出力したり、あるいは入出
力インターフェース回路５０５を介して外部のコンピュ
ータやメモリをアクセスして画像データや文字・図形情
報を入力する。
【０３３０】なお、ＣＰＵ５０６は、むろんこれ以外の
目的の作業にも関わるものであってもよい。例えば、パ
ーソナルコンピュータやワードプロセッサなどのよう
に、情報を生成したり処理する機能に直接関わってもよ
い。
【０３３１】あるいは、前述したように入出力インター
フェース回路５０５を介して外部のコンピューターネッ
トワークと接触し、例えば数値計算などの作業を外部機
器と協同して行なってもよい。
【０３３２】また、入力部５１４は、ＣＰＵ５０６に使
用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを入力す
るためのものであり、例えばキーボードやマウスの他、
ジョイステック、バーコードリーダー、音声認識装置な
ど多様な入力機器を用いることが可能である。
【０３３３】また、デコーダ５０４は、画像生成回路５
０７ないしＴＶ信号受信回路５１３より入力される種々
の画像信号を３原色信号、または輝度信号とＩ信号、Ｑ
信号に逆変換するための回路である。なお、同図中に点
線で示すように、デコーダ５０４は内部に画像メモリを
備えるのが望ましい。これは、例えばＭＵＳＥ方式をは
じめとして、逆変換するに際して画像メモリを必要とす
るようなテレビ信号を扱うためである。また、画像メモ
リを備えることにより、静止画の表示が容易になる、あ
るいは画像生成回路５０７およびＣＰＵ５０６と協同し
て画像の間引き、補間、拡大、縮小、合成をはじめとす
る画像処理や編集が容易に行なえるようになるという利
点が生まれるからである。
【０３３４】また、マルチプレクサ５０３はＣＰＵ５０
６より入力される制御信号に基づき表示画像を適宜選択
するものである。すなわち、マルチプレクサ５０３はデ
コーダ５０４から入力される逆変換された画像信号のう
ちから所望の画像信号を選択して駆動回路５０１に出力
する。その場合には、一画面表示時間内で画像信号を切
り換えて選択することにより、いわゆる多画面テレビの
ように、一画面を複数の領域に分けて領域によって異な
る画像を表示することも可能である。
【０３３５】また、ディスプレイパネルコントローラ５
０２は、ＣＰＵ５０６より入力される制御信号に基づき
駆動回路５０１の動作を制御するための回路である。
【０３３６】まず、ディスプレイパネル５００の基本的
な動作に関わるものとして、例えばディスプレイパネル
５００の駆動用電源（不図示）の動作シーケンスを制御
するための信号を駆動回路５０１に対して出力する。
【０３３７】また、ディスプレイパネル５００の駆動方
法に関わるものとして、例えば画面表示周波数や走査方
法（例えばインターレースかノンインターレースか）を
制御するための信号を駆動回路５０１に対して出力す
る。
【０３３８】また、場合によっては表示画像の輝度、コ
ントラスト、色調、シャープネスといった画質の調整に
関わる制御信号を駆動回路５０１に対して出力する場合
もある。
【０３３９】また、駆動回路５０１は、ディスプレイパ
ネル５００に印加する駆動信号を発生するための回路で
あり、マルチプレクサ５０３から入力される画像信号
と、ディスプレイパネルコントローラ５０２より入力さ
れる制御信号に基づいて動作するものである。
【０３４０】以上、各部の機能を説明したが、図３５に
例示した構成により、本表示装置においては多様な画像
情報源より入力される画像情報をディスプレイパネル５
００に例示することが可能である。すなわち、テレビジ
ョン放送をはじめとする各種の画像信号はデコーダ５０
４において逆変換された後、マルチプレクサ５０３にお
いて適宜選択され、駆動回路５０１に入力される。一
方、ディスプレイコントローラ５０２は、表示する画像
信号に応じて駆動回路５０１の動作を制御するための制
御信号を発生する。駆動回路５０１は、上記画像信号と
制御信号に基づいてディスプレイパネル５００に駆動信
号を印加する。これにより、ディスプレイパネル５００
において画像が表示される。これらの一連の動作は、Ｃ
ＰＵ５０６により統括的に制御される。
【０３４１】また、本表示装置においては、デコーダ５
０４に内蔵する画像メモリや、画像生成回路５０７およ
びＣＰＵ５０６が関与することにより、単に複数の画像
情報の中から選択したものを表示するだけでなく、表示
する画像情報に対して、例えば拡大、縮小、回転、移
動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、画像の縦横比
変換などをはじめとする画像処理や、合成、消去、接
続、入れ替え、はめ込みなどをはじめとする画像編集を
行なうことも可能である。また、本実施例の説明では、
特に触れなかったが、上記画像処理や画像編集と同様
に、音声情報に関しても処理や編集を行なうための専用
回路を設けてもよい。
【０３４２】従って、本表示装置は、テレビジョン放送
の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止画像及び動画
像を扱う画像編集機器、コンピュータの端末機器、ワー
ドプロセッサをはじめとする事務用端末機器、ゲーム機
などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業用あ
るいは民生用として極めて応用範囲が広い。
【０３４３】尚、上記図３５は、本発明による画像形成
装置を用いた表示装置の構成の一例を示したに過ぎず、
これのみに限定されるものでないことは言うまでもな
い。例えば図３５の構成要素のうち使用目的上必要のな
い機能に関わる回路は省いても差し支えない。またこれ
とは逆に、使用目的によってはさらに構成要素を追加し
てもよい。例えば、本表示装置をテレビ電話機として応
用する場合には、テレビカメラ、音声マイク、照明機、
モデムを含む送受信回路などを構成要素に追加するのが
好適である。
【０３４４】本表示装置においては、とりわけ本発明に
よる画像形成装置の薄型化が容易なため、表示装置の奥
行きを小さくすることができる。それに加えて、大画面
化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れるため、本表
示装置は臨場感あふれ迫力に富んだ画像を視認性良く表
示することが可能である。
【０３４５】（その他の実施例）本発明は、冷陰極型電
子放出素子であれば、表面伝導型電子放出素子に限ら
ず、いずれの電子放出素子に対しても適用できる。具体
例としては、本出願人による特開昭６３−２７４０４７
号公報に記載されたような、対向する一対の電極を電子
源を成す基板面に沿って構成した電界放出型（ＦＥ型）
の電子放出素子や、金属／絶縁層／金属型（ＭＩＭ型）
がある。
【０３４６】また、本発明は、単純マトリクス型以外の
電子源を用いた画像形成装置に対しても適用できる。例
えば、本出願人による特開平２−２５７５５１号公報等
に記載されたような制御電極を用いて表面伝導型電子放
出素子の選択を行う画像形成装置において、フェースプ
レートと制御電極間、あるいは電子源と制御電極間等に
上記のような支持部材を用いた場合である。
【０３４７】さらに、上述した実施例では、スペーサや
側壁は、絶縁性部材の表面に半導電性膜を形成したもの
の例を示したが、スペーサや側壁自体が半導電性を有す
るものであってもよい。この場合は、もちろんスペーサ
や側壁の表面に半導電性膜を形成する必要はない。
【０３４８】また、本発明の思想によれば、表示用とし
て好適な画像形成装置に限るものでなく、感光性ドラム
と発光ダイオード等で構成された光プリンタの発光ダイ
オード等の代替の発光源として、上述の画像形成装置を
用いることもできる。またこの際、上述のＭ本の行方向
配線とＮ本の列方向配線を、適宜選択することで、ライ
ン状発光源だけでなく、２次元状の発光源としても応用
できる。この場合、画像形成部材としては、以上の実施
例で用いた蛍光体のような、直接発光する物質に限るも
のではなく、電子の帯電による潜像画像が形成されるよ
うな部材を用いることもできる。
【０３４９】また、本発明の思想によれば、例えば電子
顕微鏡等のように、電子源からの放出電子の被照射部材
が、画像形成部材以外の部材である場合についても、本
発明は適用できる。従って、本発明は被照射部材を特定
しない電子線発生装置としての形態もとり得る。
【０３５０】
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
【０３５１】本発明の電子線装置は、スペーサの表面
に、電子源および電極、あるいは互いに異なる電位が印
加される少なくとも２つの電極に対して電気的に接続さ
れる半導電性膜を有することにより、スペーサの帯電が
防止され、電子放出素子から放出される電子軌道のずれ
を防止できる。
【０３５２】また、スペーサの、他の部材との当接を、
例えば、機械的固定機能と電気的接続機能とを兼ね備え
る部材や、両機能を別々に担う２種類の部材からなる当
接部材によって行うことで、スペーサの上記電気的接続
を良好に行いつつも、機械的接合強度を保つことができ
る。
【０３５３】さらに、半導電性膜の表面抵抗値を１０5
〜１０12［Ω／□］とすることで、スペーサの表面の帯
電を中和するには十分な低抵抗値を持ち、かつ、装置全
体の消費電力を極端に増加させない程度のリーク電流量
に留めた電子線装置を実現できる。すなわち、冷陰極型
の電子放出素子の特徴である発熱の少なさが損なわれな
い。従って、これを画像形成装置に適用した場合には、
薄型・大面積の画像形成装置を得ることができる。
【０３５４】また、電子放出素子として冷陰極型の電子
放出素子を用いることで、省電力で応答速度が速く、し
かも大型の電子線装置を構成することができる。その中
でも特に表面伝導型電子放出素子は、素子構造が単純
で、かつ複数の素子を容易に配置することができるの
で、電子放出素子として表面伝導型電子放出素子を用い
ることで、構造が簡単で、しかも大型の電子線装置が達
成できる。
【０３５５】また、複数個の電子放出素子を複数本の行
方向配線と復数本の列方向配線とでマトリクス配線する
ことで、行方向と列方向に適当な駆動信号を与えること
で多数の電子放出素子を選択し電子放出量を制御し得る
ので、基本的には他の制御電極を付加することなく電子
源を１枚の基板上で容易に構成できる。この場合、スペ
ーサ表面の半導電性膜が、行方向配線または列方向配線
と電気的に接続されることで、電子源上の配線間での不
要な電気的結合を避けることができる。また、スペーサ
を矩形状とし、その長手方向と配線とが平行になるよう
に配置することで、電子放出素子からの電子軌道を遮る
ことなくスペーサを配置することができる。
【０３５６】特に、本発明の画像形成装置を、電子をタ
ーゲットに照射して画像を形成する画像形成装置に適用
することによって、上述したように電子放出素子から放
出される電子の軌道が安定し、発光位置のずれのない良
好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２に示した画像形成装置のスペーサ近傍のＡ
−Ａ′線断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一部を破断した斜
視図である。
【図３】図１に示した画像形成装置の電子源の要部平面
図である。
【図４】蛍光膜の構成を説明するための図である。
【図５】図１に示した画像形成装置における電子および
散乱粒子の軌跡を説明するための図で、スペーサ近傍の
電子放出部をＹ方向からみた図である。
【図６】図１に示した画像形成装置における電子の軌跡
を説明するための図で、スペーサ近傍の電子放出部をＸ
方向からみた図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置に設けられるスペー
サの断面図である。
【図８】スペーサに当接部材を設けて配置される場合を
示す断面図である。
【図９】本発明に係る表面伝導型電子放出素子の構成を
示す模式的平面図および断面図である。
【図１０】本発明に係る表面伝導型電子放出素子の構成
を示す模式的平面図および断面図である。
【図１１】本発明に係る表面伝導型電子放出素子の製造
方法の一例を工程順に示した図である。
【図１２】通電フォーミング電圧波形の一例を示す図で
ある。
【図１３】通電活性化の電圧波形の一例を示す図であ
る。
【図１４】本発明に係る垂直型の表面伝導型電子放出素
子の構成の一例を示す模式図である。
【図１５】本発明に係る垂直型の表面伝導型電子放出素
子の構成の他の例を示す模式図である。
【図１６】本発明に係る垂直型の表面伝導型電子放出素
子の製造方法の一例を工程順に示した図である。
【図１７】表面伝導型電子放出素子の基本的特性を説明
するための図である。
【図１８】本発明に係る画像形成装置の駆動回路の概略
構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明に係る画像形成装置の電子源の一部回
路図である。
【図２０】本発明に係る画像形成装置の駆動方法を説明
するための原画像の一例を示す図である。
【図２１】本発明に係る画像形成装置の駆動電圧が印加
された電子源の一部回路図である。
【図２２】本発明に係る画像形成装置の電子源の製造方
法の一例を工程を順に示した図である。
【図２３】電子放出部形成用薄膜を形成する際に用いら
れるマスクの一例の平面図である。
【図２４】蛍光膜の他の構成例を説明するための図であ
る。
【図２５】本発明に係る画像形成装置の別の実施例の一
部を破断した斜視図である。
【図２６】図２５に示した画像形成装置のスペーサ近傍
のＣ−Ｃ′線断面図である。
【図２７】図２５に示した画像形成装置の電子源の要部
平面図である。
【図２８】本発明に係る画像形成装置のさらに別の実施
例の一部を破断した斜視図である。
【図２９】本発明に係る画像形成装置のさらに別の実施
例の一部を破断した斜視図である。
【図３０】図２９に示した画像形成装置のスペーサ及び
支持枠近傍のＥ−Ｅ′線断面図である。
【図３１】本発明に係る画像形成装置のさらに別の実施
例の一部を破断した斜視図である。
【図３２】図３１に示した画像形成装置のスペーサの取
付構造の一例のＦ−Ｆ’断面図およびＧ−Ｇ’断面図で
ある。
【図３３】図３１に示した画像形成装置のスペーサの取
付構造の他の例のＦ−Ｆ’断面図およびＧ−Ｇ’断面図
である。
【図３４】図３１に示した画像形成装置のスペーサの取
付構造のさらに他の例のＦ−Ｆ’断面図およびＧ−Ｇ’
断面図である。
【図３５】本発明に係る画像形成装置を用いた画像表示
装置の一例のブロック図である。
【図３６】従来の表面伝導型電子放出素子の平面図であ
る。
【図３７】従来のＦＥ素子の断面図である。
【図３８】従来のＭＩＭ素子の断面図である。
【符号の説明】
１、１１、１１’ 基板 ２、３ 素子電極 ４ 導電性膜 ５ 電子放出部 １２ 冷陰極素子（表面伝導型電子放出素子） １３ 行方向配線 １４ 列方向配線 １５ リアプレート １６ 側壁 １７ フェースプレート １８ 蛍光膜 １９ メタルバック ２０ スペーサ ２０ａ 絶縁性部材 ２０ｂ 半導電性薄膜 ２０ｃ 導電性膜（スペーサ電極） ２１ａ 蛍光体 ２１ｂ 黒色の導電体 ４０ 当接部材 ４０ａ 機械的固定部 ４０ｂ 電気的接続部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 左納 義久 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５−266807（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−7811（ＪＰ，Ａ)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の配線と、前記複数の配線に接続さ
    れた複数の電子放出素子とを有する電子源と、前記電子
    源より放出された電子を制御する電極と、前記電子源よ
    り放出される電子が照射されるターゲットと、前記電子
    源と前記電極との間に配置された半導電性を有するスペ
    ーサと、を備える電子線装置であって、 前記スペーサは、前記配線及び前記電極に接触して電気
    的に接続されているとともに、一つのスペーサが複数の
    前記配線と接しないように一つの前記配線上に配置され
    ていることを特徴とする電子線装置。
  2. 【請求項２】 複数の配線と、前記複数の配線に接続さ
    れた複数の電子放出素子とを有する電子源と、前記電子
    源より放出された電子を制御する電極と、前記電子源よ
    り放出される電子が照射されるターゲットと、前記電子
    源と前記電極との間に配置された半導電性を有する複数
    のスペーサと、を備える電子線装置であって、 前記複数のスペーサは、前記配線及び前記電極に接触し
    て電気的に接続されているとともに、各々のスペーサが
    複数の前記配線と接しないように一つの前記配線上に配
    置されていることを特徴とする電子線装置。
  3. 【請求項３】 前記一つの配線上には、複数の柱状のス
    ペーサが配置されている請求項１または２に記載の電子
    線装置。
  4. 【請求項４】前記スペーサは、絶縁性部材の表面に半導
    電性膜を有する請求項１〜３のいずれかに記載の電子線
    装置。
  5. 【請求項５】 前記スペーサは、前記電子源および前記
    電極との当接面に導電性膜を有する請求項１ないし請求
    項４のいずれかに記載の電子線装置。
  6. 【請求項６】 前記スペーサは、長手方向が前記配線と
    平行になるように前記配線と前記電極との間に配置され
    た矩形形状のスペーサである請求項１または２に記載の
    電子線装置。
  7. 【請求項７】 前記電極は、前記ターゲットに配設され
    ている請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電子
    線装置。
  8. 【請求項８】 前記電子源は、複数の行方向配線と複数
    の列方向配線とでマトリクス配線された複数の電子放出
    素子を有し、前記スペーサは、前記行方向配線あるいは
    列方向配線と前記電極との間に接触して配置されている
    請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の電子線装
    置。
  9. 【請求項９】 前記電極は、前記電子源から放出される
    電子を加速する加速電極である請求項１ないし８のいず
    れか１項に記載の電子線装置。
  10. 【請求項１０】 前記スペーサは、１０5［Ω／□］〜
    １０12［Ω／□］の表面抵抗値を有する請求項１ないし
    ９のいずれか１項に記載の電子線装置。
  11. 【請求項１１】 前記電子放出素子は、冷陰極素子であ
    る請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の電子線装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記電子放出素子は、電極間に、電子
    放出部を含む導電性膜を有する電子放出素子である請求
    項１ないし１１のいずれか１項に記載の電子線装置。
  13. 【請求項１３】 前記電子放出素子は、表面伝導型電子
    放出素子である請求項１ないし１２のいずれか１項に記
    載の電子線装置。
  14. 【請求項１４】 前記ターゲットに、入力信号に応じて
    前記電子放出素子から放出された電子を照射して画像を
    形成する画像形成装置である請求項１ないし１３のいず
    れか１項に記載の電子線装置。
  15. 【請求項１５】 前記ターゲットが、蛍光体である請求
    項１３に記載の電子線装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6963171B2 (en) 2002-12-20 2005-11-08 Hitachi, Ltd. Cold cathode type flat panel display
US7427827B2 (en) 2005-01-19 2008-09-23 Hitachi Displays, Ltd. Image display device and manufacturing method of the same

Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU665006B2 (en) * 1991-07-17 1995-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Image-forming device
CA2126509C (en) * 1993-12-27 2000-05-23 Toshikazu Ohnishi Electron-emitting device and method of manufacturing the same as well as electron source and image-forming apparatus
JP3222357B2 (ja) * 1994-06-09 2001-10-29 キヤノン株式会社 画像形成装置及びその製造方法
USRE40103E1 (en) * 1994-06-27 2008-02-26 Canon Kabushiki Kaisha Electron beam apparatus and image forming apparatus
JP3305166B2 (ja) * 1994-06-27 2002-07-22 キヤノン株式会社 電子線装置
US5486126A (en) * 1994-11-18 1996-01-23 Micron Display Technology, Inc. Spacers for large area displays
JP3624041B2 (ja) * 1995-01-06 2005-02-23 キヤノン株式会社 導電性フリットを用いた画像表示装置
JP3083076B2 (ja) * 1995-04-21 2000-09-04 キヤノン株式会社 画像形成装置
US5716251A (en) * 1995-09-15 1998-02-10 Micron Display Technology, Inc. Sacrificial spacers for large area displays
JPH09167583A (ja) * 1995-12-15 1997-06-24 Futaba Corp 表示装置
US5916004A (en) * 1996-01-11 1999-06-29 Micron Technology, Inc. Photolithographically produced flat panel display surface plate support structure
WO1997026674A1 (en) * 1996-01-15 1997-07-24 Philips Electronics N.V. Thin-panel picture display device
US5705079A (en) * 1996-01-19 1998-01-06 Micron Display Technology, Inc. Method for forming spacers in flat panel displays using photo-etching
US5811927A (en) * 1996-06-21 1998-09-22 Motorola, Inc. Method for affixing spacers within a flat panel display
KR100252455B1 (ko) 1996-10-07 2000-04-15 미다라이 후지오 영상 형성 장치 및 그 구동 방법
US5984746A (en) 1996-12-12 1999-11-16 Micron Technology, Inc. Attaching spacers in a display device
US5851133A (en) 1996-12-24 1998-12-22 Micron Display Technology, Inc. FED spacer fibers grown by laser drive CVD
EP0851457B1 (en) * 1996-12-25 2004-08-11 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
AU742548B2 (en) 1996-12-26 2002-01-03 Canon Kabushiki Kaisha A spacer and an image-forming apparatus, and a manufacturing method thereof
CN1127750C (zh) * 1996-12-27 2003-11-12 佳能株式会社 减少电荷的薄膜,图象形成装置及其制造方法
US5888112A (en) * 1996-12-31 1999-03-30 Micron Technology, Inc. Method for forming spacers on a display substrate
JPH10312739A (ja) * 1997-03-10 1998-11-24 Pioneer Electron Corp 電子放出素子及びこれを用いた表示装置
US6787983B2 (en) 1997-03-14 2004-09-07 Canon Kabushiki Kaisha Image-forming apparatus
EP0866490B1 (en) * 1997-03-21 2004-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Image-forming apparatus
JP3199682B2 (ja) 1997-03-21 2001-08-20 キヤノン株式会社 電子放出装置及びそれを用いた画像形成装置
JPH10326579A (ja) 1997-03-28 1998-12-08 Canon Inc 画像形成装置とその製造方法
JP3234188B2 (ja) 1997-03-31 2001-12-04 キヤノン株式会社 画像形成装置とその製造方法
JP3703287B2 (ja) 1997-03-31 2005-10-05 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP3195290B2 (ja) * 1997-03-31 2001-08-06 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP3187367B2 (ja) 1997-03-31 2001-07-11 キヤノン株式会社 電子装置及びそれを用いた画像形成装置
US6013980A (en) * 1997-05-09 2000-01-11 Advanced Refractory Technologies, Inc. Electrically tunable low secondary electron emission diamond-like coatings and process for depositing coatings
US5920151A (en) * 1997-05-30 1999-07-06 Candescent Technologies Corporation Structure and fabrication of electron-emitting device having focus coating contacted through underlying access conductor
US5872424A (en) * 1997-06-26 1999-02-16 Candescent Technologies Corporation High voltage compatible spacer coating
US6366014B1 (en) * 1997-08-01 2002-04-02 Canon Kabushiki Kaisha Charge-up suppressing member, charge-up suppressing film, electron beam apparatus, and image forming apparatus
US6075323A (en) * 1998-01-20 2000-06-13 Motorola, Inc. Method for reducing charge accumulation in a field emission display
US6506087B1 (en) 1998-05-01 2003-01-14 Canon Kabushiki Kaisha Method and manufacturing an image forming apparatus having improved spacers
JP3305283B2 (ja) 1998-05-01 2002-07-22 キヤノン株式会社 画像表示装置及び前記装置の制御方法
JP3057081B2 (ja) 1998-05-18 2000-06-26 キヤノン株式会社 気密容器の製造方法および該気密容器を用いる画像形成装置の製造方法
US6051937A (en) * 1998-05-29 2000-04-18 Candescent Technologies Corporation Voltage ratio regulator circuit for a spacer electrode of a flat panel display screen
JP3073491B2 (ja) * 1998-06-24 2000-08-07 キヤノン株式会社 電子線装置とこれを用いた画像形成装置及び電子線装置で用いる部材の製造方法
JP3302341B2 (ja) 1998-07-02 2002-07-15 キヤノン株式会社 帯電緩和膜及び電子線装置及び画像形成装置及び画像形成装置の製造方法
JP3689598B2 (ja) 1998-09-21 2005-08-31 キヤノン株式会社 スペーサの製造方法および前記スペーサを用いた画像形成装置の製造方法
JP4115051B2 (ja) 1998-10-07 2008-07-09 キヤノン株式会社 電子線装置
JP4115050B2 (ja) 1998-10-07 2008-07-09 キヤノン株式会社 電子線装置およびスペーサの製造方法
EP1130617B1 (en) * 1998-10-14 2011-06-15 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing an image-forming device
US6617772B1 (en) 1998-12-11 2003-09-09 Candescent Technologies Corporation Flat-panel display having spacer with rough face for inhibiting secondary electron escape
US6403209B1 (en) 1998-12-11 2002-06-11 Candescent Technologies Corporation Constitution and fabrication of flat-panel display and porous-faced structure suitable for partial or full use in spacer of flat-panel display
JP3466981B2 (ja) 1999-02-17 2003-11-17 キヤノン株式会社 電子線装置およびスペーサの製造方法
JP3592236B2 (ja) 1999-02-24 2004-11-24 キヤノン株式会社 電子線装置及び画像形成装置
JP3507393B2 (ja) 1999-02-25 2004-03-15 キヤノン株式会社 スペーサの製造方法および電子源装置の製造方法
JP3397738B2 (ja) * 1999-02-25 2003-04-21 キヤノン株式会社 電子源および画像形成装置
EP2161735A3 (en) 1999-03-05 2010-12-08 Canon Kabushiki Kaisha Image formation apparatus
WO2000060568A1 (fr) * 1999-04-05 2000-10-12 Canon Kabushiki Kaisha Source d'électrons et dispositif de formation d'images
US6155900A (en) 1999-10-12 2000-12-05 Micron Technology, Inc. Fiber spacers in large area vacuum displays and method for manufacture
US6653777B1 (en) * 1999-11-24 2003-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Image display apparatus
JP2002157959A (ja) 2000-09-08 2002-05-31 Canon Inc スペーサの製造法およびこのスペーサを用いた画像形成装置の製造方法
JP3814527B2 (ja) * 2000-12-06 2006-08-30 キヤノン株式会社 画像表示装置
JP3667301B2 (ja) 2001-06-15 2005-07-06 キヤノン株式会社 真空容器および該真空容器を用いた画像形成装置の製造方法
JP3695703B2 (ja) * 2001-10-25 2005-09-14 株式会社日立製作所 電気めっき方法、電気めっき装置及び半導体装置の製造方法及び製造装置
JP3564120B2 (ja) 2002-10-30 2004-09-08 キヤノン株式会社 表示装置の容器及び電子線装置の各製造方法
JP2004213983A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Canon Inc 画像形成装置
JP4098121B2 (ja) * 2003-03-03 2008-06-11 株式会社日立製作所 平面型表示装置
SG126743A1 (en) * 2003-03-10 2006-11-29 Inventio Ag Method for the operation of a lift installation
US7138758B2 (en) * 2003-05-15 2006-11-21 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having a high-resistance coated spacer in electrical contact with wirings components at predetermined intervals
EP1484782A3 (en) * 2003-06-06 2009-04-22 Canon Kabushiki Kaisha Electron beam apparatus, and method for manufacturing a spacer used for the same
JP4773812B2 (ja) * 2003-06-06 2011-09-14 キヤノン株式会社 スペーサの製造方法
JP3970223B2 (ja) * 2003-08-12 2007-09-05 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP3944211B2 (ja) * 2004-01-05 2007-07-11 キヤノン株式会社 画像表示装置
US7459841B2 (en) 2004-01-22 2008-12-02 Canon Kabushiki Kaisha Electron beam apparatus, display apparatus, television apparatus, and spacer
CN100533646C (zh) * 2004-06-01 2009-08-26 佳能株式会社 图像显示装置
JP2006019247A (ja) * 2004-06-01 2006-01-19 Canon Inc 画像表示装置
JP3927972B2 (ja) 2004-06-29 2007-06-13 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP4481892B2 (ja) * 2004-06-30 2010-06-16 キヤノン株式会社 画像表示装置
JP2006059728A (ja) * 2004-08-23 2006-03-02 Hitachi Ltd 平面型表示装置
JP4594076B2 (ja) * 2004-12-27 2010-12-08 キヤノン株式会社 画像表示装置
JP2006202523A (ja) * 2005-01-18 2006-08-03 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置
JP2006244745A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Hitachi Ltd 表示パネル
KR20070046661A (ko) * 2005-10-31 2007-05-03 삼성에스디아이 주식회사 전자 방출 표시 디바이스
JP2007184150A (ja) * 2006-01-06 2007-07-19 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置
JP2007294131A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Hitachi Displays Ltd 自発光型表示装置
JP2007311329A (ja) 2006-05-19 2007-11-29 Samsung Sdi Co Ltd 発光装置、発光装置の電子放出ユニット製造方法、及び表示装置
US20080048551A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-28 Yuuichi Kijima Image display device
KR100850562B1 (ko) * 2007-03-28 2008-08-06 재단법인 구미전자정보기술원 전계 방출 디스플레이
RU2760843C1 (ru) * 2018-03-23 2021-11-30 Абб Пауэр Гридс Свитцерланд Аг Способ изготовления электросилового устройства, электросиловое устройство и использование электросилового устройства

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3036671A1 (de) * 1980-09-29 1982-05-13 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Flacher bildschirm, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
JPS57118355A (en) * 1981-01-14 1982-07-23 Toshiba Corp Plate-like displayer
US4904895A (en) * 1987-05-06 1990-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Electron emission device
US5066883A (en) * 1987-07-15 1991-11-19 Canon Kabushiki Kaisha Electron-emitting device with electron-emitting region insulated from electrodes
JPS6431332A (en) 1987-07-28 1989-02-01 Canon Kk Electron beam generating apparatus and its driving method
JP2622842B2 (ja) * 1987-10-12 1997-06-25 キヤノン株式会社 電子線画像表示装置および電子線画像表示装置の偏向方法
JP2630988B2 (ja) * 1988-05-26 1997-07-16 キヤノン株式会社 電子線発生装置
JP3044382B2 (ja) * 1989-03-30 2000-05-22 キヤノン株式会社 電子源及びそれを用いた画像表示装置
JPH02257551A (ja) * 1989-03-30 1990-10-18 Canon Inc 画像形成装置
DE69009307T3 (de) * 1989-06-19 2004-08-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Anzeigevorrichtung mit flachem Bildschirm.
JP2967288B2 (ja) * 1990-05-23 1999-10-25 キヤノン株式会社 マルチ電子ビーム源及びこれを用いた画像表示装置
US5247223A (en) * 1990-06-30 1993-09-21 Sony Corporation Quantum interference semiconductor device
US5063323A (en) * 1990-07-16 1991-11-05 Hughes Aircraft Company Field emitter structure providing passageways for venting of outgassed materials from active electronic area
NL9100122A (nl) * 1991-01-25 1992-08-17 Philips Nv Weergeefinrichting.
AU665006B2 (en) * 1991-07-17 1995-12-14 Canon Kabushiki Kaisha Image-forming device
US5532548A (en) * 1992-04-10 1996-07-02 Silicon Video Corporation Field forming electrodes on high voltage spacers
EP0580244B1 (en) * 1992-07-23 1997-10-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Flat-panel type picture display device with electron propagation ducts
WO1994018694A1 (en) * 1993-02-01 1994-08-18 Silicon Video Corporation Flat panel device with internal support structure and/or raised black matrix
US5734224A (en) * 1993-11-01 1998-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and method of manufacturing the same
US5594296A (en) * 1993-12-27 1997-01-14 Canon Kabushiki Kaisha Electron source and electron beam apparatus
JP3222357B2 (ja) * 1994-06-09 2001-10-29 キヤノン株式会社 画像形成装置及びその製造方法
JP3305166B2 (ja) * 1994-06-27 2002-07-22 キヤノン株式会社 電子線装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6963171B2 (en) 2002-12-20 2005-11-08 Hitachi, Ltd. Cold cathode type flat panel display
US7218058B2 (en) 2002-12-20 2007-05-15 Hitachi, Ltd. Cold cathode type flat panel display
US7417379B2 (en) 2002-12-20 2008-08-26 Hitachi, Ltd. Cold cathode type flat panel display
US7427827B2 (en) 2005-01-19 2008-09-23 Hitachi Displays, Ltd. Image display device and manufacturing method of the same

Also Published As

Publication number Publication date
DE69531798D1 (de) 2003-10-23
CN1450583A (zh) 2003-10-22
EP0886294A3 (en) 1999-09-15
AU2329095A (en) 1996-01-11
JPH08180821A (ja) 1996-07-12
US6274972B1 (en) 2001-08-14
KR100220216B1 (ko) 1999-09-01
CA2152740A1 (en) 1995-12-28
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ATE179549T1 (de) 1999-05-15
AU685270B2 (en) 1998-01-15
EP0886294A2 (en) 1998-12-23
CN1271675C (zh) 2006-08-23
ATE250278T1 (de) 2003-10-15
EP0690472B1 (en) 1999-04-28
KR960002448A (ko) 1996-01-26
CA2152740C (en) 2001-09-11
CN1129849A (zh) 1996-08-28
DE69509306D1 (de) 1999-06-02
DE69531798T2 (de) 2004-07-01
EP0886294B1 (en) 2003-09-17
EP0690472A1 (en) 1996-01-03
US5760538A (en) 1998-06-02

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