JPH0927286A

JPH0927286A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0927286A
Application number: JP17502695A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Ueda; 和幸上田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-11
Filing date: 1995-07-11
Publication date: 1997-01-28
Anticipated expiration: 2015-07-11
Also published as: JP3372715B2

Abstract

(57)【要約】【課題】表示パネル構成部材の温度が均一化され、長
時間駆動後も画像の劣化や破壊のない軽量で薄型の画像
形成装置を提供する。【解決手段】電子源基板２と該電子源基板と対向して
配置されると共に電子の照射により画像が形成される画
像形成部材を搭載したフェースプレート１、前記電子源
基板と前記フェースプレート間の支持枠３からなる表示
パネル５を少なくとも有する画像形成装置において、少
なくとも前記フェースプレートが電子源基板上に形成し
た発熱配線８に通電し、発熱させるための電気供給部１
０を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子放出素子を用い
た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は、熱電子源
と冷陰極電子源の２種類が知られている。冷陰極電子源
には、電界放出型（以下、ＦＥと略す）、金属／絶縁層
／金属型（以下、ＭＩＭと略す）や表面伝導型電子放出
素子等がある。

【０００３】ＦＥ型の例としては、W.P.Dyke & W.W.Dol
an, “Field emission”, Advace in Electron Physici
s, 8 89 (1956)あるいはC.A.Spindt, “Physical Prope
rties of thin-film field emission cathodes with mo
lybdenium ”, J. Appl. Phys., 47 5248 (1976)等が知
られている。

【０００４】ＭＩＭ型の例としては、C.A.Mead, “The
tunnel-emission amplifier, J. Appl. Phys., 32 646
(1961)等が知られている。

【０００５】表面伝導型電子放出素子の例としては、M.
I.Elinson, Radio Eng. Electron Phys., 10 (1965) 等
がある。表面伝導型電子放出素素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
伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等による
ＳｎＯ₂ 薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［G.Di
ttmer:“Thin Solis Films, 9 317 (1972)] 、Ｉｎ₂ Ｏ
₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるもの［M.Hartwell andC.G.Fons
tad: “IEEE Trans. ED Conf.”,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（１９８３）］等が報告されている。

【０００６】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として、前述のＭ．ハートウェルの素子構成
を従来図１７に示す。同図において６１は、基板であ
る。６４は導電性薄膜で、Ｈ型形状のパターンに、スパ
ッタで形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通
電フォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部６
５が形成される。なお、図中の素子電極間隔Ｌは、０．
５〜１．０ｍｍ、Ｗは、０．１ｍｍで設定されている。
なお、電子放出部６５の位置及び形状については、不明
であるので模式図として表した。

【０００７】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導電性薄膜６４を予め通
電フォーミングと呼ばれる通電処理をすることによって
電子放出部６５を形成するのが一般的であった。すなわ
ち、通電フォーミングとは、前記導電性薄膜６４の両端
に直流電圧あるいは非常にゆっくりとした昇電圧、例え
ば１Ｖ／分程度を印加通電し、導電性薄膜を局所的に破
壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態に
した電子放出部６５を形成することである。なお電子放
出部６５は導電性薄膜６４の一部に亀裂が発生しその亀
裂付近から電子放出が行われる。前記通電フォーミング
処理をした表面伝導型電子放出素子は、上述導電性薄膜
６４に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより上述
の電子放出部６５より電子を放出せしめるものである。

【０００８】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素子を配
列形成できる利点がある。そこでこの特徴を生かせるよ
うないろいろな応用が研究されている。例えば、荷電ビ
ーム源、画像表示装置等の表示装置が挙げられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１８は従来の液晶プ
ロジエクタタイプの構成を示す断面図（特開平０３−１
９６７８２）である。同図において、５は表示パネルで
ある。２１は外囲器背面上に設置される放熱フィン付き
のヒートシンク基板の放熱体である。

【００１０】従来の平板型画像形成装置では駆動時に、
電子源基板配線の発熱及び、電子源より発せられた電子
が、フェースプレート上へ衝突することで生じる発熱に
より、発生する不均一温度分布が、画像形成装置の構成
部材に発生させる部分的な熱膨張により、平板型画像形
成装置が変形し、画質低下や、最悪の場合、周辺部に熱
応力が発生し、熱応力による構成部材の破壊に至ること
があり、画質と安全性の確保が困難であった。

【００１１】また、前記の現象の対策として従来の表示
パネル背面に取り付けられる放熱体は放熱効率を向上さ
せるために、凹凸を多数設ける等、表面積を増やす工夫
がなされている。しかし、従来図１８のような放熱体２
１だけでは表示パネルの大型化に伴い、放熱体２１の重
量が非常に大きくなり、画像形成装置の運搬に支障をも
たらし、さらには設置場所や設置方法も限定してしま
う。

【００１２】このように、壁に掛けられるような大型画
像形成装置を実現する上で、温度分布を均一化しパネル
の重量を軽減することが大きな課題であり、困難な問題
であった。

【００１３】本発明は従来技術の前記の問題点を解決し
た新規の画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の目的は下記の手段
によって達成される。

【００１５】すなわち、本発明は、電子放出素子及び該
電子放出素子に接続された配線を搭載した電子源基板
と、該電子源基板と対向して配置されると共に前記電子
放出素子から放出される電子の照射により画像が形成さ
れる画像形成部材を搭載したフェースプレートと、前記
電子源基板と前記フェースプレート間の支持枠とからな
る表示パネルを少なくとも有する画像形成装置におい
て、少なくとも前記フェースプレート上若しくは電子源
基板上に形成した発熱配線に通電し、発熱させるための
電気供給部を設けたことを特徴とする画像形成装置を提
供するものであり、前記フェースプレート及び電子源基
板上に複数の配線部材と該配線部材各々に複数の接続す
る電気供給部を有すること、前記フェースプレート上ま
たは前記画像形成部材上に温度センサーを有し、該温度
センサーより得られる温度情報に基づき、前記電気供給
部の電気供給量を制御すること、前記フェースプレート
上または前記画像形成部材上に温度センサーを有し、該
温度センサーにより得られる温度情報に基づき、前記画
像形成部材の周辺及び前記画像形成部材上に配置された
画像形成部材の空冷装置または、電気冷却素子と、供給
部の電気供給量を制御すること、前記発熱配線への通電
により部分的な熱分布の制御が可能なことを含む。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照してさ
らに詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施態様を示す画像形成
装置の前面図であり、同図において１は、画像形成部材
（不図示）を搭載したフェースプレートであり、２は電
子放出素子群（不図示）を搭載した電子源基板である。
また、３はフェースプレート１と電子源基板２の間に設
置される支持枠であり、それぞれの部材はフリットガラ
ス４によって封着・固着され、表示パネル５を形成して
いる。表示パネル５の底辺、両側壁からは駆動用回路
（不図示）と接続されるグリッド電極６を取り出し、上
面から高圧端子７を取り出している。８はフェースプレ
ートまたは電子源基板上（不図示）に配置された発熱配
線であり、これに接続される配線９により、電気供給部
１０から通電し、発熱配線８の金属抵抗による発熱によ
り、その熱をフェースプレートに選択的に供給する。発
熱配線８としては、Ａｇペースト、Ｃｕ，Ｃｒ，Ｚｎ，
Ｐｂ，Ｆｅ，Ｓｎ等の金属合金が挙げられる。

【００１８】発熱配線８は画像形成装置の駆動時に発生
する、フェースプレート１または電子源基板２上に高温
部以外に配置され、前記高温部以外のフェースプレート
１及び電子源基板２上の温度を、前記高温部と同等の温
度またはそれ以下の温度まで上昇させる能力をもってお
り、フェースプレート１及び電子源基板２内の温度分布
を、均一化することで、フェースプレート１及び電子源
基板２の熱応力、熱変形を低減することができる。な
お、電子源基板２背面に放熱板を設置した構造としても
よい。

【００１９】図２は本発明の別の実施態様を示す画像形
成装置の前面図であり、電子源基板２背面上の高温部に
図２に示すように、放熱フィン２１を設置した構造と、
組み合わせて用いることで、電子源基板２の高温部は、
放熱フィン２１により冷却し、低温部に配置した前記発
熱配線８、配線９、電気供給部１０で加熱することで、
フェースプレート１及び電子源基板２内の温度分布を、
より均一化するようにすることも可能である。

【００２０】さらに図３〜５は本発明の別の実施態様を
示すもので、図３に示すように、フェースプレート１及
び電子源基板２上に、発熱配線８、配線９、電気供給部
１０を複数配置し、電気供給部１０の電力を発熱配線８
毎に、温度分布がより均一化されるように、発熱配線８
毎に加熱量を変化させることで、フェースプレート１及
び電子源基板２内の温度分布を、より均一化することも
できる。この手段の補助装置として、図４に示すよう
な、フェースプレート１及び電子源基板２の温度を測定
する、温度センサー４１を配置し、前記温度センサー４
１より得られる温度情報により、発熱配線８毎の電気供
給部１０の電力を随時コントロールする、制御装置４２
と組み合わせてもよい。

【００２１】さらに、能動的にフェースプレート１及び
電子源基板２の温度分布を均一化するために、図５に示
すように、放熱板の代わりに制御装置４２にコントロー
ルされる、冷却装置５１を組み合わせると、一層効果的
である。

【００２２】さらに本発明で用いる冷陰極電子源は、単
純な構成であり、製法が容易な表面伝導型電子放出素子
が好適である。

【００２３】本発明に用いることのできる表面伝導型放
出素子は基本的に平面型表面伝導型電子放出素子及び垂
直型表面電導型電子放出素子の２種類が挙げられる。

【００２４】図６は基本的な表面伝導型電子放出素子の
構成を示す模式的平面図及び断面図である。

【００２５】図６において６１は基板、６２，６３は素
子電極、６４は導電性薄膜、６５は電子放出部である。

【００２６】基板６１としては、石英ガラス、Ｎａ等の
不純物含有量を少ないガラス、青板ガラス、ＳｉＯ₂ を
表面に形成したガラス基板及びアルミナ等のセラミック
ス基板がを用いるられる。

【００２７】素子電極６２，６３の材料としては、一般
的導電体が用いられ、例えばＮｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄなどの金属あるいは
合金及びＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ₂ ，Ｐｄ−Ａｇ等の
金属あるいは金属酸化物とガラス等から構成される印刷
導体、Ｉｎ₂ Ｏ₃ −ＳｎＯ₂ 等の透明導電体及びポリシ
リコン等の半導体材料等から適宜選択される。

【００２８】素子電極間隔Ｌは好ましくは、数百オング
ストロームから数百マイクロメートルである。また、素
子電極間に印加する電圧等は低い方が好ましく、再現性
よく作成することが要求されるため好ましい素子電極間
隔は数マイクロメートルより数十マイクロメートルであ
る。

【００２９】素子電極長さＷは電極の抵抗値、電子放出
特性から数マイクロメートルより数百マイクロメートル
であり、また、素子電極６２，６３の膜厚は、数百オン
グストロームから数マイクロメートルが好ましい。

【００３０】なお、図６に示した構成だけでなく、基板
６１上に導電性薄膜６４、素子電極６２，６３の電極を
順に形成させた構成にしてもよい。

【００３１】導電性薄膜６４は、良好な電子放出特性を
得るために微粒子で構成された微粒子膜が特に好まし
く、その膜厚は、素子電極６２，６３へのステップカバ
レージ、素子電極６２，６３間の抵抗値及び後述する通
電フォーミング条件等によって、適宜設定されるが、好
ましくは数オングストロームから数千オングストローム
で、特に好ましくは１０オングストロームより５００オ
ングストロームである。そのシート抵抗値は１０³ ない
し１０⁷ Ω／□である。

【００３２】また、導電性薄膜６４を構成する材料は、
Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃ
ｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属、Ｐｄ
Ｏ，ＳｎＯ₂ ，Ｉｎ₂ Ｏ₃ ，ＰｂＯ，Ｓｂ₂ Ｏ₃ 等の酸
化物、ＨｆＢ₂ ，ＺｒＢ₂ ，ＬａＢ₆ ，ＣｅＢ₆ ，ＹＢ
₄ ，ＧｄＢ₄ 等の硼化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，Ｔ
ａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，Ｈｆ
Ｎ等の窒化物、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、カーボン等が挙
げられる。

【００３３】なお、ここで述べる微粒子膜とは複数の微
粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子
が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに
隣接、あるいは重なり合った状態（島状も含む）の膜を
さしており、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であり、好ましくは１０オングスト
ロームより２００オングストロームである。

【００３４】電子放出部６５は導電性薄膜６４の一部に
形成された高抵抗の亀裂であり、通電フォーミング等に
より形成される。また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導電性微粒子を有する
こともある。この導電性微粒子は導電性薄膜６４を構成
する物質の少なくとも一部の元素を含んでいる。

【００３５】また電子放出部６５及びその近傍の導電性
薄膜６４は炭素及び炭素化合物を有することもある。

【００３６】図７は基本的な垂直型表面伝導型電子放出
素子の構成を示す模式的図面である。

【００３７】図７において図６の同一の部材については
同一符号を付与してある。７１は段差形成部である。

【００３８】基板６１、素子電極６２と６３、導電性薄
膜６４、電子放出部６５は前述した平面型表面伝導型電
子放出素子と同様の材料で構成することができ、段差形
成部７１は絶縁性材料で構成され、段差形成部７１の膜
厚が先に述べた平面型表面伝導型電子放出素子の素子電
極間隔Ｌに相当する。その間隔は数百オングストローム
より数十マイクロメートルである。またその間隔は段差
形成部の製法及び素子電極間に印加する電圧により制御
することができるが、好ましくは数百オングストローム
より数マイクロメートルである。

【００３９】導電性薄膜６４は素子電極６２，６３と段
差形成部７１作成後に形成するため、素子電極６２，６
３の上に積層される。なお、図７において電子放出部５
は段差形成部７１に直線状に形成されているように示さ
れているが、作成条件、通電フォーミング条件等に依存
し、形状、位置ともこれに限るものではない。

【００４０】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては様々な方法が考えられるがその一例を図８に示
す。

【００４１】以下、図６及び図８に基づいて電子源基板
の作製方法について説明する。なお、図６と同一の部材
については同一の符号を付与してある。

【００４２】１）基板を洗剤、純水及び有機溶剤により
十分に洗浄後、真空蒸着法、スパッタ法等により素子電
極材料を堆積する。その後、フォトリソグラフィー技術
により該基板上に素子電極６２，６３を形成する（図８
（ａ））。

【００４３】２）素子電極６２，６３を設けた基板６１
に、有機金属溶液を塗布し放置することにより有機金属
薄膜を形成する。ここでいう有機金属溶液とは前述の導
電性膜４を形成する金属を主元素とする有機金属化合物
の溶液である。その後、有機金属薄膜を加熱焼成処理
し、リフトオフ、エッチング等によりパターニングし、
導電性薄膜６４を形成する（図８（ｂ））。なお、ここ
では有機金属溶液の塗布法により説明したが、これに限
るものでなく真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積
法、分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等によ
って形成される場合もある。

【００４４】３）続いて、通電フォーミングと呼ばれる
通電処理を行う。通電フォーミングは素子電極６２，６
３間に不図示の電源より通電を行い、導電性薄膜６４を
局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、構造を変化さ
せて部位を形成させるものである。この局所的に構造変
化させた部位を電子放出部６５と呼ぶ（図８（ｃ））。
通電フォーミングの電圧波形の例を図９に示す。

【００４５】電圧波形は特にパルス波形が好ましく、パ
ルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合
（図９ａ）とパルス波高値を増加させながら、電圧パル
スを印加する場合（図９ｂ）とがある。まず、パルス波
高値の一定電圧とした場合（図９ａ）について説明す
る。

【００４６】図９ａにおけるＴ１及びＴ２は電圧波形の
パルス幅とパルス間隔であり、Ｔ１を１マイクロ秒〜１
０ミリ秒、Ｔ２を１０マイクロ秒〜１００ミリ秒とし、
三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は
表面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選択し、適
当な真空度、例えば１０^-5ｔｏｒｒ程度の真空雰囲気下
で、数秒から数十分印加する。なお、素子の電極間に印
加する波形は三角波に限定することはなく、矩形波等所
望の波形を用いてもよい。

【００４７】図９ｂにおけるＴ１及びＴ２は図９ａと同
様であり、三角波の波高値（通電フォーミング時のピー
ク電圧）は、例えば０．１Ｖステップ程度ずつ増加させ
て適当な真空雰囲気下で印加する。

【００４８】なお、この場合の通電フォーミング処理は
パルス間隔Ｔ２中に、導電性薄膜４を局所的に破壊、変
形しない程度の電圧、例えば０．１Ｖ程度の電圧で、素
子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば１Ｍオーム以上
の抵抗を示したときに通電フォーミング終了とする。

【００４９】４）次に通電フォーミングが終了した素子
に活性化工程と呼ぶ処理を施すことが望ましい。

【００５０】活性化工程とは、例えば１０^-4〜１０^-5ｔ
ｏｒｒ程度の真空度で、通電フォーミング同様、パルス
波高値が一定の電圧パルスを繰り返し印加する処理のこ
とであり、真空中に存在する有機物質に起因する炭素及
び炭素化合物を導電薄膜上に堆積させ素子電流Ｉｆ、放
出電流Ｉｅを著しく変化させる処理である。活性化工程
は素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅを測定しながら、例えば
放出電流Ｉｅが飽和した時点で終了する。また印加する
電圧パルスは動作駆動電圧で行うことが好ましい。

【００５１】なお、ここで炭素及び炭素化合物とはグラ
ファイト（単、多結晶双方を指す）、非晶質カーボン
（非晶質カーボン及び多結晶グラファイトとの混合物を
指す）であり、その膜厚は５００オングストローム以下
が好ましく、より好ましくは３００オングストローム以
下である。

【００５２】５）こうして作成した電子放出素子を通電
フォーミング工程、活性化工程における真空度よりも高
い真空度の雰囲気下において動作駆動させるのがよい。
また、さらに高い真空度の雰囲気下で８０℃〜１５０℃
の加熱後動作駆動させることが望ましい。

【００５３】なお、通電フォーミング工程、活性化処理
した真空度より高い真空度とは、例えば約１０^-6ｔｏｒ
ｒ以上の真空度であり、より好ましくは超高真空系であ
り、新たに炭素及び炭素化合物が導電薄膜上に殆ど堆積
しない真空度である。こうすることによって素子電流Ｉ
ｆ、放出電流Ｉｅを安定化させることが可能になる。

【００５４】図１０は、図６で示した構成を有する素子
の電子放出特性を測定するための測定評価装置の一例を
示す概略構成図である。図１０において図６と同様の符
号は、同一のものを示す。また、１０２は電子放出素子
に素子電圧Ｖｆを印加するための電源、１０１は素子電
極６２，６３間の導電性薄膜６４を流れる素子電流Ｉｆ
を測定するための電流計、１０４は素子の電子放出部よ
り放出される放出電流Ｉｅを捕捉するためのアノード電
極、１０３はアノード電極１０４に電圧を印加するため
の高圧電源、１０５は素子の電子放出部６５より放出さ
れる放出電流Ｉｅを測定するための電流計、１０６は真
空装置、１０７は排気ポンプである。

【００５５】次に、本発明の画像形成装置について述べ
る。

【００５６】画像形成装置に用いられる電子源基板は複
数の表面伝導型電子放出素子を基板上に配列することに
より形成される。

【００５７】表面伝導型電子放出素子の配列の方式には
表面伝導型電子放出素子を並列に配置し、個々の素子の
両端を配線で接続するはしご型配置（以下はしご型配置
電子源基板と呼ぶ）や、表面伝導型電子放出素子の一対
の素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方向配線を接続し
た単純マトリクス配置（以下マトリクス型配置電子源基
板と呼ぶ）が挙げられる。なお、はしご型配置電子源基
板を有する画像形成装置には電子放出素子からの電子の
飛翔を制御する電極である制御電極（グリッド電極）を
必要とする。

【００５８】以下この原理に基づき構成した電子源の構
成について、図１１を用いて説明する。２は電子源基
板、１１１はＸ方向配線、１１２はＹ方向配線、１１３
は表面伝導型電子放出素子、１１４は結線である。な
お、表面伝導型電子放出素子１１３は前述した平面型あ
るいは垂直型どちらであってもよい。

【００５９】同図において、電子源基板２に用いる基板
は前述したガラス基板等であり、用途に応じて形状が適
宜設定される。

【００６０】ｍ本のＸ方向配線１１１は、Ｄｘ１，Ｄｘ
２，・・・・，Ｄｘｍからなり、Ｙ方向配線１１２は、
Ｄｙ１，Ｄｙ２，・・・，Ｄｙｎのｎ本の配線よりな
る。

【００６１】また、多数の表面伝導型素子にほぼ均等な
電圧が供給されるように材料、膜厚、配線幅が適宜設定
される。これらｍ本のＸ方向配線１１１とｎ本のＹ方向
配線１１２間には、不図示の層間絶縁層により電気的に
分離されてマトリック配線を構成する。（ｍ，ｎは、共
に正の整数）不図示の層間絶縁層は、Ｘ方向配線１１１を形成した基
板２の全面あるいは一部に所望の領域で形成される。Ｘ
方向配線１１１とＹ方向配線１１２は、それぞれ外部端
子として引き出される。

【００６２】さらに、表面伝導型放出素子１１３の素子
電極（不図示）が、ｍ本のＸ方向配線１１１とｎ本のＹ
方向配線１１２と、結線１１４によって電気的に接続さ
れている。

【００６３】また、表面伝導型電子放出素子は基板ある
いは不図示の層間絶縁層上のどちらに形成してもよい。

【００６４】また詳しくは後述するが前記Ｘ方向配線１
１１にはＸ方向に配列する表面伝導型放出素子１１３の
行を入力信号に応じて走査するための走査信号を印加す
るための不図示の走査信号発生手段と電気的に接続され
れている。

【００６５】一方、Ｙ方向配線１１２にはＹ方向に配列
する表面伝導型放出素子１１３の列の各列を入力信号に
応じて、変調するための変調信号を印加するための不図
示の変調信号発生手段を電気的に接続されている。

【００６６】さらに表面伝導型電子放出素子に印加され
る駆動電圧は当該素子に印加される走査信号と変調信号
の差電圧として供給されるものである。

【００６７】上記構成において、単純なマトリクス配線
だけで個別の素子を選択して独立に駆動可能になる。

【００６８】次に以上のようにして作成したマトリクス
型配置電子源基板を用いた画像形成装置について、図１
２、図１３及び図１４を用いて説明する。図１２は画像
形成装置の基本構成図であり、図１３は蛍光膜、図１４
はＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示をするための
駆動回路ブロック図を示し、その駆動回路を含む画像形
成装置を表わす。

【００６９】図１２において２は電子放出素子を基板上
に作成した電子源基板、１２５は電子源基板２を固定し
たリアプレート、１はガラス基板１２１の内面の蛍光膜
１２２とメタルバック１２３等により画像形成部材が形
成されたフェースプレート、３は支持枠、１２５はリア
プレートであり、これら部材によって外囲器１２４が構
成される。

【００７０】図１２において１１３は図６における電子
放出部に相当する。１１１，１１２は表面伝導型電子放
出素子の一対の素子電極と接続されたＸ方向配線及びＹ
方向配線である。

【００７１】外囲器１２４は、上述の如くフェースプレ
ート１、支持枠３、リアプレート１２５で構成したが、
リアプレート１２５は主に電子源基板２の強度を補強す
る目的で設けられるため、電子源基板２自体で十分な強
度もつ場合は別体のリアプレート１２５は不要であり、
電子源基板２に直接支持枠３を設け、フェースプレート
１、支持枠３、電子源基板２にて外囲器１２４を構成し
てもよい。

【００７２】図１３中１１は蛍光体である。蛍光体１１
はモノクロームの場合は蛍光体のみからなるが、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等と呼ばれる黒色導電材
１３１と蛍光体１１とで構成される。ブラックストライ
プ、ブラックマトリクスが設けられる目的は、カラー表
示の場合に必要となる三原色蛍光体の各蛍光体１１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１２２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。ブラックストライプの
材料としては、通常よく用いられている黒鉛を主成分と
する材料だけなく、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。

【００７３】ガラス基板１２１に蛍光体を塗布する方法
はモノクローム、カラーによらず、沈澱法や印刷法が用
いられる。

【００７４】また、蛍光膜１２２（図１２）の内面側に
は通常メタルバック１２３（図１２）が設けられる。メ
タルバックの目的は、蛍光体の発光成分のうち内面側へ
向かう光をフェースプレート１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Ａｌ（アルミニウム）を真空蒸着法等で堆積
することにより作製できる。

【００７５】フェースプレート１には、さらに蛍光膜１
２２の導電性を高めるため蛍光膜１２２の外面側に透明
電極（不図示）を設けてもよい。

【００７６】外囲器１２４は不図示の排気管を通じ、１
０^-7ｔｏｒｒ程度の真空度にされ、封止が行われる。ま
た、外囲器１２４の封止後の真空度を維持するためにゲ
ッター処理を行う場合もある。これは外囲器１２４の封
止を行う直前あるいは封止後の抵抗加熱、あるいは高周
波加熱等の加熱法により、外囲器１２４内の所定の位置
（不図示）に予め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、例えば１×１０^-5
ｔｏｒｒ乃至は１×１０^-7ｔｏｒｒの真空度を維持する
ものである。なお、表面伝導型電子放出素子のフォーミ
ング以降の工程は適宜設定される。

【００７７】次にマトリクス型配置電子源基板を用いて
構成した画像形成装置を、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
基づきテレビジョン表示を行うための駆動回路の概略構
成を図１４のブロック図を用いて説明する。１４１は前
記表示パネルであり、また１４２は走査回路、１４３は
制御回路、１４４はシフトレジスタ、１４５はラインメ
モリ、１４６は同期信号分離回路、１４７は変調信号発
生器、Ｖｘ及びＶａは直流電圧源である。

【００７８】以下、各部の機能を説明するがまず表示パ
ネル１４１は端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ及び端子Ｄｏ
ｙ１ないしＤｏｙｎ及び高圧端子Ｈｖを介して外部の電
気回路と接続している。このうち端子ＤｏｘないしＤｏ
ｘｍには前記画像形成装置内に設けられている電子源、
すなわちＭ行Ｎ列の行列状にマトリクス配線された表面
伝導型電子放出素子群を一行（Ｎ素子）ずつ順次駆動し
てゆくための走査信号が印加される。

【００７９】一方、端子Ｄｙ１ないしＤｙｎには前記走
査信号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子
の各素子の出力電子ビームを制御するための変調信号が
印加される。また高圧端子Ｈｖには直流電圧源Ｖａよ
り、例えば１０［ｋＶ］の直流電圧が供給されるが、こ
れは表面伝導型電子放出素子より出力される電子ビーム
に蛍光体を励起するのに十分なエネルギーを付与するた
めの加速電圧である。

【００８０】次に走査回路１４２について説明する。同
回路は内部にＭ個のスイッチング素子を備えるもので
（図中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）、各ス
イッチング素子は直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは０
［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、表
示パネル１４１の端子Ｄｘ１ないしＤｘｍと電気的に接
続するものである。Ｓ１ないしＳｍの各スイッチング素
子は制御回路１４３が出力する制御信号Ｔｓｃａｎに基
づいて動作するものだが実際には例えばＦＥＴのような
スイッチング素子を組み合わせることにより構成するこ
とが可能である。

【００８１】なお、前記直流電圧電源Ｖｘは前記表面伝
導型放出素子の特性（電子放出しきい値電圧）に基づき
走査されていない素子に印加される駆動電圧が電子放出
しきい値電圧以下となるような一定電圧を出力するよう
に設定されている。

【００８２】また制御回路１４３は、外部より入力する
画像信号に基づいて適切な表示が行われるように各部の
動作を整合させる働きをもつものである。次に説明する
同期信号分離回路１４６より送られる同期信号Ｔｓｙｎ
ｃに基づいて各部に対してＴｓｃａｎ，Ｔｓｆｔ及びＴ
ｍｒｙの各制御信号を発生する。

【００８３】同期信号分離回路１４６は、外部から入力
されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から同期信号成分と輝
度信号成分とを分離するための回路で周波数分離（フィ
ルター）回路を用いて構成できるものである。同期信号
分離回路１４６により分離された同期信号は、よく知ら
れるように垂直同期信号と水平同期信号よりなるが、こ
こでは説明の便宜上、Ｔｓｙｎｃ信号として図示した。
一方、前記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成
分は便宜上、ＤＡＴＡ信号と表すが、同信号はシフトレ
ジスタ１４４に入力される。

【００８４】シフトレジスタ１４４は、時系列的にシリ
アルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を、画像の１ライン
毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制
御回路１４３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて
動作する（すなわち、制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジ
スタ１４４のシフトクロックであると言い換えてもよ
い。）。

【００８５】シリアル／パラレル変換された画像１ライ
ン分（電子放出素子Ｎ素子分の駆動データに相当する）
のデータは、Ｉｄ１ないしＩｄｎのＮ個の並列信号とし
て前記シフトレジスタ１４４より出力される。

【００８６】ラインメモリ１４５は画像１ライン分のデ
ータを必要時間の間だけ記憶するための記憶装置であ
り、制御回路１４３より送られる制御信号Ｔｍｒｙにし
たがって、適宜Ｉｄ１ないしＩｄｎの内容を記憶する。
記憶された内容はＩｄ１ないしＩｄｎとして出力され、
変調信号発生器１４７に入力される。

【００８７】変調信号発生器１４７は、前記画像データ
Ｉｄ１ないしＩｄｎの各々に応じて表面伝導型電子放出
素子の各々を適切に駆動変調するための信号源で、その
出力信号は、端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じて表示
パネル１４１内の表面伝導型電子放出素子に印加され
る。

【００８８】本発明に関わる電子放出素子は放出電流Ｉ
ｅに対して以下の基本特性を有している。すなわち、電
子放出には明確な閾値電圧Ｖｔｈがり、Ｖｔｈ以上の電
圧を印加されたときのみ電子放出が生じる。

【００８９】また電子放出閾値以上の電圧に対しては、
素子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化してゆ
く。なお、電子放出素子の材料や構成、製造方法を変え
ることにより電子放出閾値電圧Ｖｔｈの値や印加電圧に
対する放出電流の変化の度合いが変わる場合もあるが、
いずれにしても以下のようなことが言える。

【００９０】すなわち、本素子にパネル状の電圧を印加
する場合、例えば電子放出閾値以下の電圧を印加しても
電子放出は生じないが、電子放出閾値以上の電圧を印加
する場合には電子ビームが出力される。その際、第一に
はパルスの波高値Ｖｍを変化させることにより出力電子
ビームの強度を制御することが可能である。第二には、
パルスの幅Ｐｗを変化させることにより出力される電子
ビームの電荷の総量を制御することが可能である。

【００９１】したがって、入力信号に応じて、電子放出
素子を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅
変調方式等が挙げられる。電圧変調方式を実施するには
変調信号発生器１４７としては一定長さの電圧パルスを
発生するが入力されるデータに応じて適宜パルスの波高
値を変調するような電圧変調方式の回路を用いる。

【００９２】また、パルス幅変調方式を実施するには変
調信号発生器１４７としては、一定の波高値の電圧パル
スを発生するが入力されるデータに応じて適宜電圧パル
スの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用い
るものである。

【００９３】以上に説明した一連の動作により本発明の
画造形形成装置は表示パネル１４１を用いてテレビジョ
ンの表示を行える。なお、上記説明中特に記載になかっ
たがシフトレレジスト１４４やラインメモリ１４５はデ
ジタル信号式のものでもアナログ信号式のもでも差し支
えなく、要は画像信号のシリアル／パラレル変換や記憶
が所定の速度で行われればよい。

【００９４】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路１４６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化
する必要があるが、これには１４６の出力部にＡ／Ｄ変
換器を備えれば可能である。また、これと関連してライ
ンメモリ１４５の出力信号がデジタル信号かアナログ信
号かにより、変調信号発生器１４７に用いられる回路が
若干異なったものとなる。

【００９５】まずデジタル信号の場合について述べる。
電圧変調方式においては変調信号発生器１４７には、例
えばよく知られるＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて
増幅回路等を付け加えればよい。

【００９６】また、パルス幅変調方式の場合、変調信号
発生器１４７には、例えば高速の発振器及び発振器の出
力する波数を計数する計数器（カウンタ）及び計数器の
出力値と前記メモリの出力値を比較する比較器（コンパ
レータ）を組み合わせた回路を用いることにより構成で
きる。必要に応じて、比較器の出力するパルス幅変調さ
れた変調信号を表面伝導型電子放出素子の駆動電圧にま
で電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。

【００９７】次にアナログ信号場合について述べる。電
圧変調方式においては変調信号発生器１４７には、例え
ばよく知られるオペアンプ等を用いた増幅回路を用いれ
ばよく、必要に応じてレベルシフト回路等を付け加えて
もよい。またパルス幅変調方式の場合には、例えばよく
知られた電圧制御発振回路（ＶＣＯ）を用ればよく、必
要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで電
圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。

【００９８】以上のように完成した画像表示装置におい
て、各電子放出素子に、容器外端子Ｄｏｘ１ないしＤｏ
ｘｍ、Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎ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１２３、あるいは透明電極（不図示）に高圧を
印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜１２２に衝突さ
せ、励起・発光させることで画像を表示することができ
る。

【００９９】以上述べた構成は、表示等に用いられる好
適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成であ
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、画像形成装置の用途に適するよう
適宜選択する。また、入力信号として、ＮＴＳＣ方式を
挙げたが、これに限られるものではなく、ＰＡＬ，ＳＥ
ＣＡＭ方式等の諸方式でもよく、また、これよりも、多
数の走査線からなるＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方式を
はじめとする高品位ＴＶ）方式でもよい。

【０１００】次に、前述のはしご型配置電子源基板及び
それを用いた画像形成装置について、図１５、図１６を
用いて説明する。

【０１０１】図１５において、１５１は電子源基板、１
５２は電子放出素子、１５３のＤｘ１〜Ｄｘ１０は、前
記電子放出素子に接続する共通配線である。電子放出素
子１５２は、基板１５１上に、Ｘ方向に並列に複数個配
されている（これを素子行と呼ぶ）。この素子行を複数
個基板上に配置し、はしご型電子源基板となる。各素子
行の共通配線間に適宜駆動電圧を印加することで、各素
子行を独立に駆動することが可能になる。すなわち、電
子ビームを放出させる素子行には、電子放出閾値以上の
電圧を電子ビームを放出させない素子行には、電子放出
閾値以下の電圧を印加すればよい。また、各素子行間の
共通配線Ｄｘ２〜Ｄｘ９を、例えばＤｘ２，Ｄｘ３を同
一配線とするようにしてもよい。

【０１０２】図１６は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置の構造を示すための図である。１６４はグ
リッド電極、１６１は電子が通過するための空孔、１６
２はＤｏｘ１，Ｄｏｘ２，・・・，Ｄｏｘｍよりなる容
器外端子で、１６３はグリッド電極１６４と接続された
Ｇ１，Ｇ２，・・・Ｇｎからなる容器外端子、１５１は
前述のように各素子行間の共通配線を同一配線とした電
子源基板である。なお、図１２、６１１と同一符号は同
一の部材を示す。前述の単純マトリクス配置の画像形成
装置（図１２）との違いは、電子源基板１５１とフェー
スプレート１の間に、グリッド電極１６４を備えている
ことである。

【０１０３】基板１５１とフェースプレート１の中間に
は、グリッド電極１６４が設けられている。グリッド電
極１６４は、表面伝導型放出素子から放出された電子ビ
ームを変調することができるもので、はしご型配置の素
子行と直交して設けられたストライプ状の電極に電子ビ
ームを通過させるため、各素子に対応して１個づつ円形
の空孔１６１が設けられている。グリッドの形状や設置
位置は必ずしも図１６のようなものでなくともよく、開
口としてメッシュ状に多数の通過口を設けることもあ
り、また例えば表面伝導型放出素子の周囲や近傍に設け
てもよい。

【０１０４】容器外端子１６２及びグリッド容器外端子
１６３は、不図示の制御回路と電気的に接続されてい
る。

【０１０５】本画像形成装置では、素子行を１列ずつ順
次駆動（走査）していくのと同期してグリッド電極列に
画像１ライン分の変調信号を同時に印加することのよ
り、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を１
ラインずつ表示することができる。

【０１０６】また、本発明によればテレビジョン放送の
表示装置のみならず、テレビ会議システム、コンピュー
タ等の表示装置に適した画像形成装置を提供することが
できる。さらには、感光性ドラム等で構成された光プリ
ンターとしての画像形成装置としても用いることができ
る。

【０１０７】また電子放出素子として表面伝導型電子放
出素子ばかりでなく、ＭＩＭ型電子放出素子、電界放出
型電子放出素子等の冷陰極電子源にも適用可能である。
さらには熱電子源による画像形成装置にも適用すること
ができる。

【０１０８】

【実施例】

［実施例１］前述のようにして得られた表面伝導型電子
放出素子を有するマトリクス型配置電子源基板（図１）
を用い、表示パネル及び画像形成装置を製作した。

【０１０９】図１は実施例で制作した画像形成装置の構
成を示す図である。同図において１は画像形成部材（不
図示）を搭載したフェースプレートであり、２は電子放
出素子群（不図示）を搭載した電子源基板である。ま
た、３はフェースプレート１の電子源基板２の間に設置
される支持枠であり、フェースプレート１、電子源基板
２及び支持枠３は青板ガラスを切削加工して製作した。
発熱配線８は本実施例ではＡｇペーストである。溶融し
たＡｇペーストを、ディスペンサーまたは印刷ローラー
でフェースプレート１、電子源基板２の上に載せ、焼成
し固着させた後に、発熱配線８に接続される配線９を取
り付けた。

【０１１０】フリットガラス４によって封着・固定さ
れ、表示パネル５を形成している。表示パネル５の底
辺、両側壁からは駆動用回路（不図示）と接続されるグ
リッド電極６を取り出し、上面からは高圧端子７を取り
出している。８はフェースプレートまたは電子源基板上
に配置（不図示）された発熱配線であり、これに接続さ
れる配線９により、電気供給部１０から通電し、発熱配
線８の金属抵抗による発熱により、その熱をフェースプ
レートに選択的に供給する。

【０１１１】発熱配線８は、画像形成装置の駆動時に発
生する、フェースプレート１及び電子源基板２の高温部
以外に配置され、前記高温部以外のフェースプレート１
及び電源基板２上の温度を、前記高温部と同等の温度ま
たは、それ以下の温度まで上昇させる性能をもってお
り、フェースプレート１及び電子源基板２内の温度分布
を、より均一化することで、フェースプレート１及び電
子源基板２の熱応力・熱変形を低減することができた。

【０１１２】以下にフェースプレート１、支持枠３、そ
して電子源基板２からなる製作方法を簡単に示す。詳細
は実施態様に示してある。まず、予め前述の方法により
画像形成部材を搭載した前記フェースプレート１にフリ
ットガラス４をディスペンサーで塗布し、前記支持枠３
を所望の位置に合わせた後に仮焼成、本焼成を行った。
次に、前記電子源基板２に、ディスペンサーでフリット
ガラス４を塗布し、さきに製作した支持枠３とフェース
プレート１について、所定の位置合わせを行い、仮焼
成、本焼成を実施して表示パネルを製作した。

【０１１３】組立工程終了後、上記工程で製作パネル内
を真空状態にするために、排気管（不図示）を介して、
表示パネル内を１０^-7ｔｏｒｒまで真空排気し、排気管
の封止を行った。表示パネルと駆動用回路基板（不図
示）を固定し、最後に、グリッド電極６を駆動用回路基
板（不図示）上のそれぞれ対応する駆動回路と接続し
た。

【０１１４】このようにして得られた画像形成装置を駆
動回路から電気信号を送って駆動し、画像を表示させた
ところ、電子源基板２の中央部の温度が上昇した。更に
発熱配線８に電気供給部１０より通電させ、発熱配線８
に発熱させたところ、電子源基板２の周辺部温度が上昇
した。即ち、本例では部分的な熱分布の制御が可能とな
った。その結果表示パネル構成部材の温度が均一化し、
温度制御装置としての機能が確認できた。そして、長時
間駆動後も画像の劣化や破壊は起こらなかった。

【０１１５】また、従来例で示した放熱板を使用した場
合に比べ、大幅な軽量化が達成された。

【０１１６】［実施例２］前述のようにして得られた表
面伝導型電子放出素子を有するはしご型配置電子源基板
（図１）を用い、画像形成装置を作製した。

【０１１７】図１は実施例で製作した画像形成装置の構
成を示す図である。同図において１は画像形成部材（不
図示）を搭載したフェースプレートであり、２は電子放
出素子群（不図示）を搭載した電子源基板である。ま
た、３はフェースプレート１と電子源基板２の間に設置
される支持枠であり、フェースプレート１、電子源基板
２及び支持枠３は青板ガラスを切削加工して製作した。
発熱配線８は本実施例でＡｇペーストである。溶融した
Ａｇペーストを、ディスペンサーまたは印刷ローラーで
フェースプレート１、電子源基板２の上に載せ、焼成し
固着させた後に、発熱配線８に接続される配線９を取り
付ける。

【０１１８】フリットガラス４によって封着・固定さ
れ、表示パネル５を形成している。表示パネル５の底
辺、両側壁からは駆動用回路（不図示）と接続されるグ
リッド電極６を取り出し、上面からは高圧端子７を取り
出している。８はフェースプレートまたは電子源基板上
に配置（不図示）された発熱配線であり、これに接続さ
れる配線９により、電気供給部１０から通電し、発熱配
線８の金属抵抗による発熱により熱源となり、その熱を
フェースプレートに選択的に供給する。

【０１１９】発熱配線８は、画像形成装置の駆動時に発
生する、フェースプレート１及び電子源基板２の高温部
以外に配置され、前記高温部以外のフェースプレート１
及び電源基板２上の温度を、前記高温部と同等の温度ま
たは、それ以下の温度まで上昇させる性能をもってお
り、フェースプレート１及び電子源基板２内の温度分布
を、より均一化することで、フェースプレート１及び電
子源基板２の熱応力・熱変形を低減することができた。

【０１２０】以下にフェースプレート１、支持枠３、そ
して電子源基板２からなる製作方法を簡単に示す。詳細
は実施態様に示してある。まず、予め前述の方法により
画像形成部材を搭載した前記フェースプレート１にフリ
ットガラス４をディスペンサーで塗布し、前記支持枠３
を所望の位置に合わせた後に仮焼成、本焼成を行った。
次に、前記電源基板２に、ディスペンサーでフリットガ
ラス４を塗布し、さきに製作した支持枠３とフェースプ
レート１について、所定の位置合わせを行い、仮焼成、
本焼成を実施して表示パネルを製作した。

【０１２１】組立工程終了後、上記工程で試作パネル内
を真空状態にするために、排気管（不図示）を介して、
表示パネル内を１０^-7ｔｏｒｒまで真空排気し、排気管
の封止を行った。表示パネルと駆動用回路基板（不図
示）を固定し、最後に、グリッド電極６を駆動用回路基
板（不図示）上のそれぞれ対応する駆動回路と接続し
た。

【０１２２】このようにして得られた画像形成装置を駆
動回路から電気信号を送って駆動し、画像を表示させた
ところ、電子源基板２の中央部温度が上昇した。更に発
熱配線８に電源供給部１０より通電させ発熱配線８に発
熱させたところ、電子源基板２の周辺部温度が上昇し
た。その結果表示パネル構成部材の温度が均一化し、温
度制御装置としての機能が確認できた。そして、長時間
駆動後も画像の劣化や破壊は起こらなかった。また、従
来例で示した放熱板を使用した場合に比べ、大幅な軽量
化が達成された。

【０１２３】

【発明の効果】以上の説明からか明らかなように、本発
明によって放熱効果を減少することなく、軽量で薄型の
画像形成装置を提供することが可能となった。これによ
り、設置場所、設置方法に拘束されない多用途な画像形
成装置を製作できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施態様を示す斜視
図である。

【図２】本発明の画像形成装置の他の実施例を示す斜視
図である。

【図３】本発明の画像形成装置の他の実施例を示す斜視
図である。

【図４】本発明の画像形成装置の他の実施例を示す斜視
図である。

【図５】本発明の画像形成装置のさらに他の実施例を示
す斜視図である。

【図６】本発明に使用される基本的な表面伝導型電子放
出素子の構成を示す模式図である。

【図７】本発明に使用される基本的な垂直表面伝導型電
子放出素子の構成を示す模式図である。

【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に使用される表面
伝導型電子放出素子の製造方法の一例を示す工程図であ
る。

【図９】通電フォーミングの電圧波形の一例を示す図で
ある。

【図１０】電子放出特性を測定するための測定評価装置
の概略構成図である。

【図１１】単純マトリクス配置の電子源の構成図であ
る。

【図１２】本発明の画像形成装置の概略構成図である。

【図１３】図１３（ａ），（ｂ）はそれぞれ蛍光膜の構
成を示す側面断面図及び上面図である。

【図１４】ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行
うための駆動回路のブロック図である。

【図１５】はしご配置の電子源の構成図である。

【図１６】本発明の他の例を示す画像形成装置の概略構
成図である。

【図１７】従来の表面伝導型電子放出素子の上面図であ
る。

【図１８】従来の平面型画像形成装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１フェースプレート２電子源基板３支持枠４フリットガラス５表示パネル６グリッド電極７高圧端子８発熱配線９配線１０電気供給部１１蛍光体２１放熱フィン４１温度センサー４２制御装置５１冷却装置６１基板６２，６３素子電極６４導電性薄膜６５電子放出部７１段差形成部１０１素子電極６２・６３間の導電性薄膜６４を流
れる素子電流Ｉｆを測定するための電流計１０２電子放出素子に素子電圧Ｖｆを印加するため
の電源１０３アノード電極１０４に電圧を印加するための
高圧電源１０４素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉ
ｅを捕捉するためのアノード電極１０５素子の電子放出部６５より放出される放出電
流Ｉｅを測定するための電流計１０６真空装置１０７排気ポンプ１１１Ｘ方向配線１１２Ｙ方向配線１１３表面伝導型電子放出素子１１４結線１２１ガラス基板１２２蛍光膜１２３メタルバック１２４外囲器１２５リアプレート１３１黒色導電材１４１表示パネル１４２走査回路１４３制御回路１４４シフトレジスタ１４５ラインメモリ１４６同期信号分離回路１４７変調信号発生器、Ｖｘ及びＶａ：直流電圧源１５１電子源基板１５２電子放出素子１５３Ｄｘ１〜Ｄｘ１０は前記電子放出素子を配線
するための共通配線１６１電子が通過するための空孔１６２Ｄｏｘ１，Ｄｏｘ２・・・・Ｄｏｘｍよりな
る容器外端子１６３グリッド電極６と接続されたＧ１，Ｇ２，・
・・，Ｇｎからなる容器外端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子放出素子及び該電子放出素子に接続
された配線を搭載した電子源基板と、該電子源基板と対
向して配置されると共に前記電子放出素子から放出され
る電子の照射により画像が形成される画像形成部材を搭
載したフェースプレートと、該フェースプレートと前記
電子源基板との間の支持枠とからなる表示パネルを少な
くとも有する画像形成装置において、少なくとも前記フ
ェースプレート上若しくは前記電子源基板上に形成した
発熱配線に通電し、発熱させるための電気供給部を設け
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記フェースプレート及び前記電子源基
板上に複数の発熱配線部材と該配線部材各々に複数の接
続する電気供給部を有する請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記フェスプレート上または前記電子源
基板上にに温度センサーを有し、該温度センサーより得
られる温度情報に基づき、前記電気供給部の電気供給量
を制御するようにしてなる請求項１または２に記載の画
像形成装置。
【請求項４】前記フェイスプレート上または前記電子
源基板上に温度センサーを有し、該温度センサーにより
得られる温度情報に基づき、前記フェイスプレート上ま
たは前記電子源基板上に配置された画像形成部材の空冷
装置または、電気冷却素子と、供給部の電気供給量を制
御するようにした請求項１乃至３のうちいずれか１項に
記載の画像形成装置。
【請求項５】前記発熱配線への通電により部分的な熱
分布の制御が可能な請求項１に記載の画像形成装置。