JP3891585B2

JP3891585B2 - 電子線装置、画像表示装置及びテレビジョン装置

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Publication number: JP3891585B2
Application number: JP2005014135A
Authority: JP
Inventors: 伸介小島; 昌宏多川; 洋一安藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: JP2005235758A

Description

本発明は、電子線装置、表示パネルなどとして用いられる画像表示装置及びテレビジョン装置に関するものであり、特に、複数の電子放出素子および抵抗膜で被覆されたスペーサを有する電子線装置に好適に用いられるものである。

一般に、電子源側である第１の基板と、表示面側である第２の基板を間隔をあけて対向配置した画像表示装置では、必要な耐大気圧性を得るために、第１の基板と第２の基板間に絶縁材料で構成されたスペーサを挟み込んでいる。しかし、このスペーサが帯電して、スペーサ近傍の電子軌道に影響を及ぼし、発光位置ずれを生じさせるという問題を生じていた。これは、例えばスペーサ近傍画素の発光輝度低下や色滲みなどの画像劣化の原因となる。

従来、上記スペーサの帯電防止のために、抵抗膜で被覆されたスペーサを用いることが知られている。

具体的には、抵抗膜で被覆されたリブ状のスペーサを、第１の基板の配線に沿って、抵抗膜がこの配線と第２の基板の電極に直接圧接されるように挟み込んだものや、この抵抗膜で被覆したスペーサの上下にスペーサ電極を設けておき、抵抗膜が、このスペーサ電極を介して配線と電極とに接触するように挟み込んだものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１８０８２１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像表示装置について本発明者等が検討したところ、スペーサの端面が抵抗膜で被覆されたスペーサの場合、該抵抗膜を第１の基板の配線と第２の基板の電極に直接圧接すると、スペーサの帯電が十分に解消されなかったり、スペーサ表面の電位分布が意図しない分布状態を示す場合があることを新たに発見した。

上記現象が生じる原因は、表示装置の製造工程に依存する部分が多く、一概には言えないが、例えば、第１の基板の配線、第２の基板の電極に歪み等が生じている場合や、これらの上に異物が存在する場合、配線や電極の表面が荒れていたり、バリが生じているなど、スペーサの抵抗膜と配線や電極との当接位置が場所によってばらついてしまい、それらによって電位分布にみだれが生じていることが分かって来た。特に、安価な製造方法で作成された配線では、表面形状が部分的に異なることがあり、上述の電気的な接続不良が発生しやすい。

上記のような場合、スペーサの帯電が十分に解決されないだけでなく、スペーサ表面の電位分布に不規則な変化が生じ、電子ビーム軌道が設計通りにならないという不具合を生じる。また、電子ビームは第１の基板から第２の基板に向かって加速されるので、その軌道変化は、第２の基板側よりも、第１の基板側での偏向力による方が顕著に表れる。

第１の基板側でのスペーサ表面の電位分布による電子ビームの偏向について、図１６、図１７を用いてさらに具体的に説明する。

図１６は、抵抗膜１４で被覆されたリブ状のスペーサ３を第１の基板の配線５に沿って介在させたときのスペーサ３を直交方向から見たときの断面部分図であり、図１７は、図１６の、抵抗膜１４と配線５との接触部分を拡大したもので、配線５の表面が荒れているためにスペーサと配線の接触位置がスペーサ３の中心からずれた場合の電位分布と電子軌道を示した模式図である。

図１７に示すように、抵抗膜１４と配線５との接触位置の関係がスペーサ３の中心に対して非対称になっており、スペーサ３の中心から接触端までの距離をＬ１、Ｌ２とすると、Ｌ１側の電位はＬ２−Ｌ１の抵抗分による電圧降下分だけ電位が持ち上がる（等電位線２０）。これによって、Ｌ１側の電子放出素子８から放出する電子ビームの軌道は、Ｌ２側の電子放出素子から放出する電子の軌道とは異なる挙動を示し、その結果、Ｌ１側とＬ２側では電子ビームの到達位置がずれるため画像が異なる（歪む）ことになる（電子ビーム軌道１８）。

一方、特許文献１に記載されている、抵抗膜で被覆したスペーサの上下にスペーサ電極を設けておき、抵抗膜を、このスペーサ電極を介して第１の基板の配線と第２の基板の電極とに接続した画像表示装置については、スペーサ電極がスペーサの側面に露出することにより、この露出部近傍に電界分布を生じる。この電界分布は、スペーサの長さ方向にほぼ均一ではあるが、スペーサ電極が露出していない場合に比して強く表れるので、スペーサを設置する際のアライメントのずれにより、隣接する電子放出素子から放射される電子ビームの到達位置が大きく乱されやすくなるだけでなく、放電の原因ともなり、画像の品位を大幅に落としやすいことが分かって来た。これを防止するためには、スペーサ電極がスペーサの側面に露出しないようにするか、スペーサを精度よく設置しなければならず、いずれもコストアップの原因となる。

本発明の電子線装置は、複数の電子放出素子と、前記複数の電子放出素子の一部の素子に挟まれて位置し、低電位に規定された第一の導体とを有する第１の基板と、
該第１の基板に対向配置され、前記第一の導体よりも高電位に規定された第二の導体を有する第２の基板と、
前記第１の基板と該第２の基板との間に、前記第一の導体に沿って配置され、前記第一の導体と前記第二の導体とに直接接する抵抗膜で被覆されたスペーサとを有する電子線装置において、
前記スペーサは、長手方向が前記第一の導体に平行なリブ形状であり、
前記第一の導体及び／又は第二の導体に直接接する側の、前記スペーサの前記抵抗膜で被覆された面は、前記スペーサを前記長手方向に垂直な方向で挟む素子を含み且つ前記第１の基板及び／又は第２の基板の法線と平行な平面で前記スペーサを切った断面において、前記法線方向と平行なスペーサの中心線に対して概ね対称となるように配置された二つの凸部を備えることを特徴とするものである。

本発明の画像表示装置は、複数の電子放出素子と、前記複数の電子放出素子の一部の素子に挟まれて位置し、低電位に規定された第一の導体とを有する第１の基板と、
該第１の基板に対向配置され、前記第一の導体よりも高電位に規定された第二の導体と、前記電子放出素子から放出された電子ビームの照射によって画像を形成する画像形成部材とを有する第２の基板と、
前記第１の基板と該第２の基板との間に、前記第一の導体に沿って配置され、前記第一の導体と前記第二の導体とに直接接する抵抗膜で被覆されたスペーサとを有する画像表示装置において、
前記スペーサは、長手方向が前記第一の導体に平行なリブ形状であり、
前記第一の導体及び／又は第二の導体に直接接する側の、前記スペーサの前記抵抗膜で被覆された面は、前記スペーサを前記長手方向に垂直な方向で挟む素子を含み且つ前記第１の基板及び／又は第２の基板の法線と平行な平面で前記スペーサを切った断面において、前記法線方向と平行なスペーサの中心線に対して概ね対称となるように配置された二つの凸部を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、スペーサと、第１の基板の第一の導体や第２の基板の第二の導体との接触状態を制御することでスペーサの中心からの接触位置の違いに基づく電圧降下による電位のバラツキを抑えることができ、電子線装置においては、所望の電子ビーム軌道を得ることができる。

また、スペーサの抵抗膜と第一の導体と第二の導体との接触面に、第一の導体と第二の導体の製造方法に依存した表面形状のばらつき（表面の粗さ（部分的な突起等を含む））以上の積極的な凹凸を形成することにより、接触状態を積極的に制御することができる。これらを適用することにより、スペーサ近傍において所望の電子ビーム軌道を得られ、電子線装置を画像表示装置として用いた場合には、スペーサによる歪みのない良好な画像表示を提供できる。

まず、本発明の作用について説明する。

本発明は、抵抗膜で被覆されたスペーサを用いてスペーサへの帯電防止を図るに際し、スペーサの抵抗膜と第１の基板の第一の導体との接触部、スペーサの抵抗膜と第２の基板の第二の導体との接触部の少なくとも一方に二つの凸形状を形成し、接触位置を積極的に制御することで、スペーサが接触する第一の導体、もしくは第二の導体の表面が多少荒れていても、スペーサ表面の不規則な電位分布の発生を抑え、隣接する電子放出素子から放出される電子ビームの不規則なずれを防止するものである。

ここで、上記作用について具体的に、本発明を適用した図１に示す実施形態を用いて説明する。スペーサ３はリアプレート１とフェースプレート２間に挟み込まれており、スペーサ３の表面を被覆している抵抗膜１４は、リアプレート１側の第一の導体となる配線（本実施形態では行方向配線５）と、フェースプレート２側の第二の導体（導電性部材）となるメタルバック１１とに圧接され、それぞれ電気的に接続されている。抵抗膜１４と行方向配線５の電気的接続は、図２に示されるように行われている。このときのスペーサ３表面におけるリアプレート１近傍の等電位線２０を模式的に太線で示す。尚、図１、図２は共に、後述の図５に記載の表示パネル（表示装置）について、スペーサ３を挟む電子放出素子８を含み且つリアプレート１の法線と平行な平面でスペーサ３を切った断面図である（付言すると、スペーサ３を挟む電子放出素子８を結ぶ線分を含み且つリアプレート１の法線と平行な平面でスペーサ３を切った断面図である。）。図２に示されるように、行方向配線５に接続される、スペーサ３の抵抗膜１４で被覆された面は、スペーサ３を挟む電子放出素子８を含み且つリアプレート１の法線と平行な平面でスペーサ３を切った断面において該法線方向と平行なスペーサ３の中心線（図中の２点鎖線）に対して概ね対称となるような凹部（二つの凸部）が設けられている。このような構成とすることにより、接触端までの各距離をＬ１、Ｌ２としたときＬ１＝Ｌ２となる。行方向配線５に接続される、スペーサ３の抵抗膜で被覆された面（リアプレートに対面するスペーサの面）が略矩形状である場合、この面には、面の長手方向に対して垂直で面の短辺を区分するスペーサ３の中心線に対して概ね対称となるような凹部（二つの凸部）が形成されているととらえることができる。

行方向配線５は、ほぼ０Ｖであり、抵抗膜１４と行方向配線５の接触部が電子放出素子８よりも上方（フェースプレート２側）にあるため、電子放出素子８上方の等電位線２０は、電子放出素子８の電子放出部近傍では下に凸の曲線となる。

電子ビームがスペーサ３に近付く成分は、抵抗膜１４と行方向配線５の接触状態によって決まる。スペーサ幅をＷとし、その中心から接触端までの距離をＬとすると、スペーサ３に近付く成分はＬの関数であり、その様子をあらわしたのが図１５である。図１５に示されるように、スペーサ幅の中心から接触端までの距離Ｌが大きくなるほど、電子ビームはスペーサから遠ざかる。これは抵抗膜１４の各点の電位が沿面距離の比で決まるためであり、例えば図１７に示されるように、接触端までの各距離をＬ１、Ｌ２としたときＬ１＜Ｌ２となるので、Ｌ１側の電子ビームはスペーサ３に近付き、Ｌ２側の電子ビームはスペーサ３から遠ざかる軌道となる。

ここで、スペーサ３の抵抗膜１４と行方向配線５の接触状態とスペーサ３の凹形状について説明する。図１７では、行方向配線５の表面が粗れており場所によって高さに違いがある。そのため、抵抗膜１４と行方向配線５の接触位置は一定にならず、スペーサ３の中心から接触端までの距離がばらついて非対称になっている。また、スペーサ３の組立て精度によっても接触位置は左右される。よって、スペーサ３に形成する凹形状は接触位置が行方向配線５の表面状態に影響を受けることのないような深さとすることが望ましい。例えば、凹形状の深さ（凸形状の高さ）が行方向配線５の平均表面粗さよりも大きいことが望ましい。

また、スペーサ３に凹形状を形成すると、スペーサ３の抵抗膜１４と行方向配線５の接触面積が小さくなり圧力が大きくなる。そのため、抵抗膜１４と行方向配線５の電気的接続が良好になり電位が安定することで、電子ビームのばらつきを抑え、電位不安定による放電を抑制する効果もある。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図５は、本発明に係る画像表示装置の第１の実施形態に係る表示パネルの一部を切り欠いた斜視図である。

図５に示されるように、本実施形態の表示パネルは、第１の基板であるリアプレート１と、第２の基板であるフェースプレート２を間隔をあけて対向させ、両者間にリブ状のスペーサ３を挟み込むと共に、周囲を側壁４で封止し、内部を真空雰囲気としたものとなっている。

リアプレート１上には、行方向配線５、列方向配線６、配線間絶縁層（不図示）および電子放出素子８を形成した。

図示される電子放出素子８は、一対の素子電極間に電子放出部を有する導電性薄膜が接続された表面伝導型電子放出素子である。本実施形態は、この表面伝導型電子放出素子をＮ×Ｍ個配置し、それぞれ等間隔で形成したＭ本の行方向配線５とＮ本の列方向配線６でマトリクス配線したマルチ電子ビーム源を有するものとなっている。また、本実施形態においては、行方向配線５が配線間絶縁層を介して列方向配線６上に位置しており、行方向配線５には走査信号が印加され、列方向配線６には変調信号（画像信号）が印加されるものとなっている。

行方向配線５および列方向配線電極６は、銀ペーストをスクリーン印刷法により塗布することで形成することができる。また、例えばフォトリソグラフィ法を用いて形成することもできる。

行方向配線５および列方向配線電極６の構成材料としては、上記銀ペーストの他に、各種導電材料を適用することができる。

フェースプレート２の下面（リアプレート１との対向面）には、画像形成部材となる蛍光膜１０が形成されている。本実施形態の表示パネルはカラ−表示であるため、蛍光膜１０は赤、緑、青、の３原色の蛍光体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、例えばストライプ状に塗り分けられており、各色の蛍光体のストライプの間には黒色の導電体（ブラックストライプ）が設けられている。また、３原色の蛍光体の塗り分け方は、上記ストライプ状だけでなく、例えばデルタ状配列や、それ以外の配列とすることもできる。

蛍光膜１０の表面には、フェースプレート２に設けられた導電性部材であるメタルバック（加速電極）１１が設けられている。このメタルバック１１は、電子放出素子８から放出される電子を加速して引き上げるためのもので、高圧端子Ｈｖから高電圧が印加され、行方向配線５に比して高電位に規定されるものとなっている。本実施形態のような表面伝導型電子放出素子を用いた表示パネルの場合、通常、行方向配線５とメタルバック１１間には５〜２０ＫＶ程度の電位差が形成される。

行方向配線５上には、行方向配線５と平行に、リブ状のスペーサ３が取り付けられている。このスペーサ３は、行方向配線５上に配置されている。

スペーサ３は、表示パネルに耐大気圧性を持たせるために、通常、等間隔で複数設けられ、電子放出素子８、これを駆動するための行方向配線５および列方向配線６が設けられた電子源基板９を有するリアプレート１と、蛍光膜１０およびメタルバック１１が設けられたフェースプレート２との間に挟み込まれ、上下面がメタルバック１１と行方向配線５にそれぞれ圧接されている。また、リアプレート１とフェースプレート２の周縁部には、側壁４が挟み込まれており、リアプレート１と側壁４の接合部およびフェースプレート２と側壁４の接合部は、それぞれフリットガラスなどによって封止されている。

さらにスペーサ３について説明すると、スペーサ３は、リアプレート１側の行方向配線５および列方向配線６とフェースプレート２側のメタルバック１１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３の表面への帯電を防止する程度の導電性を有する。スペーサ３は、図１に示されるように、絶縁性材料で構成された基体１３と、その表面を被覆する抵抗膜１４で構成されている。

スペーサ３の基体１３の構成材料としては、例えば石英ガラス、Ｎａなどの不純物含有量を減少したガラス、ソーダライムガラス、アルミナなどのセラミックスなどが挙げられる。この基体１３の構成材料は、その熱膨張率が、電子源基板９、リアプレート１、フェースプレート２などの構成材料と同一または近いものが好ましい。

スペーサ３の表面を被覆する抵抗膜１４には、高電位側となるメタルバック１１に印加される加速電圧Ｖａを抵抗膜１４の抵抗値で除した電流が流され、これによってスペーサ３表面への帯電が防止される。このため、抵抗膜１４の抵抗値は、帯電および消費電力からその望ましい範囲に設定される。抵抗膜１４のシート抵抗は、帯電防止の観点からすると、１０¹⁴Ω／□以下が好ましく、１０¹²Ω／□以下であることがより好ましく、１０¹¹Ω／□以下であることが最も好ましい。抵抗膜１４のシート抵抗の下限は、スペーサ３形状とスペーサ３間に印加される電圧により左右されるが、消費電力を抑制するために、１０⁵Ω／□以上であることが好ましく、１０⁷Ω／□以上であることがより好ましい。

抵抗膜１４を構成する材料の表面エネルギーおよび基体１３との密着性や基体１３の温度によっても異なるが、一般的に１０ｎｍ以下の薄膜は島状に形成され、抵抗が不安定で再現性に乏しい。一方、膜厚が１μｍ以上では膜応力が大きくなって膜はがれの危険性が高まり、かつ成膜時間が長くなるため生産性が悪い。従って、基体１３上に形成する抵抗膜１４の厚みは１０ｎｍ〜１μｍの範囲が好ましい。より好ましくは、膜厚は５０〜５００ｎｍである。シート抵抗はρ／ｔ（ρ：比抵抗、ｔ：膜厚）であり、シート抵抗と膜厚の好ましい範囲から、抵抗膜１４の比抵抗ρは０．１〜１０⁸Ωｃｍであることが好ましい。さらにシート抵抗と膜厚のより好ましい範囲を実現するためには、比抵抗ρは１０²〜１０⁶Ωｃｍとするのが好ましい。

スペーサ３は、前記のように、その表面に形成した抵抗膜１４に電流が流れることや、表示パネル全体が動作中に発熱することにより、その温度が上昇する。抵抗膜１４の抵抗温度係数が大きな負の値であると、温度が上昇した時に抵抗値が減少し、抵抗膜１４に流れる電流が増加し、さらなる温度上昇をもたらすことになる。そして、電流は電源の限界を越えるまで増加し続ける。このような電流の暴走が発生する抵抗温度係数の値は、経験的に、負の値でしかも絶対値が１％以上である。すなわち、抵抗膜１４の抵抗温度係数は、−１％より大きい値であることが好ましい。

抵抗膜１４の構成材料としては、例えば金属酸化物を用いることができる。金属酸化物の中でも、クロム酸化物、ニッケル酸化物、銅の酸化物が好ましい。その理由は、これらの酸化物は二次電子放出効率が比較的小さく、電子放出素子８から放出された電子がスペーサ３に当たっても帯電しにくいことにある。これらの金属酸化物以外では、炭素は二次電子放出効率が小さく、好ましい材料である。特に、非晶質カーボンは高抵抗であるため、適切なスペーサ３の表面抵抗が得やすい。

抵抗膜１４の他の構成材料として、アルミニウムと遷移金属の合金の窒化物は、遷移金属の組成を調整することにより、良導電体から絶縁体まで広い範囲に抵抗値を制御できると共に、表示パネルの製造工程における抵抗値の変化が少なく、安定していることから、好適な材料である。遷移金属元素としては、Ｗ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａなどを挙げることができる。また、ゲルマニウムと遷移金属との窒化物も電気特性が良好で好ましい。

中でも、タングステンとゲルマニウムとの窒化物は、より好ましい抵抗膜である。

上記合金窒化物膜は、窒素ガス雰囲気を利用した、スパッタ、電子ビーム蒸着、イオンプレーテイング、イオンアシスト蒸着法などの薄膜形成手法により形成することができる。前記金属酸化物膜は、酸素ガス雰囲気を利用した薄膜形成手法で形成することができる。その他、ＣＶＤ法、アルコキシド塗布法でも金属酸化膜を形成することができる。カーボン膜は、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法で作製され、特に非晶質カーボン膜は、成膜中の雰囲気に水素が含まれるようにするか、成膜ガスに炭化水素ガスを使用することで得ることができる。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態のスペーサを直交方向から見た断面部分図（スペーサ３を挟む電子放出素子８を含み且つリアプレート１の法線と平行な平面でスペーサ３を切った断面図である）、図２は図１のスペーサの抵抗膜と行方向配線接触部の詳細図、図３は図１のスペーサの一部斜視図である。

図１に示されるように、スペーサ３はリアプレート１とフェースプレート２間に挟み込まれており、その表面を被覆している抵抗膜１４は、リアプレート１側の配線（本実施形態では行方向配線５）と、フェースプレート２側の導電性部材（本実施形態ではメタルバック１１）とに圧接され、それぞれ電気的に接続されている。抵抗膜１４と行方向配線５の電気的接続は、図２に示されるように行われている。

スペーサ３には抵抗膜１４と行方向配線５の接触部に凹形状（二つの凸部形状）が形成されている。凹形状は接触位置が行方向配線５の表面状態に影響を受けることのないような深さが望ましい。例えば、条件としては凹形状の深さが行方向配線５の平均表面粗さよりも大きいことが望ましい。なお、凹形状は必ずしも線状でなくてもよく、図４に示すように、真空に排気を行う場合の排気効率を挙げる等から十字状の溝を途中に１又は２以上設けてもよい。

以上、本実施形態で説明した表示パネルにつき、行方向配線５間の間隔を９２０μｍ、行方向配線５の幅を６９０μｍ、電子放出素子８の電子放出部から行方向配線５の上面までの高さを７５μｍとし、行方向配線５の表面粗さは、表面粗さ計（キーエンス超深度形状測定顕微鏡ＶＫ−８５１０）で測定したところ算術平均粗さが２μｍであった。この表面粗さを考慮してスペーサ３の行方向配線５との接触部の凹みの深さを２０μｍ、幅を２００μｍ、スペーサ３の総厚を３００μｍ、スペーサ３の総高さを２．４ｍｍとした。

尚、ここで算術平均粗さとは、表面粗さ計での測定値の算出と同じ原理に基づくものであり、この詳細については、
日本工業規格規格番号「JISB0601（2001）」規格名称「製品の幾何特性仕様 (GPS) −表面性状：輪郭曲線方式−用語，定義及び表面性状パラメータ」の４.２.１輪郭曲線の算術平均高さの項に記載（Ra）を参照されたい。

そして、メタルバック１１への印加電圧を１５ＫＶ、行方向配線５と列方向配線６間への印加電圧は１４Ｖとした。なお、スペーサ３は加熱延伸法を用いて作成した。また、スペーサ３の行方向配線５との接触部の凹みの接触面の幅は狭いほど接触位置のばらつきを小さく出来るが、スペーサ３にかかる圧力とスペーサ３の強度によって適宜決定することが好ましい。

以上のように、表示パネルに本発明を適用することで、スペーサによる画像のゆがみがない良好な画像を表示することができた。

（第１の参考例及び第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態及び第１の参考例について、第１の実施形態と違う点のみ説明する。

図６は第１の参考例のスペーサを直交方向から見た断面部分図、図７は図６のスペーサの抵抗膜と行方向配線接触部の詳細図、図１３は第１の参考例におけるスペーサの別の形状例を示した模式図である。第１の参考例と第１の実施形態との違いは、スペーサ３の抵抗膜１４と行方向配線５との接触部を凸形状にする点である。このような構成にすることで抵抗膜１４と行方向配線５とが接触可能な面積を狭め、それに伴って接触位置のばらつきも小さくすることができる。

第１の参考例においても、第１の実施形態と同じようにスペーサ３に形成する凸形状は接触位置が行方向配線５の表面状態に影響を受けることのないような高さが必要である。例えば、条件としては凸形状の高さが行方向配線５の平均表面粗さよりも大きいことが望ましい。また、スペーサ３の行方向配線５との接触部の接触面の幅は狭いほど接触位置のばらつきを小さく出来る点も第１の実施形態と同様である。考慮しなければならない点は、スペーサ３にかかる圧力、ばらつきの許容値以外に、凸形状の場合は形状によって沿面距離が変化するため、電子ビームの到達位置も含めて適宜決定することが好ましい。

上記第１の参考例は凸形状を一つ設けているが、本実施形態は図８に示すように、二つの凸形状とした。このように、図８の構成にすることで、より電子ビームの到達位置の制御性が高まる。すなわち接触面積が図７の半分程度の２つの凸部を設ける事で、接触位置のスペーサに対する対象性を高め、Ｌ１、Ｌ２をより正確に制御する方法である。

また、図１３の（Ａ）、（Ｂ）のような形状の場合も、上述した点に注意してテーパーの角度を決めることが望ましい。

以上、第１の参考例及び本実施形態で説明したスペーサ３は、スペーサ３の総厚を３００μｍ、スペーサ３の総高さを２．４ｍｍ、スペーサ３の行方向配線５との接触部の凸の高さを２０μｍ、スペーサ３の行方向配線５との接触部の凸の接触面の幅を１００μｍとした。なお、スペーサ３の行方向配線５との接触部の凸の接触面の幅は狭いほど接触位置のばらつきを小さく出来るが、スペーサ３にかかる圧力とスペーサ３の強度によって適宜決定することが好ましい。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、第１、第２の実施形態と違う点のみ説明する。
第３の実施形態は、実施形態１の図１の構成に類似する。

図９は、第３の実施形態のスペーサを直交方向から見た断面部分図であり、スペーサは図１と同様で、違いは行方向配線５の形状である。図のように行方向配線５に突起を設ける事で、位置決めガイドとして機能し、スペーサ設置が容易になる。

（第２の参考例）
本発明の第２の参考例について、第１の参考例、及び第１、第２、第３の実施形態と違う点のみ説明する。

第２の参考例は、第１の参考例の図６の構成に類似する。

図１０は、第２の参考例のスペーサを直交方向から見た断面部分図であり、スペーサは図６と同様で、違いは行方向配線５の形状である。図のように行方向配線５に突起を二つ設ける事で、位置決めガイドとして機能し、スペーサ設置が容易になる。

この例では、配線の突起よりもスペーサの凸部の高さが大きいので、スペーサと配線の当接位置は、スペーサの凸部で決まる。尚、前述の実施形態２と同様に、スペーサの凸部がスペーサを挟む電子放出素子を含み且つリアプレートの法線と平行な平面でスペーサを切った断面において、リアプレートの法線方向と平行なスペーサの中心線に対して対象ゆえ、スペーサと配線との接触位置は、スペーサの中心線に対して対称となる。これによって、スペーサ表面の電位分布は対象となるため、電子放出素子から放出された電子ビームの軌道が乱れることもない。

また、図１１は、行方向配線５の形状の別例である。図のように行方向配線５に突起の高さすなわちガイドの高さを高くすることで、より位置決めしやすくなる。

図１１の構成では、スペーサの凸部よりも配線の突起の高さが大きいので、スペーサと配線の当接位置は、配線の突起で決まる。尚、この構成においても、前述の実施形態２と同様に、スペーサの凸部がスペーサを挟む電子放出素子を含み且つリアプレートの法線と平行な平面でスペーサを切った断面において、リアプレートの法線方向と平行なスペーサの中心線に対して対象ゆえ、スペーサと配線との接触位置は、スペーサの中心線に対して対称となる。これによって、スペーサ表面の電位分布は対象となるため、電子放出素子から放出された電子ビームの軌道が乱れることもない。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、第１、第２の参考例及び第１、第２、第３の実施形態と違う点のみ説明する。

第４の実施形態は、第２の実施形態の図８の構成に類似する。

図１２は、第４の実施形態のスペーサを直交方向から見た断面部分図であり、スペーサは図８と同様で、違いは行方向配線５の形状である。図のように行方向配線５に突起を設ける事で、位置決めガイドとして機能し、スペーサ設置が容易になる。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について、第１、第２の参考例及び第１、第２、第３、第４の実施形態と違う点のみ説明する。

図１４は第５の実施形態のスペーサを直交方向から見た断面部分図である。本実施形態は、第１の実施形態で示したスペーサ３の接触制御をリアプレート１側及びフェースプレート２側に適用した例である。

フェースプレート２側の接触制御においても、第１、第２の実施形態で述べたリアプレート１側における接触制御の考えを適用することができる。

また、以上の実施形態においては、スペーサ３の抵抗膜１４は、リアプレート１側では行方向配線５に接触させているが、列方向配線６が表面に露出するようにした場合には、列方向配線６に接触させるようにすることもできる。

本実施形態において、電子放出素子としては、例えば上述した表面伝導型電子放出素子の他、電界放出型（ＦＥ型）素子や、金属／絶縁層／金属型（ＭＩＭ型）放出素子、カーボンナノチューブを用いた電子放出素子などが知られており、このような電子放出素子のいずれを用いてもよい。

また本発明はスペーサの中心からの接触位置の違いに基づく電圧降下による電位のバラツキを抑えるものであって、かかる思想からすると画像表示装置に限定されるものではなく画像形成部材を有しない装置に適用でき、電子線装置には、かかる画像形成部材を有しない装置も含まれる。

尚、上述した本発明の画像表示装置は、TVセットへの応用が可能である。以下に、本発明の画像表示装置を応用したTVセットについて説明する。

図１８は、本発明に係るテレビジョン装置のブロック図である。受信回路C20は、チューナーやデコーダ等からなり、衛星放送や地上波等のテレビ信号、ネットワークを介したデータ放送等を受信し、復号化した映像データをI/F部（インターフェース部）に出力する。I/F部C30は、映像データを表示装置の表示フォーマットに変換して表示装置に画像データを出力する。表示装置C10は、表示パネル、駆動回路、及び制御回路からなり、前述の図５の画像表示装置が適用できる。制御回路C13は、入力した画像データに表示パネルに適した補正処理等の画像処理を施すともに、駆動回路に画像データ及び各種制御信号を出力する。補正処理としては、例えば、スペーサ近傍の画素と、スペーサから離れた画素との輝度のばらつきを抑制する処理があり、制御回路C13には、輝度補正回路を有するのが好ましい。駆動回路C12は、入力された画像データに基づいて、表示パネルC11に駆動信号を出力し、テレビ映像が表示される。

受信回路とI/F部は、セットトップボックス（ＳＴＢ）として表示装置とは別の筐体に収められていてもよいし、また表示装置と同一の筐体に収められていてもよい。

本発明は、所望の電子ビーム軌道を得ることができる電子線装置、表示パネルなどとして用いられる画像表示装置、及びテレビジョン装置に用いることができる。

第１の実施形態におけるスペーサに直交方向の断面部分図である。図１におけるスペーサの抵抗膜と配線との接触の様子と電界及び電子ビーム軌道の説明図である。図１のスペーサの一部斜視図である。図１のスペーサの一部斜視図である。本発明に係る画像表示装置の第１の実施形態に係る表示パネルの一部を切り欠いた斜視図である。第１の参考例におけるスペーサに直交方向の断面部分図である。図６におけるスペーサの抵抗膜と配線との接触の様子と電界及び電子ビーム軌道の説明図である。第２の実施形態における、スペーサの別形状例を示した模式図である。第３の実施形態におけるスペーサに直交方向の断面部分図である。第２の参考例におけるスペーサに直交方向の断面部分図である。第２の参考例におけるスペーサに直交方向の断面部分図である。第４の実施形態におけるスペーサに直交方向の断面部分図である。第１の参考例におけるスペーサの別の形状例を示した模式図である。第５の実施形態におけるスペーサに直交方向の断面部分図である。電子ビームのスペーサからの距離と接触位置の関係を表したグラフである。従来のスペーサの直交方向の断面部分図である。図１６におけるスペーサの抵抗膜と配線との接触の様子と電界及び電子ビーム軌道の説明図である。本発明のテレビジョン装置を説明するブロック図である。

符号の説明

１リアプレート
２フェースプレート
３スペーサ
４側壁
５行方向配線
６列方向配線
８電子放出素子
１０蛍光膜
１１メタルバック
１３基体
１４抵抗膜
１８電子ビーム軌道
２０等電位線

Claims

複数の電子放出素子と、前記複数の電子放出素子の一部の素子に挟まれて位置し、低電位に規定された第一の導体とを有する第１の基板と、
該第１の基板に対向配置され、前記第一の導体よりも高電位に規定された第二の導体を有する第２の基板と、
前記第１の基板と該第２の基板との間に、前記第一の導体に沿って配置され、前記第一の導体と前記第二の導体とに直接接する抵抗膜で被覆されたスペーサとを有する電子線装置において、
前記スペーサは、長手方向が前記第一の導体に平行なリブ形状であり、
前記第一の導体及び／又は第二の導体に直接接する側の、前記スペーサの前記抵抗膜で被覆された面は、前記スペーサを前記長手方向に垂直な方向で挟む素子を含み且つ前記第１の基板及び／又は第２の基板の法線と平行な平面で前記スペーサを切った断面において、前記法線方向と平行なスペーサの中心線に対して概ね対称となるように配置された二つの凸部を備えることを特徴とする電子線装置。
前記二つの凸部の高さは、前記第一の導体及び／又は前記第二の導体の表面粗さより大きいことを特徴とする請求項１記載の電子線装置。
前記第一の導体は、前記複数の電子放出素子の少なくとも一部と電気的に接続されている請求項１に記載の電子線装置。
前記複数の電子放出素子は２次元状に配列され、前記第一の導体は一方向に配列された複数の電子放出素子と接続される配線であり、前記第二の導体は前記複数の電子放出素子から放出された電子を加速する加速電極である請求項１に記載の電子線装置。
前記第２の基板は電子の照射により画像を形成する画像形成部材を備えている請求項１に記載の電子線装置。
複数の電子放出素子と、前記複数の電子放出素子の一部の素子に挟まれて位置し、低電位に規定された第一の導体とを有する第１の基板と、
該第１の基板に対向配置され、前記第一の導体よりも高電位に規定された第二の導体と、前記電子放出素子から放出された電子ビームの照射によって画像を形成する画像形成部材とを有する第２の基板と、
前記第１の基板と該第２の基板との間に、前記第一の導体に沿って配置され、前記第一の導体と前記第二の導体とに直接接する抵抗膜で被覆されたスペーサとを有する画像表示装置において、
前記スペーサは、長手方向が前記第一の導体に平行なリブ形状であり、
前記第一の導体及び／又は第二の導体に直接接する側の、前記スペーサの前記抵抗膜で被覆された面は、前記スペーサを前記長手方向に垂直な方向で挟む素子を含み且つ前記第１の基板及び／又は第２の基板の法線と平行な平面で前記スペーサを切った断面において、前記法線方向と平行なスペーサの中心線に対して概ね対称となるように配置された二つの凸部を備えることを特徴とする画像表示装置。
請求項６に記載の画像表示装置と、テレビ信号受信回路と、該画像表示装置と該テレビ信号受信回路とを接続するインターフェース部とを有するテレビジョン装置。
前記画像表示装置は前記スペーサによる輝度ばらつきを抑制する回路部を有し、該回路部は前記インターフェース部からの画像信号を補正することを特徴とする、請求項７に記載のテレビジョン装置。