JP3514181B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3514181B2
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行廣 近藤
浩一 相澤
卓哉 菰田
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子源から放出
される電子線が蛍光面を有したフェースプレートに入射
し、発光により画像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、薄型でフラットなディスプレ
イとして、冷電子源、例えば、電界放出型(FE型)、
表面伝導型(SCE型)、金属/絶縁層/金属(MIM
型)、から放出された電子により、電子源と対向して配
置したガラス基板上に塗布した蛍光体を発光させて、文
字や画像を表示する画像形成装置が研究されている。
【0003】このような画像形成装置は、代表的なブラ
ウン管に比べて、薄型、軽量化が可能であり、また、液
晶を用いた画像形成装置と比べて、自発光型であるため
バックライトが不要である、視野角特性が優れている等
の長所を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
画像形成装置では、スピント型に代表される電界放出型
電子源に見られるように放出された電子の広がりによ
り、画素サイズが小さくできず高精細化が困難である問
題があった。
【0005】特開平5−47354号公報で示されるス
ピント型の電界放出型電子源5’を用いたものは図5
示すように、放出電子eの広がりを抑えるために収束電
極(グリッド)12を設けることによって、放出電子eの
広がりを抑制し、画素サイズの小型化、画像の高精細化
を目指す試みがなされている。
【0006】図8中、7’はガラス基板、13は反射用
のアルミメタルバック、R,G、Bは透明電極を介して
ガラス基板8’に塗布してからパターン形成された蛍光
体である。
【0007】しかし、このような方法では、構造が複雑
で、グリッドの形成や駆動回路の負荷増大によるコスト
アップが大きく、問題があった。
【0008】本発明は、上記の点に鑑みて為された物
で、その目的とするところは、電子源からの放出電子
の広がりを抑え、画素サイズの小型化、画像の高精細化
を簡単な構造かつ低コストで実現でき、また真空射止パ
ネルの大型化に不可欠なスペーサの簡易固定方法、輝度
の向上を同時に実現できる画像形成装置を提供すること
にある。
【0009】
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、電子源と、電子源から放
出される電子が照射される蛍光面を備えたフェースプレ
ートを有する画像形成装置において、前記フェースプレ
ートの蛍光面側に凸部と、隣接する凸部間に形成される
凹部とを設け、前記凸部の断面形状がフェースプレート
に対して垂直な面において電子源方向に幅狭で且つ断面
が半円形状若しくは半楕円形状であり、前記凹部にフェ
ースプレートとリアプレートとの間に介在させるスペー
サの先端を嵌め込み固定して成ることを特徴とする。
【0011】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて、前記フェースプレートの凹部の断面形状がフェー
スプレートに対して垂直な面において矩形状であること
を特徴とする。
【0012】請求項3の発明では、請求項1又は2の発
明において、前記フェースプレートの凹、凸部の配置が
画素の行若しくは列ごとであることを特徴とする。
【0013】請求項4の発明では、請求項1又は2の発
明において、前記フェースプレートの凹、凸部の配置が
画素を形成するドットごとであることを特徴とする。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施形態により説明
する。
【0021】(実施形態1)本実施形態の画像形成装置
は図1、図2に示すように電子源としては多孔質シリコ
ンを用いた平面型電子源5を使用したもので、p型の単
結晶シリコン基板1の表面にn型領域2をストライプ状
に形成し(図1において紙面と直交する方向に延設)す
るとともに、シリコン基板1上には多結晶シリコン層3
を形成し、この多結晶シリコン層3の内、n型領域2の
上に形成された部分を、酸化して多孔質多結晶シリコン
からなる電界ドリフト層4を形成し、更に多結晶シリコ
ン層3上に、n型領域2とは直交する方向にストライプ
状に表面電極6を形成している。このような構造の電子
源5を形成するシリコン基板1は、リヤプレートを構成
するガラス基板7上に接着されている。
【0022】而して電子源5のn型領域2と表面電極6
に電圧を印加すれば、n型領域2と表面電極6とが交差
している部分から電子が放出される。
【0023】電子源5と対向して配置されるフェースプ
レートを形成するガラス基板8の対向面は、画素を形成
するR,G,Bの各ドットに対応して、ガラス基板8の
面に対して垂直な面の断面形状が半円形状(半楕円形状
でも良い)となる凸部9を画素の行方向或いは列方向に
形成し、凸部9、9間のガラス基板8の板面には後述す
るスペーサ11の先端を嵌め込み固定するために断面が
矩形状の凹部10を形成してある。
【0024】この凹部10は、サンドブラスト方法を用
いてガラス基板8を加工することにより形成される。そ
して1画素を形成する3つのドットに対応する凸部9…
の表面には、透明電極(図示せず)と電子によって赤、
緑、青に可視光を発光する蛍光体R,G、Bを各別に塗
布して蛍光面を形成している。
【0025】ここで、凹部10の形成には一般的なガラ
ス加工方法であるサンドブラスト以外に、ウェットエッ
チ、RIE、熱加圧等の凹部形成方法を用いることもで
きる。 また、平滑なガラス基板8に凸部9を形成する
方法としては、一般的なスクリーン印刷、ディスペンサ
ー塗布、メッキ等の凸部形成方法を用いる。
【0026】そして、フェースプレートを構成するガラ
ス基板8と、電子源5を設けたリアプレートを構成する
ガラス基板7とを、凹部10に先端を嵌めてガラス基板
8と電子源5との間に固定されるスペーサ11を介し
て、対向して設置し、周辺部を接着剤で封止することに
より、両ガラス基板7,8間の空間内を、1Pa以下の
真空状態に維持して、パネル状の画像形成装置を構成し
ている。
【0027】スペーサ11の材料としては、ガラス、セ
ラミック或いは表面を琺瑯などにより絶縁処理した金属
が使用できる。
【0028】また、両ガラス基板7,8の接着には、フ
リットガラスやエポキシ系等の真空用接着剤を使用す
る。
【0029】このようにフェースプレートに凹部10、
凸部9を設けると、フェースプレートと電子源5の間の
等電位面は歪められ、矢印で示すように放出された電子
eは凸部9に形成されたドットに対応せる蛍光面に収束
されることになり、その結果画素の小型化、画像の高精
細化した設計ができる。
【0030】また、画素の行方向又は列方向に凹部10
を形成しているためスペーサ11の固定が容易になる。
さらに、蛍光面からの発光が凸部9の内壁で反射してガ
ラス基板8の前面に放射されることによる輝度の向上効
果もある。
【0031】
【0032】
【0033】(実施形態) 上記実施形態1では凸部9,凹部10の形成を画素の行
方向或いは列方向としているが、本実施形態は画素の
R,G,Bのドット毎に図3に示すように形成してあ
る。
【0034】(実施形態) 実施形態1又は2では多孔質シリコンを用いた電子源5
を用いているが、電子源5は多孔質シリコン型のものに
限定されるものではなく、例えば、スピント型やMIM
型、MOS型の電子源などを用いてもよく、本実施形態で
は図に示すようにスピン型電子源5’に対向するよう
に配置されるフェースプレートを実施形態1と同様な形
状のものを用いている。
【0035】
【発明の効果】請求項1の発明は、冷電子源と、電子
源から放出される電子が照射される蛍光面を備えたフェ
ースプレートを有する画像形成装置において、前記フェ
ースプレートの蛍光面側に凸部と、隣接する凸部間に形
成される凹部とを設け、前記凸部の断面形状がフェース
プレートに対して垂直な面において電子源方向に幅狭で
且つ断面が半円形状であり、前記凹部にフェースプレー
トとリアプレートとの間に介在させるスペーサの先端を
嵌め込み固定して成るので、フェースプレートとリヤプ
レート間の電界分布を画素中心部で密にすることがで
き、この結果放出電子を画素中心部に収束でき、同一電
子源面積に対する画素サイズの小型化や高輝度化がで
、しかも半円形形状若しくは半楕円形状の凸部表面に
形成された蛍光体に放出電子が入射することによって発
光した光が、その凸部の表面で反射してフェースプレー
ト全面に導かれ、結果従来のフラットな構造に比べて輝
度が向上し、更に製造工程中での熱膨張係数の違いや張
り合わせ時の位置ずれが発生せずにスペーサによる画素
不良の発生が著しく減少するという効果がある。
【0036】請求項2の発明、請求項1の発明におい
て、前記フェースプレートの凹部の断面形状がフェース
プレートに対して垂直な面において矩形状であるので、
外部の大気圧による真空のフェースプレートとリヤプレ
ート間への圧力での変形、破損を防止するためにスペー
サを固定配置する際に、凹部の間隔とスペーサの幅を調
整することによって、フェースプレートに容易に固定可
能することができるという効果がある
【0037】請求項3の発明、請求項1又は2の発明
において、前記フェースプレートの凹、凸部の配置が画
素の行若しくは列ごとであるので、リブ状スペーサを容
易に固定可能であるという効果がある。
【0038】請求項4の発明、請求項1又は2の発明
において、前記フェースプレートの凹、凸部の配置が画
素を形成するドットごとであるので、請求項6の発明の
効果に加えて、ドットに対応する蛍光面の発光漏れを上
下左右とも抑制することができるという効果がある。
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1の要部の断面図である。
【図2】同上の要部の一部破断せる斜視図である。
【図3】本発明の実施形態2のガラス基板の一部省略せ
る下面図である。
【図4】本発明の実施形態3の要部の断面図である。
【図5】従来例の要部の断面図である
【符号の説明】
1 シリコン基板 2 n型領域 3 多結晶シリコン層 4 電界ドリフト層 5 電子源 6 表面電極 7 ガラス基板 8 ガラス基板 9 凸部 10 凹部 11 スペーサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01J 29/32 H01J 29/32 (72)発明者 菰田 卓哉 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−205665(JP,A) 特開 平7−161316(JP,A) 特開 平8−171876(JP,A) 特開 平7−45221(JP,A) 特開 平7−161315(JP,A) 特開 昭63−184237(JP,A) 特開 昭51−40754(JP,A) 特開 昭55−150531(JP,A) 特公 昭48−40296(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 31/12 H01J 9/227 H01J 9/24

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子源と、電子源から放出される電子
    が照射される蛍光面を備えたフェースプレートを有する
    画像形成装置において、前記フェースプレートの蛍光面
    側に凸部と、隣接する凸部間に形成される凹部とを設
    け、前記凸部の断面形状がフェースプレートに対して垂
    直な面において電子源方向に幅狭で且つ断面が半円形状
    若しくは半楕円形状であり、前記凹部にフェースプレー
    トとリアプレートとの間に介在させるスペーサの先端を
    嵌め込み固定して成ることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記フェースプレートの凹部の断面形状が
    フェースプレートに対して垂直な面において矩形状であ
    ることを特徴とする請求項1記載の記載の画像形成装
    置。
  3. 【請求項3】前記フェースプレートの凹、凸部の配置が
    画素の行若しくは列ごとであることを特徴とする請求項
    又は2記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】前記フェースプレートの凹、凸部の配置が
    画素を形成するドットごとであることを特徴とする請求
    項1又は2記載の画像形成装置
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