JPH04369626A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JPH04369626A
JPH04369626A JP17342891A JP17342891A JPH04369626A JP H04369626 A JPH04369626 A JP H04369626A JP 17342891 A JP17342891 A JP 17342891A JP 17342891 A JP17342891 A JP 17342891A JP H04369626 A JPH04369626 A JP H04369626A
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JP
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image forming
electron
image
forming member
emitting
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Shinya Mishina
伸也 三品
Ichiro Nomura
一郎 野村
Naohito Nakamura
尚人 中村
Hidetoshi Suzuki
英俊 鱸
Tetsuya Kaneko
哲也 金子
Toshihiko Takeda
俊彦 武田
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Abstract

PURPOSE:To obtain a sharp image which is high in contrast and sharp for a long period by setting the creeping distance from an image formation member to another element of member on a base surface which is closest to the image formation member >=2 times as long as the straight distance. CONSTITUTION:This image forming device is equipment with an electron emitting element 10 and the image forming member 16 which is irradiated with an electron beam emitted from the electron emitting element 10 to from an image. The electron emitting element 10 and image forming member 16 are juxtaposed on the base surface and the creeping distance from at least the image forming member 16 to the closest element or member on the base surface is set to >=2 times as long as the straight distance. The device is provided preferably with an auxiliary means which assists the irradiation of the image forming member 16 with the electron beam emitted by the electron emitting element 10. Therefore, the sharp image which has the high contrast and high definition for a long period is obtained and the color tone irregularity of, specially, a full-color image forming device is reduced and the image with superior color reproducibility can be formed and the device is easily manufactured and reduced in thickness.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、電子放出素子を用いた
画像表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device using electron-emitting devices.

【0002】0002

【従来の技術】従来、面状に展開した複数の電子放出素
子と、この電子放出素子から放出された電子ビームの照
射により画像を形成する表示部材(例えば、蛍光体、レ
ジスト材等、電子が衝突することで発光、変色、帯電、
変質等する部材)とを各々相対向させた薄形の画像表示
装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a display member (e.g., phosphor, resist material, etc.) that forms an image by irradiating a plurality of electron-emitting devices spread out in a planar manner with an electron beam emitted from the electron-emitting devices (for example, a phosphor, a resist material, etc.) Collision causes luminescence, discoloration, charging,
A thin image display device is known in which two parts (members subject to deterioration, etc.) are placed opposite each other.

【0003】この様な画像表示装置の例として、図8に
、従来の電子線ディスプレイ装置の概略構成を示す。 この装置は、相対向する電子放出素子と表示部材との間
に変調電極を配置した構成を有する電子線ディスプレイ
装置である。図中、91はリアプレートである。92は
支持体、93は配線電極、94は電子放出部であり、こ
れらにより電子放出素子が形成されている。96は変調
電極、95は変調電極96に設けられた電子通過孔であ
る。97はガラス板、98は透明電極、99は蛍光体(
表示部材)であり、これらによりフェースプレイト10
0が形成される。101は蛍光体の輝点である。電子放
出部94は、薄膜技術により形成されリアプレート91
とは接触することがない中空構造を成す。変調電極96
は、電子放出部94の上方(電子放出方向)空間内に配
置されており、電子放出部94で放出された電子ビーム
は、電子通過孔95を通過するようになっている。
As an example of such an image display device, FIG. 8 shows a schematic configuration of a conventional electron beam display device. This device is an electron beam display device having a configuration in which a modulation electrode is arranged between an electron-emitting element and a display member that face each other. In the figure, 91 is a rear plate. Reference numeral 92 is a support, 93 is a wiring electrode, and 94 is an electron emitting portion, and these constitute an electron emitting element. 96 is a modulation electrode, and 95 is an electron passage hole provided in the modulation electrode 96. 97 is a glass plate, 98 is a transparent electrode, 99 is a phosphor (
display member), and these make the face plate 10
0 is formed. 101 is a bright spot of the phosphor. The electron emitting section 94 is formed by thin film technology and is attached to the rear plate 91.
It forms a hollow structure that does not come into contact with. Modulation electrode 96
is arranged in a space above the electron emission section 94 (in the electron emission direction), and the electron beam emitted from the electron emission section 94 passes through the electron passage hole 95.

【0004】この構成において、配線電極93に電圧を
印加して電子放出部94を加熱することにより熱電子が
放出される。放出された電子は、その電子流を情報信号
に応じて変調する変調電極96に電圧を印加することに
より、電子通過孔95を介して取り出されて加速され、
蛍光体99に衝突し、輝点101を生じさせる。配線電
極93と変調電極96とでXYマトリックスを形成して
おり、これら電極に所定の信号を印加することにより、
画像形成部である蛍光体99上に画像表示が行われる。
In this configuration, thermoelectrons are emitted by applying a voltage to the wiring electrode 93 and heating the electron emitting section 94. The emitted electrons are extracted through the electron passage hole 95 and accelerated by applying a voltage to the modulation electrode 96 that modulates the electron flow according to the information signal.
The light collides with the phosphor 99 and generates a bright spot 101. The wiring electrode 93 and the modulation electrode 96 form an XY matrix, and by applying a predetermined signal to these electrodes,
An image is displayed on a phosphor 99 which is an image forming section.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の画像表示装置においては、表示部材(蛍光体)が、
電子放出素子の上方(電子放出方向)空間内に、電子放
出素子と相対向して配置されているため、以下のような
問題点を有する。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in this conventional image display device, the display member (phosphor)
Since it is disposed in a space above the electron-emitting device (in the electron-emitting direction) and facing the electron-emitting device, it has the following problems.

【0006】まず第1に、表示部材や装置内の残留ガス
に電子ビームが照射されると正イオンが発生し、これが
、電子を加速するための高電圧により電子の加速方向と
逆方向に加速されて電子放出素子に衝突し、電子放出素
子にダメージを与えるという問題がある。このようなダ
メージは、特に装置内の真空度が10−5torr以下
という条件で駆動した場合に顕著となるが、仮に装置内
を高真空度に保ったとしても装置の長時間に及ぶ連続駆
動は、同様のダメージをもたらす。この様な電子放出素
子のダメージは結局、電子放出量(電子放出効率)の低
減や、最悪の場合には素子破壊を招き、蛍光体の輝度む
らや輝度ゆらぎを生じさせ、形成される画像のコントラ
ストを低下させることになる。
First, when the residual gas in the display member or device is irradiated with an electron beam, positive ions are generated, which are accelerated in the opposite direction to the electron acceleration direction by a high voltage for accelerating the electrons. There is a problem in that the electrons collide with the electron-emitting device and damage the electron-emitting device. This kind of damage becomes especially noticeable when the device is operated under conditions where the vacuum level inside the device is 10-5 torr or less, but even if the device is kept at a high vacuum level, continuous operation of the device for a long period of time will cause damage. , causes similar damage. Such damage to the electron-emitting device will eventually lead to a reduction in the amount of electron emission (electron emission efficiency) or, in the worst case, destruction of the device, causing uneven brightness and fluctuations in the brightness of the phosphor, and resulting in poor quality of the image formed. This will reduce the contrast.

【0007】第2に、表示部材(蛍光体)と電子放出部
との横方向での厳密な位置合せが難しいため、わずかな
位置ずれが生じ、これが、形成画像に著しいコントラス
トの低下、すなわち、蛍光画像の輝度むらや輝度ゆらぎ
を生じさせるという問題がある。
Second, since it is difficult to precisely align the display member (phosphor) and the electron-emitting portion in the lateral direction, slight positional deviation occurs, which causes a significant decrease in contrast in the formed image, that is, There is a problem in that brightness unevenness and brightness fluctuations occur in fluorescent images.

【0008】第3に、表示部材(蛍光体)と電子放出素
子の電子放出部間の距離を一定に保つことが難しいため
、結果としてその距離が衝撃や駆動時の熱歪等によって
変動し、これが、意図せぬ形成画像のコントラスト低下
すなわち蛍光画像の輝度むらや輝度ゆらぎを生じさせる
という問題がある。
Thirdly, it is difficult to maintain a constant distance between the display member (phosphor) and the electron-emitting part of the electron-emitting device, and as a result, the distance fluctuates due to impact, thermal strain during driving, etc. There is a problem in that this causes an unintended decrease in the contrast of the formed image, that is, brightness unevenness or brightness fluctuation of the fluorescent image.

【0009】そしてとりわけ、上記第2および第3の問
題点は、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)
の多色蛍光体を配置した表示部材を有する画像表示装置
において、色むらの生じる原因となり、情報信号に応じ
た色再現性の低下を生じさせる。そこで本発明の目的は
、画像表示装置において、長期にわたり高コントラスト
で鮮明な画像が得られるようにすることにある。また、
他の目的は、フルカラーの画像を形成する画像表示装置
において、色調むらが少なく色再現性に優れた画像を形
成できるようにすることにある。さらに他の目的は、表
示部材と電子放出素子の電子放出部との厳密な位置合せ
を必要とすることがなく、容易に画像表示装置を作製で
きるようにすることにある。
[0009] Particularly, the second and third problems are that R (red), G (green), B (blue)
In an image display device having a display member in which multicolor phosphors are disposed, color unevenness is caused, and color reproducibility depending on an information signal is deteriorated. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to enable an image display device to provide clear images with high contrast over a long period of time. Also,
Another object is to enable an image display device that forms full-color images to form images with less unevenness in tone and excellent color reproducibility. Still another object is to make it possible to easily manufacture an image display device without requiring strict alignment between the display member and the electron-emitting portion of the electron-emitting device.

【0010】0010

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明では、電子放出素子と、電子放出素子から放出さ
れる電子線の照射により画像が形成される表示部材とを
備える画像表示装置において、電子放出素子および画像
形成部材は基体面に並設し、かつ少なくとも画像形成部
材からこれに最も近接する基体面上の他の素子あるいは
部材までの沿面距離がその直線距離の2倍以上となるよ
うにしている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides an image display device comprising an electron-emitting device and a display member on which an image is formed by irradiation with an electron beam emitted from the electron-emitting device. , the electron-emitting device and the image forming member are arranged side by side on the substrate surface, and the creepage distance from at least the image forming member to the other element or member on the substrate surface closest to it is at least twice the straight line distance thereof. That's what I do.

【0011】好ましい態様においては、電子放出素子か
ら放出される電子線の表示部材への照射を補助する補助
手段、基体上方の電位を規定する電位規定手段、電子放
出素子から放出される電子線を所定の情報信号に応じて
変調する変調手段等を有する。補助手段としては、例え
ば、表示部材に電圧を印加する手段を有するもの、基体
に対向させて配置した導電部材と、これに電圧を印加す
る手段とを有するもの等を用いることができる。変調手
段としては、情報信号に応じた電圧を表示部材に印加す
る手段を有するもの、電子放出素子に対向して配置され
た導電部材およびこれに対して情報信号に応じた電圧を
印加する手段を有するもの等を用いることができる。
In a preferred embodiment, an auxiliary means for assisting the irradiation of the display member with the electron beam emitted from the electron-emitting device, a potential regulating means for regulating the potential above the substrate, and an auxiliary means for assisting the irradiation of the display member with the electron beam emitted from the electron-emitting device; It has a modulation means etc. that modulates according to a predetermined information signal. As the auxiliary means, for example, one having a means for applying a voltage to the display member, one having a conductive member disposed facing the base and a means for applying a voltage thereto, etc. can be used. The modulation means includes a means for applying a voltage according to the information signal to the display member, a conductive member disposed opposite to the electron-emitting device, and a means for applying the voltage according to the information signal to the conductive member. You can use what you have.

【0012】電子放出素子としては、従来より画像形成
装置の電子源として用いられているものであれば熱陰極
、冷陰極いずれであっても良いが、熱陰極の場合には基
体への熱拡散により電子放出効率および応答速度が低下
する。また熱による画像形成部材の変質が考えられるた
め熱陰極と画像形成部材を高密度に配置できない。以上
の点から本発明においては表面伝導形放出素子、半導体
電子放出素子等の冷陰極型のものが好ましいが、そのう
ちでも、表面伝導形放出素子の方が、本発明の画像形成
装置において 1)高い電子放出効率が得られる、 2)構造が簡単であるため、本発明の素子構造が可能で
あり、かつ構造が容易である、 3)同一基板上に多数の素子を配列形成できる、4)応
答速度が速い、 5)輝度コントラストが一層優れている、等の利点を有
するので特に好ましい。
The electron-emitting device may be either a hot cathode or a cold cathode as long as it has been conventionally used as an electron source for image forming apparatuses, but in the case of a hot cathode, heat diffusion to the substrate This reduces electron emission efficiency and response speed. Furthermore, the hot cathode and the image forming member cannot be arranged in a high density because the image forming member may be deteriorated by heat. From the above points, cold cathode type devices such as surface conduction type emitters and semiconductor electron emitters are preferable in the present invention, but among them, surface conduction type emitters are preferable in the image forming apparatus of the present invention (1). High electron emission efficiency can be obtained; 2) Since the structure is simple, the element structure of the present invention is possible and the structure is easy; 3) A large number of elements can be arranged and formed on the same substrate; 4) It is particularly preferable because it has advantages such as fast response speed, and 5) better brightness contrast.

【0013】ここで表面伝導形素子とは、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[ラジオ・エンジニアリング
・エレクトロン・フィジィッス(Radio  Eng
.Electron.Phys.)第10巻、1290
〜1296頁,1965年]であり、これは基体面上に
設けられた電極(素子電極)間に形成された小面積の薄
膜(電子放出部)に、該電極(素子電極)間に電圧を印
加して、該膜面に平行に電流を流すことによって電子放
出が生じる素子であり、前記エリンソン等により開発さ
れたSnO2 (Sb)薄膜を用いたものの他、Au薄
膜によるもの[ジー・ディトマー:“スイン・ソリッド
・フィルムス”(G.Dittmer:“Thin  
Solid  Films”)、9巻,317頁,(1
972年)]、ITO薄膜によるもの[エム・ハートウ
ェル・アンド・シー・ジー・フォンスタッド・“アイ・
イー・イー・イー・トランス・イー・ディー・コンフ”
(M.Hartwell  andC.G.Fonst
ad:“IEEE  Trans.ED  Conf.
”)519頁,(1975年)],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)]等が報告されている。本発明で使用さ
れる表面伝導形放出素子は、上記以外にも後述するよう
に、その電子放出部が金属微粒子の分散によって形成さ
れているものであっても良い。好ましい表面伝導形放出
素子の形態としては、上記薄膜(電子放出部)のシート
抵抗が103 Ω/□〜109 Ω/□であり、また、
上記電極間隔は0.01μm〜100μmである。
[0013] Here, the surface conduction type element refers to, for example, a cold cathode element [Radio Eng.
.. Electron. Phys. ) Volume 10, 1290
1296, 1965], which applies a voltage between the electrodes (device electrodes) on a small area thin film (electron emission region) formed between the electrodes (device electrodes) provided on the substrate surface. This device emits electrons when a current is applied parallel to the film surface, and in addition to the device using the SnO2 (Sb) thin film developed by Ellingson et al., the device using an Au thin film [G.-Dittmer: “Thin Solid Films” (G. Dittmer: “Thin
Solid Films”), Volume 9, Page 317, (1
972)], by ITO thin film [M. Hartwell and C.G. Fonstad “I.
E-E-E-E-Trans-E-D-Conf”
(M. Hartwell and C.G. Fonst
ad: “IEEE Trans.ED Conf.
”), p. 519, (1975)], carbon thin film [Hisashi Araki et al.: “Vacuum”, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)], etc. Used in the present invention. In addition to the above, the surface conduction type emitter may have an electron emitting portion formed by dispersing fine metal particles. Preferred forms of the surface conduction type emitter include: The sheet resistance of the thin film (electron emission part) is 103 Ω/□ to 109 Ω/□, and
The electrode spacing is 0.01 μm to 100 μm.

【0014】また、電子放出素子として表面伝導形放出
素子を用いることのもう一つの利点は、表面伝導形放出
素子においては、電極間に形成された電子放出部から放
出される電子が電圧印加時の正極側に速度成分を得て飛
翔してくる為、電子線の軌道は鉛直方向に対して、正極
側に大きく偏向される点である。即ち、図9から明らか
なように、上記電子線軌道の水平方向への偏向の度合が
大きな電子放出素子を用いることは、電子放出素子と画
像形成部材とを基体面に並設したことを主たる特徴とす
る本発明においては、特に好ましい態様となる。ここで
、図9において12は絶縁性基体、14aは正極側素子
電極、14bは負極側素子電極、15は電子放出部(尚
、本発明でいう電子放出素子は、同図においては14a
,14b,15で構成されている)、矢印は電子線軌道
を表わす。
[0014] Another advantage of using a surface conduction type emitter as an electron emitter is that in the surface conduction type emitter, electrons emitted from the electron emitting part formed between the electrodes are Since the electron beam acquires a velocity component on the positive pole side and flies, the trajectory of the electron beam is largely deflected toward the positive pole side with respect to the vertical direction. That is, as is clear from FIG. 9, the use of an electron-emitting device with a large degree of horizontal deflection of the electron beam trajectory is mainly due to the fact that the electron-emitting device and the image forming member are arranged side by side on the substrate surface. This is a particularly preferred embodiment of the present invention. Here, in FIG. 9, 12 is an insulating substrate, 14a is a positive element electrode, 14b is a negative element electrode, and 15 is an electron-emitting part (the electron-emitting element in the present invention is 14a in the figure).
, 14b, 15), and the arrow represents the electron beam trajectory.

【0015】次に本発明の上記構成において、画像形成
部材は、電子放出素子から放出された電子線の照射によ
って発光、変色、帯電、変質、或いは変形等を起こす材
料より形成されたものであればいかなるものであっても
良いが、例えば、蛍光体、レジスト材料等が挙げられる
。とりわけ、画像形成部材として蛍光体が用いられる場
合には、形成される画像は発光(蛍光)画像であるが、
フリカラーの発光画像形成にあたっては、該画像形成部
材はR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の三
原色発光体により形成される。
Next, in the above structure of the present invention, the image forming member may be formed of a material that emits light, changes color, is charged, changes in quality, or deforms when irradiated with the electron beam emitted from the electron-emitting device. Any material may be used, and examples thereof include a phosphor, a resist material, and the like. In particular, when a phosphor is used as an image forming member, the image formed is a luminescent (fluorescent) image;
In forming a full-color light emitting image, the image forming member is formed of three primary color light emitters of R (red), G (green), and B (blue).

【0016】また、変調手段が情報信号に応じた電圧を
表示部材に印加するものである場合は例えば、電子放出
素子および表示部材はそれぞれ複数であって複数列をな
し、各列ごとに駆動あるいは電圧が印加されるものであ
り、そしてそれぞれの複数列が交差するように行列状に
配置される。また、変調手段が電子放出素子に対向して
配置された導電部材に対して情報信号に応じた電圧を印
加するものである場合は、導電部材を複数のストライプ
状のものとし、このストライプ状の導電部材と電子放出
素子の複数列とが対向して交差するように行列状に配置
される。
Further, when the modulation means applies a voltage corresponding to the information signal to the display member, for example, a plurality of electron-emitting devices and a plurality of display members are formed in a plurality of rows, and each row is driven or A voltage is applied thereto, and the plurality of columns are arranged in a matrix so that they intersect. In addition, when the modulation means applies a voltage according to the information signal to a conductive member disposed opposite to the electron-emitting device, the conductive member is formed into a plurality of stripes, and the stripe-like The conductive member and the plurality of rows of electron-emitting devices are arranged in a matrix so as to face each other and intersect with each other.

【0017】さらに、表示部材として用いた発光体から
の光の照射により画像記録される被記録体や、その支持
手段を有する場合もある。
[0017]Furthermore, the recording medium may include a recording medium on which an image is recorded by irradiation with light from a light emitter used as a display member, and a means for supporting the recording medium.

【0018】画像形成部材から基体面上の他の素子ある
いは部材までの沿面距離がその直線距離の2倍以上であ
るか否かは、通常の光顕微鏡等により直線距離を計測し
、接触式の膜厚計で断面をモニタする等により沿面距離
を計測することによって確認することができる。また、
曲面の場合、測定ライン上に糸等を載せてからそれを伸
ばしてその長さを測ることによって沿面距離を測定する
ことができる。
To determine whether the creepage distance from the image forming member to another element or member on the substrate surface is more than twice the straight line distance, measure the straight line distance using an ordinary optical microscope, etc., and This can be confirmed by measuring the creepage distance by monitoring the cross section with a film thickness meter, etc. Also,
In the case of a curved surface, the creepage distance can be measured by placing a thread or the like on the measurement line and stretching it to measure its length.

【0019】この沿面距離の伸長は、例えば、縦断面が
凹凸形状となるような多数の溝を画像形成部材の周囲に
形成することによって達成される。この形成は従来公知
のいかなる方法によって形成しても良いが、沿面距離が
長いほど好ましい。凹凸形状は必ずしも規則的である必
要はないが、周期的であるとすれば、そのピッチは前記
直線距離の1/5以下であることが望ましい。
[0019] This increase in the creepage distance is achieved, for example, by forming a number of grooves around the image forming member, each of which has an uneven longitudinal section. This formation may be performed by any conventionally known method, but the longer the creepage distance, the more preferable it is. The uneven shape does not necessarily have to be regular, but if it is periodic, it is desirable that the pitch is 1/5 or less of the linear distance.

【0020】[0020]

【作用】この構成において、電子放出素子を駆動させる
と電子放出素子から電子が放出されるが、この電子ビー
ムは、その後、変調手段や電位規定手段により表示部材
上に形成される電界に応じた加速がなされ、表示部材上
に至り、その電界に応じて、表示部材に衝突して表示部
材に作用を与えたり、あるいは衝突せずに作用を与えな
かったりする。これにより表示部材による画像形成作用
が表示部材上の電界の変動に応じてON/OFF制御さ
れ、それに応じて画像が形成される。
[Operation] In this configuration, when the electron-emitting device is driven, electrons are emitted from the electron-emitting device, and this electron beam is then emitted by the electric field formed on the display member by the modulation means and the potential regulating means. It is accelerated and reaches the display member, and depending on the electric field, it collides with the display member and exerts an effect on the display member, or it does not collide and exerts no effect on the display member. Thereby, the image forming action by the display member is controlled ON/OFF according to the fluctuation of the electric field on the display member, and an image is formed accordingly.

【0021】このとき、放出電子の飛翔方向は対応する
表示部材の方へ偏向されるが、放出電子によって生じる
正イオンは電子に比べて質量が非常に大きいため、その
軌道はほとんど曲げられることがない。したがって、こ
の正イオンは電子放出素子へ衝突せず、電子放出素子に
ほとんど損傷を与えない。
At this time, the flight direction of the emitted electrons is deflected toward the corresponding display member, but since the positive ions generated by the emitted electrons have a much larger mass than the electrons, their orbits are hardly bent. do not have. Therefore, these positive ions do not collide with the electron-emitting device and cause almost no damage to the electron-emitting device.

【0022】また、少なくとも画像形成部材からこれに
最も近接する基体面上の他の素子あるいは部材までの沿
面距離がその直線距離の2倍以上であるため、その間の
沿面耐圧が向上しており、したがって、画像形成部材に
は、支障なくより高い電圧が印加され、それによってよ
り高い輝度で画像形成が行われる。また、画像形成部材
と基体面上の他の素子あるいは部材間における部分的ス
パークが防止され、安定した画像形成が行われる。
[0022] Furthermore, since the creepage distance from at least the image forming member to the other element or member on the substrate surface closest to it is at least twice the linear distance, the creepage withstand voltage therebetween is improved; Accordingly, higher voltages can be applied to the imaging member without hindrance, resulting in higher brightness imaging. Further, partial sparks between the image forming member and other elements or members on the substrate surface are prevented, and stable image formation is performed.

【0023】一方、装置を製造するにあたっては、表示
部材と電子放出素子は基体上に並設するようにしている
ため、表示部材と電子放出素子を印刷法などにより同一
基体上に形成することにより、電子放出素子と表示部材
との厳密な位置合せは不要であり、表示部材は極めて容
易に配置される。また、装置作成後は、電子放出素子と
表示部材との位置関係の変動も生じない。したがって、
長期にわたり高コントラストで鮮明かつ高精細な画像が
維持され、特にフルカラーの画像表示装置においては、
色調むらが少なく色再現性に優れた画像が形成されると
ともに、装置の作製の容易化、薄型化が図られる。さら
に、上述のように、画像形成部材と他の素子あるいは部
材との間の単位直線距離あたりの沿面耐圧が向上するた
め、画像形成部材と他の素子あるいは部材との間の距離
をより近接させて構成することができ、画素のファイン
ピッチ化が図られる。
On the other hand, in manufacturing the device, since the display member and the electron-emitting device are arranged side by side on the base, the display member and the electron-emitting device are formed on the same base by a printing method or the like. , strict alignment between the electron-emitting device and the display member is not required, and the display member can be arranged very easily. Further, after the device is manufactured, there is no change in the positional relationship between the electron-emitting device and the display member. therefore,
High-contrast, clear, and high-definition images are maintained over long periods of time, especially in full-color image display devices.
An image with less color tone unevenness and excellent color reproducibility is formed, and the device can be easily manufactured and made thinner. Furthermore, as mentioned above, since the creepage resistance per unit linear distance between the image forming member and other elements or members is improved, the distance between the image forming member and other elements or members can be made closer. This allows for a finer pitch pixel arrangement.

【0024】[0024]

【実施例】【Example】

実施例1 図1は本発明の第1の実施例に係る画像形成装置の斜視
図、図2はその一部の拡大断面図、図3は図2部分の平
面図、そして、図4は図2のA−A´断面図である。こ
れらの図に示すように、この装置は、相対向する正側お
よび負側の電極14aおよび14bを有しこれら電極間
に電圧が印加されることにより電子を放出する電子放出
素子10と、蛍光体により構成され、電子放出素子10
から放出される電子線の照射により画像を形成する画像
形成部材16とを備える。電子放出素子10および画像
形成部材16は絶縁性基板12上に併設され、かつ少な
くとも画像形成部材16からこれに最も近接する絶縁性
基板12上の電子放出素子10あるいは素子配線電極1
3aおよび13bまでの沿面距離はその直線距離の2倍
以上である。画像形成部材16周囲の絶縁性基板12上
には、縦断面が複数の凹凸形状である溝状部18が形成
され、これにより前記沿面距離が長くなっている。
Embodiment 1 FIG. 1 is a perspective view of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion thereof, FIG. 3 is a plan view of the portion shown in FIG. 2, and FIG. FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A' of FIG. As shown in these figures, this device includes an electron-emitting device 10 that has positive and negative electrodes 14a and 14b facing each other and emits electrons when a voltage is applied between these electrodes, and a fluorescent device. An electron-emitting device 10
and an image forming member 16 that forms an image by irradiation with an electron beam emitted from the image forming member 16. The electron-emitting device 10 and the image forming member 16 are disposed side by side on the insulating substrate 12, and at least the electron-emitting device 10 or the device wiring electrode 1 on the insulating substrate 12 closest to the image forming member 16
The creepage distance to 3a and 13b is more than twice the straight line distance. A groove-shaped portion 18 having a plurality of uneven shapes in its longitudinal section is formed on the insulating substrate 12 around the image forming member 16, thereby increasing the creepage distance.

【0025】電子放出素子10とそれに対応する画像形
成部材16は複数であり、各電子放出素子10の正側お
よび負側の電極14aおよび14bはそれぞれ素子配線
電極13aおよび13bによって接続されている。1つ
の素子配線電極13aおよび13bによって接続された
各電子放出素子10によって、同時に駆動される1つの
電子放出素子列を形成している。また、この素子列と直
行する方向の列毎に、各画像形成部材16は、不図示の
画像形成部材配線電極により接続されている。したがっ
て、素子配線電極13aおよび13bと、画像形成部材
配線電極とは、それぞれ複数列をなし、それぞれの複数
列が交差するように行列状に配置された構成となってい
る。また、フェースプレート19が、絶縁性基板12に
対し、支持枠17によって支持される。
There are a plurality of electron-emitting devices 10 and corresponding image forming members 16, and the positive and negative electrodes 14a and 14b of each electron-emitting device 10 are connected by device wiring electrodes 13a and 13b, respectively. Each electron-emitting device 10 connected by one device wiring electrode 13a and 13b forms one electron-emitting device row that is driven simultaneously. In addition, each image forming member 16 is connected to each column in a direction perpendicular to this element column by an image forming member wiring electrode (not shown). Therefore, the element wiring electrodes 13a and 13b and the image forming member wiring electrodes each form a plurality of columns, and are arranged in a matrix so that the plurality of columns intersect. Further, the face plate 19 is supported by the support frame 17 with respect to the insulating substrate 12.

【0026】また、電子放出素子10は、電極14aお
よび14b間に電子放出部15を有し、これら電極間に
電圧を印加することにより電子放出部15より電子を放
出するものであり、冷陰極型のものである。
Further, the electron-emitting device 10 has an electron-emitting section 15 between the electrodes 14a and 14b, and when a voltage is applied between these electrodes, electrons are emitted from the electron-emitting section 15. It is of type.

【0027】次に、装置の製造方法について説明する。 まず、絶縁性基板をフッ酸処理し、その表面に溝状部1
8を形成する。次に、この絶縁性基板を十分洗浄し、通
常良く用いられる蒸着技術とホトリソグラフィー技術に
より、素子電極14aおよび14b、ならびに画像形成
部材配線電極をNi材料で作製する。画像形成部材配線
電極は、電気抵抗が十分低くなるように作製しさえすれ
ば、Ni以外の材料を用いて作製してもよい。
Next, a method for manufacturing the device will be explained. First, an insulating substrate is treated with hydrofluoric acid, and a groove-shaped portion 1 is formed on its surface.
form 8. Next, this insulating substrate is thoroughly cleaned, and element electrodes 14a and 14b and image forming member wiring electrodes are made of Ni material using commonly used vapor deposition and photolithography techniques. The image forming member wiring electrode may be made of a material other than Ni as long as it is made to have a sufficiently low electrical resistance.

【0028】次に、蒸着技術により、SiO2 で3μ
mの厚さの絶縁層を形成する。この絶縁層は、ガラスや
他のセラミックス材料を用いて形成してもよい。
Next, by using vapor deposition technology, 3μ of SiO2 was deposited.
An insulating layer with a thickness of m is formed. This insulating layer may be formed using glass or other ceramic materials.

【0029】次に、蒸着技術とエッチング技術により素
子配線電極13aおよび13bをNi材料で作製する。 このとき、素子電極14aおよび14bを、素子配線電
極13aおよび13bで接続し、素子電極14aおよび
14bが相対向する電子放出部15を形成するようにす
る。素子電極14aおよび14b間の電極ギャップG(
図4参照)は0.1〜10μmが好適であり、ここでは
2μmに形成する。電子放出部15に対応する対向部分
の長さL(図2参照)は300μmとなるように形成す
る。素子電極14aおよび14bの幅W(図4参照)は
狭い方が望ましいが、実際には、1〜100μmが好ま
しく、さらには1〜10μmがより好ましい。電子放出
部15は画像形成部材配線電極間の中心近傍に位置する
ように作製する。また各素子配線電極13aおよび13
bの各組の配列ピッチは2mm、電子放出部15の、素
子配線電極方向の配列ピッチは2mmとなるように形成
する。
Next, element wiring electrodes 13a and 13b are made of Ni material by vapor deposition and etching techniques. At this time, the element electrodes 14a and 14b are connected by the element wiring electrodes 13a and 13b, so that the element electrodes 14a and 14b form an electron emitting section 15 facing each other. Electrode gap G (
(see FIG. 4) is preferably 0.1 to 10 μm, and here it is formed to 2 μm. The length L (see FIG. 2) of the opposing portion corresponding to the electron emitting portion 15 is formed to be 300 μm. Although the width W (see FIG. 4) of the element electrodes 14a and 14b is preferably narrow, it is actually preferably 1 to 100 μm, and more preferably 1 to 10 μm. The electron emitting section 15 is manufactured so as to be located near the center between the wiring electrodes of the image forming member. In addition, each element wiring electrode 13a and 13
The arrangement pitch of each set b is 2 mm, and the arrangement pitch of the electron emitting portions 15 in the direction of the element wiring electrodes is 2 mm.

【0030】次に、ガスデポジション法を用いて相対向
する電極間に超微粒子膜を設けることにより電子放出部
15を形成する。超微粒子の材料にはPdを用いるが、
その他の材料としてAg,Au等の金属材料やSnO2
,In2 O3 等の酸化物材料が好適であるが、これ
に限定されるものではない。本実施例ではPd粒子の直
径を約100Åに設定したが、これに限定されるもので
はない。また、ガスデポジション法以外にも、例えば有
機金属を分散塗布し、その後熱処理することにより電極
間に超微粒子膜を形成しても所望の特性が得られる。
Next, the electron emitting section 15 is formed by providing an ultrafine particle film between the opposing electrodes using a gas deposition method. Pd is used as the material for the ultrafine particles, but
Other materials include metal materials such as Ag and Au, and SnO2.
, In2 O3 and the like are preferred, but are not limited thereto. In this example, the diameter of the Pd particles was set to about 100 Å, but the diameter is not limited to this. In addition to the gas deposition method, desired characteristics can also be obtained by forming an ultrafine particle film between the electrodes, for example, by dispersing and coating an organic metal and then heat-treating it.

【0031】次に、印刷法により、蛍光体から成る画像
形成部材16を、ほぼ10μmの厚さで形成する。スラ
リー法、沈殿法等他の方法により画像形成部材16を形
成しても良い。
Next, an image forming member 16 made of phosphor is formed to a thickness of approximately 10 μm by a printing method. The image forming member 16 may be formed by other methods such as a slurry method or a precipitation method.

【0032】そして、このようにして電子放出素子等が
形成された絶縁性基板12に対し、支持枠17を介し、
絶縁性基板12から5mm離してフェースプレート19
を設けることにより画像表示装置が完成する。
[0032] Then, the insulating substrate 12 on which the electron-emitting devices and the like are formed in this manner is placed via the support frame 17,
The face plate 19 is placed 5 mm away from the insulating substrate 12.
By providing this, the image display device is completed.

【0033】次に、装置の駆動方法について説明する。 一対の素子配線電極13a,13bに14Vの電圧パル
スを印加すると、それに接続された素子列の各電子放出
部15より電子が放出される。各電子放出部15より放
出された電子ビームは、それぞれ正極側の素子電極14
a方向に飛翔するが、この電子ビームは、その後、情報
信号に対応して画像形成部材配線電極20に印加される
10〜1000Vの電圧により、それぞれON/OFF
制御される。すなわち、ON制御される電子ビームは加
速し、それぞれの素子電極14a側に隣接する画像形成
部材16に衝突してそれを発光させ、OFF制御される
電子ビームは、画像形成部材16を発光させない。なお
、この印加電圧は、使用する蛍光体の種類や必要な輝度
により決まる値であり、上記範囲に限定されない。この
ようにして、対応する画像形成部材16列が情報信号に
応じた1ラインの表示を終了すると、次にその隣の一対
の素子配線電極13a,13bが選択され、14Vの電
圧パルスが印加されて、同様にして次の1ラインの表示
が行われる。そして、これを順次行うことにより、1画
面の画像が形成される。すなわち、素子配線電極13a
,13bを走査電極とし、この走査電極と画像形成部材
配線電極20とによってXYマトリックスが形成され画
像表示が行われる。
Next, a method of driving the apparatus will be explained. When a voltage pulse of 14V is applied to the pair of element wiring electrodes 13a and 13b, electrons are emitted from each electron emitting part 15 of the element row connected thereto. The electron beams emitted from each electron emitting section 15 are transmitted to the device electrode 14 on the positive electrode side.
The electron beam flies in the a direction, and is then turned on and off by a voltage of 10 to 1000 V applied to the image forming member wiring electrode 20 in response to an information signal.
controlled. That is, the electron beam that is ON-controlled is accelerated and collides with the image forming member 16 adjacent to each element electrode 14a, causing it to emit light, and the electron beam that is OFF-controlled does not cause the image forming member 16 to emit light. Note that this applied voltage is a value determined by the type of phosphor used and the required brightness, and is not limited to the above range. In this way, when the corresponding 16 rows of image forming members finish displaying one line according to the information signal, the next pair of element wiring electrodes 13a and 13b next to them is selected and a 14V voltage pulse is applied. Then, the next line is displayed in the same manner. By performing this sequentially, one screen of images is formed. That is, the element wiring electrode 13a
, 13b are used as scanning electrodes, and an XY matrix is formed by the scanning electrodes and the image forming member wiring electrode 20 to display an image.

【0034】これによれば、電子放出素子15は表面伝
導形であり、100ピコ秒以下の電圧パルスに応答して
駆動できるので、30分の1秒で1画面分の画像表示を
行うとすれば、1万本以上の走査線が形成可能である。 また、電子放出素子15と画像形成部材16とが同一の
基板12上に形成され、電子放出素子10やその配線電
極等の部材と画像形成部材16との間に溝状部18が形
成されており、そして電子ビームが画像形成部材16に
印加される電圧によって画像形成部材16に収束される
ため、電子放出素子15がイオン衝撃により破壊されて
輝度むらが発生することがなく、長期にわたってより均
一かつ安定した画像表示が行われる。すなわち、表面伝
導形電子放出素子を用いた場合、そこから数エレクトロ
ンボルトの初速度を有する電子が真空中に放出されるが
、このような電子ビームの変調が極めて有効に行われる
According to this, since the electron-emitting device 15 is of the surface conduction type and can be driven in response to a voltage pulse of 100 picoseconds or less, it is assumed that one screen worth of image is displayed in one-thirtieth of a second. For example, more than 10,000 scanning lines can be formed. Further, the electron-emitting device 15 and the image forming member 16 are formed on the same substrate 12, and the groove-like portion 18 is formed between the electron-emitting device 10, its wiring electrodes, and other members, and the image forming member 16. Since the electron beam is focused on the image forming member 16 by the voltage applied to the image forming member 16, the electron emitting elements 15 are not destroyed by ion bombardment and uneven brightness occurs, and the brightness is more uniform over a long period of time. In addition, stable image display is performed. That is, when a surface conduction electron-emitting device is used, electrons having an initial velocity of several electron volts are emitted into a vacuum, and such electron beam modulation is extremely effective.

【0035】また、装置の製造においては、電子放出素
子15と画像形成部材16とのアライメントが容易で、
かつ、薄膜製造技術を用いることができるため、大画面
で高精細なディスプレイが安価に得られる。また、電子
放出部15と画像形成部材16の間隔を極めて精度良く
作製することができるため、輝度むらのない極めて一様
な画像表示装置が得られる。また、素子電極14を画像
形成部材16と共に印刷法で形成することにより、さら
にアライメントが容易に行われる。
Furthermore, in manufacturing the device, alignment between the electron-emitting device 15 and the image forming member 16 is easy;
In addition, since thin film manufacturing technology can be used, a large-screen, high-definition display can be obtained at low cost. Further, since the distance between the electron emitting portion 15 and the image forming member 16 can be manufactured with extremely high precision, an extremely uniform image display device without uneven brightness can be obtained. Furthermore, by forming the element electrodes 14 together with the image forming member 16 by a printing method, alignment is further facilitated.

【0036】実施例2 各素子配線電極13aおよび13bの各組の配列ピッチ
、および、電子放出部15の、素子配線電極方向の配列
ピッチをともに1mmとした以外は、実施例1の場合と
同様の構成を有し、同様にして作製されるものである。 ただし、駆動時には、画像形成部材16に印加する電圧
を20〜800Vとする。
Example 2 Same as Example 1 except that the arrangement pitch of each pair of element wiring electrodes 13a and 13b and the arrangement pitch of electron emitting portions 15 in the element wiring electrode direction were both 1 mm. It has the following structure and is manufactured in the same manner. However, during driving, the voltage applied to the image forming member 16 is 20 to 800V.

【0037】これによれば、ファインピッチであるにも
かかわらず、実施例1の場合と同様の効果が得られる。 すなわち、より高精細な装置が得られる。
According to this, the same effect as in the first embodiment can be obtained despite the fine pitch. In other words, a higher definition device can be obtained.

【0038】実施例3 実施例1の装置において、フェースプレート19面上に
、画像形成部材16および画像形成部材配線電極20に
対向する位置にストライプ状のITO電極を設け、画像
形成部材配線電極20には一定の電圧を印加するととも
に、ITO電極に対して、情報信号に応じた電圧を印加
し、これにより電子ビームのON/OFF制御を行うよ
うにしたものである。ただし、画像形成部材16には2
kVの電圧が印加される。このような場合、画像形成部
材16に印加される電位で変調するよりも、対向側のI
TO電極で変調する方が好ましい。これにより、さらに
高輝度の表示が行われる。
Example 3 In the apparatus of Example 1, a striped ITO electrode was provided on the face plate 19 at a position facing the image forming member 16 and the image forming member wiring electrode 20. A constant voltage is applied to the ITO electrode, and a voltage corresponding to an information signal is applied to the ITO electrode, thereby controlling ON/OFF of the electron beam. However, the image forming member 16 has two
A voltage of kV is applied. In such a case, rather than modulating the potential applied to the imaging member 16, the opposite I
It is preferable to modulate with a TO electrode. This results in even higher brightness display.

【0039】実施例4 画像形成部材16として、R(赤)、G(緑)、B(青
)の三色の蛍光体を用い、この3種の蛍光体を繰り返し
配置するとともに、各色ごとに画像形成部材配線電極で
配線して、3色1組で1画素を形成しフルカラー表示を
可能としたものである。他の構成は実施例1と同様で、
実施例1と同様にして作成される。
Example 4 Phosphors of three colors, R (red), G (green), and B (blue) were used as the image forming member 16, and these three types of phosphors were repeatedly arranged, and for each color. Wiring is done using image forming member wiring electrodes, and one pixel is formed by one set of three colors, making full color display possible. Other configurations are the same as in Example 1,
It is created in the same manner as in Example 1.

【0040】この場合も、実施例1の場合と同様の作用
効果が得られ、色むらや色ずれのない安定した画像形成
が行われる。
In this case as well, the same effects as in Example 1 are obtained, and stable image formation without color unevenness or color shift is performed.

【0041】実施例5 図5は、本発明の第5の実施例に係る光プリンタの概略
的な構成図である。この装置は、発光源48、レンズア
レイ49および被記録体45を備える。レンズアレイ4
9は、一般的にはセルフォックレンズによって形成され
、発光源48と被記録体45との間に配置されて、発光
源48が発する光のパターンを被記録体45上に結像す
るものである。発光源48は、上述実施例1〜4いずれ
かの画像形成装置であって、素子配線電極13aおよび
13bを一対のみ有し、したがって電子放出素子列を1
列のみ有するものと同様の構成を有するものである。
Embodiment 5 FIG. 5 is a schematic diagram of an optical printer according to a fifth embodiment of the present invention. This device includes a light emitting source 48, a lens array 49, and a recording medium 45. Lens array 4
9 is generally formed by a SELFOC lens, and is placed between the light emitting source 48 and the recording object 45 to form an image of the light pattern emitted by the light emitting source 48 onto the recording object 45. be. The light emitting source 48 is an image forming apparatus according to any one of Examples 1 to 4 described above, and has only one pair of device wiring electrodes 13a and 13b, and therefore has one electron-emitting device array.
It has the same configuration as the one having only columns.

【0042】被記録体45は、感光性組成物をポリエチ
レンテレフタレート膜上に2μmの厚さで均一に塗布す
ることにより作製される。この感光性組成物は、a.バ
ンダー:ポリエチレンメタクリレート(商品名;ダイヤ
ナールBR、三菱レーヨン)10重量部、b.モノマー
:トリメチロールプロパントリアクリレート(商品名;
TMPTA、新中村化学)10重量部、c.重合開始剤
:2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニ
ル)プロパン−1−キシ(商品名;イルガキュア907
、チバガイギー)2.2重量部、の混合組成物であり、
溶媒としてメチルエチルケトン70重量部を用いて作製
される。画像形成部材を構成する蛍光体はけい酸塩蛍光
体(Ba,Mg,Zn)3 Si2 O7 :Pb2+
を主たる材料とするものである。
The recording medium 45 is manufactured by uniformly applying a photosensitive composition onto a polyethylene terephthalate film to a thickness of 2 μm. This photosensitive composition comprises a. Bander: 10 parts by weight of polyethylene methacrylate (trade name: Dianal BR, Mitsubishi Rayon), b. Monomer: Trimethylolpropane triacrylate (trade name;
TMPTA, Shin Nakamura Chemical) 10 parts by weight, c. Polymerization initiator: 2-methyl-2-morpholino(4-thiomethylphenyl)propane-1-xy (trade name: Irgacure 907
, Ciba Geigy) 2.2 parts by weight,
It is produced using 70 parts by weight of methyl ethyl ketone as a solvent. The phosphor constituting the image forming member is a silicate phosphor (Ba, Mg, Zn)3 Si2 O7 :Pb2+
The main material is

【0043】この構成において、1列のみの電子放出素
子を所定の周期で駆動させるとともに、この駆動と同期
して、形成すべき画像の情報信号に応じた変調信号が、
画像形成部材配線電極あるいはストライプ状のITO電
極に画像1ライン分ずつ順次印加され、かつこれと同期
して発光源48と被記録体45間の相対移動が行われる
。ここで、各駆動時には、上述各実施例の場合と同様に
各電子ビームの画像形成部材への照射は対応する画像形
成部材配線電極あるいはストライプ状のITO電極によ
って制御され、これにより画像1ライン分の発光パター
ンが画像形成部材上に形成される。この発光パターンの
光線は、レンズアレイ49を介して被記録体45を照射
する。これにより被記録体45は発光パターンに応じて
光重合により硬化し、1ライン分の画像を形成する。
In this configuration, only one row of electron-emitting devices is driven at a predetermined period, and in synchronization with this driving, a modulation signal corresponding to an information signal of an image to be formed is generated.
The light is sequentially applied to the wiring electrodes of the image forming member or the striped ITO electrodes for each line of the image, and in synchronization with this, the relative movement between the light emitting source 48 and the recording medium 45 is performed. At the time of each drive, the irradiation of each electron beam onto the image forming member is controlled by the corresponding image forming member wiring electrode or striped ITO electrode, as in the case of each of the above-mentioned embodiments. A luminescent pattern of is formed on the imaging member. The light beams of this emission pattern irradiate the recording medium 45 via the lens array 49. As a result, the recording medium 45 is cured by photopolymerization according to the light emitting pattern, and an image for one line is formed.

【0044】この1ライン分の画像形成タイミングに同
期した発光源48と被記録体45間の相対移動は、図5
に示すように、被記録体45を支持体52で支持しつつ
、搬送ローラ53を駆動させることにより行うことがで
きる。あるいは、図6に示すように、発光源48を移動
させるようにしてもよい。いずれにしても、この同期し
た駆動を行うことにより、情報信号に応じた光重合パタ
ーンが被記録体45上に形成される。そして、この光重
合パターンをメチルエチルケトンで現像することにより
、情報信号に応じた光記録パターンが被記録体45のポ
リエチレンテレフタレート上に形成される。
The relative movement between the light emitting source 48 and the recording medium 45 in synchronization with the image forming timing for one line is shown in FIG.
This can be done by driving the conveying roller 53 while supporting the recording medium 45 with the support 52, as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 6, the light emitting source 48 may be moved. In any case, by performing this synchronized driving, a photopolymerized pattern corresponding to the information signal is formed on the recording medium 45. Then, by developing this photopolymerized pattern with methyl ethyl ketone, an optical recording pattern corresponding to the information signal is formed on the polyethylene terephthalate of the recording medium 45.

【0045】これによれば、均一で高速かつ高コントラ
ストな、鮮明な光記録パターンが得られる。
According to this, a uniform, high-speed, high-contrast, clear optical recording pattern can be obtained.

【0046】実施例6 図7は本発明の第6の実施例に係る光プリンタの概略的
構成図である。この装置は、実施例5と同様の構成で同
様に動作する発光源48とレンズアレイ49、被記録体
であるところのドラム状の電子写真用感光体64、帯電
器68、現像器65、除電器66、およびクリーナ67
を備え、紙69上に最終的に画像を形成するものである
。発光源48に用いられる蛍光体としては、Zn2 S
iO4 :Mn(P1蛍光体)の黄緑発光蛍光体を用い
ている。また、電子写真用感光体64としては、アモル
ファスシリコン感光体を用いている。
Embodiment 6 FIG. 7 is a schematic diagram of an optical printer according to a sixth embodiment of the present invention. This apparatus has a light emitting source 48 and a lens array 49 that have the same configuration and operate in the same manner as in Example 5, a drum-shaped electrophotographic photoreceptor 64 that is a recording medium, a charger 68, a developer 65, and a remover. Electric appliances 66 and cleaners 67
The final image is formed on the paper 69. As the phosphor used for the light emitting source 48, Zn2S
A yellow-green emitting phosphor of iO4:Mn (P1 phosphor) is used. Further, as the electrophotographic photoreceptor 64, an amorphous silicon photoreceptor is used.

【0047】この構成において、被記録体64は、発光
源48に対し上述のように同期して矢印61方向に回転
されるとともに、紙69も同期して矢印62方向に移動
される。この間、被記録体64は、帯電器68によりプ
ラス電圧に帯電され、そしてレンズアレイ49を介した
発光源48からの発光パターンの結象照射により光照射
部が除電されて静電潜像パターンが形成される。帯電す
る電圧は100〜500Vが適当であるが、これに限る
ものではない。この潜像パターンは、現像機65により
トナー粒子で現像される。吸着されたトナーは被記録体
64の回転と共に移動し、除電器66によって帯電が解
除されると、被記録体64と除電器66との間に位置す
る紙69上に落下する。そして、トナーを受け止めた紙
69は、不図示の定着装置において定着処理が行われ、
これにより紙69上に発光源48で表わされた画像が再
現記録される。このとき残留するトナーはクリーナ67
下へにおいて、それによって払い落とされ、その部分は
再び帯電器68によって帯電される。
In this configuration, the recording medium 64 is rotated in the direction of the arrow 61 in synchronization with the light emitting source 48 as described above, and the paper 69 is also moved in the direction of the arrow 62 in synchronization. During this time, the recording medium 64 is charged to a positive voltage by the charger 68, and the light irradiation part is neutralized by the irradiation of the light emission pattern from the light emission source 48 via the lens array 49, and the electrostatic latent image pattern is formed. It is formed. The appropriate charging voltage is 100 to 500V, but it is not limited to this. This latent image pattern is developed with toner particles by developer 65. The attracted toner moves as the recording medium 64 rotates, and when the charge is released by the static eliminator 66, it falls onto the paper 69 located between the recording medium 64 and the static eliminator 66. Then, the paper 69 that has received the toner is subjected to a fixing process in a fixing device (not shown).
As a result, the image represented by the light emitting source 48 is reproduced and recorded on the paper 69. At this time, the remaining toner is removed by the cleaner 67.
On the way down, it is thereby brushed off and the part is charged again by the charger 68.

【0048】これによれば、発光源48が有する上述し
た利点により、高コントラストで鮮明かつ高解像度の画
像が露光むらもなく高速度で形成される。
According to this, due to the above-mentioned advantages of the light emitting source 48, a high-contrast, clear, and high-resolution image can be formed at high speed without exposure unevenness.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子放出素子と画像形成部材とを基体上に並設するように
したため、正イオンの衝突による電子放出素子の損傷や
劣化を防止することができる。また、装置を製造するに
あたっては、画像形成部材、電子放出素子等を印刷法な
どによって同一基体上に形成することにより、電子放出
素子と画像形成部材との厳密な位置合せは不要であり、
画像形成部材を極めて容易に配置することができる。ま
た、装置作成後は、電子放出素子と画像形成部材との位
置関係の変動も生じない。したがって、長期にわたり高
コントラストで鮮明かつ高精細な画像を維持することが
でき、特にフルカラーの画像形成装置においては、色調
むらが少なく色再現性に優れた画像が形成できるととも
に、装置の作製の容易化、薄型化を図ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, since the electron-emitting device and the image forming member are arranged side by side on the substrate, damage and deterioration of the electron-emitting device due to collisions of positive ions can be prevented. be able to. In addition, when manufacturing the device, by forming the image forming member, the electron emitting device, etc. on the same substrate by a printing method or the like, strict alignment of the electron emitting device and the image forming member is not necessary.
The imaging member can be placed very easily. Further, after the device is manufactured, there is no change in the positional relationship between the electron-emitting device and the image forming member. Therefore, it is possible to maintain high-contrast, clear, and high-definition images over a long period of time, and in particular, in full-color image forming devices, it is possible to form images with less color tone unevenness and excellent color reproducibility, and the device is easy to manufacture. It can be made smaller and thinner.

【0050】さらに、少なくとも画像形成部材からこれ
に最も近接する基体面上の他の素子あるいは部材までの
沿面距離がその直線距離の2倍以上であるため、その間
の沿面耐圧が向上しており、したがって、画像形成部材
に、支障なくより高い電圧を印加し、より高い輝度で画
像形成を行うことができる。また、画像形成部材と基体
面上の他の素子あるいは部材との間における部分的スパ
ークが防止され、さらに安定した画像形成を行うことが
できる。
Furthermore, since the creepage distance from at least the image forming member to the other element or member on the substrate surface closest to it is at least twice the linear distance, the creepage withstand voltage therebetween is improved; Therefore, a higher voltage can be applied to the image forming member without any problem, and images can be formed with higher brightness. Moreover, partial sparks between the image forming member and other elements or members on the substrate surface are prevented, and more stable image formation can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る画像形成装置の斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の一部の拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of a portion of FIG. 1;

【図3】図2部分の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the portion in FIG. 2;

【図4】図2のA−A断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2;

【図5】本発明の第5の実施例に係る光プリンタの概略
的な構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an optical printer according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】図5の装置の変形例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a modification of the device of FIG. 5;

【図7】本発明の第6の実施例に係る光プリンタの概略
的構成を示す概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an optical printer according to a sixth embodiment of the present invention.

【図8】従来例に係る画像形成装置の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a conventional image forming apparatus.

【図9】本発明において好ましく用いられる表面伝導形
放出素子の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a surface conduction type emission device preferably used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  電子放出素子 12  絶縁性基板 13a,13b  素子配線電極 14a,14b  素子電極 15  電子放出部 16  画像形成部材 17  支持枠 18  溝状部 19  フェースプレート 45  被記録体 48  発光源 49  レンズアレイ 10 Electron-emitting device 12 Insulating substrate 13a, 13b Element wiring electrode 14a, 14b Element electrode 15 Electron emission part 16 Image forming member 17 Support frame 18 Groove part 19 Face plate 45 Recorded object 48 Light source 49 Lens array

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  電子放出素子と、電子放出素子から放
出される電子線の照射により画像が形成される画像形成
部材とを備える画像形成装置において、電子放出素子お
よび画像形成部材は基体面に並設され、かつ少なくとも
画像形成部材からこれに最も近接する基体面上の他の素
子あるいは部材までの沿面距離はその直線距離の2倍以
上であることを特徴とする画像形成装置。
1. In an image forming apparatus comprising an electron-emitting element and an image-forming member on which an image is formed by irradiation with an electron beam emitted from the electron-emitting element, the electron-emitting element and the image-forming member are aligned on a substrate surface. An image forming apparatus characterized in that the creepage distance from at least the image forming member to another element or member on the substrate surface closest to the image forming member is at least twice the linear distance.
【請求項2】  電子放出素子から放出される電子線の
画像形成部材への照射を補助する補助手段を有する、請
求項1記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising auxiliary means for assisting irradiation of the image forming member with the electron beam emitted from the electron emitting device.
【請求項3】  補助手段は画像形成部材に電圧を印加
する手段を有する、請求項2記載の画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the auxiliary means includes means for applying a voltage to the image forming member.
【請求項4】  電子放出素子と、電子放出素子から放
出される電子線の照射により画像が形成される画像形成
部材とを備える画像形成装置において、電子放出素子お
よび画像形成部材は基体面に並設され、少なくとも画像
形成部材からこれに最も近接する基体面上の他の素子あ
るいは部材までの沿面距離はその直線距離の2倍以上で
あり、かつ基体面上方の電位を規定する電位規定手段を
有することを特徴とする画像形成装置。
4. In an image forming apparatus comprising an electron-emitting element and an image-forming member on which an image is formed by irradiation with an electron beam emitted from the electron-emitting element, the electron-emitting element and the image-forming member are arranged side by side on a substrate surface. The creepage distance from at least the image forming member to another element or member on the substrate surface closest to the image forming member is at least twice the linear distance, and potential regulating means for regulating the potential above the substrate surface is provided. An image forming apparatus comprising:
【請求項5】  電位規定手段は、基体に対向させて配
置した導電部材を有する、請求項4記載の画像形成装置
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the potential regulating means includes a conductive member disposed opposite to the base.
【請求項6】  電位規定手段は導電部材に電圧を印加
する手段を有する、請求項5記載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the potential regulating means includes means for applying a voltage to the conductive member.
【請求項7】  電子放出素子から放出される電子線の
画像形成部材への照射を補助する補助手段を有する、請
求項4記載の画像形成装置。
7. The image forming apparatus according to claim 4, further comprising auxiliary means for assisting irradiation of the image forming member with the electron beam emitted from the electron emitting device.
【請求項8】  補助手段は画像形成部材に電圧を印加
する手段を有する、請求項7記載の画像形成装置。
8. The image forming apparatus according to claim 7, wherein the auxiliary means includes means for applying a voltage to the image forming member.
【請求項9】  電子放出素子と、電子放出素子から放
出される電子線を所定の情報信号に応じて変調する変調
手段と、変調手段によって変調された電子線の照射によ
り画像形成する画像形成部材とを備える画像形成装置に
おいて、電子放出素子および画像形成部材は基体面に並
設され、かつ少なくとも画像形成部材からこれに最も近
接する基体面上の他の素子あるいは部材までの沿面距離
はその直線距離の2倍以上であることを特徴とする画像
形成装置。
9. An image forming member that forms an image by irradiating the electron beam modulated by the modulating means, comprising: an electron-emitting device; a modulating device that modulates an electron beam emitted from the electron-emitting device according to a predetermined information signal; In the image forming apparatus, the electron-emitting device and the image forming member are arranged in parallel on the base surface, and the creepage distance from at least the image forming member to another element or member on the base surface closest to the image forming member is equal to that straight line. An image forming apparatus characterized in that the distance is at least twice the distance.
【請求項10】  変調手段は、情報信号に応じた電圧
を画像形成部材に印加する手段を有する、請求項9記載
の画像形成装置。
10. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the modulating means includes means for applying a voltage to the image forming member according to the information signal.
【請求項11】  変調手段は、電子放出素子に対向し
て配置された導電部材およびこれに対して情報信号に応
じた電圧を印加する手段を有する、請求項9記載の画像
形成装置。
11. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the modulating means includes a conductive member disposed opposite to the electron-emitting device and a means for applying a voltage to the conductive member according to the information signal.
【請求項12】  電子放出素子は冷陰極型である、請
求項1〜11いずれかに記載の画像形成装置。
12. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a cold cathode type.
【請求項13】  電子放出素子は、正側および負側の
電極、およびこれら電極間に電子放出部を有し、これら
電極間に電圧が印加されることにより電子放出部から電
子を放出するものである、請求項1〜11いずれかに記
載の画像形成装置。
13. An electron-emitting device has positive and negative electrodes and an electron-emitting part between these electrodes, and emits electrons from the electron-emitting part when a voltage is applied between these electrodes. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 11.
【請求項14】  画像形成部材は、電子線の照射によ
り発光する発光体である、請求項1〜11いずれかに記
載の画像形成装置。
14. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming member is a light emitting body that emits light when irradiated with an electron beam.
【請求項15】  画像形成部材は、電子線の照射によ
り発光する発光体であって、R(レッド)、G(グリー
ン)およびB(ブルー)の三原色の発光体を有する、請
求項1〜11いずれかに記載の画像形成装置。
15. Claims 1 to 11, wherein the image forming member is a luminescent body that emits light when irradiated with an electron beam, and has luminescent bodies of three primary colors of R (red), G (green), and B (blue). The image forming apparatus according to any one of the above.
【請求項16】  電子放出素子および画像形成部材は
それぞれ複数であって複数列をなし、各列ごとに駆動あ
るいは電圧が印加されるものであり、そしてそれぞれの
複数列が交差するように行列状に配置されている、請求
項10記載の画像形成装置。
16. Each of the electron-emitting devices and the image forming member is plural and forms a plurality of rows, each row is driven or a voltage is applied, and each of the plurality of rows intersects in a matrix. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the image forming apparatus is located at.
【請求項17】  変調手段の導電部材は複数のストラ
イプ状のものであり、このストライプ状の導電部材と、
電子放出素子の複数列とは対向して交差するように行列
状に配置されている、請求項11記載の画像形成装置。
17. The conductive member of the modulation means has a plurality of stripes, and the stripe-like conductive member and
12. The image forming apparatus according to claim 11, wherein the electron-emitting devices are arranged in a matrix so as to face and intersect with the plurality of rows of electron-emitting devices.
【請求項18】  画像形成部材は、電子線の照射によ
り発光する発光体であり、さらに、この発光体からの光
の照射により画像記録される被記録体を有する請求項1
〜17いずれかに記載の画像形成装置。
18. The image forming member is a light-emitting body that emits light when irradiated with an electron beam, and further includes a recording medium on which an image is recorded by irradiation with light from the light-emitting body.
18. The image forming apparatus according to any one of 17 to 17.
【請求項19】  画像形成部材は、電子線の照射によ
り発光する発光体であり、さらに、この発光体からの光
の照射により画像記録される被記録体の支持手段を有す
る請求項1〜18いずれかに記載の画像形成装置。
19. The image forming member is a light-emitting body that emits light when irradiated with an electron beam, and further includes means for supporting a recording medium on which an image is recorded by irradiation with light from the light-emitting body. The image forming apparatus according to any one of the above.
【請求項20】  電子放出素子と画像形成部材との間
において基体面は段差を有し、これにより画像形成部材
の表面は少なくとも電子放出素子近傍において電子放出
素子の電子放出面より低いとともに、電子放出素子と画
像形成部材との間の絶縁が確立される、請求項1、4ま
たは9項記載の画像形成装置。
20. The substrate surface has a step between the electron-emitting device and the image-forming member, so that the surface of the image-forming member is lower than the electron-emitting surface of the electron-emitting device at least in the vicinity of the electron-emitting device, and the surface of the image-forming member is lower than the electron-emitting surface of the electron-emitting device and 10. An imaging device according to claim 1, 4 or 9, wherein insulation is established between the emissive element and the imaging member.
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