JPH09199063A

JPH09199063A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09199063A
Application number: JP380296A
Authority: JP
Inventors: Izumi Kanai; 泉金井; Hidetoshi Suzuki; 英俊鱸
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成回路の構成及び製造の容易な、三角
形状に配置した蛍光体を有する表面伝導型放出素子を用
いた画像形成装置の提供。【解決手段】ｎ行目の蛍光体に表示する場合、配線i,
jが選択され、負極性の走査信号が入力される。これと
同期して、列方向配線156に正極性の映像信号が入力さ
れるので、電極154のうち、配線i,jに接続されたものは
負特性となり、列方向配線に接続されたものは正極性に
なる。これにより、配線i,jに接続された上下２行の放
出素子から電子が放出され、ｎ行目の蛍光体に照射され
る。このとき、上下２行の素子のうち上の行の素子から
は下方に、下の素子からは上方に電子が放出されるた
め、１つの蛍光体は４つの素子から電子の照射を受け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出源として
複数の表面伝導型放出素子を用いた画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子放出素子として熱陰極素
子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰
極素子では、例えば電界放出型素子（以下ＦＥ型と記
す）や、金属／絶縁層／金属型放出素子（以下ＭＩＭ型
と記す）や、表面伝導型放出素子等が知られている。

【０００３】ＦＥ型の例としては、例えば、Ｗ．Ｐ．Ｄ
ｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，”Ｆｉｅｌｄｅｍｉｓ
ｓｉｏｎ”，ＡｄｖａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎ
Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）や、あるい
は、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，”Ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏ
ｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎ−ｆｉｌｍｆｉｅｌ
ｄｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｔｈｏｄｅｓｗｉｔｈ
ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍｃｏｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）等が知られて
いる。

【０００４】また、ＭＩＭ型の例としては、例えば、
Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，”Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｕｎ
ｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎＤｅｖｉｃｅｓ，Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）等が知ら
れている。

【０００５】また、表面伝導型放出素子としては、例え
ば、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，ＲａｄｉｏＥｎｇ．Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙｓ．，１０，１２９０，（１９
６５）や、後述する他の例が知られている。

【０００６】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面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。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎ
Ｏ2 薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によるもの
［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：”ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉ
ｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］や、Ｉｎ2Ｏ3 ／
ＳｎＯ2 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌａｎ
ｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥＴｒａｎ
ｓ．ＥＤＣｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］や、カ
ーボン薄膜によるもの［荒木久他：真空、第２６巻、
第１号、２２（１９８３）］等が報告されている。これ
らの表面伝導型放出素子の素子構成の典型的な例を図２
０に示す。

【０００７】図２０は、従来例としての表面伝導型放出
素子の平面図であり、前述のＭ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらに
よるものである。図中、３００１は基板であり、３００
４はスパッタで形成された金属酸化物よりなる導電性薄
膜である。導電性薄膜３００４は図示のようにＨ字形の
平面形状に形成されている。該導電性薄膜３００４に後
述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことに
より、電子放出部３００５が形成される。間隔Ｌは、
０．５〜１［ｍｍ］，Ｗは、０．１［ｍｍ］で設定され
ている。尚、図示するための便宜から、電子放出部３０
０５を導電性薄膜３００４の中央に矩形の形状で示した
が、これは模式的なものであり、実際の電子放出部の位
置や形状を忠実に表現しているわけではない。

【０００８】Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによる素子をはじ
めとして上述の表面伝導型放出素子においては、電子放
出を行う前に導電性薄膜３００４に通電フォーミングと
呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部３００５
を形成するのが一般的であった。即ち、通電フォーミン
グとは、前記導電性薄膜３００４の両端に一定の直流電
圧、もしくは、例えば１［Ｖ／分］程度の非常にゆっく
りとしたレートで昇圧する直流電圧を印加し、導電性薄
膜３００４を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質せ
しめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００５を形
成することである。尚、局所的に破壊もしくは変形もし
くは変質した導電性薄膜３００４の一部には、亀裂が発
生する。前記通電フォーミング後に導電性薄膜３００４
に適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近におい
て電子放出が行われる。

【０００９】上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純
で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素
子を形成できるという利点がある。そこで、例えば本出
願人による特開昭６４−３１３３２において開示される
ように、多数の素子を配列して駆動するための方法が研
究されている。

【００１０】また、表面伝導型放出素子の応用について
は、例えば、画像形成装置、画像記録装置等の画像形成
装置や、荷電ビーム源等が研究されている。

【００１１】特に、画像形成装置への応用としては、例
えば本出願人によるＵＳＰ５，０６６，８８３や特開平
２−２５７５５１において開示されているように、表面
伝導型放出素子と電子ビームの照射により発光する蛍光
体とを組み合わせて用いた画像形成装置が研究されてい
る。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用い
た画像形成装置は、従来の他の方式の画像形成装置より
も優れた特性が期待されている。例えば、近年普及して
きた液晶画像形成装置と比較しても、自発光型であるた
めバックライトを必要としない点や、視野角が広い点が
優れていると言える。

【００１２】このような画像形成装置における蛍光体の
配列を図２１に示す。

【００１３】図２１は、従来例としての蛍光体の配列を
示す図であり、赤、緑、青３つの蛍光体が三角形状に並
んでいる（この配列をデルタ配列と呼ぶ）。デルタ配列
は、同図に示すように上下の２ラインで蛍光体のピッチ
が水平方向に１／２ピッチずれている。この場合の放出
素子部の配置を図２２に示す。

【００１４】図２２は、従来例としての放出素子部の配
置を示す図であり、各蛍光体に対応する放出素子部１０
１０も、水平方向に１／２ピッチずらして配置する必要
がある。これに従い、列方向配線１０１２も同図に示す
ように蛇行させる必要がある。

【００１５】また、図２３は、従来例としての放出素子
部の配置を示す図である。

【００１６】図中、列方向配線１０２２を水平方向の放
出素子部の数の２倍敷設することで前記の蛇行は避ける
ことができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例において、図２２のように放出素子部１０１０を１／
２ピッチずらす配置とそれに対応した列方向配線１０１
２の蛇行は、直線である場合と比較して製造工程が複雑
になるという問題点がある。

【００１８】一方、図２３のように、列方向配線１０２
２の数を２倍に増やして配線を直線状にする方法におい
ては、その分駆動回路が大型化するという問題がある。

【００１９】そこで本発明は、画像形成回路の構成及び
製造の容易な、三角形状に配置した蛍光体を有する表面
伝導型放出素子を用いた画像形成装置の提供を目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は以下の特徴を備える。

【００２１】即ち、一対の電極間に電子放出部を有する
冷陰極素子を行列状に複数配置したリアプレートと、前
記リアプレートが有する行方向配線と列方向配線とによ
り前記冷陰極素子に電圧を印加する電圧印加手段と、前
記電子放出部から放出される電子により発光する蛍光体
を有するフェースプレートとを備えた画像形成装置にお
いて、前記冷陰極素子にかかる電界の方向と前記画像形
成装置の水平方向とのなす角が、所定の角度θ（θ≠
０，９０）°または（θ＋１８０）°である場合に、そ
の冷陰極素子の周囲に位置する上下左右４つの冷陰極素
子にかかる電界の方向が、それぞれ前記画像形成装置の
水平方向となす角は、−θ（θ≠０，９０）°または−
（θ＋１８０）°であることを特徴とする。これによ
り、１つの電極を２つの放出素子に接続して列方向配線
を直線状とし、１つの蛍光体を４つの冷陰極素子により
発光させる。

【００２２】更に、前記蛍光体は、赤、緑、そして青の
３種類であって、その３種類の蛍光体が三角形状に複数
設けられていることを特徴とする。これにより、カラー
画像を形成する。

【００２３】更に、前記冷陰極素子と前記蛍光体の数が
２：１であることを特徴とする。これにより、形成する
画像の輝度を高める。

【００２４】更に、前記蛍光体は、その周囲に位置する
４つの冷陰極素子によって囲まれた配置となっているこ
とを特徴とする。これにより、１つの蛍光体を４つの冷
陰極素子により発光させる際の効率と形成する画像の質
を高める。

【００２５】更に、前記電圧印加手段は、所定の時間毎
に電圧極性を反転することを特徴とする。この時、前記
所定の時間は、前記画像形成装置に入力される画像信号
の１水平同期期間または１フィールド期間である。

【００２６】また、前記電圧印加手段は、前記行方向配
線のうち隣接する２行に、同時に電圧を印加することを
特徴とする。これらにより、１つの蛍光体を４つの冷陰
極素子により発光させる回路の構造を単純化する。

【００２７】更に、三角形状に複数設けられている前記
蛍光体は、直角二等辺三角形状に配置されており、その
直角二等辺三角形が有する２つの鋭角（即ち４５度）が
前記所定の角度θ°に等しいことを特徴とする。

【００２８】更に好ましくは、前記冷陰極素子は、表面
伝導型放出素子である。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。はじめに、本発明を適用する
画像形成装置の駆動回路の構成について図１〜図３を参
照して説明する。

【００３０】図１は、本発明の実施形態としての画像形
成装置の駆動回路のブロック構成図である。

【００３１】図中、同期分離回路１４は、ＮＴＳＣ信号
ｓ１の同期信号と映像信号とを分離する回路である。分
離された同期信号は、タイミング制御回路３に送られ
る。また、映像信号は、信号処理部１に送られる。信号
処理部１では、映像信号のＡ／Ｄ変換等の信号処理をし
た後、これを変調信号発生部２へ送る。変調信号発生部
２では、映像信号の１ライン分をシリアル−パラレル変
換し、パルス幅変調信号ｓ４として、ＭＯＳ−ＦＥＴ１
１のゲートへ送る。

【００３２】回路４は、映像信号ｓ５の極性を反転させ
る回路である。パネル１２内の放出部１３は、対向する
電極に放出素子が挟まれる構造となっている。この一対
の電極に印加する電圧の極性を反転することにより、放
出素子は異なる方向に電子を放出することができる。制
御信号ｓ２は、映像信号ｓ５の反転するタイミングを制
御する信号である。１０は、映像信号の極性を反転させ
るためのスイッチである。

【００３３】回路５は、走査信号ｓ６の極性を反転させ
るための回路である。パルス発生器６は、同じ極性のパ
ルスｓ７を発生し続ける。信号ｓ３によりスイッチ８が
切り換えられ、パルスｓ７が反転器９により極性が反転
する。反転器９を介さない場合、極性は反転しない。こ
の回路を通った信号は、走査行選択回路７を介して走査
信号ｓ６としてパネル１２に送られる。

【００３４】図２は、本発明の実施形態としての図１の
パネル１２を説明する図である。

【００３５】図中、パネル５２は、図１のパネル１２に
あたる。放出素子５１は、対向する２つの電極５６、５
７に両側を挟まれており、放出素子５１内に電子放出部
５３を有する。電極間に所定の値以上の電圧を印加する
ことにより、電子放出部５３から電子が放出される。電
極５７は、列方向配線５４に接続されており、映像信号
電位と同電位になる。電極５６は、行方向配線５５に接
続されており、この行が選択されている間は、走査信号
電位と同電位になる。映像信号と走査信号の極性を反転
すれば、電極５６、５７に印加される電位の極性も反転
する。従って、放出素子５１に印加される電圧の極性も
反転する。放出素子５１に印加される電圧が反転する
と、放出される電子の軌道は変化する。

【００３６】図３は、本発明の実施形態としての放出素
子部の断面Ａにおける断面図である。

【００３７】同図は、一つの放出素子部を図２の断面Ａ
で切った場合の断面図である。フェースプレート１０１
の内側には、蛍光体が塗布されている。電極５６、５７
は、それぞれ行方向配線及び列方向配線と接続されてお
り、所定の値以上の電圧（例えばＶｆ［ｖ］）が印加さ
れると電子放出部５３から電子が放出される。電子が放
出されると、フェースプレート１０１と、電子放出部５
３との間の印加電圧Ｖａ［Ｖ］によって電子は加速さ
れ、フェースプレート１０１の蛍光体に照射される。こ
の時電子は、中心軸１００に沿って真上に進むのではな
く、電子軌道１０２、あるいは電子軌道１０３のように
放物線状に進む。電極５６が負極性、電極５７が正極性
となるようにＶｆを印加した場合（図の実線）、放出さ
れた電子は、電子軌道１０３（実線）に示す軌道上を進
む。一方電極５６が正極性、電極５７が負極性のときは
（図の破線）、電子軌道１０２（破線）のように進む。
このとき、中心軸１００と電子のランディング位置との
距離Ｌｅｆは次式（１）により算出できる。

【００３８】

【数１】

【００３９】Ｌｅｆ＝２×Ｋ×Ｌｈ×ＳＱＲ（Ｖｆ／Ｖａ）（１）但し、ＳＱＲは平方根、Ｌｈ［ｍ］は、放出素子と蛍光
体との距離、Ｋは、放出素子の種類や形状により決まる
定数を表わす。

【００４０】上述の構成を備える画像形成装置における
本発明の第１の実施形態の動作を以下に説明する。

【００４１】＜第１の実施形態＞第１の実施形態は、Ｎ
ＴＳＣ信号を飛び越し走査しない表示方式である。受信
したＮＴＳＣ信号は、図１における同期分離回路１４で
同期信号と映像信号とに分離される。同期信号は、タイ
ミング制御回路３に送られ、映像信号は信号処理部１へ
送られる。信号処理部１では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色復調や、Ａ
／Ｄ変換等を行い、ディジタルの映像信号を変調信号発
生部２へ送る。変調信号発生部２では、送られてきた映
像信号の１ライン分のデータをシリアル−パラレル変換
し、パルス幅変調信号ｓ４としてＭＯＳ−ＦＥＴ１１の
ゲートヘ送り出す。

【００４２】４は、映像信号ｓ５の極性を反転させる回
路である。１０は、信号の極性を反転させるスイッチで
ある。このスイッチ１０にタイミング制御回路３からス
イッチ切り換え信号ｓ２が送られてくる。ｓ２に従って
スイッチ１０はａ、ｂを切り換える。スイッチ１０がａ
に入っている時は、負極性の映像信号ｓ５がパネル１２
に送られてくることになり、スイッチ１０がｂに入って
いるときは、正極性の映像信号ｓ５がパネル１２に送ら
れることになる。この切り換えは１水平同期期間（以
下、１Ｈ）ごとに行われる。

【００４３】５は、走査信号ｓ６の極性を反転させる回
路である。まず、パルス発生器６が同じ極性（例えば正
極性）で１Ｈ周期のパルス信号ｓ７を発生する。スイッ
チ８はスイッチ切り換え信号ｓ３により、１Ｈごとに切
り換わる。スイッチ８がｃに入っているときは、パルス
信号ｓ７はそのまま回路５を通過する。スイッチ８がｄ
に入っているときは、パルス信号ｓ７は反転器９により
極性を反転され（負極性となり）、次の走査行選択回路
７へと送られる。こうして１Ｈごとに極性が反転した信
号は、走査行選択回路７により選択されたパネル１２の
行に送られる。

【００４４】図４は、本発明の第１の実施形態としての
駆動回路の動作を表わすタイミングチャートである。

【００４５】同図における記号は、図１と同じものであ
る。図中、ＮＴＳＣ信号ｓ１の映像信号は、信号処理さ
れてパルス幅変調信号ｓ４となる。パルス幅変調信号ｓ
４は、ある一本の列方向信号線に注目し、そこを流れる
信号を示したものである。このパルス幅変調信号ｓ４の
幅Ｌが長いほど電子放出部から電子が放出される時間が
長くなる。そのため、その画素が明るく感じることにな
る。スイッチ切り換え信号ｓ２は１Ｈごとに発生し、図
１のスイッチ１０を切り換える。図４のａ、ｂはスイッ
チ１０の接続を表す。スイッチ１０がａに入っていると
きは映像信号が負極性となる。一方、ｂに入っていると
きは映像信号が正極性になる。この映像信号ｓ５の状態
を示すと図４のようになる。図中の細実線は、接地電位
（＝０［Ｖ］）を表す。この映像信号のパルスの幅は、
上記のパルス幅変調信号ｓ４の幅Ｌと等しくなる。

【００４６】パルスｓ７は、１Ｈ周期で発生する。本実
施形態ではパルスｓ７は正極性とする。図１のスイッチ
８を切り換えるための信号ｓ３は、１Ｈ周期で発生す
る。これによりスイッチ８は、１Ｈごとにｃとｄで切り
換わる。これに伴い走査信号ｓ６は、図４のように１Ｈ
ごとに極性の反転した信号となる。また、本発明では１
Ｈ期間に行方向配線を２行選択することになる。選択の
仕方は、図４の走査信号ｓ６のようになる。このとき、
映像信号ｓ５と走査信号ｓ６との極性は、常に反対でな
ければならない。

【００４７】以上のように形成装置を駆動した場合に各
々の電子放出部からどのように蛍光体に電子が照射され
るかを図５に示す。

【００４８】図５は、本発明の第１の実施形態としての
蛍光体への電子の照射状態を示す図である。

【００４９】同図において実際には、蛍光体１５０はフ
ェースプレート上にあり、電子放出部１５１、電極１５
４、行方向配線１５５、列方向配線１５６は、リアプレ
ート上にあるが、図５では便宜上同一に描いている。図
に示すように、列方向配線１５６は蛇行せず直線状であ
る。また、矢印は電子軌道１５２を表し、矢印の始点は
リアプレート電子放出部１５１であり、終点はフェース
プレートの蛍光体１５０である。

【００５０】次に、図５を用いてｎ行目とｎ＋１行目の
蛍光体２行に信号を表示する方法を説明する。

【００５１】まずｎ行目の蛍光体に表示する場合を説明
する。ある１Ｈ期間で配線ｉ及び配線ｊが選択され、こ
の配線に負極性の走査信号が入力される。これと同期し
て、列方向配線１５６に正極性の映像信号が入力され
る。すると電極１５４のうち、配線ｉ及び配線ｊに接続
されたものは負特性となり、列方向配線に接続されたも
のは正極性になる。これにより、配線ｉ、配線ｊに接続
された上下２行の放出素子から電子が放出され、ｎ行目
の蛍光体に照射される。このとき、上下２行の素子のう
ち上の行の素子からは下方に、下の素子からは上方に電
子が放出される。従って、図５に示すように１つの蛍光
体は４つの素子から電子の照射を受けることになる。

【００５２】次に、ｎ＋１行目の蛍光体に表示する場合
を説明する。ｎ行目の蛍光体に表示した後、次の１Ｈ期
間で配線ｊ及び配線ｋが選択され、この配線に正極性の
走査信号が入力される。これと同期して、列方向配線１
５６に負極性の映像信号が入力される。すると電極１５
４のうち、配線ｊ及び配線ｋに接続されたものは正極性
となり、列方向配線に接続されたものは負極性になる。
これにより、配線ｊ、配線ｋに接続された上下２行の放
出素子から電子が放出され、ｎ＋１行目の蛍光体に照射
される。このとき、上下２行の素子のうち上の行の素子
からは下方に、下の素子からは上方に電子が放出され
る。従って、図５に示すように、１つの蛍光体は４つの
素子から電子の照射を受けることになる。

【００５３】このように上下２行の蛍光体に映像信号を
表示する際、電子放出部に印加する電圧の極性を反転す
ることで、デルタ配列の画像形成装置を実現することが
できる。

【００５４】＜第２の実施形態＞第２の実施形態では、
ＮＴＳＣ信号を飛び越し走査して表示する場合を説明す
る。本実施形態においても、前述の第１の実施形態と同
様に図１の回路で実現できる。但しスイッチ８、スイッ
チ１０の切り換えの周期は、１Ｈではなく１フィールド
期間とする。また、放出素子は、第１の実施形態と同様
に図２のように配線する。

【００５５】次に、本実施形態の動作を図６を参照して
説明する。

【００５６】図６は、本発明の第２の実施形態としての
駆動回路の動作を表わすタイミングチャートである。

【００５７】図中、記号は図１と同じものである。ＮＴ
ＳＣ信号ｓ１の映像信号は信号処理され、パルス幅変調
信号ｓ４となる。図のパルス幅変調信号ｓ４は、ある一
本の列方向信号線に注目し、そこを流れる信号を示した
ものである。このパルス幅変調信号ｓ４の幅Ｌが長いほ
ど、電子放出部から電子が放出される時間が長いため、
その画素が明るく感じる。スイッチ切り換え信号ｓ２
は、１フィールド期間ごとに発生し、図１のスイッチ１
０を切り換える。図６のａ、ｂは、スイッチ１０の接続
を表す。スイッチ１０がａに入っているときは、映像信
号が負極性に、ｂに入っているときは映像信号が正極性
になる。この映像信号ｓ５の状態を示すと図６のように
なる。図中の細実線は、接地電位（＝０［Ｖ］）を表
す。この映像信号のパルスの幅は、上記のパルス幅変調
信号ｓ４の幅と等しくなる。

【００５８】パルスｓ７は、１Ｈ周期で発生する。本実
施形態ではパルスｓ７は正極性とする。図１のスイッチ
８を切り換えるための信号ｓ３は、１フィールド期間周
期で発生する。これによりスイッチ８は、１フィールド
期間ごとにｃとｄで切り換わる。これに伴い走査信号ｓ
６は、図６のようにフィールドごとに極性の反転した信
号となる。また、本実施形態では、１Ｈ期間に行方向配
線を２行選択することになり、図２に示すように各行方
向配線を１行目、２行目、…と順次選択すれば、選択の
仕方は図６の走査信号ｓ６のようになる。このとき常
に、映像信号ｓ５と走査信号ｓ６の極性は反対でなけれ
ばならない。

【００５９】以上のように形成装置を駆動した場合に各
々の電子放出部からどのように蛍光体に電子が照射され
るかを図７に示す。

【００６０】図７は、本発明の第１の実施形態としての
蛍光体への電子の照射状態を示す図である。

【００６１】同図において実際には、図中の蛍光体２０
０はフェースプレート上にあり、電子放出部２０１、電
極２０４、行方向配線２０５、列方向配線２０６はリア
プレート上にあるが、この図では便宜上同一平面上に描
いている。図に示すように、列方向配線２０６は蛇行せ
ず直線状となる。また、矢印は電子軌道２０２を表し、
矢印の始点はリアプレートの電子放出部２０１であり、
終点はフェースプレートの蛍光体２００である。

【００６２】次に、図７を用いてｎ行目、ｎ＋１行目、
ｎ＋２行目の蛍光体に信号を表示する方法を説明する。
本実施形態では、飛び越し走査を想定しているので、ま
ずｎ行目とｎ＋２行目にあるフィールドの映像信号が表
示され、ｎ＋１行目には次のフィールドの信号が表示さ
れることになる。

【００６３】あるフィールドのある１Ｈ期間で配線ｉ及
び配線ｊが選択され、この配線に負極性の走査信号が入
力される。これと同期して、列方向配線２０６に正極性
の映像信号が入力される。すると電極２０４のうち、配
線ｉ及び配線ｊに接続されたものは負極性となり、列方
向配線に接続されたものは正極性になる。これにより、
配線ｉ、配線ｊに接続された上下２行の放出素子から電
子が放出され、ｎ行目の蛍光体に照射される。このと
き、上下２行の素子のうち上の行の素子からは下方に、
下の素子からは上方に電子が放出される。従って、図７
に示すように、１つの蛍光体は４つの素子から電子の照
射を受けることになる。

【００６４】次の１Ｈ期間で配線ｋ及び配線ｌが選択さ
れ、この配線に負極性の走査信号が入力される。これと
同期して、列方向配線２０６に正極性の映像信号が入力
される。すると電極２０４のうち、配線ｋ及び配線ｌに
接続されたものは負極性となり、列方向配線に接続され
たものは正極性になる。これにより、配線ｋ、配線ｌに
接続された上下２行の放出素子から電子が放出され、ｎ
＋２行目の蛍光体に照射される。このとき、上下２行の
素子のうち上の行の素子からは下方に、下の素子からは
上方に電子が放出される。従って、図７に示すように、
１つの蛍光体は４つの素子から電子の照射を受けること
になる。

【００６５】次のフィールドのある１Ｈ期間で配線ｊ及
び配線ｋが選択され、この配線に正極性の走査信号が入
力される。これと同期して、列方向配線２０６に負極性
の映像信号が入力される。すると電極２０４のうち、配
線ｊ及び配線ｋに接続されたものは正極性となり、列方
向配線に接続されたものは負極性になる。これにより、
配線ｊ、配線ｋに接続された上下２行の放出素子から電
子が放出され、ｎ＋１行目の蛍光体に照射される。この
とき、上下２行の素子のうち上の行の素子からは下方
に、下の素子からは上方に電子が放出される。従って、
図７に示すように、１つの蛍光体は４つの素子から電子
の照射を受けることになる。

【００６６】このように、飛び越し走査をする場合は、
１フィールド期間ごとに電子放出部にかける電圧の極性
を反転することで、デルタ配列の形成装置を実現するこ
とができる。

【００６７】＜表示パネルの構成と製造法＞次に、本発
明を適用した画像形成装置の表示パネルの構成と製造法
について、具体的な例を示して説明する。

【００６８】図８は、本発明の実施形態に用いた表示パ
ネルの斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの１
部を切り欠いて示している。

【００６９】図中、１００５はリアプレート、１００６
は側壁、１００７はフェースプレートであり、１００５
〜１００７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。気密容器を組み立てるに
あたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性を保
持させるため封着する必要があるが、例えばフリットガ
ラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中
で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成することに
より封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する方
法については後述する。

【００７０】リアプレート１００５には、基板１００１
が固定されているが、該基板上には表面伝導型放出素子
１００２がＮｘＭ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。例えば、高品位テレビジョンの表示を目的
とした形成装置においては、Ｎ＝３０００，Ｍ＝１００
０以上の数を設定することが望ましい。本実施形態にお
いては、Ｎ＝３０７２，Ｍ＝１０２４とした。）前記Ｎ
ｘＭ個の表面伝導型放出素子は、Ｍ本の行方向配線１０
０３とＮ本の列方向配線１００４により単純マトリクス
配線されている。前記、１００１〜１００４によって構
成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。尚、マルチ
電子ビーム源の製造方法や構造については、後で詳しく
述べる。

【００７１】本実施形態においては、気密容器のリアプ
レート１００５にマルチ電子ビーム源の基板１００１を
固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板１０
０１が十分な強度を有するものである場合には、気密容
器のリアプレートとしてマルチ電子ビーム源の基板１０
０１自体を用いてもよい。

【００７２】また、フェースプレート１００７の下面に
は、蛍光膜１００８が形成されている。本実施形態はカ
ラー画像形成装置であるため、蛍光膜１００８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。この状態を図９に示す。

【００７３】図９は、本発明の実施形態としてのフェー
スプレートの蛍光体配列を示す図である。

【００７４】図中、各色の蛍光体は、デルタ状に塗り分
けられ、蛍光体の間には黒色の導電体２０１０が設けて
ある。Ｒ、Ｇ、Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色蛍光体
である。黒色の導電体２０１０を設ける目的は、電子ビ
ームの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが
生じないようにすることや、外光の反射を防止して表示
コントラストの低下を防ぐこと、電子ビームによる蛍光
膜のチャージアップを防止すること等である。黒色の導
電体２０１０には、黒鉛を主成分として用いたが、上記
の目的に適するものであればこれ以外の材料を用いても
良い。

【００７５】尚、モノクロームの表示パネルを作成する
場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜１００８に用いれ
ばよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよ
い。

【００７６】また、蛍光膜１００８のリアプレート側の
面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１００９
を設けてある。メタルバック１００９を設けた目的は、
蛍光膜１００８が発する光の一部を鏡面反射して光利用
率を向上させることや、負イオンの衝突から蛍光膜１０
０８を保護することや、電子ビーム加速電圧を印加する
ための電極として作用させることや、蛍光膜１００８を
励起した電子の導電路として作用させること等である。
メタルバック１００９は、蛍光膜１００８をフェースプ
レート基板１００７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑
化処理し、その上にＡｌを真空蒸着する方法により形成
した。尚、蛍光膜１００８に低電圧用の蛍光体材料を用
いた場合には、メタルバック１００９は用いない。

【００７７】また、本実施形態では用いなかったが、加
速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フ
ェースプレート基板１００７と蛍光膜１００８との間
に、例えばＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよ
い。

【００７８】また、Ｄx1〜Ｄxm及びＤy1〜Ｄyn及びＨｖ
は、当該表示パネルと不図示の電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。
Ｄx1〜Ｄxmは、マルチ電子ビーム源の行方向配線１００
３と、Ｄy1〜Ｄynはマルチ電子ビーム源の列方向配線１
００４と、Ｈｖはフェースプレートのメタルバック１０
０９と電気的に接続している。

【００７９】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を１０のマイナス７乗［Ｔ
ｏｒｒ］程度の真空度まで排気する。その後、排気管を
封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封
止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲ
ッター膜（不図示）を形成する。ゲッター膜とは、例え
ばＢａを主成分とするゲッター材料をヒーターもしくは
高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該
ゲッター膜の吸着作用により気密容器内は１ｘ１０マイ
ナス５乗ないしは１ｘ１０マイナス７乗［Ｔｏｒｒ］の
真空度に維持される。以上、本発明実施形態の表示パネ
ルの基本構成と製法を説明した。

【００８０】次に、本実施形態の表示パネルに用いたマ
ルチ電子ビーム源の製造方法について説明する。本発明
の画像形成装置に用いるマルチ電子ビーム源は、表面伝
導型放出素子を単純マトリクス配線した電子放出源であ
れば、表面伝導型放出素子の材料や形状あるいは製法に
制限はない。しかしながら、本願の発明者らは、表面伝
導型放出素子の中では、電子放出部もしくはその周辺部
を微粒子膜から形成したものが電子放出特性に優れ、し
かも製造が容易に行えることを見いだしている。従っ
て、高輝度で大画面の画像形成装置のマルチ電子ビーム
源に用いるには、最も好適であると言える。そこで、上
記実施形態の表示パネルにおいては、電子放出部もしく
はその周辺部を微粒子膜から形成した表面伝導型放出素
子を用いた。そこで、まず好適な表面伝導型放出素子に
ついて基本的な構成と製法及び特性を説明し、その後で
多数の素子を単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム
源の構造について述べる。

【００８１】＜表面伝導型放出素子の好適な素子構成と
製造法＞電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から
形成する表面伝導型放出素子の代表的な構成には、平面
型と垂直型の２種類が挙げられる。

【００８２】（平面型の表面伝導型放出素子）まず最初
に、平面型の表面伝導型放出素子の素子構成と製法につ
いて説明する。

【００８３】図１０は、本発明の実施形態としての表面
伝導型放出素子の平面図及び断面図である。

【００８４】図中、１１０１は基板、１１０２と１１０
３は素子電極、１１０４は導電性薄膜、１１０５は通電
フォーミング処理により形成した電子放出部、１１１３
は通電活性化処理により形成した薄膜である。

【００８５】基板１１０１としては、例えば、石英ガラ
スや青板ガラスをはじめとする各種ガラス基板や、アル
ミナをはじめとする各種セラミクス基板、あるいは上述
の各種基板上に例えばＳｉＯ2 を材料とする絶縁層を積
層した基板、等を用いることができる。

【００８６】また、基板１１０１上に基板面と平行に対
向して設けられた素子電極１１０２と１１０３は、導電
性を有する材料によって形成されている。例えば、Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｐｄ，
Ａｇ等をはじめとする金属、あるいはこれらの金属の合
金、あるいはＩｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 をはじめとする金属
酸化物、ポリシリコン等の半導体、等の中から適宜材料
を選択して用いればよい。電極を形成するには、例えば
真空蒸着等の製膜技術とフォトリソグラフィー、エッチ
ング等のパターニング技術を組み合わせて用いれば容易
に形成できるが、それ以外の方法（例えば印刷技術）を
用いて形成してもさしつかえない。

【００８７】素子電極１１０２と１１０３の形状は、当
該電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Ｌは通常は数百オングストローム
から数百マイクロメーターの範囲から適当な数値を選ん
で設計されるが、なかでも画像形成装置に応用するため
に好ましいのは数マイクロメーターより数十マイクロメ
ーターの範囲である。また、素子電極の厚さｄについて
は、通常は数百オングストロームから数マイクロメータ
ーの範囲から適当な数値が選ばれる。

【００８８】また、導電性薄膜１１０４の部分には、微
粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素
として多数の微粒子を含んだ膜（島状の集合体も含む）
のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、
個々の微粒子が離間して配置された構造か、あるいは微
粒子が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに
重なり合った構造が観測される。

【００８９】微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数オン
グストロームから数千オングストロームの範囲に含まれ
るものであるが、なかでも好ましいのは１０オングスト
ロームから２００オングストロームの範囲のものであ
る。また、微粒子膜の膜厚は、以下に述べるような諸条
件を考慮して適宜設定される。即ち、素子電極１１０２
あるいは１１０３と電気的に良好に接続するのに必要な
条件、後述する通電フォーミングを良好に行うのに必要
な条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の値に
するために必要な条件、等である。

【００９０】具体的には、数オングストロームから数千
オングストロームの範囲のなかで設定するが、なかでも
好ましいのは１０オングストロームから５００オングス
トロームの間である。

【００９１】また、微粒子膜を形成するのに用いられう
る材料としては、例えば、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａ
ｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｐｂ，等をはじめとする金属や、ＰｄＯ，Ｓｎ
Ｏ2 ，Ｉｎ2 Ｏ3 ，ＰｂＯ，Ｓｂ2 Ｏ3 ，等をはじめと
する酸化物や、ＨｆＢ2 ，ＺｒＢ2 ，ＬａＢ6 ，ＣｅＢ
6 ，ＹＢ4 ，ＧｄＢ4 ，等をはじめとする硼化物や、Ｔ
ｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ，等をは
じめとする炭化物や、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ，等をは
じめとする窒化物や、Ｓｉ，Ｇｅ，等をはじめとする半
導体や、カーボン、等があげられ、これらの中から適宜
選択される。

【００９２】以上述べたように、導電性薄膜１１０４を
微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、
１０の３乗から１０の７乗［オーム／ｓｑ］の範囲に含
まれるよう設定した。

【００９３】尚、導電性薄膜１１０４と素子電極１１０
２及び１１０３とは、電気的に良好に接続されるのが望
ましいため、互いの一部が重なりあうような構造をとっ
ている。その重なり方は、図１０の例においては、下か
ら、基板、素子電極、導電性薄膜の順序で積層したが、
場合によっては下から基板、導電性薄膜、素子電極、の
順序で積層してもさしつかえない。

【００９４】また、電子放出部１１０５は、導電性薄膜
１１０４の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気
的には周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有してい
る。亀裂は、導電性薄膜１１０４に対して、後述する通
電フォーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂
内には、数オングストロームから数百オングストローム
の粒径の微粒子を配置する場合がある。尚、実際の電子
放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困難
なため、図１０においては模式的に示した。

【００９５】また、薄膜１１１３は、炭素もしくは炭素
化合物よりなる薄膜で、電子放出部１１０５及びその近
傍を被覆している。薄膜１１１３は、通電フォーミング
処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことにより
形成する。

【００９６】薄膜１１１３は、単結晶グラファイト、多
結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれかか、も
しくはその混合物であり、膜厚は５００［オングストロ
ーム］以下とするが、３００［オングストローム］以下
とするのが更に好ましい。

【００９７】尚、実際の薄膜１１１３の位置や形状を精
密に図示するのは困難なため、図１０においては模式的
に示した。また、平面図（ａ）においては、薄膜１１１
３の一部を除去した素子を図示した。

【００９８】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、実施形態においては以下のような素子を用いた。

【００９９】即ち、基板１１０１には青板ガラスを用
い、素子電極１１０２と１１０３にはＮｉ薄膜を用い
た。素子電極の厚さｄは１０００［オングストロー
ム］、電極間隔Ｌは２［マイクロメーター］とした。

【０１００】微粒子膜の主要材料としてＰｄもしくはＰ
ｄＯを用い、微粒子膜の厚さは約１００［オングストロ
ーム］、幅Ｗは１００［マイクロメータ］とした。

【０１０１】次に、好適な平面型の表面伝導型放出素子
の製造方法について説明する。

【０１０２】図１１は、本発明の実施形態としての平面
型の表面伝導型放出素子の製造工程を説明するための断
面図である。

【０１０３】図中、（ａ）〜（ｄ）は、表面伝導型放出
素子の各製造工程を表わし、各部材の参照番号は図１０
と同一である。

【０１０４】１）まず、図１１（ａ）に示すように、基
板１１０１上に素子電極１１０２及び１１０３を形成す
る。

【０１０５】形成するにあたっては、あらかじめ基板１
１０１を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、
素子電極の材料を堆積させる。（堆積する方法として
は、例えば、蒸着法やスパッタ法等の真空成膜技術を用
ればよい。）その後、堆積した電極材料を、フォトリソ
グラフィー・エッチング技術を用いてパターニングし、
（ａ）に示した一対の素子電極（１１０２と１１０３）
を形成する。

【０１０６】２）次に、同図（ｂ）に示すように、導電
性薄膜１１０４を形成する。

【０１０７】形成するにあたっては、まず前記（ａ）の
基板に有機金属溶液を塗布して乾燥し、加熱焼成処理し
て微粒子膜を成膜した後、フォトリソグラフィー・エッ
チングにより所定の形状にパターニングする。ここで、
有機金属溶液とは、導電性薄膜に用いる微粒子の材料を
主要元素とする有機金属化合物の溶液である。（具体的
には、本実施形態では主要元素としてＰｄを用いた。ま
た、実施形態では塗布方法として、ディッピング法を用
いたが、それ以外の例えばスピンナー法やスプレー法を
用いてもよい。）また、微粒子膜で作られる導電性薄膜の成膜方法として
は、本実施形態で用いた有機金属溶液の塗布による方法
以外の、例えば真空蒸着法やスパッタ法、あるいは化学
的気相堆積法等を用いる場合もある。

【０１０８】３）次に、同図（ｃ）に示すように、フォ
ーミング用電源１１１０から素子電極１１０２と１１０
３の間に適宜の電圧を印加し、通電フォーミング処理を
行って、電子放出部１１０５を形成する。

【０１０９】通電フォーミング処理とは、微粒子膜で作
られた導電性薄膜１１０４に通電を行って、その一部を
適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行
うのに好適な構造に変化させる処理のことである。微粒
子膜で作られた導電性薄膜のうち電子放出を行うのに好
適な構造に変化した部分（即ち電子放出部１１０５）に
おいては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。尚、電
子放出部１１０５が形成される前と比較すると、形成さ
れた後は素子電極１１０２と１１０３の間で計測される
電気抵抗は大幅に増加する。

【０１１０】通電方法をより詳しく説明するために、フ
ォーミング用電源１１１０から印加する適宜の電圧波形
の一例を示す。

【０１１１】図１２は、本発明の実施形態としての通電
フォーミング処理における印加電圧波形の一例を示す図
である。

【０１１２】同図において、微粒子膜で作られた導電性
薄膜をフォーミングする場合には、パルス状の電圧が好
ましく、本実施形態の場合には同図に示したようにパル
ス幅Ｔ１の三角波パルスをパルス間隔Ｔ２で連続的に印
加した。その際には、三角波パルスの波高値Ｖｐｆを、
順次昇圧した。また、電子放出部１１０５の形成状況を
モニターするためのモニターパルスＰｍを適宜の間隔で
三角波パルスの間に挿入し、その際に流れる電流を電流
計１１１１で計測した。

【０１１３】本実施形態においては、例えば１０のマイ
ナス５乗［ｔｏｒｒ］程度の真空雰囲気下において、例
えばパルス幅Ｔ１を１［ミリ秒］、パルス間隔Ｔ２を１
０［ミリ秒］とし、波高値Ｖｐｆを１パルスごとに０．
１［Ｖ］ずつ昇圧した。そして、三角波を５パルス印加
するたびに１回の割りで、モニターパルスＰｍを挿入し
た。フォーミング処理に悪影響を及ぼすことがないよう
に、モニターパルスの電圧Ｖｐｍは０．１［Ｖ］に設定
した。そして、素子電極１１０２と１１０３の間の電気
抵抗が１ｘ１０の６乗［オーム］になった段階、即ちモ
ニターパルス印加時に電流計１１１１で計測される電流
が１ｘ１０のマイナス７乗［Ａ］以下になった段階で、
フォーミング処理にかかわる通電を終了した。

【０１１４】尚、上記の方法は、本実施形態の表面伝導
型放出素子に関する好ましい方法であり、例えば微粒子
膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Ｌ等表面伝導型
放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて通電
の条件を適宜変更するのが望ましい。

【０１１５】４）次に、図１１の（ｄ）に示すように、
活性化用電源１１１２から素子電極１１０２と１１０３
の間に適宜の電圧を印加し、通電活性化処理を行って、
電子放出特性の改善を行う。

【０１１６】通電活性化処理とは、前記通電フォーミン
グ処理により形成された電子放出部１１０５に適宜の条
件で通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物
を堆積せしめる処理のことである。（図においては、炭
素もしくは炭素化合物よりなる堆積物を部材１１１３と
して模式的に示した。）尚、通電活性化処理を行うこと
により、行う前と比較して、同じ印加電圧における放出
電流を典型的には１００倍以上に増加させることができ
る。

【０１１７】具体的には、１０のマイナス４乗ないし１
０のマイナス５乗［ｔｏｒｒ］の範囲内の真空雰囲気中
で、電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰
囲気中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは
炭素化合物を堆積させる。堆積物１１１３は、単結晶グ
ラファイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボン、の
いずれかか、もしくはその混合物であり、膜厚は５００
［オングストローム］以下、より好ましくは３００［オ
ングストローム］以下である。

【０１１８】次に、図１３を参照して通電方法をより詳
しく説明する。

【０１１９】図１３は、本発明の実施形態としての通電
活性化処理における印加電圧及び放出電流を説明する図
である。

【０１２０】図中、（ａ）は、活性化用電源１１１２か
ら印加する適宜の電圧波形の一例であり、（ｂ）は電圧
の印加に伴って放出される放出電流Ｉｅを示す。本実施
形態においては、一定電圧の矩形波を定期的に印加して
通電活性化処理を行ったが、具体的には，矩形波の電圧
Ｖａｃは１４［Ｖ］，パルス幅Ｔ３は１［ミリ秒］，パ
ルス間隔Ｔ４は１０［ミリ秒］とした。尚、上述の通電
条件は、本実施形態の表面伝導型放出素子に関する好ま
しい条件であり、表面伝導型放出素子の設計を変更した
場合には、それに応じて条件を適宜変更するのが望まし
い。

【０１２１】図１１（ｄ）に示す１１１４は、該表面伝
導型放出素子から放出される放出電流Ｉｅを捕捉するた
めのアノード電極であり、直流高電圧電源１１１５及び
電流計１１１６が接続されている。（尚、基板１１０１
を、表示パネルの中に組み込んでから活性化処理を行う
場合には、表示パネルの蛍光面をアノード電極１１１４
として用いる。）活性化用電源１１１２から電圧を印加
する間、電流計１１１６で放出電流Ｉｅを計測して通電
活性化処理の進行状況をモニターし、活性化用電源１１
１２の動作を制御する。電流計１１１６で計測された放
出電流Ｉｅの一例を図１３（ｂ）に示すが、活性化電源
１１１２からパルス電圧の印加を開始すると、時間の経
過とともに放出電流Ｉｅは増加するが、やがて飽和して
ほとんど増加しなくなる。このように、放出電流Ｉｅが
ほぼ飽和した時点で活性化用電源１１１２からの電圧印
加を停止し、通電活性化処理を終了する。

【０１２２】尚、上述の通電条件は、本実施形態の表面
伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝導
型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて条
件を適宜変更するのが望ましい。以上のようにして、図
１１（ｅ）に示す平面型の表面伝導型放出素子を製造し
た。

【０１２３】（垂直型の表面伝導型放出素子）次に、電
子放出部もしくはその周辺を微粒子膜から形成した表面
伝導型放出素子のもうひとつの代表的な構成、即ち垂直
型の表面伝導型放出素子の構成について説明する。

【０１２４】図１４は、本発明の実施形態としての垂直
型の表面伝導型放出素子の断面図である。

【０１２５】図中、１２０１は基板、１２０２と１２０
３は素子電極、１２０６は段差形成部材、１２０４は微
粒子膜を用いた導電性薄膜、１２０５は通電フォーミン
グ処理により形成した電子放出部、１２１３は通電活性
化処理により形成した薄膜である。

【０１２６】垂直型が先に説明した平面型と異なる点
は、素子電極のうちの片方（１２０２）が段差形成部材
１２０６上に設けられており、導電性薄膜１２０４が段
差形成部材１２０６の側面を被覆している点にある。従
って、図１０の平面型における素子電極間隔Ｌは、垂直
型においては段差形成部材１２０６の段差高Ｌｓとして
設定される。尚、基板１２０１、素子電極１２０２及び
１２０３、微粒子膜を用いた導電性薄膜１２０４、につ
いては、前記平面型の説明中に列挙した材料を同ように
用いることが可能である。また、段差形成部材１２０６
には、例えばＳｉＯ2 のような電気的に絶縁性の材料を
用いる。

【０１２７】次に、垂直型の表面伝導型放出素子の製法
について説明する。

【０１２８】図１５は、本発明の実施形態としての垂直
型の表面伝導型放出素子の製造工程を説明するための断
面図である。

【０１２９】図中、（ａ）〜（ｆ）は、表面伝導型放出
素子の各製造工程を表わし、各部材の参照番号は図１４
と同一である。

【０１３０】１）まず、図１５（ａ）に示すように、基
板１２０１上に素子電極１２０３を形成する。

【０１３１】２）次に、同図（ｂ）に示すように、段差
形成部材を形成するための絶縁層を積層する。絶縁層
は、例えばＳｉＯ2 をスパッタ法で積層すればよいが、
例えば真空蒸着法や印刷法等の他の成膜方法を用いても
よい。

【０１３２】３）次に、同図（ｃ）に示すように、絶縁
層の上に素子電極１２０２を形成する。

【０１３３】４）次に、同図（ｄ）に示すように、絶縁
層の一部を、例えばエッチング法を用いて除去し、素子
電極１２０３を露出させる。

【０１３４】５）次に、同図（ｅ）に示すように、微粒
子膜を用いた導電性薄膜１２０４を形成する。形成する
には、前記平面型の場合と同じく、例えば塗布法等の成
膜技術を用いればよい。

【０１３５】６）次に、前記平面型の場合と同じく、通
電フォーミング処理を行い、電子放出部を形成する。
（図１１（ｃ）を用いて説明した平面型の通電フォーミ
ング処理と同ようの処理を行えばよい。）７）次に、前記平面型の場合と同じく、通電活性化処理
を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆
積させる。（図１１（ｄ）を用いて説明した平面型の通
電活性化処理と同ようの処理を行えばよい。）以上のようにして、図１５（ｆ）に示す垂直型の表面伝
導型放出素子を製造した。

【０１３６】次に画像形成装置に用いた素子の特性につ
いて述べる。

【０１３７】＜画像形成装置に用いた表面伝導型放出素
子の特性＞図１６は、本発明の実施形態としての表面伝
導型放出素子の特性を示す図である。

【０１３８】同図は、（放出電流Ｉｅ）対（素子印加電
圧Ｖｆ）特性、及び（素子電流Ｉｆ）対（素子印加電圧
Ｖｆ）特性の典型的な例を示している。尚、放出電流Ｉ
ｅは、素子電流Ｉｆに比べて著しく小さく、同一尺度で
図示するのが困難であるうえ、これらの特性は素子の大
きさや形状等の設計パラメータを変更することにより変
化するものであるため、２本のグラフは各々任意単位で
図示した。

【０１３９】画像形成装置に用いた素子は、放出電流Ｉ
ｅに関して以下に述べる３つの特性を有している。

【０１４０】（１）ある電圧（これをしきい値電圧Ｖｔ
ｈと呼ぶ）以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激
に放出電流Ｉｅが増加するが、一方、しきい値電圧Ｖｔ
ｈ未満の電圧では放出電流Ｉｅはほとんど検出されな
い。即ち、放出電流Ｉｅに関して、明確なしきい値電圧
Ｖｔｈを持った非線形素子である。

【０１４１】（２）放出電流Ｉｅは、素子に印加する電
圧Ｖｆに依存して変化するため、電圧Ｖｆで放出電流Ｉ
ｅの大きさを制御できる。

【０１４２】（３）素子に印加する電圧Ｖｆに対して素
子から放出される電流Ｉｅの応答速度が速いため、電圧
Ｖｆを印加する時間の長さによって素子から放出される
電子の電荷量を制御できる。

【０１４３】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を形成装置に好適に用いることができた。例
えば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた形成
装置において、特性（１）を利用すれば、表示画面を順
次走査して表示を行うことが可能である。即ち、駆動中
の素子には所望の発光輝度に応じてしきい値電圧Ｖｔｈ
以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子にはしきい
値電圧Ｖｔｈ未満の電圧を印加する。駆動する素子を順
次切り替えてゆくことにより、表示画面を順次走査して
表示を行うことが可能である。また、特性（２）または
特性（３）を利用することにより、発光輝度を制御する
ことができるため、諧調表示を行うことが可能である。

【０１４４】＜多数素子を単純マトリクス配線したマル
チ電子ビーム源の構造＞次に、上述の表面伝導型放出素
子を基板上に配列して単純マトリクス配線したマルチ電
子ビーム源の構造について述べる。

【０１４５】図１７は、本発明の実施形態としてのマル
チ電子ビーム源の基板の平面図である。

【０１４６】同図は、図８の表示パネルに用いたマルチ
電子ビーム源の平面図である。図中、基板上には、図１
０で示したものと同様な表面伝導型放出素子が配列され
ており、これらの素子は行方向配線電極１００３と列方
向配線電極１００４によって単純マトリクス状に配線さ
れている。行方向配線電極１００３と列方向配線電極１
００４の交差する部分には、電極間に絶縁層（不図示）
が形成されており、電気的な絶縁が保たれている。

【０１４７】図１８は、本発明の実施形態としてのマル
チ電子ビーム源の基板の断面図であり、図１７のＡ−
Ａ’断面を示している。

【０１４８】尚、このような構造のマルチ電子放出源
は、あらかじめ基板上に行方向配線電極１００３、列方
向配線電極１００４、電極間絶縁層（不図示）、及び表
面伝導型放出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した
後、行方向配線電極１００３及び列方向配線電極１００
４を介して各素子に給電して通電フォーミング処理と通
電活性化処理を行うことにより製造した。

【０１４９】次に、前述の説明の表面伝導型放出素子を
電子ビーム源として用いたディスプレイパネルに、例え
ばテレビジョン放送をはじめとする種々の画像情報源よ
り提供される画像情報を表示できるように構成した多機
能画像形成装置の一例を説明する。

【０１５０】図１９は、本発明の実施形態としての画像
形成装置を用いた多機能画像形成装置のブロック構成図
である。

【０１５１】図中、２１００はディスプレイパネル、２
１０１はディスプレイパネルの駆動回路、２１０２はデ
ィスプレイコントローラ、２１０３はマルチプレクサ、
２１０４はデコーダ、２１０５は入出力インターフェー
ス回路、２１０６はＣＰＵ、２１０７は画像生成回路、
２１０８及び２１０９及び２１１０は画像メモリインタ
ーフェース回路、２１１１は画像入力インターフェース
回路、２１１２及び２１１３はＴＶ信号受信回路、２１
１４は入力部である。尚、本画像形成装置は、例えばテ
レビジョン信号のように映像情報と音声情報の両方を含
む信号を受信する場合には、当然映像の表示と同時に音
声を再生するものであるが、本発明の特徴と直接関係し
ない音声情報の受信，分離，再生，処理，記憶等に関す
る回路やスピーカ等については説明を省略する。

【０１５２】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明する。

【０１５３】まず、ＴＶ信号受信回路２１１３は、例え
ば電波や空間光通信等のような無線伝送系を用いて伝送
されるＴＶ画像信号を受信するための回路である。受信
するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、例え
ば、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式等の諸
方式でもよい。また、これらより更に多数の走査線より
なるＴＶ信号（例えばＭＵＳＥ方式をはじめとするいわ
ゆる高品位ＴＶ）は、大面積化や大画素数化に適した前
記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好適な信号源
である。ＴＶ信号受信回路２１１３で受信されたＴＶ信
号は、デコーダ２１０４に出力される。

【０１５４】また、ＴＶ信号受信回路２１１２は、例え
ば同軸ケーブルや光ファイバー等のような有線伝送系を
用いて伝送されるＴＶ画像信号を受信するための回路で
ある。前記ＴＶ信号受信回路２１１３と同ように、受信
するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、また
本回路で受信されたＴＶ信号もデコーダ２１０４に出力
される。

【０１５５】また、画像入力インターフェース回路２１
１１は、例えばＴＶカメラや画像読み取りスキャナ等の
画像入力装置から供給される画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ２１０４に出
力される。

【０１５６】また、画像メモリインターフェース回路２
１１０は、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略す）
に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力される。

【０１５７】また、画像メモリインターフェース回路２
１０９は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を
取り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコー
ダ２１０４に出力される。

【０１５８】また、画像メモリインターフェース回路２
１０８は、いわゆる静止画ディスクのように、静止画像
データを記憶している装置から画像信号を取り込むため
の回路で、取り込まれた静止画像データはデコーダ２１
０４に出力される。

【０１５９】また、入出力インターフェース回路２１０
５は、本画像形成装置と外部のコンピュータもしくはコ
ンピュータネットワークもしくはプリンタ等の出力装置
とを接続するための回路である。画像データや文字デー
タ・図形情報の入出力を行うのはもちろんのこと、場合
によっては本画像形成装置の備えるＣＰＵ２１０６と外
部との間で制御信号や数値データの入出力等を行うこと
も可能である。

【０１６０】また、画像生成回路２１０７は、前記入出
力インターフェース回路２１０５を介して外部から入力
される画像データや文字・図形情報や、あるいはＣＰＵ
２１０６より出力される画像データや文字・図形情報に
基づき表示用画像データを生成するための回路である。
本回路の内部には、例えば画像データや文字・図形情報
を蓄積するための書き換え可能メモリや、文字コードに
対応する画像パターンが記憶されている読みだし専用メ
モリや、画像処理を行うためのプロセッサ等をはじめと
して画像の生成に必要な回路が組み込まれている。本回
路により生成された表示用画像データは、デコーダ２１
０４に出力されるが、場合によっては前記入出力インタ
ーフェース回路２１０５を介して外部のコンピュータネ
ットワークやプリンタ入出力することも可能である。

【０１６１】また、ＣＰＵ２１０６は、主として本画像
形成装置の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に
関わる作業を行う。例えば、マルチプレクサ２１０３に
制御信号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像
信号を適宜選択したり組み合わせたりする。また、その
際には表示する画像信号に応じてディスプレイパネルコ
ントローラ２１０２に対して制御信号を発生し、画面表
示周波数や走査方法（例えばインターレース方式または
ノンインターレース方式）や一画面の走査線の本数等の
画像形成装置の動作を適宜制御する。

【０１６２】また、前記画像生成回路２１０７に対して
画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるい
は前記入出力インターフェース回路２１０５を介して外
部のコンピュータやメモリをアクセスして画像データや
文字・図形情報を入力する。尚、ＣＰＵ２１０６は、こ
れ以外の目的の作業にも関わるものであっても良いこと
は言うまでもない（例えば、パーソナルコンピュータや
ワードプロセッサ等のように、情報を生成したり処理す
る機能に直接関わっても良い）。あるいは、前述したよ
うに入出力インターフェース回路２１０５を介して外部
のコンピュータネットワークと接続し、例えば数値計算
等の作業を外部機器と協同して行っても良い。

【０１６３】また、入力部２１１４は、前記ＣＰＵ２１
０６に使用者が命令やプログラム、あるいはデータ等を
入力するためのものであり、例えばキーボードやマウス
のほか、ジョイスティック，バーコードリーダ，音声認
識装置等多ような入力機器を用いることが可能である。

【０１６４】また、デコーダ２１０４は、画像生成回路
２１０７ないしＴＶ信号受信回路２１１３より入力され
る種々の画像信号を３原色信号、または輝度信号とＩ信
号，Ｑ信号に逆変換するための回路である。尚、同図中
に破線で示すように、デコーダ２１０４は内部に画像メ
モリを備えるのが望ましい。これは、例えばＭＵＳＥ方
式をはじめとして、逆変換するに際して画像メモリを必
要とするようなテレビ信号を扱うためである。また、画
像メモリを備えることにより、静止画の表示が容易にな
る、あるいは前記画像生成回路２１０７及びＣＰＵ２１
０６と協同して画像の間引き，補間，拡大，縮小，合成
をはじめとする画像処理や編集が容易に行えるようにな
るという利点が生まれるからである。

【０１６５】また、マルチプレクサ２１０３は、ＣＰＵ
２１０６より入力される制御信号に基づき表示画像を適
宜選択するものである。即ち、マルチプレクサ２１０３
はデコーダ２１０４から入力される逆変換された画像信
号のうちから所望の画像信号を選択して駆動回路２１０
１に出力する。その場合には、一画面表示時間内で画像
信号を切り替えて選択することにより、いわゆる多画面
テレビのように、一画面を複数の領域に分けて領域によ
って異なる画像を表示することも可能である。

【０１６６】また、ディスプレイパネルコントローラ２
１０２は、ＣＰＵ２１０６より入力される制御信号に基
づき駆動回路２１０１の動作を制御するための回路であ
る。

【０１６７】まず、ディスプレイパネルの基本的な動作
にかかわるものとして、例えばディスプレイパネルの駆
動用電源（図示せず）の動作シーケンスを制御するため
の信号を駆動回路２１０１に対して出力する。また、デ
ィスプレイパネルの駆動方法に関わるものとして、例え
ば画面表示周波数や走査方法（例えばインターレース方
式またはノンインターレース方式）を制御するための信
号を駆動回路２１０１に出力する。また、場合によって
は表示画像の輝度やコントラストや色調やシャープネス
といった画質の調整に関わる制御信号を駆動回路２１０
１に対して出力する場合もある。

【０１６８】また、駆動回路２１０１は、ディスプレイ
パネル２１００に印加する駆動信号を発生するための回
路であり、前記マルチプレクサ２１０３から入力される
画像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ２１
０２より入力される制御信号に基づいて動作するもので
ある。

【０１６９】以上、各部の機能を説明したが、図１９に
例示した構成により、本画像形成装置においては多様な
画像情報源より入力される画像情報をディスプレイパネ
ル２１００に表示することが可能である。即ち、テレビ
ジョン放送をはじめとする各種の画像信号はデコーダ２
１０４において逆変換された後、マルチプレクサ２１０
３において適宜選択され、駆動回路２１０１に入力され
る。一方、ディスプレイコントローラ２１０２は、表示
する画像信号に応じて駆動回路２１０１の動作を制御す
るための制御信号を発生する。駆動回路２１０１は、上
記画像信号と制御信号に基づいてディスプレイパネル２
１００に駆動信号を印加する。これにより、ディスプレ
イパネル２１００において画像が表示される。これらの
一連の動作は、ＣＰＵ２１０６により統括的に制御され
る。

【０１７０】また、本形成装置においては、デコーダ２
１０４に内蔵する画像メモリや、画像生成回路２１０７
及びＣＰＵ２１０６が関与することにより、単に複数の
画像情報の中から選択したものを表示するだけでなく、
表示する画像情報に対して、例えば拡大，縮小，回転，
移動，エッジ強調，間引き，補間，色変換，画像の縦横
比変換等をはじめとする画像処理や、合成，消去，接
続，入れ換え，はめ込み等をはじめとする画像編集を行
うことも可能である。また、本実施形態の説明では特に
触れなかったが、上記画像処理や画像編集と同ように、
音声情報に関しても処理や編集を行うための専用回路を
設けても良い。

【０１７１】従って、本画像形成装置は、テレビジョン
放送の表示機器，テレビ会議の端末機器，静止画像及び
動画像を扱う画像編集機器，コンピュータの端末機器，
ワードプロセッサをはじめとすること務用端末機器，ゲ
ーム機等の機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業
用あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。尚、上
記の図１９の構成は、表面伝導型放出素子を電子ビーム
源とするディスプレイパネルを用いた画像形成装置の構
成の一例であり、これのみに限定されるものではないこ
とは言うまでもない。例えば、図１９の構成要素のうち
使用目的により、必要のない機能に関わる回路は省いて
も差し支えない。またこれとは逆に、使用目的によって
は更に構成要素を追加しても良い。例えば、本形成装置
をテレビ電話機として応用する場合には、テレビカメ
ラ，音声マイク，照明機，モデムを含む送受信回路等を
構成要素に追加するのが好適である。

【０１７２】本形成装置においては、とりわけ表面伝導
型放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルが
容易に薄形化できるため、画像形成装置全体の奥行きを
小さくすることが可能である。それに加えて、表面伝導
型放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルは
大画面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れるた
め、本画像形成装置は臨場感にあふれ、迫力に富んだ画
像を視認性良く表示することが可能である。

【０１７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成回路の構成及び製造の容易な、三角形状に配置
した蛍光体を有する表面伝導型放出素子を用いた画像形
成装置の提供の提供が実現する。即ち、デルタ配列の蛍
光体を持つ画像形成装置において、放出素子部の列方向
の配線を２倍にすることなく直線状にすることができる
ので、製造工程の簡略化が図られる。特に、本発明によ
れば、４素子が１蛍光体に電子を照射しているため、１
素子が１蛍光体に照射する場合と比較して輝度が４倍と
なる。

【０１７４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態としての画像形成装置の駆動
回路のブロック構成図である。

【図２】本発明の実施形態としての図１のパネル１２を
説明する図である。

【図３】本発明の実施形態としての放出素子部の断面Ａ
における断面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態としての駆動回路の動
作を表わすタイミングチャートである。

【図５】本発明の第１の実施形態としての蛍光体への電
子の照射状態を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施形態としての駆動回路の動
作を表わすタイミングチャートである。

【図７】本発明の第１の実施形態としての蛍光体への電
子の照射状態を示す図である。

【図８】本発明の実施形態に用いた表示パネルの斜視図
である。

【図９】本発明の実施形態としてのフェースプレートの
蛍光体配列を示す図である。

【図１０】本発明の実施形態としての表面伝導型放出素
子の平面図及び断面図である。

【図１１】本発明の実施形態としての平面型の表面伝導
型放出素子の製造工程を説明するための断面図である。

【図１２】本発明の実施形態としての通電フォーミング
処理における印加電圧波形の一例を示す図である。

【図１３】本発明の実施形態としての通電活性化処理に
おける印加電圧及び放出電流を説明する図である。

【図１４】本発明の実施形態としての垂直型の表面伝導
型放出素子の断面図である。

【図１５】本発明の実施形態としての垂直型の表面伝導
型放出素子の製造工程を説明するための断面図である。

【図１６】本発明の実施形態としての表面伝導型放出素
子の特性を示す図である。

【図１７】本発明の実施形態としてのマルチ電子ビーム
源の基板の平面図である。

【図１８】本発明の実施形態としてのマルチ電子ビーム
源の基板の断面図である。

【図１９】本発明の実施形態としての画像形成装置を用
いた多機能画像形成装置のブロック構成図である。

【図２０】従来例としての表面伝導型放出素子の平面図
である。

【図２１】従来例としての蛍光体の配列を示す図であ
る。

【図２２】従来例としての放出素子部の配置を示す図で
ある。

【図２３】従来例としての放出素子部の配置を示す図で
ある。

【符号の説明】

１信号処理部２変調信号発生部３タイミング制御回路４映像信号反転回路５走査信号反転回路６パルス発生器７走査信号選択回路８走査信号反転スイッチ９反転器１０映像信号反転スイッチ１１ＭＯＳ−ＦＥＴ１２パネル１３放出素子部１４同期分離回路ｓ１ＮＴＳＣ信号ｓ２スイッチ切り換え信号ｓ３スイッチ切り換え信号ｓ４パルス幅変調信号ｓ５映像信号ｓ６走査信号ｓ７パルス５１放出素子５２パネル５３電子放出部５４列方向配線５５行方向配線５６電極５７電極１００中心軸１０１フェースプレート１０２電子軌道１０３電子軌道Ｌｈ蛍光体と電子放出部との距離Ｖａ電子の加速電圧Ｖｆ放出素子に印加する電圧１５０蛍光体１５１電子放出部１５２電子軌道１５４電極１５５行方向配線１５６列方向配線２００蛍光体２０１電子放出部２０２電子軌道２０４電極２０５行方向配線２０６列方向配線１００１基板１００２表面伝導型放出素子１００３行方向配線１００４列方向配線１００５リアプレート１００６側壁１００７フェースプレート１００８蛍光膜１００９メタルバック１０１０放出素子部１０１１行方向配線１０１２列方向配線１０２０放出素子部１０２１行方向配線１０２２列方向配線１１０１基板１１０２，１１０３素子電極１１０４導電性薄膜１１０５電子放出部１１１０フォーミング用電源１１１１電流計１１１２活性化用電源１１１３薄膜１１１４アノード電極１１１５直流高電圧電源１１１６電流計１２０１基板１２０２，１２０３素子電極１２０４導電性薄膜１２０５電子放出部１２０６段差形成部材１２１３薄膜２０１０黒色導電材２１００ディスプレイパネル２１０１駆動回路２１０２ディスプレイコントローラ２１０３マルチプレクサ２１０４デコーダ２１０５入出力インターフェース回路２１０６ＣＰＵ２１０７画像生成回路２１０８，２１０９及び２１１０画像メモリインター
フェース回路２１１１画像入力インターフェース回路２１１２，２１１３ＴＶ信号受信回路２１１４入力部３００４導電性薄膜３００５電子放出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の電極間に電子放出部を有する冷陰
極素子を行列状に複数配置したリアプレートと、前記リ
アプレートが有する行方向配線と列方向配線とにより前
記冷陰極素子に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電
子放出部から放出される電子により発光する蛍光体を有
するフェースプレートとを備えた画像形成装置におい
て、前記冷陰極素子にかかる電界の方向と前記画像形成装置
の水平方向とのなす角が、所定の角度θ（θ≠０，９
０）°または（θ＋１８０）°である場合に、その冷陰
極素子の周囲に位置する上下左右４つの冷陰極素子にか
かる電界の方向が、それぞれ前記画像形成装置の水平方
向となす角は、−θ（θ≠０，９０）°または−（θ＋
１８０）°であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記蛍光体は、赤、緑、そして青の３種
類であって、その３種類の蛍光体が三角形状に複数設け
られていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記冷陰極素子と前記蛍光体の数が２：
１であることを特徴とする請求項１または請求項２記載
の画像形成装置。
【請求項４】前記蛍光体は、その周囲に位置する４つ
の冷陰極素子によって囲まれた配置となっていることを
特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】更に、前記電圧印加手段は、所定の時間
毎に電圧極性を反転することを特徴とする請求項１乃至
請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記所定の時間は、前記画像形成装置に
入力される画像信号の１水平同期期間であることを特徴
とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記所定の時間は、前記画像形成装置に
入力される画像信号の１フィールド期間であることを特
徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項８】前記電圧印加手段は、前記行方向配線の
うち隣接する２行に、同時に電圧を印加することを特徴
とする請求項１または請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項９】三角形状に複数設けられている前記蛍光
体は、直角二等辺三角形状に配置されており、その直角
二等辺三角形が有する２つの鋭角が前記所定の角度θ°
に等しいことを特徴とする請求項２乃至請求項８のいず
れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記所定の角度θ°は、４５度である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項
に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記冷陰極素子は、表面伝導型放出素
子であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のい
ずれか１項に記載の画像形成装置。