JP3944211B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子線を用いた表示装置などの画像形成装置に関わり、特に、スペーサを備えた画像形成装置に関する。

従来から、電子放出素子を利用した画像形成装置として、冷陰極型電子放出素子を多数形成した電子源基板と、アノード電極および蛍光体を具備した陽極基板とを平行に対向させ、内部を真空に排気した平面型表示パネルが知られている。上記冷陰極型電子放出素子としては表面伝導型、ＦＥ型、ＭＩＭ型が一般的である。このような冷陰極型電子放出素子を用いた平面型表示パネルは、現在広く用いられているＣＲＴに比べ、軽量化、大画面化を図ることができ、また、液晶を利用した平面型表示パネルやプラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセントディスプレイなどの他の平面型表示パネルに比べて、より高輝度、高品質な画像を提供することができる。

上記のような画像形成装置は、一般的に、加速電圧（Ｖ_a）が印加されるメタルバックや蛍光膜などを有し、画像の表示面側となるフェースプレートと、多数の冷陰極型電子放出素子と共に、この電子放出素子を電気的に接続する行方向および列方向配線などを有し、蛍光体を発光させるための電子源側となるリアプレートを相対向させ、周囲を側壁で密封して真空容器を形成すると共に、フェースプレートとリアプレート間に、両者を所定間隔に保持すると共に、大気圧に対する支持部材としてのスペーサを挟持させたものとなっており、通常、このスペーサは、リアプレート上の導体（例えば行方向配線）とフェースプレート上の電極（例えばメタルバック）に当接して挟み込まれている（例えば、特許文献１、２および３を参照）。

ところで、このような画像形成装置において、スペーサは、電子ビームの一部または反射電子が表面に衝突すると、二次電子を放出して、その部分の電位を上昇させるように帯電する場合がある。これによりスペーサ周辺の電位分布が歪み、電子線の軌道が不安定になるばかりでなく、内部で放電を生じるという問題点を有している。

このようなスペーサの帯電を防止する方法としては、絶縁性基材の表面に帯電防止を目的とした高抵抗膜を形成したスペーサを用いることで帯電を除去する方法が適用できる。このような方法も特許文献１、２および３などで提案されている。

米国特許５６１４７８１号公報 米国特許５７４２１１７号公報 特開平８−１８０８２１号公報

ところで、我々は、スペーサの帯電を防止するより好ましい方法として、絶縁性基材の表面に高抵抗膜を形成したスペーサを用い、このスペーサと前記リアプレート上の導体との当接を間欠的に行う方法を提案している（特願２００３−１３６７４１）。

しかしながら、前記導体と相対向するスペーサの面全体に比べて、この面が実際に当接する面積が小さい場合には、当接部の端に電流が集中してしまうことが生じる。例えば、上記のようにスペーサが間欠的に当接するような場合や、板状スペーサの厚み（幅）よりも、当接する導体の幅が狭いような場合が該当する。

後者について図１１で説明すると、前記リアプレート１０１５上の導体（行方向配線１０１３）または前記フェースプレート１０１７上の電極（メタルバック１０１９）と当接する前記スペーサ１０２０の当接面が、該当接面の一部のみ当接するような場合，当接部の端（図中ｂ点）に電流が集中してしまう。上記電流集中により、ｂ点付近で局部的な発熱が発生し、前記高抵抗膜１００１の種類によっては、長期にわたる使用（Ｖ_aの印加）において膜質変化（抵抗変化など）を生じてしまい、スペーサ１０２０近傍の電界を歪め、その結果、画像の歪みを引き起こす可能性がある。なお、図１１において、１０００は絶縁性基材、１０１８は蛍光膜、１０１４は列方向配線、１０２１は絶縁層である。

図１１に記載のように、スペーサの端部に高抵抗膜を形成しているにもかかわらず、端部の高抵抗膜の一部に電流が集中する現象は、上述のようなスペーサのリアプレートまたはフェースプレートに面する面（端面）の一部のみでリアプレートまたはフェースプレートの導体と当接する場合に限らず、スペーサ側面の高抵抗膜、スペーサ端部の被膜、及びスペーサに当接する導体の電気的特性の関係に起因することが分かってきた。スペーサの端面の全面で当接する場合においても、端面の高抵抗膜全面を電流パスとして有効に利用することが望まれていた。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、本発明の主たる目的は、冷陰極電子放出素子を用いた平面型表示パネルなどの画像形成装置において、長期の使用においても画像の歪みを生じない安定したパネルを提供することである。

本発明によれば、露出面に第一高抵抗膜有し、リアプレートまたはフェースプレートと当接する面に第二高抵抗膜を有するスペーサが、リアプレートまたは前記フェースプレートとの当接する際に、第三高抵抗膜を介して当接することによって、スペーサのリアプレートまたはフェースプレートとの当接部付近の高抵抗膜の局所的な電流集中を抑え、その結果、該当接部の高抵抗膜の局所的な抵抗変化を抑制することができ、長期の使用においても高輝度で良好な画像が安定に保たれる画像形成装置を実現することができる。

上記目的を達成するために、本発明の第１は、低電位に規定された導体を有するリアプレートと、
前記リアプレートに対向配置され、高電位に規定された電極を有するフェースプレートと、
前記導体に対面する第一の端面および前記電極に対面する第二の端面および前記第一の端面と第二の端面との間の側面を有する絶縁性基材と、該絶縁性基材の前記側面を被覆する第一高抵抗膜と、前記絶縁性基材の第一の端面と第二の端面を被覆し、前記第一高抵抗膜のシート抵抗値以上のシート抵抗値を有する第二高抵抗膜とを備え、前記導体と電極とに電気的に接続されたスペーサとを有し、
前記第一の端面を被覆する第二高抵抗膜と前記導体との間に、該第二高抵抗膜に直接接し、且つ前記導体に前記第一の端面よりも小さい面積で当接する第三高抵抗膜を更に有し、前記第二高抵抗膜の比抵抗ρ ₂ 、膜厚ｔ ₂ と、前記第三高抵抗膜の比抵抗ρ _3、 膜厚ｔ ₃ とが、下記関係式を満たすことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。

上記本発明の第１は、前記第二の端面を被覆する第二高抵抗膜と前記電極との間に、該第二高抵抗膜に直接接し、且つ前記電極に前記第二の端面よりも小さい面積で当接する第三高抵抗膜を更に有し、前記第二高抵抗膜の比抵抗ρ ₂ 、膜厚ｔ ₂ と、前記第三高抵抗膜の比抵抗ρ _3、 膜厚ｔ ₃ とが、上記（１）式を満たすことを好ましい態様として含むものである。

また、本発明の第２は、低電位に規定された導体を有するリアプレートと、
前記リアプレートに対向配置され、高電位に規定された電極を有するフェースプレートと、
前記導体に対面する第一の端面および前記電極に対面する第二の端面および前記第一の端面と第二の端面との間の側面を有する絶縁性基材と、該絶縁性基材の前記側面を被覆する第一高抵抗膜と、前記絶縁性基材の第一の端面と第二の端面を被覆し、前記第一高抵抗膜のシート抵抗値以上のシート抵抗値を有する第二高抵抗膜とを備え、前記導体と電極とに電気的に接続されたスペーサとを有し、
前記第二の端面を被覆する第二高抵抗膜と前記電極との間に、該第二高抵抗膜に直接接し、且つ前記電極に前記第二の端面よりも小さい面積で当接する第三高抵抗膜を更に有し、前記第二高抵抗膜の比抵抗ρ ₂ 、膜厚ｔ ₂ と、前記第三高抵抗膜の比抵抗ρ _3、 膜厚ｔ ₃ とが、前記（１）式を満たすことを特徴とする画像形成装置を提供するものである。

本発明の第１および第２の画像形成装置に共通する好ましい第１の態様は、前記第二高抵抗膜および前記第三高抵抗膜が、下記（２）式を満たしていることである。

本発明の第１および第２の画像形成装置に共通する好ましい第２の態様は、前記第二高抵抗膜の膜厚ｔ₂および前記第三高抵抗膜スペーサの膜厚ｔ₃が、いずれも１０^-8ｍ以上で、かつ１０^-5ｍ以下であることである。

本発明の第１および第２の画像形成装置に共通する好ましい第３の態様は、前記第二高抵抗膜の比抵抗ρ₂および前記第三高抵抗膜スペーサの比抵抗ρ₃が、いずれも０．１Ω・ｍ以上で、かつ１０⁸Ω・ｍ以下であることである。

本発明の第１および第２の画像形成装置に共通する好ましい第４の態様は、前記第一高抵抗膜のシート抵抗値と第二高抵抗膜のシート抵抗値は実質等しいことである。

また、本発明の第１および第２の画像形成装置に共通する好ましい第５の態様は、前記第一高抵抗膜のシート抵抗値が１０⁷以上１０¹⁴以下、前記第二の高抵抗膜のシート抵抗値が１０⁸以上１０¹⁵以下であることである。

また、本発明は、上記のいずれかの画像形成装置と、テレビ信号受信回路と、該画像形成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を、その好ましい形態のひとつとする。

次に、本発明を適用した画像表示装置の一例である平面型表示パネルの構成ついて具体的な例を示して説明する。

図１は、実施例に用いた平面型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。

図中、１１５はリアプレ−ト、１１６は側壁、１１７はフェ−スプレ−トであり、これらにより表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。上記気密容器の内部は１０^-4Ｐａ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気密容器の破壊を防止する目的で、耐大気圧構造体として、スペーサ１２０が設けられており、該スペーサ１２０は画像表示領域の外側で固定治具１２２によって固定されている。

リアプレ−ト１１５には、冷陰極型電子放出素子１１２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）。前記Ｎ×Ｍ個の冷陰極型電子放出素子１１２は、Ｍ本の行方向配線１１３とＮ本の列方向配線１１４により単純マトリクス配置されている。なお、行方向配線１１３と列方向配線１１４の交差部は絶縁層１２１（図２参照）にて絶縁されている。

本例では、冷陰極型電子放出とし１１２として表面伝導型電子放出素子を単純マトリクス配置しているが、本発明はこれに限定されること無く、ＦＥ型やＭＩＭ型の電子放出素子においても適用でき、また単純マトリクス配置に限られるものではない。

図３に本例で用いた冷陰極型電子放出素子１１２の断面模式図を示す。ここで１１５はリアプレート、１１３は行方向配線、１１４は列方向配線、１０５は素子電極、１０６は導電性薄膜、１０７は通電フォ−ミング処理と通電活性化処理を行うことにより形成された電子放出部であり、１０４は電子放出部付近の導電性薄膜１０６に堆積したカーボン膜である。

図１に示されるように、フェ−スプレ−ト１１７には、蛍光膜１１８が形成されている。本例はカラ−表示装置であるため、蛍光膜１１８の部分にはＣＲＴの分野で用いられる赤、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、例えば図４に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光体のストライプの間には黒色導電体１１０が設けられている。また、３原色の蛍光体の塗り分け方は、図４に示したストライプ状の配列に限られるものではなく、冷陰極型電子放出素子１１２の配列に応じて、例えばデルタ状配列など、それ以外の配列であってもよい。

なお、モノクロ−ムの表示パネルを作成する場合には、蛍光膜１１８に単色の蛍光体材料を用いればよく、また黒色導電体１１０は必ずしも用いなくともよい。

蛍光膜１１８のリアプレ−ト１１５側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１１９を設けてある。メタルバック１１９は、電子ビ−ム加速電圧Ｖ_aを印加するためのアノード電極として作用する。

図２は図１におけるスペーサ１２０付近の断面模式図であり、各部の符号は図１に対応している。

スペーサ１２０は、絶縁牲基材１００の表面に帯電防止を目的とした第一高抵抗膜１０１および第二高抵抗膜１０２を成膜した部材からなるもので、必要な耐大気圧性を得るのに必要な数だけ必要な間隔をおいて配置されている。

ここで、第一高抵抗膜１０１は、前記絶縁性基材１００の側面を被覆した膜で、比抵抗ρ₁、膜厚ｔ₁である。また、第二高抵抗膜１０２は、前記絶縁性基材１００の第一の端面または前記第二の端面を被覆した膜で、比抵抗ρ₂、膜厚ｔ₂である。スペーサ１２０の絶縁性部材１００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部材などが挙げられ、その熱膨張率が気密容器を成す部材と近いものが好ましい。

なお、第一高抵抗膜１０１と第二高抵抗膜１０２は、異なる材料や異なる厚さで形成することができるが、実質的に同じ材料で、実質同じ厚さで形成することもできる。後者の場合、実質、ρ₁＝ρ₂かつｔ₁＝ｔ₂となる。

上記スペーサ１２０は、第二高抵抗膜１０２の上層として成膜された第三高抵抗膜１０３を介して、フェースプレート１１７の内側（メタルバック１１９など）およびリアプレート１１５の内側（行方向配線１１３または列方向配線１１４）に電気的に接続される。ここで第三高抵抗膜１０３の比抵抗はρ₃、膜厚はｔ₃である。なお、ここで説明される態様においては、スペーサ１２０の形状は薄板状とし、行方向配線１１３に平行に配置され、行方向配線１１３に電気的に接続されている。

以下に本発明の局所的な電流集中の抑制について説明する。

まず、本発明の構成と、本発明に該当しない構成とで、電流の流れ方（カレントフロー）について説明する。

図１２は本発明の構成におけるスペーサ端部での電流の流れを示す模式図、図１３は図１２の構成に対して、第三の高抵抗膜が存在しない構成におけるスペーサ端部での電流の流れを示す模式図、図１４は、図１２の構成に対して、第二の高抵抗膜のシート抵抗値が第一の高抵抗膜のシート抵抗値よりも小さい構成におけるスペーサ端部での電流の流れを示す模式図である。各図面において、共通の部材には同じ番号を付しており、それぞれ、スペーサ基材（絶縁性基材）２１００、第一の高抵抗膜２１０１、第二の高抵抗膜２１０２、第三の高抵抗膜２１０３、配線電極２１１３、電流集中個所２１３０を示す。尚図中矢印線は電流をあらわす。

図１３の構成の場合、第一の高抵抗膜を流れてきた電流は、スペーサの端部において、第二の高抵抗膜のシート抵抗が、第一の抵抗膜のシート抵抗と等しいかまたは大きいため、第二の高抵抗膜内で配線電極に向かうもっとも抵抗の小さい経路を流れる。よって、図１３のように、模式的には電流は、配線に向かう最短の経路を通る。このため、電流集中個所２１３０が存在する。

また、図１４の構成の場合、第一の高抵抗膜を流れてきた電流は、スペーサ端部において、第二の高抵抗膜のシート抵抗が第一の高抵抗膜のシート抵抗よりも小さいので、第二の高抵抗膜内に分散する。つまり、シート抵抗の大小関係によって、第二の高抵抗膜における電圧降下は、第一の高抵抗膜の電圧降下に比較して小さいので、第二の高抵抗膜は見かけ上、電極としての機能を果たし、電流は第二の高抵抗膜内で分散する。よって、図１４のように、模式的には電流は、第二高抵抗膜内に均等に分散するため、図１３の構成に比較すると、電流集中は緩和されるものの、やはり電流集中個所２１３０が存在する。

一方、本発明の図１２の構成の場合、第一の高抵抗膜から第二の高抵抗膜に流れる電流には、第二高抵抗膜内で、図中Ｙ方向下向きの力を受けながら分散していき、上記図１４のような急峻な分散による電流集中個所が存在しない。また、第二高抵抗膜内で電流が分散しているため、第三の高抵抗膜から配線に流れる電流は、最短経路を通るものの、ここでも上記図１３のような電流集中個所は存在しない。尚、ここで、第一の高抵抗膜と第二の高抵抗膜との関係がシート抵抗で定義される理由は、第一の高抵抗膜を流れる着目すべき電流の向きと、第二の高抵抗膜を流れる着目すべき電流の向きが、どちらも膜厚方向に対して垂直の向きだからである。

次に、本発明における数式について説明する。

電流集中の指標として、前記第二高抵抗膜１０２の厚み方向に生じる電位差を用いた。図５を用いて説明する。

図５は図２のａ点付近の拡大図であり、各構成部材の番号は図２と同じである。比較場所は、当接部の端から延ばした前記リアプレート１１５または前記フェースプレート１１７（図１、図２参照）に対する垂線上の２点間（図５中ａ−ａ’間）である。この電位差が大きい場合は膜厚方向（図５中Ｙ方向）の電流成分が大きいので、当接部の端への電流集中が大きく、電位差が小さい場合は膜面方向（図５中Ｘ方向）への電流成分が増え、当接部の端への電流集中が小さいと判断できる。

図６は、第三高抵抗膜１０３（図２参照）がある場合の図５中ａ−ａ’間の電位差の、第三高抵抗膜１０３が無い場合の同場所の電位差に対する割合を、比抵抗の比（ρ₃／ρ₂）に対する依存性として膜厚比（ｔ₃／ｔ₂）別に示したグラフである。横軸は比抵抗比（ρ₃／ρ₂）、縦軸は電位差の割合（第三高抵抗膜有／無）である。

図６において、１００％近辺は第三高抵抗膜１０３（図２参照）による電流集中抑制効果がほとんど無い条件である。そこで、図６から、明らかに１００％から下がり始める（つまり、急峻に減少し始める臨界点（変局点））条件における比抵抗比と膜厚比の関係を抽出し、図８に示すような特徴がえられた。図８は、前記第三高抵抗膜１０３によって当接部端への電流集中を抑制できる条件を、膜厚比（横軸）と比抵抗比（縦軸）で示したものである。

さらに、図６から、上記の割合（第三高抵抗膜１０３の有無の電位差比）が０％に近づくと電流集中度が２桁程度改善（抑制）されたことが分かる。そこで、大きな改善ができる形態として、図６から上述の電位差比の減少変化が急激に鈍化しながら０％になる（換言すると、減少変化が飽和する臨界点（変局点））条件における比抵抗比と膜厚比の関係を抽出し、図７に示すような特徴が得られた。図７は前記第三高抵抗膜１０３（図２参照）を用いたことによって大きく電流集中が改善される条件を、膜厚比（横軸）、比抵抗比（縦軸）で示したものである。該条件は下記（１）式に略一致するものである。この条件を満たすと、電流集中がほとんど無くなる。

また、第三高抵抗膜１０３（図２参照）の厚みは１０^-8ｍ〜１０^-5ｍの範囲が望ましい。材料の表面エネルギーおよび基板との密着性や基板温度によっても異なるが、一般的に１０^-8ｍ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１０^-5ｍ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。よって、上限と下限から第二高抵抗膜１０２と第三高抵抗膜１０３の膜厚比ｔ₃／ｔ₂は０．００１以上、かつ１０００以下が好ましい。該条件は下記（２）式に一致する。

また、図２に示される第一高抵抗膜１０１には、高電位側のフェースプレート１１７（メタルバック１１９など）に印加される加速電圧Ｖ_aを概ね第一高抵抗膜１０１の抵抗で除した電流が流される。そこで、スペーサ１２０のシート抵抗値は帯電防止および消費電力からその望ましい範囲に設定される。帯電防止の観点からシート抵抗は１０¹⁴Ω／□以下であることが好ましい。シート抵抗の下限はスペーサ１２０の形状とスペーサ１２０間に印加される電圧により左右されるが、１０⁷Ω／□以上であることが好ましい。第二高抵抗膜１０２、第三高抵抗膜１０３についても同様に考えると、その上限と下限および上述の膜厚とから、第二高抵抗膜１０２と第三高抵抗膜１０３の比抵抗は０．１Ω・ｍ以上で、かつ１０⁸Ω・ｍ以下が望ましい。また、第二の高抵抗膜のシート抵抗は、１０⁸Ω／□以上、１０¹⁵Ω／□以下が好ましい。

第三高抵抗膜１０３は、スペーサ１２０の第二高抵抗膜１０２の表面に形成されても良いし、リアプレート１１５上の導体（行方向配線１０１３または前記列方向配線１０１４など）の表面、および前記フェースプレート１１７上の電極（メタルバック１０１９など）の表面上に形成されても良い。また、第三高抵抗膜１０３は、第二高抵抗膜１０２とフェースプレート１１７上の電極間と、第二高抵抗膜１０２とリアプレート１１５上の導体間とのいずれか一方に介在させれば足るが、いずれか一方に介在させる場合、第二高抵抗膜１０２とリアプレート１１５上の導体間に介在させることか好ましく、両者間に介在させるのが最も好ましい。

最後に、図１中、Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖは、当該表示パネルと不図示の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。電気接続用端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍは、複数の冷陰極型電子放出素子１１２を配列した電子源の行方向配線１１３と電気的に接続され、電気接続用端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎは、電子源の列方向配線１１４と電気的に接続され、電気接続用端子Ｈｖはフェ−スプレ−ト１１７のメタルバック１１９と電気的に接続されている。

以上説明した表示パネルは、電気接続用端子Ｄｘ１ないしＤｘｍおよび電気接続用端子Ｄｙ１ないしＤｙｎを通じて各冷陰極型電子放出素子１１２に電圧を印加すると、各冷陰極型電子放出素子１１２から電子が放出される。それと同時にメタルバック１１９に電気接続用端子Ｈｖを通じて数キロボルトの高圧を印加して放出された電子を加速し、フェースプレート１１７の内面に衝突させる。これにより、蛍光膜１１８をなす各色の蛍光体が励起されて発光し、画像が表示される。

通常、冷陰極型電子放出素子１１２として表面伝導型電子放出素子を用いた場合、この表面伝導型電子放出素子への印加電圧は１２〜１６Ｖ程度、メタルバック１１９と冷陰極型電子放出素子１１２との距離は０．１ｍｍから８ｍｍ程度、メタルバック１１９と冷陰極型電子放出素子１１２間の電圧は１ｋＶから１０ｋＶ程度である。

以上、本発明の一例に係る表示パネルの構成および概要を説明した。

以下の実施例においては、スペーサ１２０は板状スペーサで、リアプレート１１５上の導体は行方向配線１１３という組み合わせについて説明するが、本発明は、スペーサ形状は板状に限定されるものではなく、柱状、スリット状、十字状などでも適用でき、導体は行方向配線１１３に限定されるものではなく、列方向配線１１４、グリッド板（図示されていない）やその他の電位規定面にも適用できる。

（実施例１）
本実施例を図１により説明する。

前述したとおり、図１において、１２０はスペーサで、絶縁性基材１００、第一高抵抗膜１０１および第二高抵抗膜１０２からなる。第一高抵抗膜１０１はスペーサ１２０の真空中に露出する面に形成されており、第二高抵抗膜１０２はリアプレート１１５またはフェースプレート１１７に当接する面に形成されている。１０３はスペーサ１２０とリアプレート１１５またはフェースプレート１１７との当接部に介在する第三高抵抗膜、１１３は行方向配線、１１４は列方向配線、１１８は蛍光体、１１９はメタルバックである。

なお、リアプレート１１５、フェースプレート１１７およびスペーサ１２０の絶縁性基材１００には旭硝子社製の「ＰＤ２００ガラス」用い、行方向配線１１３と列方向配線１１４は、銀ペーストを印刷後焼成することにより形成した。また、第一高抵抗膜１０１、第二高抵抗膜１０２および第三高抵抗膜１０３は、ＷＧｅの合金ターゲットをＡｒ・Ｎ₂雰囲気中でスパッタすることにより成膜した。ここで、Ａｒ、Ｎ₂、スパッタ圧力、スパッタ時間などの条件を変えることにより、任意の比抵抗、および膜厚を形成した。

本実施例に於いては、第一高抵抗膜１０１と第二高抵抗膜１０２は同条件で成膜し、比抵抗ρ₁およびρ₂は２．５×１０⁵Ω・ｍ、膜厚ｔ₁およびｔ₂は１００ｎｍ、第三高抵抗膜１０３の比抵抗ρ₃は２．５×１０⁷Ω・ｍ、膜厚ｔ₃は６００ｎｍで、第三高抵抗膜１０３はスペーサ１２０の第二高抵抗膜１０２を覆うように形成した。これらは比抵抗比１００となり、前記（１）式から得られる条件３０以上を満たす条件である。

このように形成された表示パネルを１０ｋＶで１０００時間駆動したが、画像が乱れることはなかった。また、１０００時間後に該表示パネルを分解した後、スペーサ１２０の真空中に露出していた面の抵抗分布を測定したが、１０００時間印加していないものと比較しても差が見られなかった。

（実施例２）
本実施例が実施例１と異なるのは、第三高抵抗膜１０３が第一高抵抗膜１０１および第二高抵抗膜１０２の全ての面を覆うように形成されていることである。図９断面模式図を示す。各符号は図１と対応している。

また、第一〜第三高抵抗膜１０１〜１０３の比抵抗、膜厚は実施例１と同じである。

このように形成された表示パネルを１０ｋＶで１０００時間駆動したが、画像が乱れることはなかった。また、１０００時間後に該表示パネルを分解した後、スペーサの真空中に露出していた面の抵抗分布を測定したが、１０００時間印加していないものと比較しても差が見られなかった。

（実施例３）
本実施例が実施例１と異なるのは、第一高抵抗膜１０１と第二高抵抗膜の条件が異なることである。それ以外は実施例１と同様である。本実施例では、第一高抵抗膜１０１の比抵抗ρ₁は２．５×１０⁵Ω・ｍで膜厚ｔ₁は１００ｎｍとし、第二高抵抗膜１０２の比抵抗ρ₂は２．５×１０⁵Ω・ｍで膜厚ｔ₂は１０ｎｍとした。この場合も、第二高抵抗膜と第三高抵抗膜との比抵抗比１００となり、前記（１）式から得られる条件３０以上を満たす条件である。

このように形成された表示パネルを１０ｋＶで１０００時間駆動したが、画像が乱れることはなかった。また、１０００時間後に該表示パネルを分解した後、スペーサの真空中に露出していた面の抵抗分布を測定したが、１０００時間印加していないものと比較しても差が見られなかった。

（実施例４）
本実施例を図１０により説明する。ここで、１２０はスペーサで、絶縁性基材１００、第一高抵抗膜１０１および第二高抵抗膜１０２からなる。第一高抵抗膜１０１は、スペーサ１２０の真空中に露出する面に形成され、第二高抵抗膜１０２は、リアプレート１１５またはフェースプレート１１７に当接する面に形成されている。１０３はスペーサ１２０とリアプレート１１５との当接部に介在する第三高抵抗膜、１１３は行方向配線、１１４は列方向配線、１１８は蛍光膜、１１９はメタルバック、１２１は絶縁層である。

なお、リアプレート１１５、フェースプレート１１７およびスペーサ１２０の絶縁性基材１００には旭硝子社製の「ＰＤ２００ガラス」を用い、行方向配線１１３および列方向配線１１４は、銀ペーストを印刷後焼成することにより形成した。また、第一高抵抗膜１０１および第二高抵抗膜１０２は、ＷＧｅの合金ターゲットをＡｒ・Ｎ₂雰囲気中でスパッタすることにより成膜した。ここで、Ａｒ、Ｎ₂、スパッタ圧力、スパッタ時間などの条件を変えることにより、任意の比抵抗および膜厚を形成した。

本実施例では第一高抵抗膜１０１の比抵抗ρ₁は２．５×１０⁵Ω・ｍで膜厚ｔ₁は１００ｎｍとし、第二高抵抗膜１０２の比抵抗ρ₂は２．５×１０⁵Ω・ｍで膜厚ｔ₂は１０ｎｍとした。

第三高抵抗膜１０３としては、リアプレート１１５側にはスペーサ１２０の乗る行方向配線１１３上に比抵抗が３×１０⁴Ω・ｍのＡＴＯをスプレー塗布法により１０ｎｍ厚で塗布した。また、フェースプレート１１７側には比抵抗ρ₃が２×１０⁷Ω・ｍのブラックマトリックスを３μｍ程の厚みで印刷した。これらのリアプレート１１５側は比抵抗比０．１２となり、前記（１）式から得られる条件０．０５以上を満たす条件であり、フェースプレート１１７側は比抵抗比８０となり、前記（１）式から得られる条件３０以上を満たす条件である。

このように形成された表示パネルを１０ｋＶで１０００時間駆動したが、画像が乱れることはなかった。また、１０００時間後に該表示パネルを分解した後、スペーサの真空中に露出していた面の抵抗分布を測定したが、１０００時間印加していないものと比較しても差が見られなかった。

（実施例５）
本実施例が実施例４と異なるのは、リアプレート側の第三高抵抗膜１０３としてＡＴＯの代わりに絶縁層ペーストを印刷により形成したことである。焼成後の絶縁層の比抵抗ρ₃は１０¹⁰Ω・ｍ以上であり、膜厚は５μｍとした。このときリアプレート１１５側の比抵抗比は４×１０⁶以上となり、前記（１）式から得られる条件３０以上を満たす条件である。

このように形成された表示パネルを１０ｋＶで１０００時間駆動したが、初期の画像との変化は確認されなかった。また、１０００時間後に該表示パネルを分解した後、スペーサの真空中に露出していた面の抵抗分布を測定したが、１０００時間印加していないものと比較しても差が見られなかった。

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

図１５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１の画像形成装置が適用できる。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。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。

本発明の表示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。 図１に示される表示パネルのスペーサー付近の断面図である。 本発明の表示パネルに用いた冷陰極型電子放出素子の断面模式図である。 本発明の表示パネルに用いたフェースプレートの蛍光体配列を示した平面図である。 本発明の表示パネルのスペーサ下部の詳細説明図である。 本発明の第三高抵抗膜による電流集中緩和を示すグラフである。 本発明の第三高抵抗膜と第二高抵抗膜の関係を示すグラフである。 第三高抵抗膜と第二高抵抗膜の関係を示すグラフである。 実施例２の説明図である。 実施例４の説明図である。 本発明が解決しようとする課題の説明図である。 本発明の表示パネルのスペーサ下部における電流の流れを説明する概念模式図である。 比較例の表示パネルのスペーサ下部における電流の流れを説明する概念模式図である。 他の比較例の表示パネルのスペーサ下部における電流の流れを説明する概念模式図である。 テレビジョン装置のブロック図である。

符号の説明

１００ 絶縁性基材
１０１ 第一高抵抗膜
１０２ 第二高抵抗膜
１０３ 第三高抵抗膜
１０４ カーボン膜
１０５ 素子電極
１０６ 導電性薄膜
１０７ 電子放出部
１１０ 黒色導電材
１１２ 冷陰極型電子放出素子
１１３ 行方向配線
１１４ 列方向配線
１１５ リアプレート
１１６ 側壁
１１７ フェースプレート
１１８ 蛍光膜
１１９ メタルバック
１２０ スペーサ
１２１ 絶縁層
１２２ 固定冶具
１０００ 絶縁性基材
１００１ 高抵抗膜
１０１３ 行方向配線
１０１４ 列方向配線
１０１５ リアプレート
１０１７ フェースプレート
１０１８ 蛍光膜
１０１９ メタルバック
１０２０ スペーサ
１０２１ 絶縁層
２１００ スペーサ基材（絶縁性基材）
２１０１ 第一の高抵抗膜
２１０２ 第二の高抵抗膜
２１０３ 第三の高抵抗膜
２１１３ 配線電極
２１３０ 電流集中個所

Claims (9)

1. 低電位に規定された導体を有するリアプレートと、
   前記リアプレートに対向配置され、高電位に規定された電極を有するフェースプレートと、
   前記導体に対面する第一の端面および前記電極に対面する第二の端面および前記第一の端面と第二の端面との間の側面を有する絶縁性基材と、該絶縁性基材の前記側面を被覆する第一高抵抗膜と、前記絶縁性基材の第一の端面と第二の端面を被覆し、前記第一高抵抗膜のシート抵抗値以上のシート抵抗値を有する第二高抵抗膜とを備え、前記導体と電極とに電気的に接続されたスペーサとを有し、
   前記第一の端面を被覆する第二高抵抗膜と前記導体との間に、該第二高抵抗膜に直接接し、且つ前記導体に前記第一の端面よりも小さい面積で当接する第三高抵抗膜を更に有し、前記第二高抵抗膜の比抵抗ρ ₂ 、膜厚ｔ ₂ と、前記第三高抵抗膜の比抵抗ρ _3、 膜厚ｔ ₃ とが、下記関係式を満たすことを特徴とする画像形成装置。
   

   
2. 前記第二の端面を被覆する第二高抵抗膜と前記電極との間に、該第二高抵抗膜に直接接し、且つ前記電極に前記第二の端面よりも小さい面積で当接する第三高抵抗膜を更に有し、前記第二高抵抗膜の比抵抗ρ ₂ 、膜厚ｔ ₂ と、前記第三高抵抗膜の比抵抗ρ _3、 膜厚ｔ ₃ とが、下記関係式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
   

   
3. 低電位に規定された導体を有するリアプレートと、
   前記リアプレートに対向配置され、高電位に規定された電極を有するフェースプレートと、
   前記導体に対面する第一の端面および前記電極に対面する第二の端面および前記第一の端面と第二の端面との間の側面を有する絶縁性基材と、該絶縁性基材の前記側面を被覆する第一高抵抗膜と、前記絶縁性基材の第一の端面と第二の端面を被覆し、前記第一高抵抗膜のシート抵抗値以上のシート抵抗値を有する第二高抵抗膜とを備え、前記導体と電極とに電気的に接続されたスペーサとを有し、
   前記第二の端面を被覆する第二高抵抗膜と前記電極との間に、該第二高抵抗膜に直接接し、且つ前記電極に前記第二の端面よりも小さい面積で当接する第三高抵抗膜を更に有し、前記第二高抵抗膜の比抵抗ρ ₂ 、膜厚ｔ ₂ と、前記第三高抵抗膜の比抵抗ρ _3、 膜厚ｔ ₃ とが、下記関係式を満たすことを特徴とする画像形成装置。
   

   
4. 前記第二高抵抗膜および前記第三高抵抗膜が、下記関係式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

   
5. 前記第二高抵抗膜の膜厚ｔ₂および前記第三高抵抗膜の膜厚ｔ₃が、いずれも１０^-8ｍ以上で、かつ１０^-5ｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第二高抵抗膜の比抵抗ρ₂および前記第三高抵抗膜の比抵抗ρ₃が、いずれも０．１Ω・ｍ以上で、かつ１０⁸Ω・ｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記第一高抵抗膜のシート抵抗値と第二高抵抗膜のシート抵抗値は等しいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置
8. 前記第一高抵抗膜のシート抵抗値が１０⁷Ω／□以上１０¹⁴Ω／□以下、前記第二の高抵抗膜のシート抵抗値が１０⁸Ω／□以上１０¹⁵Ω／□以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置と、テレビ信号受信回路と、該画像形成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。

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