JPH0765704A

JPH0765704A - 電子放出素子および画像形成装置

Info

Publication number: JPH0765704A
Application number: JP23596593A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Sugioka; 秀行杉岡; Toshiichi Onishi; 敏一大西; Masahiro Okuda; 昌宏奥田; Shigeki Matsutani; 茂樹松谷; Masanori Mitome; 正則三留; Akira Asai; 朗浅井; Yoshiyuki Osada; 芳幸長田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】超微粒子の島構造を制御し素子間のバラツキ
を制御することができる電子放出素子を提供する。【構成】一対の電極２，３間に超微粒子２０１を含有
する有機膜層１を配置してなる電子放出素子。一対の電
極間２，３に超微粒子２１０を含有する有機膜層１を配
置した後、焼成してなる電子放出素子。有機膜層が超微
粒子を含有する両親媒性の有機膜層、導電性超微粒子を
封入したリポソームからなる有機膜層、あるいは超微粒
子を含有するＬＢ膜からなる有機膜層であるものが好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子源及びその応用で
ある電子放出素子および画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
陰極素子の２種類が知られている。冷陰極素子はさらに
バルク型と薄膜型に分類される。

【０００３】バルク型の例としては、ＦＥ〔Ｗ．Ｐ．Ｄ
ｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ、“Ｆｉｅｌｄｅｍｉｓ
ｓｉｏｎ”、ＡｄｖａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎ
Ｐｈｙｓｉｃｓ、８、８９（１９５６）〕やＡｖａｌ
ａｎｃｈｅタイプやＮＥＡタイプの半導体〔Ｊ．Ａ．Ｂ
ｕｒｔｏｎ、“Ｅｌｅｃｔｒｏｎｅｍｉｓｓｉｏｎｆ
ｒｏｍｓｉｌｉｃｏｎ”、Ｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．、１０
８、１３４２（１９５７〕、あるいはＭｇＯ〔“Ｔｕｎ
ｇ−ｓｏｌｃｏｎｆｉｒｍｓｃｏｌｄｃａｔｈｏｄ
ｅｔｕｂｅ”、ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＮｅｗｓ、
（２６．Ｊａｎ．１９５９）〕、その他にホトカソード
等が知られている。

【０００４】一方、薄膜型の例としては、ＭＩＭ〔Ｃ．
Ａ．Ｍｅａｄ、“Ｔｈｅｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉ
ｏｎａｍｐｌｉｆｉｅｒ”、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．、３２、６４６（１９６１）〕やスピントタイプ
〔Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ、“Ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏ
ｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎ−ｆｉｌｍｆｉｅｌ
ｄｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｔｈｏｄｅｓｗｉｔｈｍ
ｏｌｙｂｄｅｎｕｍｃｏｎｅｓ”、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．、４７、５２４８（１９７６）〕、あるいはＳ
ＣＥ〔Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ、ＲａｄｉｏＥｎｇ．
ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｙｓ．、１０、（１９５６）〕
等があるＳＣＥ（表面伝導型電子放出素子）は基板上に
形成された小面積の薄膜に、膜内に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あ
る。

【０００５】この表面伝導型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ＳｎＯ₂ （Ｓｂ）薄膜
を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの〔Ｇ．Ｄｉｔｔｅｍ
ｅｒ：“ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ”、９、３
１７（１９７２）〕、ＩＴＯ薄膜によるもの〔Ｍ．Ｈａ
ｒｔｗｅｌｌａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“Ｉ
ＥＥＥＴｒａｎｓ．ＥＤＣｏｎｆ．”、５１９
（１９７５）〕、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（１９８
３）〕等が報告されている。

【０００６】また、上記薄膜に電圧を印加する２つの電
極の位置関係により平面型ＳＣＥと縦型ＳＣＥとに分け
られる。すなわち、電極が２つとも基板平面内にある場
合と絶縁層を介して積層されている場合がある。

【０００７】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成を第５図に示す。同図において、５１は絶縁
性基板、５２および５３は電気的接続を得るための素子
電極、５４は電子放出材料で形成される薄膜、５５は電
子放出部を示す。

【０００８】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に予めフォーミングと呼ば
れる通電加熱処理によって電子放出部を形成する。即
ち、前記素子電極５２と５３の間に電圧を印加すること
により、薄膜５４に通電し、これにより発生するジュー
ル熱で薄膜５４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５５を形成
することにより電子放出機能を得ている。

【０００９】尚、電気的に高抵抗状態とは、薄膜５４の
一部に、０．０５μｍ〜５μｍの亀裂を有し、且つ亀裂
内が、いわゆる島構造を有する不連続状態膜をいう。島
構造とは、一般に粒径が数μｍ径以下の微粒子が絶縁性
基板５１にあり、各微粒子は空間的に不連続で電気的に
連続な膜をいう。

【００１０】従来、表面伝導型電子放出素子は上述高抵
抗不連続膜に素子電極５２、５３により電圧を印加し、
素子表面に電流を流すことにより、上述微粒子より電子
を放出せしめるものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な従来の表面伝導型電子放出素子には、電子放出部と
なる島構造の設計が困難なため、素子の改良が難しく、
素子間のバラツキも生じやすいという問題点があった。
このため、表面伝導型電子放出素子は、素子構造が簡単
利点があるにもかかわらず、産業上積極的に応用される
には至っていなかった。

【００１２】本発明は、この様な従来技術の欠点を改善
するためになされたものであり、電子放出素子の一対の
電極間に超微粒子を含有する有機膜層を配置することに
より、有機膜特有の配向特性により、超微粒子の島構造
を制御し素子間のバラツキを抑制した電子放出素子を提
供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、一対の
電極間に超微粒子を含有する有機膜層を配置してなるこ
とを特徴とする電子放出素子である。

【００１４】ここで超微粒子とは、粒径が数μｍ以下の
単数または複数の原子または原子団からなる粒子であ
り、具体的には、Ｐｄ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｈ，Ｈｆ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，
Ｃｒ，Ａｌ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｐｄ，Ｃｓなど
の金属、Ｃ₆₀またはＣ₇₀等の炭素系の化合物、またはＩ
ｎ₂Ｏ₃，ＳｎＯ₂，Ｓｂ₂Ｏ₃などの金属酸化物、Ｓｉ，
Ｇｅなどの半導体、ＬａＢ₆，ＣｅＢ₄，ＹＢ₄，ＧｄＢ₄
などの硼化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，Ｓｉ
Ｃ，ＷＣなどの炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮなどの
窒化物を一例として挙げることができる。

【００１５】また、本発明は、一対の電極間に超微粒子
を含有する有機膜層を配置した後、焼成してなることを
特徴とする電子放出素子である。

【００１６】さらに、本発明は、前記電子放出素子と蛍
光体を具備することを特徴とする画像形成装置、および
配線電極に電気的に接続し配列した上記の複数個の電子
放出素子と蛍光体を具備することを特徴とする画像形成
装置である。

【００１７】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１８】本発明において、前記有機膜層が超微粒子
を含有する両親媒性の有機膜層、導電性超微粒子を封入
したリポソームからなる有機膜層、あるいは超微粒子を
含有するＬＢ膜からなる有機膜層であるものが好まし
い。

【００１９】本発明によれば、超微粒子を含有する両親
媒性の有機膜層を電極間に配置した電子放出素子とする
ことにより、両親媒性の有機膜特有の配向特性により、
超微粒子の島構造を制御し素子間のバラツキを抑制した
ものである。

【００２０】また、本発明によれば、超微粒子を含有す
る有機膜層を電極間に配置した後、焼成することにより
有機膜特有の配向特性により、超微粒子の島構造を制御
し素子間のバラツキを制御したものである。

【００２１】また、本発明者によれば、超微粒子を含有
する両親媒性の有機膜層を電極間に配置した後、焼成す
ることにより両親媒性の有機膜特有の配向特性により、
超微粒子の島構造を制御し素子間のバラツキを制御した
ものである。。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。

【００２３】実施例１図１は本発明の電子放出素子の一実施例を示す説明図で
ある。同図において、１は超微粒子を含有する有機膜層
であり、該有機膜層は有機膜特有の自己組織化を示す層
である。また、２及び３は素子電極、４は絶縁性基板で
ある。また、同図において、１１は蛍光体層、１２は高
電圧印加用透明電極、１３は蛍光体層１１及び透明電極
１２を配置した絶縁基板、１４はスペーサー機能をもっ
た封止材、１５は真空状態、１６は低電圧印加手段、１
７は高圧印加手段である。

【００２４】すなわち、本発明は、超微粒子を含有する
有機膜層１を挟持した一対の素子電極２，３を配置した
絶縁性基板４と、蛍光体層１１及び透明電極１２を配置
した絶縁基板１３を対峙させ、減圧して封した密閉構造
を有する表面伝導型電子放出素子である。

【００２５】実施例１では、超微粒子を含有する有機膜
層１として、疎水基と親水基の相互作用により特有の自
己組成化を示す、超微粒子を含有する両親媒性の有機
膜、例えば、導電性超微粒子２０１を封入したリポソー
ム２０２を用い、これを素子電極２，３間に配置したも
のである。

【００２６】リポソームでは、バルク水相から隔離され
た内水相と疎水性の脂質二分子膜を持つことから、水溶
性及び疎水性の両物質を保持することができる。さら
に、作成方法によりリポソームの大きさ、及び封入物質
の内水相内への保持効率をある程度制御できるため、従
来設計が困難であった微粒子サイズに相当する量を所望
の設計値に近付けることが可能となった。

【００２７】ここで、導電性超微粒子２０１を封入した
リポソーム２０２は、リン脂質を２ｍl のジエチルエー
テルまたはジエチルエーテル−メタノール混合溶媒に２
μｍｏｌ脂質／１ｍl 溶かし、金属イオン、たとえばＰ
ｄイオンを含む緩衝剤水溶液４ｍl 中に０．２ｍl ／ｍ
ｉｎの速度で注入したのち、ミリポアフィルターやゲル
濾過によりリポソームのサイズを約２００ｎｍに揃え、
緩衝剤水溶液から分離することにより作製した。

【００２８】上記作製法は、エーテル注入法を用いた場
合の例であるが、本発明はこれに限定されることなく、
例えば、超音波処理法、エタノール注入法、フレンチプ
レス法、逆層蒸発法等をリポソームの調整に用いること
ができる。

【００２９】上記のごとく調整した直径約２００ｎｍの
均一な粒系を有するリポソームをスピンコート法やキャ
ステング法等により素子電極２，３を配置した絶縁性基
板４上に塗布したのち、減圧乾燥することによって、閉
鎖小胞内部に金属元素より構成される超微粒子を含む、
直径約２００ｎｍの均一な粒系を有するリポソームを超
微粒子を含有する有機膜層１として作製することができ
た。

【００３０】ただし、有機膜層１と素子電極２，３は図
２に示すごとく絶縁性マスク層２１を介して、接続され
ている。また、絶縁性基板４として石英基板を用い、こ
れを有機溶剤により充分に洗浄後、該基板面上に、素子
電極２，３を形成した。電極の材料として、Ｎｉ金属を
用いた。電極間隔Ｌは３μｍとし、電極の長さＷを５０
０μｍ、その厚さｄを１０００Åとした。

【００３１】超微粒子を含有する有機膜層１を挟持した
一対の素子電極２，３を配置した絶縁性基板４上の素子
電極２，３間に、ピーク電圧３Ｖ、パルス幅１ｍｓｅｃ
の三角波を印加し、超微粒子を含有する有機膜層１を通
電処理した。その後、超微粒子を含有する有機膜層１を
挟持した一対の素子電極２，３を配置した絶縁性基板４
と、蛍光体層１１及び透明電極１２を配置した絶縁基板
１３を挟峙させ、減圧して封止した。ここで、実施例で
は通電処理以前にすでに、金属粒子がリポソームの脂質
２分子膜をへだて隔離された構造を持つため、隔離され
た金属粒子間に電界が集中し、電界放射と同様に電子が
放出される状態にあるが、封止前に通電処理することに
より、素子駆動時のガス発生等による素子の劣化を抑制
した。

【００３２】以上のようにして作成された電子放出素子
について、その素子間に素子電圧を印加して、その時に
流れる素子電流Ｉｆ及び放出電流Ｉｅを測定し、無効電
流（％）を求めた。その結果、素子電極２，３間に電圧
印加手段１６によって印加される素子電圧が１６Ｖの
時、素子電流は２．２ｍＡ、放出電流は２．０μＡとな
り、電子放出効率ηは０．９％であった。ただし、真空
領域１５の真空度は１×１０^-5Ｔｏｒｒ程度であった。

【００３３】以上説明したように、超微粒子を含有する
有機膜層１として、超微粒子を含み、疏水基と親水基の
相互作用により特有の自己組織化を示す両親媒性の有機
膜であるところのリポソームを用いることにより、閉鎖
小胞内部に金属元素より構成される超微粒を含む、均一
な粒系のリポソームを電極間に制御性よく配置でき、超
微粒子の島構造を制御し、素子間のバラツキを制御でき
る電子放出素子が実現された。

【００３４】実施例２図３は本発明の電子放出素子の他の実施例を示す説明図
である。実施例２は導電性超微粒子２０１を封入したリ
ポソーム２０２を素子電極２，３間に配置した後、焼成
することを除いて実施例１と同様である。

【００３５】導電性超微粒子２０１を封入したリポソー
ム２０２を素子電極２，３間に配置した後、焼成するこ
とにより、閉鎖小胞であるところのリポソーム内の金属
元素を含む粒子を微結晶化させ、粒径が均一な導電性微
粒子とするとともに、有機膜を除去または炭化させるこ
とにより、粒径が均一な導電性微粒子を基板上に配置し
た一対の電極間の微粒子の粒径を制御した状態で作製で
きるようになった。

【００３６】図３において、図３（ａ）は焼成前の電子
放出素子であり、図３（ｂ）は焼成後の電子放出素子で
ある。

【００３７】導電性超微粒子２０１を封入したリポソー
ム２０２を素子電極２，３間に配置した後、３００℃で
焼成することにより、有機絶縁層の粒径や粒径分布を制
御したＰｄ超微粒子３０１を炭素系の皮膜３０２でコー
トした薄膜層を有する電子放出素子が得られ、超微粒子
の島構造を制御し素子間のバラツキを制御できる電子放
出素子が実現された。

【００３８】実施例３図４は本発明の電子放出素子の他の実施例を示す説明図
である。実施例３では、超微粒子を含有する有機膜層１
として、超微粒子２０１Ｂを含むＬＢ膜２０３を用い、
該超微粒子２０１Ｂを含むＬＢ膜２０３を絶縁性基板４
上に配置した一対の金属素子電極２，３上に配置した電
子放出素子であり、超微粒子２０１Ｂを含むＬＢ膜２０
３を用いることを除いて、実施例１とほぼ同様である。

【００３９】具体的には、絶縁性基板４として石英基板
を用い、これを有機溶剤により充分に洗浄後、該基板面
上に素子電極２、３を形成したのち、ＬＢ膜作製用の前
処理、たとえば疏水処理を施すことにより絶縁性基板４
上に単分子吸着膜からなる疎水膜４０を形成した。

【００４０】また、電極の材料として、実施例１と同様
にＮｉ金属を用いた。電極間隔Ｌは３μｍとし、電極の
長さＷを５００μｍ、その厚さｄを１０００Åとした。

【００４１】ここで、超微粒子２０１Ｂとして、炭素系
超微粒子、たとえば、Ｃ６０またはＣ７０等及び該超微
粒子内に金属イオンを付加した粒子、あるいは、金属元
素を含む超微粒子まはた金属元素を含む分子集合体を用
いることができる。

【００４２】また、ＬＢ膜の材料として疏水部と親水部
より構成される両親媒性の材料、たとえば、長鎖アルキ
ル基の疏水部とカルボン酸基の親水部よりなるオレイン
酸やステアリン酸などの脂肪酸系材料、あるいは前駆体
に親水部と疏水部をもたせたポリイミド材料等を用いる
ことができる。

【００４３】さらに、具体的には、Ｃ６０またはＣ７０
等の炭素系超微粒子を含有するオレイン酸のステアリン
酸などの脂肪酸系ＬＢ膜は、炭素系超微粒子と脂肪酸を
各１ｍｍｏｌ／l 溶かしたクロロホルム溶液をＬＢ膜作
製用トラフ内の水面上に展開し、トラフ内のバリアーを
制御して表面圧を２５ｍＮ／ｍに保ちながら疏水処理を
施した絶縁性基板４を、水面に対して垂直に下方向およ
び上方向に移動させて単分子または単分子累積膜を基板
上に形成させたのちに乾燥させた。

【００４４】ここで、Ｃ６０またはＣ７０等の炭素系超
微粒子の疏水性は極めて高く、炭素系超微粒子と脂肪酸
を各１ｍｍｏｌ／l 溶かしたクロロホルム溶液をＬＢ膜
作製用トラフ内の水面上に展開する時、炭素系の超微粒
子は、水から遠い部分にはじきだされた状態になってい
る。したがって、炭素系の超微粒子を含有するＬＢ膜で
は、超微粒子を基板表面に平行な略同一平面にアルキル
鎖等で制御できる適当な層間隔をもって積層した構造を
有する表面伝導型電子放出源の設計が可能になった。

【００４５】ここで、上記例では、疏水処理を施した絶
縁性基板４を用いたため、第１層目のＬＢ膜に対して電
気陰性度の低い疏水基が基板側となり、電気陰性度の高
い親水基が基板から遠い状態のＬＢ膜となり、膜の分極
電場の極性は、基板側がプラスで、基板から遠い側がマ
イナスとなっているが、本発明は勿論これに限定されな
い。

【００４６】たとえば、親水性の基板を用いることによ
り、第１層目のＬＢ膜にたいして、電気陰性度の高い親
水基が基板側となり、電気陰性度の低い疏水基が基板か
ら遠い状態のＬＢ膜となり、膜の分極電場の極性を、基
板側がマイナスで、基板から遠い側がプラスとすること
ができる。このように、疏水基が外側に向いた超微粒子
を含有するＬＢ膜を用いると、超微粒子から電子が放出
される際、ＬＢ膜の分極電場が電子放出を助長する方向
に働くため、電子放出率を向上できる効果がある。

【００４７】また、前駆体に親水部と疏水部をもたせた
ポリイミド材料等の系列のＬＢ膜は、炭素系超微粒子と
脂肪酸を各１ｍｍｏｌ／l 溶かしたクロロホルム溶液を
ＬＢ膜作製用トラフ内の水面上に展開し、トラフ内のバ
リアーを制御して表面圧を２５ｍＮ／ｍに保ちながら疏
水処理を施した絶縁性基板４を、水面にたいして垂直に
下方向および上方向に移動させて単分子または単分子累
積膜を基板上に形成させたのちに乾燥させ、その後、電
気炉中で３００度Ｃで焼成してイミド化させた。

【００４８】ポリイミドＬＢ膜は、化学的に安定で耐熱
性に優れるため、電子放出素子の電子放出部を吸着不純
物の影響から守り、素子性能を安定化させる保護層とし
ての役割を果たすことができる。

【００４９】また、以上、実施例は単一素子に限定され
ず、複数個並べることにより、フラットパネルディスプ
レイを構成できる。

【００５０】以上説明したように、超微粒子を含有する
有機膜層１として超微粒子２０１Ｂを含むＬＢ膜を用い
たため、ＬＢ膜特有の分子レベルで配向制御可能な配向
特性により、基板−ＬＢ膜間またはＬＢ膜の累積層間付
近に、超微粒子を配置すべく超微粒子の島構造を分子レ
ベルで制御することが可能になり、超微粒子の島構造を
制御し素子間のバラツキを制御できる電子放出素子が実
現された。

【００５１】また、同時に、吸着不純物の影響が、ＬＢ
膜が保護層となるために制御された。

【００５２】実施例４次に、本発明の電子放出素子を用いたＸＹマトリツクス
を図６に基づいて説明する。

【００５３】実施例１のようにして電子放出素子を作製
した基板１０１をリアプレート１０２上に固定した後、
基板１０１の５ｍｍ上方に、フェースプレート１１０
（ガラス基板１０７の内面に蛍光膜１０８とメタルバッ
ク１０９が形成されて構成される）を支持枠１０３を介
し配置し、フェーストプレート１１０、支持枠１０３、
リアプレート１０２の接合部にフッリトガラスを塗布
し、大気中あるいは窒素雰囲気中で４００℃ないし５０
０℃で１０分以上焼成することで封着した（図６参
照）。

【００５４】また、リアプレート１０２への基板１０１
の固定もフリットガラスで行なった。図６において、１
０４は電子放出素子、１０５，１０６はそれぞれＸ方向
及びＹ方向の配線電極である。本実施態様では上述の如
く、フェースプレート１１０、支持枠１０３、リアプレ
ート１０２で外囲器１１１を構成したが、リアプレート
１０２は主に基板１０１の強度を補強する目的で設けら
れるため、基板１０１自体で十分な強度を持つ場合は別
体のリアプレート１０２は不要であり、基板１０１に直
接支持枠１０３を封着し、フェースプレート１１０、支
持枠１０３、基板１０１にて外囲器１１１を構成しても
良い。

【００５５】蛍光膜１０８は、モノクロームの場合は蛍
光体のみから成るが、カラーの蛍光膜の場合は、蛍光体
の配列によりブラックストライプあるいはブラックマト
リクスなどと呼ばれる黒色導伝材と蛍光体とで構成され
る。ブラックストライプ、ブックマトリクスが設けられ
る目的は、カラー表示の場合必要となる三原色蛍光体
の、各蛍光体１１３間の塗り分け部を黒くすることで混
色等を目立たなくすることと、蛍光膜１０８における外
光反射によるコントラストの低下を抑制することであ
る。本実施例では蛍光体はストライプ形状を採用し、先
にブラックストライプを形成し、その間隙部に各色蛍光
体を塗布し、蛍光膜１０８を作製した。ブラクストライ
プの材料として通常良く用いられている黒鉛を主成分と
する材料を用いたが、導電性があり、光の透過及び反射
が少ない材料であればこれに限るものではない。

【００５６】ガラス基板１０７に蛍光体を塗布する方法
はモノクロームの場合は沈澱法や印刷法が用いられる
が、カラーである本実施例では、スラリー法を用いた。
カラーの場合にも印刷法を用いても同等の塗布膜が得ら
れる。また、蛍光膜１０８の内面側には通常メタルバッ
ク１０９が設けられる。メタルバックの目的は、蛍光体
の発光のうち内面側への光をフェースプレート１１０側
へ鏡面反射することにより輝度を向上すること、電子ビ
ーム加速電圧を印加するための電極として作用するこ
と、外囲器内で発生した負イオンの衝突によるダメージ
からの蛍光体の保護等である。メタルバックは、蛍光膜
作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理（通常フィル
ミングと呼ばれる）を行い、その後Ａ１を真空蒸着する
ことで作製した。

【００５７】フェースプレート１１０には、更に蛍光膜
１０８の導伝性を高めるため、蛍光膜１０８の外面側に
透明電極（不図示）が設けられる場合もあるが、本実施
態様では、メタルバックのみで十分な導伝性が得られた
ので省略した。前述の封着を行なう際、カラーの場合は
各色蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけな
いため、十分な位置合わせを行なった。

【００５８】以上のようにして完成した外囲器を最後に
１×１０^-6Ｔｏｒｒ程度の真空度で、不図示の排気管を
ガスバーナーで熱することで溶着し外囲器の封止を行っ
た。最後に封止後の真空度を維持するために、ゲッター
処理を行った。これは、封止を行う直前あるいは封止後
に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法により、画
像表示装置内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッ
ターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッター
は通常Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用によ
り、真空度を維持するものである。

【００５９】以上のように完成した本発明の画像形成装
置において、各電子放出素子には、容器外端子Ｄ×ｌな
いしＤ×ｍ，ＤｙｌないしＤｙｎを通じ、電圧を印加す
ることにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メ
タルバック１０９、あるいは透明電極（不図示）に数ｋ
Ｖ以上の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜１
０８に衝突させ、励起・発光させることで画像を表示し
た。

【００６０】以上述べた構成は、画像形成装置を作製す
る上での概略構成であり、例えば各部材の材料等、詳細
な部分は上述内容に限られるものではなく、さらに、複
数の電子放出素子１０４の基板１０１上での配置形態
は、一対の配線電極間に複数の電子放出素子を結線した
素子列を、複数列配置した形態であっても良く、この場
合には、これら素子列と直交する方向に、蛍光体の発光
をさせる素子の選択を行う制御電極（通常、グリッドと
呼ぶ）が配置される。このように画像形成装置の用途に
適するよう適宜選択する。

【００６１】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、超
微粒子を含有する有機膜層を電極間に配置した電子放出
素子とすることにより、有機膜特有の配向特性により、
超微粒子の島構造を制御し素子間のバラツキを制御する
ことができる効果が得られる。

【００６２】また、超微粒子を含有する有機膜層を電極
間に配置した後、焼成することにより、有機膜特有の配
向特性により、超微粒子の島構造を制御し素子間のバラ
ツキを制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子放出素子の一実施例を示す説明図
である。

【図２】実施例１の素子電極と有機膜層の積層状態を示
す説明図である。

【図３】本発明の電子放出素子の他の実施例を示す説明
図である。

【図４】本発明の電子放出素子の他の実施例を示す説明
図である。

【図５】従来例の電子放出素子の説明図である

【図６】単純マトリクス方式ディスプレイパネルの構成
を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１有機膜層２，３素子電極４絶縁性基板１１蛍光体層１２高電圧印加用透明電極１３絶縁基板１４封止材１５真空状態１６低電圧印加手段１７高圧印加手段２０１導電性超微粒子２０１Ｂ超微粒子２０２リポソーム２０３ＬＢ膜３０１Ｐｄ超微粒子３０２皮膜５１絶縁性基板５２，５３素子電極５４電子放出材料で形成される薄膜５５電子放出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松谷茂樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者三留正則東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者浅井朗東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者長田芳幸東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の電極間に超微粒子を含有する有機
膜層を配置してなることを特徴とする電子放出素子。
【請求項２】前記有機膜層が超微粒子を含有する両親
媒性の有機膜層である請求項１記載の電子放出素子。
【請求項３】前記有機膜層が導電性超微粒子を封入し
たリポソームからなる有機膜層である請求項１または２
記載の電子放出素子。
【請求項４】前記有機膜層が超微粒子を含有するＬＢ
膜からなる有機膜層である請求項１または２記載の電子
放出素子。
【請求項５】一対の電極間に超微粒子を含有する有機
膜層を配置した後、焼成してなることを特徴とする電子
放出素子。
【請求項６】前記有機膜層が超微粒子を含有する両親
媒性の有機膜層である請求項５記載の電子放出素子。
【請求項７】前記有機膜層が導電性超微粒子を封入し
たリポソームからなる有機膜層である請求項５または６
記載の電子放出素子。
【請求項８】前記有機膜層が超微粒子を含有するＬＢ
膜からなる有機膜層である請求項５または６記載の電子
放出素子。
【請求項９】請求項１乃至８に記載の電子放出素子と
蛍光体を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】配線電極に電気的に接続し配列した請
求項１乃至８に記載の複数個の電子放出素子と蛍光体を
具備することを特徴とする画像形成装置。