JPH03149736A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH03149736A JPH03149736A JP28786489A JP28786489A JPH03149736A JP H03149736 A JPH03149736 A JP H03149736A JP 28786489 A JP28786489 A JP 28786489A JP 28786489 A JP28786489 A JP 28786489A JP H03149736 A JPH03149736 A JP H03149736A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/316—Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
- H01J2201/3165—Surface conduction emission type cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
- H01J2329/86—Vessels
- H01J2329/8625—Spacing members
Landscapes
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、少なくとも素子基板とフェースプレートの間
を支持する耐大気圧スペーサーの設置部両側の素子を、
表面伝導形電子放出素子とした画像形成装置及び画像形
成方法に関する。 ［従来の技術］ 従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素子として、
例えば、エム・アイ・エリンソン（Ｍ、 Ｉ。 Ｅｌｉｎｓｏｎ）等によって発表された冷陰極素子が知
られている［ラジオ エンジニアリング エレクトロン
フィシ（”／ス（Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ、 Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ−ｐｈｙｓ、 ）第１Ｏ巻、 １２９０〜１２９
６頁、 １９６５年１゜これ番よ、基板上に形成された
小面積の薄膜に、膜面紀平行に電流を流すことにより、
電子放出が生ずる現象を利用するもので、一般には表面
伝導形電子放出素子と呼ばれている。 この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリンソン
等により開発されたＳｎｏｗ （Ｓｂ）薄膜を用いたも
の、Ａｕ薄膜によるもの
を支持する耐大気圧スペーサーの設置部両側の素子を、
表面伝導形電子放出素子とした画像形成装置及び画像形
成方法に関する。 ［従来の技術］ 従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素子として、
例えば、エム・アイ・エリンソン（Ｍ、 Ｉ。 Ｅｌｉｎｓｏｎ）等によって発表された冷陰極素子が知
られている［ラジオ エンジニアリング エレクトロン
フィシ（”／ス（Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ、 Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ−ｐｈｙｓ、 ）第１Ｏ巻、 １２９０〜１２９
６頁、 １９６５年１゜これ番よ、基板上に形成された
小面積の薄膜に、膜面紀平行に電流を流すことにより、
電子放出が生ずる現象を利用するもので、一般には表面
伝導形電子放出素子と呼ばれている。 この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリンソン
等により開発されたＳｎｏｗ （Ｓｂ）薄膜を用いたも
の、Ａｕ薄膜によるもの
【ジー・ディトマー１スイン
ソリド フィルムス” （Ｇ−Ｄｉｔｔ■ｅｒ：Ｔｈｉ
ｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ” ） 、 ９巻、３１７
頁、 （１９７２年） ］、 ＩＴＯ薄膜によるも
の１エム ハートウェル アンド シー ジー フオン
スタッドアイイー イー イー トランス−イー ディ
ー コンフ（Ｍ、 Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ，Ｇ
−Ｆｏｎｓｔａｄ： ″ＩＥＥＥＴｒａｎｓ、 ＥＤ
Ｃｏｎｆ−−） ５１９頁、 （１９７５年）Ｊｌ
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年）１など
が報告されている。 これらの表面伝導形電子放出素子の典型的な素子構成を
第８図に示す、同第８図において、ｌ及び２け電気的接
続を得る為の電極、４け絶縁性基板、 ５ａは電子放出
部を示す。 従来、これらの表面伝導形電子放出素子においては、電
子放出を行う前にあらかじめフォーミンクと呼ばれる通
電加熱処理によって電子放出部を形成する。即ち、前記
電極ｌと電極２の間に電圧を印加することにより、両電
極間に形成した薄膜に通電し、これにより発生するジュ
ール熱でかかる薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質
せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部５ａを
形成することにより電子放出機能を得ている。 かかる素子の上方には、蛍光体、透明電極、ガラス体か
らなるフェースプレート６を配し、電子ビームによる蛍
光体の輝点７を観測することにより、電子の放射特性を
得ることができる。前記電極ｌと電極２の間に駆動電圧
を印加し、電子放出させると、発光部７紘フェースプレ
ート６上に第８図に示す如く、電子放出部５ａから放出
された電子ビームは、電子放出部５ａの法線に対して、
該素子に印加した電位の正極側に、素子−フェースプレ
ート間距離ｄのときしたけずれて飛翔する。 かかる放射特性（偏向特性）は、上記素子を含む同一平
面内で電位が対称でない、表面伝導形電子放出素子固有
の特性である。 また、基板に電子放出素子を複数配列したマルチ電子源
を使用した大型画像形成装置においては、画像形成装置
を構成する外囲器内部を約１ｘ１０−Ｔｏｒｒの真空に
保つ必要があることから、大気圧による破壊を防止する
為素子基板とフェースプレート間に耐大気圧スペーサを
設ける必要がある。 かかる耐大気圧スペーサにあっては、その成形性、機械
的強度、帯電特性等の面から、感光性ガラス等の材料を
用い、かつ耐大気圧スペーサの幅（Ｗ）が基板上にマル
チ配置された電子放出素子と対応する画素ピッチ（Ｐ）
とｉぼ等しいか、それ以上と成らざるを得なかった。 この構成を画像形成装置の一部断面図、第７図に示す。 【発明が解決しようとする課題】 すなわち、上記従来例では、耐大気圧スペーサの幅（Ｗ
）が、画素ピッチ（Ｐ）とほぼ等しいかそれ以上となる
ため、耐大気圧スペーサが存在する部分の素子からの放
出電子が有効に利用されず、かかる部位に対応したフェ
ースプレートに設けられた蛍光体を発光させることがで
きなかった。その結果として、輝点が悪く画質が悪化す
るという問題点があった。 ここで、かかる問題について、第７図を参照しながら説
明する。第７図（ｂ）において、５．５′は素子の電子
放出部、４は電子源素子基板（絶縁性基板）、８は耐大
気圧スペーサ、６は蛍光体１５゜透明電極１６．ガラス
体１７の三層から成るフェースプレートであり、電子放
出部５．５′は、電子源素子基板４上にフェースプレー
ト６上の画素ピッチＰに対応する様に配されている。耐
大気圧スペーサ８の幅Ｗが、Ｗ＞Ｐなる時には、電子放
出部５′の上に耐大気圧スペーサ８が存在する為、この
電子放出部５′から放出される電子はフェースプレート
６に到達できない、その結果、第７図（ａ）に示す様に
、フェースプレート６上の輝点７のうち、電子放出部５
′に対応する輝点が存在しなくなり、画質が悪化するこ
とになる。 すなわち、発明の目的とするところは、従来のものがも
つ、耐大気圧スペーサに起因する輝点抜けを防止し、良
好な画質を与える画像形成装置及び画像形成方法を提供
することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明の特徴とするところは、複数の電子放出素子を絶
縁性基板上に並配列した電子源に対して、該電子源から
の放出電子の照射により画像を形成するターゲットを、
支持部材を介して対向配置させた画像形成装置において
、少なくとも前記支持部材の側壁に沿って位置する電子
放出素子を表面伝導形電子放出素子とし、かつ、該素子
の高電位側電極を前記支持部材側に配した画像形成装置
にある。 また、マルチ電子源とフェースプレート（ターゲット）
間距離がｄ１電子放出部からの放出電子の飛翔方向が、
電子放出部の法線方向の距離ｄに対し高電位側へしなる
方向（偏向角： ｔａｎ−（Ｌ／ｄ））となる表面伝導
形電子放出素子を少なくとも一部に有し、フェースプレ
ートに設けられた画素の配列ピッチＰなる条件を備えた
画像形成装置において、電子源側支持部の幅Ｗが画素ピ
ッチＰとの間係においてｗ＞Ｐで奉り、かつ、前記電子
放出部の法線方向に対し傾斜角（θ）がｔａｎ−（Ｌ／
ｄ）以上の断面形状を成す支持部材を有し、該支持部材
の両側傾斜面に対し少なくとも最近接部に位置する両側
各々の電子放出素子を偏向角： ｔａｎ−（Ｌ／ ｄ
）を満たした表面伝導形電子放出素子とし、かつ、該素
子の高電位側電極を前記支持部材側に各々配した画像形
成装置にも特徴がある。 さらに、画像形成方法において、支持部材を挟んで両側
に位置する、該支部材側を高電位側電極とする表面伝導
形電子放出素子各々から放射された電子ビームを、フェ
ースプレート（ターゲット）に設けられた一つの画素に
照射して輝点な得る画像形成方法をも特徴とするもので
ある。 ここで、本発明を第１図に基づいてさらに詳述する。第
１図は、本発明の基本構成を概略的に示した装置の断面
図である。 絶縁性基板４上には、電子放出素子（電子放出部５．５
８を代表的に記す）を複数並べた線状電子源を複数本並
行（紙面垂直方向、不図示）に配列してあり、かかる線
状電子源に直交するようにしてその上に、例えば、台形
形状断面を成す耐大気圧スペーサー８（三次元的には、
例えば楔形）が設けられ、電子源と対向配置するフェー
スプレート６を支持している。 本来、耐大気圧スペーサなるものはできるだけポリニー
ムの小さな、例えば図中台形形状断面の上底の幅つまり
画素とッチＰよりもかなり小さい幅からなる長方形形状
のスペーサとすることができれば何んら問題は生じない
が、その製造性、耐バックリング性、帯電特性（チャー
ジアップ防止）等の面から高強度材料の選択ができない
、等の理由により少なくとも電子源側支持部の幅Ｗを画
素ピッチ（素子ピッチ）Ｐよりも太き（せざるを得ない
、尚、必ずしもＷ＞Ｐの場合のみでなくＷ＜Ｐであって
も放出電子の飛翔に支障を来す場合には本発明の適用範
囲とするところである。 すなわち、上述のような耐大気圧スペーサ８の位置する
部位に対応する画素に輝点７ａを得るために、かかる不
ベーサ８の両側に、第８図に示す非対称型表面伝導形電
子放出素子（電子放出部５ａ）を、スペーサ側が高電位
側電極となるように配している。この理由は、第８図に
示すようにかかる素子特有の電子ビーム偏向特性（偏向
角度：ｔａｎ−（Ｌ／ｄ） ）を利用するためである。 従って、スペーサ８の両側面の法線方向に対する傾斜角
θが、θ＞ｔａｎ−（Ｌ／ｄ）となることにより、電子
ビームを有効に利用でき輝点７ａを最大限に得ることが
可能となる。 一方、他の画素に対応する電子放出部５としては、第２
図に示すような対称型の表面伝導形電子放出素子を用い
れば第１図（ｂ）に示すような末広がりの電子ビームと
なり輝点７を得ることができる。尚、かかる電子放出部
５を成す素子は表面伝導形電子放出素子に限らず、熱電
子源等他の素子を用いることも可能である。 また、第１図（ｂ）に示す耐大気圧スペーサ８はその電
子源側支持部の幅Ｗが２Ｐ＞Ｗ＞Ｐの状態を表わすもの
であるが、Ｗ＞２Ｐの場合であっても、本発明を適用し
ない場合に比べれば良好な輝点が得られることは当然で
ある。 １作 用】 この構成によれば、輝点抜けを防止でき、画質の良好な
画像形成装置を得ることができる。 ここで、輝点抜けを防止できることについて第１図を参
照しながら説明する。第１図（ｂ）において、耐大気圧
スペーサ８の両側に配された非対称型の表面伝導型放出
素子の電子放出部５ａから放出された電子は、耐大気圧
スペーサ側を高電位電極としている為耐大気圧スペーサ
の尖頭部分の蛍光体を発光させ、第１図（ａ）に示す輝
点７ａを形成する。輝点７ａは、第７図（ａ）の輝点抜
けした部分に相当し、このことから輝点抜けが防止でき
ることが分かる。 ［実施例１ 以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。 叉１」口。 本発明の第１の実施例を第３図を参照しながら説明する
。第ｆ図は、本発明の画像形成装置の構成を示した斜視
図であり、１５画−素分のみを代表として示している。 同第３図において、ｌ及びｌａは高電位側電極、２は低
電位側電極、４は絶縁性基板、５は対称型の表面伝導型
放出素子の電子放出部、５ａは非対称型の表面伝導型放
出素子の電子放出部、１５は蛍光体、、１６は透明電極
、１７はガラス体、６はフェースプレート、７はフェー
スプレート上の対称型素子による輝点、７ａはフェース
プレート上の非対称型素子による輝点、１８は輝点７ａ
の形成する画素内で発光しない部分、８は耐大気圧スペ
ーサ、９及び９ａは高電位側電極と低電位側電極とを絶
縁する為の絶縁体、１０は高電位側電極同士を絶縁する
為の絶縁体、ｄは電子源からフェースプレートまでの距
離Ｃこの値は耐大気圧スペーサ８の高さに等しい）、Ｗ
は耐大気圧スペーサ８の電子源側支持部の暢ｓＰｓ、Ｐ
ａはフェースプレート６上の画素ピッチ、Ｂ、は対称型
の素子による輝点の幅、Ｂ、は非対称型の素子による輝
点の幅である。また、第４図（ａ）、（ｂ）。 （８）は第３図中、Ａ、Ｂ、Ｃ領域の拡大図を示し、第
４図（ａ）は領域Ａの対称型の表面伝導形電子放出素子
部分の拡大図であり、Ｗｂは高電位側電極の幅、ＷＩは
低電位側電極の幅、ｇは高電位側電極と低電位側電極と
の間隔、ｌは電子放出部を規定する長さである。更に同
図（ｂ）は領域Ｂの耐大気圧スペーサ８の両側に位置す
る非対称型の表面伝導形電子放出素子部分のうちの１つ
を拡大した図であり、Ｗｍ 、 ｇ、 ｉは対称型の表
面伝導形電子放出素子と同じ値にとっている。勿論、一
般的には対称型と非対称型とで、Ｗｈ 、 ｇ 、 １
を異なる値にとることも可能である。同図（ｅ）は、領
域Ｃを拡大した図である。 本実施例に右いては、Ｐｓ ：Ｐ！ ：２ｍ１１１．
ｄ＝４■■、Ｗ＝２．２■■ 、 ｇ ＝ ２終■、ｉ
ｌ＝１５０ ％鵬、Ｗ１１＝ ２０ｐｍ、 Ｗ ｘ
： ２０Ｊ＆ｌＩとし、素子駆動電圧１４Ｖ 、加速電
圧１ ｋＶとした。このとき、素子の偏向角がｔａｎ−
”（０−８５７４）であり、スペーサの傾斜角θについ
てもθ＝ ｔａｎ−” （１／４）とした。 次に、本実施例における絶縁性基板上の電子放出素子の
製造方法の一例を、第３図及第４図を参照しながら説明
する。先ず、ガラス基板４上に真空堆積法により高電位
側電極ｌ用としてＩｌｌｉをｌ◎００人堆積後、ホトリ
ソエッチングプロセスにて高電位側電極ｌを形成する。 次いで、、真空堆積法とホトリソエッチングプロセスに
より２０００人のＳｉｎｓから成る絶縁層９及ｌＯを形
成する。次いで、高電位側電極ｌ用用としてＮｉを２０
００人真空堆積法により堆積した後、ホトリソエッチン
グプロセスにて高電位側電極１ａを形成する。次いで、
真空堆積法とホトリソエッチングプロセスにより２００
０人のＳｉＯｘから成る絶縁層９ａを形成する。次いで
、高電位側電極ｌ用としてＮｉを３０００人真空堆積法
により堆積した後、ホトリソエッチングプロセスにて低
電位側電極２を形成する。最後に、有機パラジウム化合
物の溶解液を塗布・焼成後、通常のフォーミング処理を
実施し、電子放出部５，５ａを形成する。 以上のようにして得られた画像形成装置を駆動させたと
ごろ、フェースプレート上の輝点の幅は、Ｂ＋ ＝１−
７ｍｍ 、 Ｂａ ＝１．９ｍｍ （第３図参照）で
、長さは１６ｍｍであり、従来耐大気圧スペーサ８によ
り欠落した輝点７ａ（第７図（ａ）参照）が、本実施例
の場合には欠落することなく、しかも耐大気圧スペーサ
８の影響を受けない輝点７と、輝度、発光寸法共に殆ん
ど変わらない輝点を得ることができた。 失１ｄ乱１ 本発明の第２の実施例を、第５図を参照しながら説明す
る。本実施例では、実施例１において採用した楔形の耐
大気圧スペーサの替わりに、四角錐の耐大気圧スペーサ
８（底面Ｗ＝２．２ｍｍ Ｘ２．２ｍｍ、 θ＝ ｔ
ａｎ−（１／４）から成る）を使用した以外は、実施例
１と同様にして作製した。これにより、フェースプレー
ト６上の輝点７ａ内で発光しない部分１８の面積を小さ
くすることができ、画質をより向上させることができた
。本実施例では耐大気圧スペーサ８として四角錐形状の
ものを使用したが、一般に多角錐、円錐形状のものでも
よい。 更に、本実施例においては、画素中央に耐大気圧スペー
サ８を配したが、この位置に限る訳ではなく、一般には
画素形成の支障とならない任意の位置に配することがで
きる。また、本実施例では、耐大気圧スペーサ８の両側
２列の素子を非対称型の表面伝導形放出素子としたが、
耐大気圧スペーサ８により輝点抜けが発生する部分に対
応する両側の素子のみを非対称型の表面伝導形放出素子
で置きかえてもよい。一般には、耐大気圧スペーサの大
きさに依存した最小の数の非対称型表面伝導形放出素子
を用いることもできる。 支胤■１ 本発明の第３の実施例を第６図を参照しながら説明する
。本実施例では、実施例２に対し、電子源とフェースプ
レート６間に、電子の通過と遮断とを制御する為の電子
通過孔を有する変調電極１９を配したものである。本実
施例の場合にも、第２実施例と同様、画質の向上が確認
できた。 以上述べた実施例１〜３では、耐大気圧スペーサの両側
部分以外の電子源として、対称型の表面伝導形放出素子
を配したが、一般には、電子源であればどのような種類
のものでもよい。 【発明の効果１ 以上説明したように、本発明の画像形成装置。 画像形成方法によれば、耐大気圧スペーサの両側に非対
称型の表面伝導形電子放出素子を配し、耐大気圧スペー
サ側の電極を高電位側電極とすることで、かかる素子特
有の電子ビーム偏向特性を利用することができ、輝点抜
けを防止し、画質を向上させる効果がある。
ソリド フィルムス” （Ｇ−Ｄｉｔｔ■ｅｒ：Ｔｈｉ
ｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ” ） 、 ９巻、３１７
頁、 （１９７２年） ］、 ＩＴＯ薄膜によるも
の１エム ハートウェル アンド シー ジー フオン
スタッドアイイー イー イー トランス−イー ディ
ー コンフ（Ｍ、 Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ，Ｇ
−Ｆｏｎｓｔａｄ： ″ＩＥＥＥＴｒａｎｓ、 ＥＤ
Ｃｏｎｆ−−） ５１９頁、 （１９７５年）Ｊｌ
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年）１など
が報告されている。 これらの表面伝導形電子放出素子の典型的な素子構成を
第８図に示す、同第８図において、ｌ及び２け電気的接
続を得る為の電極、４け絶縁性基板、 ５ａは電子放出
部を示す。 従来、これらの表面伝導形電子放出素子においては、電
子放出を行う前にあらかじめフォーミンクと呼ばれる通
電加熱処理によって電子放出部を形成する。即ち、前記
電極ｌと電極２の間に電圧を印加することにより、両電
極間に形成した薄膜に通電し、これにより発生するジュ
ール熱でかかる薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質
せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部５ａを
形成することにより電子放出機能を得ている。 かかる素子の上方には、蛍光体、透明電極、ガラス体か
らなるフェースプレート６を配し、電子ビームによる蛍
光体の輝点７を観測することにより、電子の放射特性を
得ることができる。前記電極ｌと電極２の間に駆動電圧
を印加し、電子放出させると、発光部７紘フェースプレ
ート６上に第８図に示す如く、電子放出部５ａから放出
された電子ビームは、電子放出部５ａの法線に対して、
該素子に印加した電位の正極側に、素子−フェースプレ
ート間距離ｄのときしたけずれて飛翔する。 かかる放射特性（偏向特性）は、上記素子を含む同一平
面内で電位が対称でない、表面伝導形電子放出素子固有
の特性である。 また、基板に電子放出素子を複数配列したマルチ電子源
を使用した大型画像形成装置においては、画像形成装置
を構成する外囲器内部を約１ｘ１０−Ｔｏｒｒの真空に
保つ必要があることから、大気圧による破壊を防止する
為素子基板とフェースプレート間に耐大気圧スペーサを
設ける必要がある。 かかる耐大気圧スペーサにあっては、その成形性、機械
的強度、帯電特性等の面から、感光性ガラス等の材料を
用い、かつ耐大気圧スペーサの幅（Ｗ）が基板上にマル
チ配置された電子放出素子と対応する画素ピッチ（Ｐ）
とｉぼ等しいか、それ以上と成らざるを得なかった。 この構成を画像形成装置の一部断面図、第７図に示す。 【発明が解決しようとする課題】 すなわち、上記従来例では、耐大気圧スペーサの幅（Ｗ
）が、画素ピッチ（Ｐ）とほぼ等しいかそれ以上となる
ため、耐大気圧スペーサが存在する部分の素子からの放
出電子が有効に利用されず、かかる部位に対応したフェ
ースプレートに設けられた蛍光体を発光させることがで
きなかった。その結果として、輝点が悪く画質が悪化す
るという問題点があった。 ここで、かかる問題について、第７図を参照しながら説
明する。第７図（ｂ）において、５．５′は素子の電子
放出部、４は電子源素子基板（絶縁性基板）、８は耐大
気圧スペーサ、６は蛍光体１５゜透明電極１６．ガラス
体１７の三層から成るフェースプレートであり、電子放
出部５．５′は、電子源素子基板４上にフェースプレー
ト６上の画素ピッチＰに対応する様に配されている。耐
大気圧スペーサ８の幅Ｗが、Ｗ＞Ｐなる時には、電子放
出部５′の上に耐大気圧スペーサ８が存在する為、この
電子放出部５′から放出される電子はフェースプレート
６に到達できない、その結果、第７図（ａ）に示す様に
、フェースプレート６上の輝点７のうち、電子放出部５
′に対応する輝点が存在しなくなり、画質が悪化するこ
とになる。 すなわち、発明の目的とするところは、従来のものがも
つ、耐大気圧スペーサに起因する輝点抜けを防止し、良
好な画質を与える画像形成装置及び画像形成方法を提供
することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明の特徴とするところは、複数の電子放出素子を絶
縁性基板上に並配列した電子源に対して、該電子源から
の放出電子の照射により画像を形成するターゲットを、
支持部材を介して対向配置させた画像形成装置において
、少なくとも前記支持部材の側壁に沿って位置する電子
放出素子を表面伝導形電子放出素子とし、かつ、該素子
の高電位側電極を前記支持部材側に配した画像形成装置
にある。 また、マルチ電子源とフェースプレート（ターゲット）
間距離がｄ１電子放出部からの放出電子の飛翔方向が、
電子放出部の法線方向の距離ｄに対し高電位側へしなる
方向（偏向角： ｔａｎ−（Ｌ／ｄ））となる表面伝導
形電子放出素子を少なくとも一部に有し、フェースプレ
ートに設けられた画素の配列ピッチＰなる条件を備えた
画像形成装置において、電子源側支持部の幅Ｗが画素ピ
ッチＰとの間係においてｗ＞Ｐで奉り、かつ、前記電子
放出部の法線方向に対し傾斜角（θ）がｔａｎ−（Ｌ／
ｄ）以上の断面形状を成す支持部材を有し、該支持部材
の両側傾斜面に対し少なくとも最近接部に位置する両側
各々の電子放出素子を偏向角： ｔａｎ−（Ｌ／ ｄ
）を満たした表面伝導形電子放出素子とし、かつ、該素
子の高電位側電極を前記支持部材側に各々配した画像形
成装置にも特徴がある。 さらに、画像形成方法において、支持部材を挟んで両側
に位置する、該支部材側を高電位側電極とする表面伝導
形電子放出素子各々から放射された電子ビームを、フェ
ースプレート（ターゲット）に設けられた一つの画素に
照射して輝点な得る画像形成方法をも特徴とするもので
ある。 ここで、本発明を第１図に基づいてさらに詳述する。第
１図は、本発明の基本構成を概略的に示した装置の断面
図である。 絶縁性基板４上には、電子放出素子（電子放出部５．５
８を代表的に記す）を複数並べた線状電子源を複数本並
行（紙面垂直方向、不図示）に配列してあり、かかる線
状電子源に直交するようにしてその上に、例えば、台形
形状断面を成す耐大気圧スペーサー８（三次元的には、
例えば楔形）が設けられ、電子源と対向配置するフェー
スプレート６を支持している。 本来、耐大気圧スペーサなるものはできるだけポリニー
ムの小さな、例えば図中台形形状断面の上底の幅つまり
画素とッチＰよりもかなり小さい幅からなる長方形形状
のスペーサとすることができれば何んら問題は生じない
が、その製造性、耐バックリング性、帯電特性（チャー
ジアップ防止）等の面から高強度材料の選択ができない
、等の理由により少なくとも電子源側支持部の幅Ｗを画
素ピッチ（素子ピッチ）Ｐよりも太き（せざるを得ない
、尚、必ずしもＷ＞Ｐの場合のみでなくＷ＜Ｐであって
も放出電子の飛翔に支障を来す場合には本発明の適用範
囲とするところである。 すなわち、上述のような耐大気圧スペーサ８の位置する
部位に対応する画素に輝点７ａを得るために、かかる不
ベーサ８の両側に、第８図に示す非対称型表面伝導形電
子放出素子（電子放出部５ａ）を、スペーサ側が高電位
側電極となるように配している。この理由は、第８図に
示すようにかかる素子特有の電子ビーム偏向特性（偏向
角度：ｔａｎ−（Ｌ／ｄ） ）を利用するためである。 従って、スペーサ８の両側面の法線方向に対する傾斜角
θが、θ＞ｔａｎ−（Ｌ／ｄ）となることにより、電子
ビームを有効に利用でき輝点７ａを最大限に得ることが
可能となる。 一方、他の画素に対応する電子放出部５としては、第２
図に示すような対称型の表面伝導形電子放出素子を用い
れば第１図（ｂ）に示すような末広がりの電子ビームと
なり輝点７を得ることができる。尚、かかる電子放出部
５を成す素子は表面伝導形電子放出素子に限らず、熱電
子源等他の素子を用いることも可能である。 また、第１図（ｂ）に示す耐大気圧スペーサ８はその電
子源側支持部の幅Ｗが２Ｐ＞Ｗ＞Ｐの状態を表わすもの
であるが、Ｗ＞２Ｐの場合であっても、本発明を適用し
ない場合に比べれば良好な輝点が得られることは当然で
ある。 １作 用】 この構成によれば、輝点抜けを防止でき、画質の良好な
画像形成装置を得ることができる。 ここで、輝点抜けを防止できることについて第１図を参
照しながら説明する。第１図（ｂ）において、耐大気圧
スペーサ８の両側に配された非対称型の表面伝導型放出
素子の電子放出部５ａから放出された電子は、耐大気圧
スペーサ側を高電位電極としている為耐大気圧スペーサ
の尖頭部分の蛍光体を発光させ、第１図（ａ）に示す輝
点７ａを形成する。輝点７ａは、第７図（ａ）の輝点抜
けした部分に相当し、このことから輝点抜けが防止でき
ることが分かる。 ［実施例１ 以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。 叉１」口。 本発明の第１の実施例を第３図を参照しながら説明する
。第ｆ図は、本発明の画像形成装置の構成を示した斜視
図であり、１５画−素分のみを代表として示している。 同第３図において、ｌ及びｌａは高電位側電極、２は低
電位側電極、４は絶縁性基板、５は対称型の表面伝導型
放出素子の電子放出部、５ａは非対称型の表面伝導型放
出素子の電子放出部、１５は蛍光体、、１６は透明電極
、１７はガラス体、６はフェースプレート、７はフェー
スプレート上の対称型素子による輝点、７ａはフェース
プレート上の非対称型素子による輝点、１８は輝点７ａ
の形成する画素内で発光しない部分、８は耐大気圧スペ
ーサ、９及び９ａは高電位側電極と低電位側電極とを絶
縁する為の絶縁体、１０は高電位側電極同士を絶縁する
為の絶縁体、ｄは電子源からフェースプレートまでの距
離Ｃこの値は耐大気圧スペーサ８の高さに等しい）、Ｗ
は耐大気圧スペーサ８の電子源側支持部の暢ｓＰｓ、Ｐ
ａはフェースプレート６上の画素ピッチ、Ｂ、は対称型
の素子による輝点の幅、Ｂ、は非対称型の素子による輝
点の幅である。また、第４図（ａ）、（ｂ）。 （８）は第３図中、Ａ、Ｂ、Ｃ領域の拡大図を示し、第
４図（ａ）は領域Ａの対称型の表面伝導形電子放出素子
部分の拡大図であり、Ｗｂは高電位側電極の幅、ＷＩは
低電位側電極の幅、ｇは高電位側電極と低電位側電極と
の間隔、ｌは電子放出部を規定する長さである。更に同
図（ｂ）は領域Ｂの耐大気圧スペーサ８の両側に位置す
る非対称型の表面伝導形電子放出素子部分のうちの１つ
を拡大した図であり、Ｗｍ 、 ｇ、 ｉは対称型の表
面伝導形電子放出素子と同じ値にとっている。勿論、一
般的には対称型と非対称型とで、Ｗｈ 、 ｇ 、 １
を異なる値にとることも可能である。同図（ｅ）は、領
域Ｃを拡大した図である。 本実施例に右いては、Ｐｓ ：Ｐ！ ：２ｍ１１１．
ｄ＝４■■、Ｗ＝２．２■■ 、 ｇ ＝ ２終■、ｉ
ｌ＝１５０ ％鵬、Ｗ１１＝ ２０ｐｍ、 Ｗ ｘ
： ２０Ｊ＆ｌＩとし、素子駆動電圧１４Ｖ 、加速電
圧１ ｋＶとした。このとき、素子の偏向角がｔａｎ−
”（０−８５７４）であり、スペーサの傾斜角θについ
てもθ＝ ｔａｎ−” （１／４）とした。 次に、本実施例における絶縁性基板上の電子放出素子の
製造方法の一例を、第３図及第４図を参照しながら説明
する。先ず、ガラス基板４上に真空堆積法により高電位
側電極ｌ用としてＩｌｌｉをｌ◎００人堆積後、ホトリ
ソエッチングプロセスにて高電位側電極ｌを形成する。 次いで、、真空堆積法とホトリソエッチングプロセスに
より２０００人のＳｉｎｓから成る絶縁層９及ｌＯを形
成する。次いで、高電位側電極ｌ用用としてＮｉを２０
００人真空堆積法により堆積した後、ホトリソエッチン
グプロセスにて高電位側電極１ａを形成する。次いで、
真空堆積法とホトリソエッチングプロセスにより２００
０人のＳｉＯｘから成る絶縁層９ａを形成する。次いで
、高電位側電極ｌ用としてＮｉを３０００人真空堆積法
により堆積した後、ホトリソエッチングプロセスにて低
電位側電極２を形成する。最後に、有機パラジウム化合
物の溶解液を塗布・焼成後、通常のフォーミング処理を
実施し、電子放出部５，５ａを形成する。 以上のようにして得られた画像形成装置を駆動させたと
ごろ、フェースプレート上の輝点の幅は、Ｂ＋ ＝１−
７ｍｍ 、 Ｂａ ＝１．９ｍｍ （第３図参照）で
、長さは１６ｍｍであり、従来耐大気圧スペーサ８によ
り欠落した輝点７ａ（第７図（ａ）参照）が、本実施例
の場合には欠落することなく、しかも耐大気圧スペーサ
８の影響を受けない輝点７と、輝度、発光寸法共に殆ん
ど変わらない輝点を得ることができた。 失１ｄ乱１ 本発明の第２の実施例を、第５図を参照しながら説明す
る。本実施例では、実施例１において採用した楔形の耐
大気圧スペーサの替わりに、四角錐の耐大気圧スペーサ
８（底面Ｗ＝２．２ｍｍ Ｘ２．２ｍｍ、 θ＝ ｔ
ａｎ−（１／４）から成る）を使用した以外は、実施例
１と同様にして作製した。これにより、フェースプレー
ト６上の輝点７ａ内で発光しない部分１８の面積を小さ
くすることができ、画質をより向上させることができた
。本実施例では耐大気圧スペーサ８として四角錐形状の
ものを使用したが、一般に多角錐、円錐形状のものでも
よい。 更に、本実施例においては、画素中央に耐大気圧スペー
サ８を配したが、この位置に限る訳ではなく、一般には
画素形成の支障とならない任意の位置に配することがで
きる。また、本実施例では、耐大気圧スペーサ８の両側
２列の素子を非対称型の表面伝導形放出素子としたが、
耐大気圧スペーサ８により輝点抜けが発生する部分に対
応する両側の素子のみを非対称型の表面伝導形放出素子
で置きかえてもよい。一般には、耐大気圧スペーサの大
きさに依存した最小の数の非対称型表面伝導形放出素子
を用いることもできる。 支胤■１ 本発明の第３の実施例を第６図を参照しながら説明する
。本実施例では、実施例２に対し、電子源とフェースプ
レート６間に、電子の通過と遮断とを制御する為の電子
通過孔を有する変調電極１９を配したものである。本実
施例の場合にも、第２実施例と同様、画質の向上が確認
できた。 以上述べた実施例１〜３では、耐大気圧スペーサの両側
部分以外の電子源として、対称型の表面伝導形放出素子
を配したが、一般には、電子源であればどのような種類
のものでもよい。 【発明の効果１ 以上説明したように、本発明の画像形成装置。 画像形成方法によれば、耐大気圧スペーサの両側に非対
称型の表面伝導形電子放出素子を配し、耐大気圧スペー
サ側の電極を高電位側電極とすることで、かかる素子特
有の電子ビーム偏向特性を利用することができ、輝点抜
けを防止し、画質を向上させる効果がある。
第１図は、本発明の基本となる技術的思想を説明するた
めの概略図であり、同図（ａ）は画像形成装置の平面図
、同図（ｂ）は画像形成装置の断面図を示すものである
。 第２図は、本発明と合わ−せて有効に利用できる対称型
の表面伝導形電子放出素子を示す斜視図である。 第３図は、本発明の第１の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第４図 （ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）は、第３図中
の領域Ａ。 Ｂ、Ｃ各々の拡大図である。 第５図は、本発明の第２の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第６図は、本発明の第３の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第７図（ａ） 、 （ｂ）は、従来の問題点を説明する
ための装置の平面図及び断面図である。 第８図は、従来の表面伝導形電子放出素子に特有の偏向
特性を示す図である。 １、ｌａ・・・高電位側電極 ２・・・低電位側電極部 ７・・・対称型素子による輝点 ７ａ・・・非対称
型素子による輝点８・・−耐大気圧スペーサ ９．９ａ
・・・高・ａ願曙胴春琳ｌＯ・・・壽随１掻１．ｌａの
朧囃体１５・・・蛍光体１ロー・・透明電極
１フー・・ガラス体１１１−・・輝点７ａを形成する画
素内で発光しなＴＩ）部分１９・・・変調電極
めの概略図であり、同図（ａ）は画像形成装置の平面図
、同図（ｂ）は画像形成装置の断面図を示すものである
。 第２図は、本発明と合わ−せて有効に利用できる対称型
の表面伝導形電子放出素子を示す斜視図である。 第３図は、本発明の第１の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第４図 （ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）は、第３図中
の領域Ａ。 Ｂ、Ｃ各々の拡大図である。 第５図は、本発明の第２の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第６図は、本発明の第３の実施例を示す装置の斜視図で
ある。 第７図（ａ） 、 （ｂ）は、従来の問題点を説明する
ための装置の平面図及び断面図である。 第８図は、従来の表面伝導形電子放出素子に特有の偏向
特性を示す図である。 １、ｌａ・・・高電位側電極 ２・・・低電位側電極部 ７・・・対称型素子による輝点 ７ａ・・・非対称
型素子による輝点８・・−耐大気圧スペーサ ９．９ａ
・・・高・ａ願曙胴春琳ｌＯ・・・壽随１掻１．ｌａの
朧囃体１５・・・蛍光体１ロー・・透明電極
１フー・・ガラス体１１１−・・輝点７ａを形成する画
素内で発光しなＴＩ）部分１９・・・変調電極
Claims (3)
- （１）複数の電子放出素子を絶縁性基板上に並配列した
電子源に対して、該電子源からの放出電子の照射により
画像を形成するターゲットを、支持部材を介して対向配
置させた画像形成装置において、少なくとも前記支持部
材の側壁に沿って位置する電子放出素子を表面伝導形電
子放出素子とし、かつ、該素子の高電位側電極を前記支
持部材側に配したことを特徴とする画像形成装置。 - （２）電子源とターゲット間距離がｄ、ターゲットに設
けられた画素ピッチがＰ、表面伝導形電子放出素子の電
子ビームの最大偏向角が高電位側へｔａｎ＾−＾１（Ｌ
／ｄ）なるとき、電子源側支持部の幅Ｗと画素ピッチＰ
との関係がＷ＞Ｐであり、かつ、前記素子の法線方向に
対し傾斜角ｔａｎ＾−＾１（Ｌ／ｄ）以上の断面形状を
成す支持部材から成ることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。 - （３）電子源とターゲットの間に設けられた支持部材を
挟んで両側に位置する、該支部材側を高電位側電極とす
る表面伝導形電子放出素子各々から放射された電子ビー
ムを、前記ターゲットに設けられた一つの画素に照射し
て輝点を得ることを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287864A JP2961426B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287864A JP2961426B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03149736A true JPH03149736A (ja) | 1991-06-26 |
| JP2961426B2 JP2961426B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=17722743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1287864A Expired - Fee Related JP2961426B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2961426B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541905B1 (en) | 1995-04-21 | 2003-04-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| US6593950B2 (en) | 1991-10-08 | 2003-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, and electron beam-generating apparatus and image-forming apparatus employing the device |
| JP2006302608A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Dainippon Printing Co Ltd | スペーサ部材と該スペーサ部材を用いた冷陰極ｆｐｄパネル用基板、冷陰極ｆｐｄパネル、および、冷陰極ｆｐｄパネル用のスペーサ部材の製造方法 |
| JP2007128883A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出表示デバイス |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP1287864A patent/JP2961426B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6593950B2 (en) | 1991-10-08 | 2003-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, and electron beam-generating apparatus and image-forming apparatus employing the device |
| US6541905B1 (en) | 1995-04-21 | 2003-04-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| JP2006302608A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Dainippon Printing Co Ltd | スペーサ部材と該スペーサ部材を用いた冷陰極ｆｐｄパネル用基板、冷陰極ｆｐｄパネル、および、冷陰極ｆｐｄパネル用のスペーサ部材の製造方法 |
| JP4498971B2 (ja) * | 2005-04-19 | 2010-07-07 | 大日本印刷株式会社 | スペーサ部材と該スペーサ部材を用いた冷陰極ｆｐｄパネル用基板、冷陰極ｆｐｄパネル、および、冷陰極ｆｐｄパネル用のスペーサ部材の製造方法 |
| JP2007128883A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Samsung Sdi Co Ltd | 電子放出表示デバイス |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2961426B2 (ja) | 1999-10-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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