JPH09320496A

JPH09320496A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09320496A
Application number: JP12989096A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Tagawa; 昌宏多川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-05-24
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】電子放出素子を配置したリアプレートと、電
子放出素子からの電子により画像を形成する画像形成部
（面）を有するフェースプレートとを支持枠を介して所
定の間隔で対向させた構成を有する画像形成装置におけ
る装置作動時における熱に起因する熱歪の発生による板
部材の変形をより効果的に防止して、装置の薄型化や軽
量化を損なうことなく信頼性を格段に向上させることが
できる構成を提供すること。【解決手段】画像形成装置のフェースプレートとリア
プレートの両方に熱歪防止用の加熱手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子放出素子からの
電子を画像情報に応じて画像形成部材に当てて画像を形
成し表示する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像を形成し表示する装置としてはデレ
ビジョンシステム（以下テレビという）が最も一般的な
ものであったが、最近になって、よりコンパクトで大画
面の画像表示を可能とするものとして、平板型画像形成
装置（平板型表示パネル）が注目されてきている。

【０００３】平板型画像形成装置は、ＣＲＴを用いるテ
レビに比べて大幅な軽量、薄型化が行え、しかもテレビ
よりも大画面での画像形成を可能とし、また設置空間の
広さや美観を損なうことがないという利点を有してい
る。

【０００４】この平板型画像形成装置としては、プラズ
マ放電を用いた方式、電子放出素子を用いた方式、液晶
パネルを用いた方式等種々の方式のものが開発されてい
る。

【０００５】平板型画像形成装置の中では、液晶を用い
た平板型表示装置がＣＲＴに替わって普及してきたが、
自発光型でないためバックライトを持たなければならな
い等の問題点があり、自発光型の表示装置の開発が盛ん
に行われている。自発光型表示装置としては表面伝導型
放出素子を多数配置した電子源と電子源より放出された
電子によって、可視光を発光せしめる蛍光体とを組み合
わせた表示装置である画像形成装置があげられる（例え
ば、ＵＳＰ５０６６８８３）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電子放出型の平板型画
像形成装置は、電子放出素子を搭載したリアプレート
と、該リアプレートと対向して配置されると共に該電子
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
ェースプレートと該リアプレートの間隔を規定し、これ
らのプレートとともに前記電子放出素子及び画像形成部
材を内包する減圧空間を形成する支持枠とからなる表示
パネルを有するものが一般的である。この平板型画像形
成装置は、多数の電子放出素子の基板への配置が容易で
あり、画面の大面積化や薄型化が容易であるという利点
を有する。

【０００７】しかし、フェースプレートの有する画像形
成部材への電子の衝突等による発熱によって装置を形成
する板部材に熱歪による変形が生じる場合があり、この
熱歪の発生は、装置を大型化・薄型化した場合により顕
著になる傾向にある。このような熱歪による変形は、フ
ェースプレートに設けられた画像形成部材への電子の正
確な位置への衝突に狂いを生じさせるなどの問題の原因
となり、装置の信頼性を低下させる。

【０００８】これまでの画像形成装置では、表示パネル
等の放熱に関して、自然放熱や強制空冷などの一般的な
方法が用いられてきた。

【０００９】しかしながら、装置の大型化・薄型化に伴
い、このような自然放熱や強制空冷のような一般的な方
法では、（１）表示パネルの効率的な冷却が行なえず、
駆動に伴い電子源基板配線の発熱および、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、表示パネル内に熱歪が発生し、装置
としての信頼性が低くなる、（２）表示パネル用の放熱
フィンや空冷ファンなどの設置用スペースが薄型化の妨
げになる、などの問題があった。

【００１０】かかる問題を解決する方法としては、蛍光
体を塗布した前面ガラス容器にヒーターを設けて温度を
コントロールする方法が知られている（例えば特開平１
−１７３５５４号公報）。しかしながら、本発明者らの
検討によれば、画像形成面を有する前面を構成する部材
にのみ熱歪防止用の加熱手段を設けた構成では、熱歪の
発生防止効果をより向上させるには限界があった。

【００１１】すなわち、電子放出方式を採用した平板型
画像形成装置ではフェースプレートの発熱の他に、電子
放出素子の発熱によりリアプレートに熱歪が生じる場合
があり、この熱歪により生じたリアプレートの変形が電
子放出素子の配置位置に狂いを生じさせるなどの問題が
あった。

【００１２】本発明の目的は、画像形成装置、特に電子
放出方式を採用した平板型画像形成装置における上記の
熱歪による板部材の変形をより効果的に防止して、装置
の信頼性を格段に向上させることができる構成を提供す
ることにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得る本
発明の画像形成装置は、電子放出素子を搭載したリアプ
レートと、該リアプレートと対向して配置されると共に
該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該リアプレートの間隔を規定
し、これらのプレートとともに前記電子放出素子及び画
像形成部材を内包する減圧空間を形成する支持枠とから
なる表示パネルを有する画像形成装置において、該フェ
ースプレート及び該リアプレートに加熱手段を設けたこ
とを特徴とする。

【００１４】本発明によれば、フェースプレートとリア
プレートとの両方に熱歪発生防止用の加熱手段が設けら
れており、装置内部での熱発生に起因する熱歪によって
発生する板部材等の変形をより効果的に防止することが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置におけるフ
ェースプレート及びリアプレートの加熱手段としては、
種々の構成のものが利用できるが、装置の大型化や薄型
化の障害とならない構成を有するものが好ましい。その
ようなものとしては、例えば、通電により発熱する材料
を薄膜化た構成や、すでに用いられている電気部品の中
で、その作動時において発熱するものを、効率良く再配
置して加熱手段として用いる方法が、新たな設置スペー
スの確保の必要がなく好適である。

【００１６】薄膜化が可能な通電により加熱する材料と
しては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｆｅ及びＳｎ
等の金属を挙げることができる。加熱用の薄膜の膜厚、
形状、設置位置等は用いる画像形成装置の構成に応じ
て、本発明の目的、効果が達成できるように適宜選択さ
れる。これらの金属の薄膜を加熱手段として利用する場
合の薄膜の形成は、例えば、真空蒸着法、印刷法、スパ
ッタ法等を用いて行うことができる。簡便な方法として
は、溶融した金属ペーストを、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またはリアプレート上に
所定の形状で載せてから焼成し固着させる方法が採用で
きる。薄膜への配線の形成には、導電性の金属等を所定
のパターンでプレート上に設ける通常の方法が利用でき
る。加熱用の薄膜の複数を設け、各薄膜を独立して作動
させることで、より精密な温度コントロールが可能とな
り、熱歪防止効果を一層向上させることができる。

【００１７】電気部品を加熱手段として用いる場合は、
例えば、大電流が加わる部品（素子）、高圧が加わる部
品、スイッチングを行う部品（素子）等を利用でき、こ
れらとこれらに接続される熱伝導性部材の少なくとも一
部を加熱しようとする部位に配置する。なお、信号処理
をする部品（素子）や基準信号を作る部品（素子）など
の比較的発熱の少ない、あるいは発熱しない部品はこれ
には含まれない。

【００１８】加熱手段の設置位置としては、例えば、フ
ェースプレート及びリアプレートにおける装置の作動に
伴う発熱によって加熱される部分以外の部分とされ、こ
の加熱手段による同一プレートにおける温度分布の均一
化により熱歪の発生が防止される。

【００１９】本発明においては、リアプレートを、支持
枠の外周より突出する面積を有する構成とし、この突出
部に加熱手段を設けてもよい。更に、このような突出部
とともに支持枠外壁にも加熱手段を設けることで、熱歪
防止効果を更に向上させることができる。また、フェー
スプート及びリアプレートの少なくも一方に、温度セン
サーを配置し、該温度センサーより得られる温度情報に
基づき加熱手段を制御して、より効率の良い温度管理に
よる熱歪の防止を行うことができる。また、放熱フィン
や空冷ファンを減少させることができ、しかも熱歪防止
用の加熱手段として設置スペースの増大を伴わない構成
のものを用いれば、小型化・薄型化・軽量化が可能で、
しかも信頼性の向上した画像形成装置を提供することが
できる。

【００２０】本発明の画像形成装置としては、構造が単
純であり、製法が容易な表面伝導型電子放出素子を有す
るものが好適であり、特に、フェースプレートとリアプ
レートが近接して設けられる構造のものについて本発明
の加熱手段による熱歪防止のための構成は極め効果的で
ある。

【００２１】本発明で用いることのできる表面伝導型電
子放出素子の基本的な構成には大別して、平面型及び垂
直型の２つがある。

【００２２】まず、平面型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。図１３は、平面型表面伝導型電子放出素
子の構成を示す模式図であり、図１３（ａ）は平面図、
図１３（ｂ）は断面図である。図１３において１３１は
基板、１３２と１３３は素子電極、１３４は導電性薄
膜、１３５は電子放出部である。

【００２３】基板１３１としては、石英ガラス、Ｎａ等
の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、スパ
ッタ法等によりＳｉＯ₂を堆積させたガラス基板及びア
ルミナ等のセラミックス基板等を用いることができる。

【００２４】対向する素子電極１３２、１３３の材料と
しては、一般的な導電材料を用いることができ、Ｎｉ、
Ｃｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ
等の金属或は合金及びＰｄ、Ａｓ、Ａｇ、Ａｕ、ＲｕＯ
₂、Ｐｄ−Ａｇ等の金属或は金属酸化物とガラス等から
構成される印刷導体、Ｉｎ₂Ｏ₃−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選択すること
ができる。

【００２５】素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷ、導電性
薄膜１３４の形状等は、応用される形態等を考慮して、
設計される。素子電極間隔Ｌは、好ましくは数千Åから
数百μｍの範囲であり、より好ましくは素子電極間に印
加する電圧等を考慮して１μｍから１００μｍの範囲で
ある。

【００２６】素子電極長さＷは、電極の抵抗値、電子放
出特性を考慮して、数μｍから数百μｍの範囲である。
素子電極１３２、１３３の膜厚ｄは、１００Åから１μ
ｍの範囲である。

【００２７】尚、図１３に示した構成だけでなく、基板
１３１上に、導電性薄膜１３４、対向する素子電極１３
２、１３３の順に積層した構成とすることもできる。

【００２８】導電性薄膜１３４に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を用いるの
が好ましい。その膜厚は素子電極１３２、１３３へのス
テップカバレージ、素子電極１３２、１３３間の抵抗値
及び後述するフォーミング条件等を考慮して適宜設定さ
れるが、通常は数Åから数千Åの範囲とするのが好まし
く、より好ましくは１０Åより５００Åの範囲とするの
が良い。その抵抗値は、Ｒｓが１×１０⁺²から１×１０
⁺⁷Ωの値である。なおＲｓは、厚さがｔ、幅がｗで長さ
がｌの薄膜の抵抗Ｒを、Ｒ＝Ｒｓ（ｌ／ｗ）とおいたと
きに現れる値で、薄膜材料の抵抗率をρとするとＲｓ＝
ρ／ｔで表される。本願明細書において、フォーミング
処理について通電処理を例に挙げて説明するが、フォー
ミング処理はこれに限られるものではなく、膜に亀裂を
生じさせて高抵抗状態を形成する方法であればいかなる
方法でも良い。

【００２９】導電性薄膜１３４を構成する材料はＰｄ、
Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆ
ｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ、Ｓ
ｎＯ ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＰｂＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃等の酸化物、Ｈｆ
Ｂ₂、ＺｒＢ₂、ＬａＢ₆、ＣｅＢ₆、ＹＢ₄、ＧｄＢ₄等の
硼化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、ＳｉＣ、Ｗ
Ｃ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の窒化物、Ｓ
ｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン等の中から適宜選択され
る。

【００３０】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、その微細構造は、微粒子が個々に分
散配置した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるいは
重なり合った状態（いくつかの微粒子が集合し、全体と
して島状構造を形成している場合も含む）をとってい
る。微粒子の粒径は、数Åから１μｍの範囲、好ましく
は１０Åから２００Åの範囲である。

【００３１】電子放出部１３５は、導電性薄膜１３４の
一部に形成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性
薄膜１３４の膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォー
ミング等の手法等に依存したものとなる。電子放出部１
３５の内部には、１０００Å以下の粒径の導電性微粒子
を含む場合もある。この導電性微粒子は、導電性薄膜１
３４を構成する材料の元素の一部、あるいは全ての元素
を含有するものとなる。電子放出部１３５及びその近傍
の導電性薄膜１３４には、炭素あるいは炭素化合物を含
む場合もある。

【００３２】次に、垂直型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。図１４は、垂直型表面伝導型電子放出素
子の一例を示す模式図である。図１４においては、図１
３に示した部位と同じ部位には図１３に付した符号と同
一の符号を付している。１３６は、段差形成部である。
基板１３１、素子電極１３２及び１３３、導電性薄膜１
３４、電子放出部１３５は、前述した平面型表面伝導型
電子放出素子の場合と同様の材料で構成することができ
る。段差形成部１３６は、真空蒸着法、印刷法、スパッ
タ法等で形成されたＳｉＯ₂等の絶縁性材料で構成する
ことができる。段差形成部１３６の膜厚は、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に対応
し、数千Åから数十μｍの範囲とすることができる。こ
の膜厚は、段差形成部の製法及び素子電極間に印加する
電圧を考慮して設定されるが、数百Åから数μｍの範囲
が好ましい。

【００３３】導電性薄膜１３４は、素子電極１３２及び
１３３と段差形成部１３６作成後に、該素子電極１３
２、１３３の上に積層される。電子放出部１３５は、図
１４においては、段差形成部１３６に形成されている
が、作成条件、フォーミング条件等に依存し、形状、位
置ともこれに限られるものでない。

【００３４】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あるが、その一例を図１５に模式
的に示す。以下、図１３及び図１５を参照しながら製造
方法の一例について説明する。図１５においても、図１
３に示した部位と同じ部位には図１３に付した符号と同
一の符号を付している。１）基板１３１を洗剤、純水および有機溶剤等を用いて
十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等により素子電
極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフィー技術を用
いて基板１３１上に素子電極１３２、１３３を形成する
（図１５（ａ））。２）素子電極１３２、１３３を設けた基板１３１に、有
機金属溶液を塗布して、有機金属薄膜を形成する。有機
金属溶液には、前述の導電性膜１３４の材料の金属を主
元素とする有機金属化合物の溶液を用いることができ
る。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１３４を形
成する（図１５（ｂ））。ここでは、有機金属溶液の塗
布法を挙げて説明したが、導電性薄膜１３４の形成法は
これに限られるものでなく、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
ンナー法等を用いることもできる。３）つづいて、フォーミング処理を施す。このフォーミ
ング処理方法の一例として通電処理による方法を説明す
る。素子電極１３２、１３３間に、不図示の電源を用い
て、通電を行うと、導電性薄膜１３４の部位に、構造の
変化した電子放出部１３５が形成される（図１５
（ｃ））。通電フォーミングによれば導電性薄膜１３４
に局所的に破壊、変形もしくは変質等の構造変化した部
位が形成される。該部位が電子放出部１３５となる。通
電フォーミングの電圧波形の例を図１６に示す。

【００３５】電圧波形は、パルス波形が、好ましい。こ
れにはパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印
加する図１６（ａ）に示した手法と、パルス波高値を増
加させながら電圧パルスを印加する図１６（ｂ）に示し
た手法がある。

【００３６】図１６（ａ）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る。通常Ｔ１は１μｓ
〜１０ｍｓ、Ｔ２は、１０μｓ〜１００ｍｓの範囲で設
定される。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形態に応じて適宜
選択される。このような条件のもと、例えば、数秒から
数十分間電圧を印加する。パルス波形は三角波に限定さ
れるものではなく、矩形波など所望の波形を採用するこ
とができる。

【００３７】図１６（ｂ）におけるＴ１及びＴ２は、図
１６（ａ）に示したのと同様とすることができる。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ステップ程度づつ増加させることができ
る。通電フォーミング処理の終了は、パルス間隔Ｔ２中
に、導電性薄膜１３４を局所的に破壊、変形しない程度
の電圧を印加し、電流を測定して検知することができ
る。例えば０．１Ｖ程度の電圧印加により流れる素子電
流を測定し、抵抗値を求めて、１ＭΩ以上の抵抗を示し
た時、通電フォーミングを終了させる。４）フォーミングを終えた素子に活性化処理を施すのが
好ましい。活性化処理を施すことにより、素子電流Ｉ
ｆ、放出電流Ｉｅが著しく変化する。

【００３８】活性化処理は、例えば有機物質のガスを含
有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パルス
の印加を繰り返すことで行うことができる。この雰囲気
は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用い
て真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機
ガスを利用して形成することができる他、イオンポンプ
などにより一旦十分に排気した真空中に適当な有機物質
のガスを導入することによっても得られる。このときの
好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空
容器の形状や、有機物質の種類などにより異なるため場
合に応じ適宜設定される。適当な有機物質としては、ア
ルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香
族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン
類、アミン類、フェノール、カルボン酸、スルホン酸等
の有機酸類等を挙げることが出来、具体的には、メタ
ン、エタン、プロパンなどＣ_nＨ_2n+2で表される飽和炭
化水素、エチレン、プロピレンなどＣ_nＨ_2n等の組成式
で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタ
ノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアルデ
ヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミン、
エチルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸
等が使用できる。この処理により雰囲気中に存在する有
機物質から炭素あるいは炭素化合物が素子上に堆積し、
素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが、著しく変化する。

【００３９】活性化工程の終了判定は、素子電流Ｉｆと
放出電流Ｉｅを測定しながら行う。なおパルス幅、パル
ス間隔、パルス波高値などは適宜設定される。

【００４０】炭素あるいは炭素化合物とは、ＨＯＰＧ
（ＨｉｇｈｌｙＯｒｉｅｎｔｅｄＰｙｒｏｌｙｔｉｃ
Ｇｒａｐｈｉｔｅ）、ＰＧ（ＰｙｒｏｌｙｔｉｃＧ
ｒａｐｈｉｔｅ）、ＧＣ（ＧｌａｓｓｙＣａｒｂｏ
ｎ）などのグラファイトが挙げられ（ＨＯＰＧはほぼ完
全な結晶構造をもつグラファイト、ＰＧは結晶粒が２０
０Å程度で結晶構造がやや乱れたグラファイト、ＧＣは
結晶粒が２０Å程度で結晶構造の乱れがさらに大きくな
ったものを指す。）、非晶質カーボン（アモルファスカ
ーボン及びアモルファスカーボンと前記グラファイトの
微結晶の混合物を含むカーボン）であり、その膜厚は５
００Å以下にするのが好ましく、３００Å以下であれば
より好ましい。５）活性化工程を経て得られた電子放出素子は、安定化
処理を行うことが好ましい。この処理は真空容器内の有
機物質の分圧が、１×１０^-8ｔｏｒｒ以下、望ましくは
１×１０^-10ｔｏｒｒ以下で行なうのが良い。真空容器
内の圧力は、１０^- ^6.5〜１０^-7ｔｏｒｒが好ましく、特
に１×１０^-8ｔｏｒｒ以下が好ましい。真空容器を排気
する真空排気装置は、装置から発生するオイルが素子の
特性に影響を与えないように、オイルを使用しないもの
を用いるのが好ましい。具体的にはソープションポン
プ、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げることが出来
る。さらに真空容器内を排気するときには、真空容器全
体を加熱して真空容器内壁や電子放出素子に吸着した有
機物質分子を排気しやすくするのが好ましい。このとき
の加熱した状態での真空排気条件は、８０〜２００℃で
５時間以上が望ましいが、特にこの条件に限るものでは
なく、真空容器の大きさや形状、電子放出素子の構成な
どの諸条件により変化する。なお、上記有機物質の分圧
測定は質量分析装置により質量数が１０〜２００の炭素
と水素を主成分とする有機分子の分圧を測定し、それら
の分圧を積算することにより求める。

【００４１】安定化工程を経た後の、駆動時の雰囲気
は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な
特性を維持することが出来る。

【００４２】このような真空雰囲気を採用することによ
り、新たな炭素あるいは炭素化合物の堆積を抑制でき、
結果として素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅが安定する。

【００４３】電子放出素子の配列については種々のもの
が採用できる。

【００４４】一例として、並列に配置した多数の電子放
出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を多数
個配し（行方向と呼ぶ）、この配線と直交する方向（列
方向と呼ぶ）で該電子放出素子の上方に配した制御電極
（グリッドとも呼ぶ）により、電子放出素子からの電子
を制御駆動するはしご状配置のものがある。これとは別
に、電子放出素子をＸ方向及びＹ方向に行列状に複数個
配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極の一
方を、Ｘ方向の配線に共通に接続し、同じ列に配された
複数の電子放出素子の電極の他方を、Ｙ方向の配線に共
通に接続するものが挙げられる。このようなものは所謂
単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス配置に
ついて以下に詳述する。

【００４５】電子放出素子を複数個マトリクス状に配し
て得られる電子源基板について、図１７を用いて説明す
る。図１７において、１７１は電子源基板、１７２はＸ
方向配線、１７３はＹ方向配線である。１７４は表面伝
導型電子放出素子、１７５は結線である。尚、表面伝導
型電子放出素子１７４は、前述した平面型あるいは垂直
型のどちらであってもよい。

【００４６】ｍ本のＸ方向配線１７２は、Ｄｘ１、Ｄｘ
２、・・・Ｄｘｍからなり、真空蒸着法、印刷法、スパ
ッタ法等を用いて形成された導電性金属等で構成するこ
とができる。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設計され
る。Ｙ方向配線１７３は、Ｄｙ１、Ｄｙ２、・・・Ｄｙ
ｎのｎ本の配線よりなり、Ｘ方向配線１７２と同様に形
成される。これらｍ本のＸ方向配線１７２とｎ本のＹ方
向配線１７３との間には、不図示の層間絶縁層が設けら
れており、両者を電気的に分離している（ｍ、ｎは共に
正の整数）。

【００４７】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等を用いて形成されたＳｉＯ₂等で構成
される。例えば、Ｘ方向配線１７２を形成した基板１７
１の全面或は一部に所望の形状で形成され、特にＸ方向
配線１７２とＹ方向配線１７３の交差部の電位差に耐え
得るように膜厚、材料、製法が設定される。Ｘ方向配線
１７２とＹ方向配線１７３は、それぞれ外部端子として
引き出されている。

【００４８】表面伝導型放出素子１７４を構成する一対
の電極（不図示）は、ｍ本のＸ方向配線１７２とｎ本の
Ｙ方向配線１７３と導電性金属等からなる結線１７５に
よって電気的に接続されている。

【００４９】配線１７２と配線１７３を構成する材料、
結線１７５を構成する材料及び一対の素子電極を構成す
る材料は、その構成元素の一部あるいは全部が同一であ
っても、またそれぞれ異なってもよい。これら材料は、
例えば前述の素子電極の材料より適宜選択される。素子
電極を構成する材料と配線材料が同一である場合には、
素子電極に接続した配線は素子電極ということもでき
る。

【００５０】Ｘ方向配線１７２には、Ｘ方向に配列した
表面伝導型放出素子１７４の行を、選択するための走査
信号を印加する不図示の走査信号印加手段が接続され
る。一方、Ｙ方向配線１７３にはＹ方向に配列した表面
伝導型放出素子１７４の各列を入力信号に応じて、変調
するための不図示の変調信号発生手段が接続される。各
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。

【００５１】上記構成においては、単純なマトリクス配
線を用いて、個別の素子を選択し、独立に駆動可能とす
ることができる。

【００５２】このような単純マトリクス配置の電子源を
用いて構成した画像形成装置について、図１８と図１９
及び図２０を用いて説明する。図１８は画像形成装置の
表示パネルの一例を示す模式図であり、図１９は、図１
８の画像形成装置に使用される蛍光膜の模式図である。
図２０はＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行な
うための駆動回路の一例を示すブロック図である。

【００５３】図１８において１７１は電子放出素子を複
数配した電子源基板、１８１は電子源基板１７１を固定
したリアプレート、１８６はガラス基板１８３の内面に
蛍光膜１８４とメタルバック１８５等が形成されたフェ
ースプレートである。１８２は、支持枠であり該支持枠
１８２には、リアプレート１８１、フェースプレート１
８６がフリットガラス等を用いて接続されている。１８
８は外囲器であり、例えば大気中あるいは窒素中で４０
０〜５００度の温度範囲で１０分以上焼成され、封着さ
れる。

【００５４】１７４は、図１３における電子放出部に相
当する。１７２、１７３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。

【００５５】外囲器１８８は、上述の如く、フェースプ
レート１８６、支持枠１８２、リアプレート１８１で構
成される。リアプレート１８１は主に電子源基板１７１
の強度を補強する目的で設けられるため、電子源基板１
７１自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート
１８１は不要とすることができる。即ち、基板１７１に
直接支持枠１８２を封着し、フェースプレート１８６、
支持枠１８２及び基板１７１で外囲器１８８を構成して
も良い。一方、フェースプレート１８６、リアプレート
１８１間に、スペーサー（耐大気圧支持部材）とよばれ
る不図示の支持体を設置することにより、大気圧に対し
て十分な強度をもつ外囲器１８８を構成することもでき
る。

【００５６】図１９は、蛍光膜を示す模式図である。蛍
光膜１８４はモノクロームの場合は蛍光体のみから構成
することができる。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部材１９１と蛍光体１９２とから
構成することができる。ブラックストライプ、ブラック
マトリクスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要と
なる三原色蛍光体の各蛍光体１９２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、外光反射
によるコントラストの低下を抑制することにある。ブラ
ックストライプの材料としては、通常用いられている黒
鉛を主成分とする材料の他、光の透過及び反射が少ない
材料であれば、これを用いることができる。

【００５７】ガラス基板１９３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、印刷法等
が採用できる。蛍光膜１８４の内面側には、通常メタル
バック１８５が設けられる。メタルバックを設ける目的
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１８６側へ鏡面反射させることにより輝度を向上させ
ること、電子ビーム加速電圧を印加するための電極とし
て作用させること、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蛍光体を保護すること等である。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を真空蒸着等を用いて堆積させることで
作製できる。

【００５８】フェースプレート１８６には、更に蛍光膜
１８４の導電性を高めるため、蛍光膜１８４の外面側
（ガラス基板１８３側）に透明電極（不図示）を設けて
もよい。

【００５９】前述の封着を行う際には、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る必要があり、
十分な位置合わせが不可欠となる。

【００６０】図１８に示した画像形成装置は、例えば以
下のようにして製造される。外囲器１８８は、前述の安
定化工程と同様に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、
ソープションポンプなどのオイルを使用しない排気装置
により不図示の排気管を通じて排気し、１×１０^-7ｔｏ
ｒｒ程度の真空度の有機物質の十分少ない雰囲気にした
後、封止される。外囲器１８８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こともできる。これ
は、外囲器１８８の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を用いた加熱により、外
囲器１８８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、たとえば１×１０^-5ないしは１×１０^-7ｔｏｒｒの
真空度を維持するものである。

【００６１】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行う為の駆動回路の構成例
について、図２０を用いて説明する。図２０において、
２０１は画像表示表示パネル、２０２は走査回路、２０
３は制御回路、２０４はシフトレジスタである。２０５
はラインメモリ、２０６は同期信号分離回路、２０７は
変調信号発生器、ＶｘおよびＶａは直流電圧源である。

【００６２】表示パネル２０１は、端子Ｄｏｘ１乃至Ｄ
ｏｘｍ、端子Ｄｏｙ１乃至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。端子Ｄｏｘ１
乃至Ｄｏｘｍには、表示パネル内に設けられている電子
源、即ち、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
する為の走査信号が印加される。

【００６３】端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎ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為の変調信号が印加
される。高圧端子Ｈｖには、直流電圧源Ｖａより、例え
ば１０ｋＶの直流電圧が供給されるが、これは表面伝導
型電子放出素子から放出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為の加速電圧で
ある。

【００６４】走査回路２０２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たもので（図
中、Ｓ１ないしＳｍで模式的に示している）ある。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
０Ｖ（グランドレベル）のいずれか一方を選択し、表示
パネル２０１の端子Ｄｏｘ１乃至Ｄｏｘｍと電気的に接
続される。Ｓ１乃至Ｓｍの各スイッチング素子は、制御
回路２０３が出力する制御信号Ｔｓｃａｎに基づいて動
作するものであり、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できる。

【００６５】直流電圧源Ｖｘは、本例の場合には表面伝
導型電子放出素子の特性（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
よう設定されている。

【００６６】制御回路２０３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なわれるように各部の動
作を整合させる機能を有する。制御回路２０３は、同期
信号分離回路２０６より送られる同期信号Ｔｓｙｎｃに
基づいて、各部に対してＴｓｃａｎおよびＴｓｆｔおよ
びＴｍｒｙの各制御信号を発生する。

【００６７】同期信号分離回路２０６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為の回路で、一般的な周波数分
離（フィルター）回路等を用いて構成できる。同期信号
分離回路２０６により分離された同期信号は、垂直同期
信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜上
Ｔｓｙｎｃ信号として図示した。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
した。該ＤＡＴＡ信号はシフトレジスタ２０４に入力さ
れる。

【００６８】シフトレジスタ２０４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２０３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて
動作する（即ち、制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジスタ
２０４のシフトクロックであるということもできる）。
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）のデータは、Ｉｄ
１乃至Ｉｄｎのｎ個の並列信号として前記シフトレジス
タ２０４より出力される。

【００６９】ラインメモリ２０５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為の記憶装置であ
り、制御回路２０３より送られる制御信号Ｔｍｒｙに従
って適宜Ｉｄ１乃至Ｉｄｎの内容を記憶する。記憶され
た内容は、Ｉ’ｄ１乃至Ｉ’ｄｎとして出力され、変調
信号発生器２０７に入力される。

【００７０】変調信号発生器２０７は、画像データＩ’
ｄ１乃至Ｉ’ｄｎ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為の信号源で、その出力
信号は、端子Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎを通じて表示パネル
２０１内の表面伝導型電子放出素子に印加される。

【００７１】電子放出素子は放出電流Ｉｅに対して以下
の基本特性を有している。即ち、電子放出には明確なし
きい値電圧Ｖｔｈがあり、Ｖｔｈ以上の電圧を印加され
た時のみ電子放出が生じる。電子放出しきい値以上の電
圧に対しては、素子への印加電圧の変化に応じて放出電
流も変化する。このことから、本素子にパルス状の電圧
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、
パルスの波高値Ｖｍを変化させる事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。また、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。従って、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採用できる。電圧
変調方式を実施するに際しては、変調信号発生器２０７
として、一定長さの電圧パルスを発生し、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ことができる。

【００７２】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器２０７として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、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
ことができる。

【００７３】シフトレジスタ２０４やラインメモリ２０
５は、デジタル信号式のものをもアナログ信号式のもの
をも採用できる。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なわれれば良いからである。

【００７４】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路２０６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２０６の出力部にＡ／Ｄ変
換器を設ければ良い。これに関連してラインメモリ２０
５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２０７に用いられる回路が若干異なった
ものとなる。即ち、デジタル信号を用いた電圧変調方式
の場合、変調信号発生器２０７には、例えばＤ／Ａ変換
回路を用い、必要に応じて増幅回路などを付加する。パ
ルス幅変調方式の場合、変調信号発生器２０７には、例
えば高速の発振器および発振器の出力する波数を計数す
る計数器（カウンタ）およ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
せた回路を用いる。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加するこ
ともできる。

【００７５】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器２０７には、例えばオペアンプなど
を用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフ
ト回路などを付加することもできる。パルス幅変調方式
の場合には、例えば、電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を
採用でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動
電圧まで電圧増幅するための増幅器を付加することもで
きる。

【００７６】このような構成をとり得る画像表示装置に
おいては、各電子放出素子に、容器外端子Ｄｏｘ１乃至
Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙ１乃至Ｄｏｙｎを介して電圧を印加す
ることにより、電子放出が生ずる。高圧端子Ｈｖを介し
てメタルバック１８５、あるいは透明電極（不図示）に
高圧を印加し、電子ビームを加速する。加速された電子
は、蛍光膜１８４に衝突し、発光が生じて画像が形成さ
れる。

【００７７】ここで述べた画像形成装置の構成は一例で
あり、種々の変形が可能である。入力信号については、
ＮＴＳＣ方式を挙げたが入力信号はこれに限られるもの
ではなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式など他、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）方式をも採用できる。

【００７８】次に、はしご型配置の電子源及び画像形成
装置について図２１及び図２２を用いて説明する。

【００７９】図２１は、はしご型配置の電子源の一例を
示す模式図である。図２１において、２１０は電子源基
板、２１１は電子放出素子である。２１２、Ｄｘ１〜Ｄ
ｘ１０は、電子放出素子２１１を接続するための共通配
線である。電子放出素子２１１は、基板２１０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）。この素子行が複数個配されて、電子源を構成して
いる。各素子行の共通配線間に駆動電圧を印加すること
で、各素子行を独立に駆動させることができる。即ち、
電子ビームを放出させたい素子行には、電子放出しきい
値以上の電圧を、電子ビームを放出しない素子行には、
電子放出しきい値以下の電圧を印加する。各素子行間の
共通配線Ｄｘ２〜Ｄｘ９は、例えばＤｘ２、Ｄｘ３を同
一配線とすることもできる。

【００８０】図２２は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置におけるパネル構造の一例を示す模式図で
ある。２２０はグリッド電極、２２１は電子が通過する
ため開口、２２２はＤｏｘ１、Ｄｏｘ２、・・・Ｄｏｘ
ｍよりなる容器外端子である。２２３は、グリッド電極
２２０と接続されたＧ１、Ｇ２、・・・Ｇｎからなる容
器外端子、２１０は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。図２２においては、図１８、図
２１に示した部位と同じ部位には、これらの図に付した
のと同一の符号を付している。ここに示した画像形成装
置と、図１８に示した単純マトリクス配置の画像形成装
置との大きな違いは、電子源基板２１０とフェースプレ
ート１８６の間にグリッド電極２２０を備えているか否
かである。

【００８１】図２２においては、基板２１０とフェース
プレート１８６の間には、グリッド電極２２０が設けら
れている。グリッド電極２２０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ためのものであ
り、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個ずつ円形の開口２２１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２２に示したも
のに限定されるものではない。例えば、開口としてメッ
シュ状に多数の通過口を設けることもでき、グリッドを
表面伝導型放出素子の周囲や近傍に設けることもでき
る。

【００８２】容器外端子２２２およびグリッド容器外端
子２２３は、不図示の制御回路と電気的に接続されてい
る。

【００８３】本例の画像形成装置では、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。これ
により、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。

【００８４】この画像形成装置は、テレビジョン放送の
表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等の表
示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成された光プリ
ンターとしての画像形成装置等としても用いることがで
きる。

【００８５】また電子放出素子として表面伝導型電子放
出素子ばかりではなく、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。更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。

【００８６】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳しく説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【００８７】実施例１本発明の一実施例における要部を図１〜３に示す。図１
は表示パネルユニットの表示パネルと電気回路基板の関
係を示す図であり、１は表示パネルユニット、１０は表
示パネル、２は青板ガラスからなるフェースプレート、
２０は蛍光体が形成されているフェースプレート２上の
画像形成部、３は青板ガラスからなるリアプレート、３
０は前述の電子放出素子が形成されているリアプレート
３上の電子放出素子部、４は青板ガラスからなる枠、６
は電子放出素子を駆動する電気回路が形成されている電
気回路基板、７は電子放出素子駆動時に発熱するトラン
ジスタなどの発熱性電気部品、８はその他の比較的発熱
の少ない、あるいは発熱のない非発熱性電気部品であ
る。

【００８８】１１はフェースプレートに配置された発熱
材の薄膜からなる発熱配線であり、これに接続される電
気供給配線１２により、電気供給部１３から通電し、発
熱配線１１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。発熱配線
１１として本実施例では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の上にのせ、
焼成し固着させたものを用い、これに、通常の配線用材
料からなる電気供給配線１２が接続される。この発熱配
線１１に通電するために電源供給部１３としては、装置
内部に配置した電源や、装置外部の電源を装置の構成に
応じて選択すればよい。

【００８９】図２は表示パネルユニットの平面図であ
り、図３は表示パネルユニット図１のＡ−Ａ断面図であ
る。

【００９０】これらの図において、５はフレキシブル基
板からなる配線、９は電気部品７の熱を効率よくリアプ
レートに伝えるためのグリースからなる熱伝導部材であ
る。図１と同様な数字は同じものを示す。

【００９１】フェースプレート２とリアプレート３とは
相対的な位置決めを行なった状態で支持枠４を介してフ
リットガラスで封着され、排気管１０１を介して内部を
排気し減圧状態（真空状態）とした密閉容器である表示
パネル１０の形になる。表示パネル１０の内部にはフェ
ースプレート２上に画像形成部２０およびリアプレート
３上に電子放出素子部３０が対向するように設けられて
いる。すなわち、フェースプレート２、リアプレート３
及び支持枠４によって、画像形成部２０と電子放出部３
０とが内包させる減圧空間が形成される。

【００９２】電気回路基板６上には発熱する電気部品７
が電子放出素子部３０より外側にその他の電気部品８が
内側に実装されている。電気回路基板６と表示パネル１
０との機械的接続は電気部品７の部分において例えばグ
リース等からなる熱伝導部材９で行ない、電気回路基板
６と表示パネル１０との電気的接続は配線５で行なう。
表示ユニット１を外箱の中に収容して画像形成装置がで
きあがる。

【００９３】本実施例においては、支持枠４の外周形状
（輪郭）とフェースプレート２の外周形状（輪郭）とを
一致させ、リアプレート３の外周を支持枠４よりも大き
くして、突出する面積を持たせ、この突出部３−１の部
分に対応するようにリアプレートにおける発熱性電気部
品７を配置している。このような構成を採用すること
で、発熱性電気部品を配置する領域を電子放出部以外に
設けることができ、リアプレート３の温度分布を均一に
することができる。

【００９４】画像形成装置の駆動信号は電気回路基板６
から配線５を介して表示パネル１０のリアプレート３上
の電子放出素子部３０に伝わり、電子放出素子から電子
が放出され画像形成部２０に画像が形成される。

【００９５】発熱配線１１は、画像形成装置の駆動時に
発生する、フェースプレート２の高温部以外、本実施例
では枠４の上方近傍に配置され、前記部分のフェースプ
レート２の温度を、前記画像形成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持っており、
フェースプレート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２の熱応力・熱変形を低減する
事ができる。

【００９６】更に、画像形成装置を駆動したとき、表示
パネルのリアプレート内では駆動に伴って発生する電子
放出部の熱と電気部品７の熱とがほぼ均一に分布してお
り、熱歪の発生はみられなかった。

【００９７】なお、電気回路基板の形態は本実施例に限
定されるものではなく、例えば電気部品７と８を別々に
実装した複数枚の電気回路基板の構成にしても良く、そ
の機能に応じて適宜選択できる。

【００９８】また図４に示すように、フェースプレート
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４１より得られる温度情報により、発熱配
線１１に供給する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。その際の温度センサー４
１として熱電対等が利用できる。

【００９９】実施例２本発明の他の実施例を、図５及び図６に示す。本実施例
では、発熱性電気部品７を支持枠４の外壁とリアプレー
ト３の突出部３−１とに熱伝導部材９によって接触固定
した構成を有するもので、少なくとも支持枠４の外周と
リアプレート３の突出部３−１がこれらによって加熱さ
れる。このような加熱方式によって、熱が支持枠４を介
してフェースプレート２に伝達されるので、フェースプ
レート２上に設けられた発熱配線１１による発熱量を減
少させることができ、効率の良い温度制御が可能にな
る。

【０１００】実施例３本実施例は、リアプレート３の熱歪防止用の加熱手段と
してリアプレート３の背面（電気回路基板６側の面）に
発熱配線１１を設けた構成になっている。発熱配線１１
としては実施例１と同様の構成を用い、発熱配線１１を
設けた位置は支持枠４に対応する位置である。尚、フェ
ースプレート２には実施例１と同様に発熱配線１１が支
持枠４の上方近傍に配置されている。

【０１０１】この様な構成を採用することにより、リア
プレート３の面内温度分布をより均一化することがで
き、リアプレート３の熱応力、熱変形を低減することが
できる。さらにフェースプレート２は実施例１と同様に
熱応力、熱変形を低減することができるので、表示パネ
ルに熱歪が生じにくくなる。

【０１０２】また、図７に示されるようにリアプレート
３の背面上の高温部に放熱フィンを配置した構造にする
ことにより、リアプレート３の高温部と高温部以外の温
度差を減少させることができ、リアプレート３上に設け
られた発熱配線１１による発熱量を減少させることがで
き、効率の良い温度制御が可能となる。

【０１０３】更に、図８に示すように、リアプレート３
上の発熱配線１１にも、実施例１と同様に温度センサー
とこれに接続された制御装置を設けることにより、より
効率の良い温度管理を行うことができる。

【０１０４】実施例４図９〜１２に本発明の他の実施例を示す。これらの実施
例は、フェースプレート２の加熱手段として、加熱配線
１１を２系統設け、それぞれ独立して動作可能とし、リ
アプレート３の加熱手段としては、図９に示されるよう
にリアプレート３の外周を支持枠４よりも大きくして、
突出する面積を持たせ、この突出部に発熱性電気部品７
を配置する方法や、図１１の様にリアプレート３の背面
の高温部以外に発熱配線１１を２系統設け加熱する方法
である。これらの実施例は、加熱配線１１を２系統設
け、それぞれを独立して作動可能としたもので、熱歪防
止用の加熱における更に細かい温度制御が可能となる。
これらの構成においても図１０及び図１２に示すとお
り、温度センサーと制御装置を更に追加して、より効率
的な温度管理を達成できる。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、表示パネルに熱歪
が発生しないので、パネルの反りを押さえることがで
き、信頼性の高い画像形成装置を提供することができ
る。また、放熱フィンや空冷ファンを減少させることが
できるので、小型化・薄型化・軽量化した画像形成装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の表示パネルと電気基板の関
係を示す斜視図である。

【図２】図１に示した本発明の実施例の表示パネルユニ
ットの平面図である。

【図３】図２に示した本発明の実施例の表示パネルユニ
ットのＡ−Ａ断面図である。

【図４】図１に示した本発明の実施例の他の態様を示す
表示パネルと電気基板の関係を示す斜視図である。

【図５】本発明の他の実施例の表示パネルユニットの平
面図である。

【図６】図５に示した本発明の実施例のＢ−Ｂ線断面図
である。

【図７】本発明の他の実施例の表示パネルと電気基板の
関係を示す背面側斜視図である。

【図８】本発明の他の実施例の表示パネルと電気基板の
関係を示す背面側斜視図である。

【図９】本発明の他の実施例の表示パネルと電気基板の
関係を示す斜視図である。

【図１０】本発明の他の実施例の表示パネルと電気基板
の関係を示す斜視図である。

【図１１】本発明の他の実施例の表示パネルと電気基板
の関係を示す背面側斜視図である。

【図１２】本発明の他の実施例の表示パネルと電気基板
の関係を示す背面側斜視図である。

【図１３】平面型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。

【図１４】垂直型表面伝導型電子放出素子の模式図であ
る。

【図１５】表面伝導型電子放出素子の製造方法を示す模
式図である。

【図１６】表面伝導型電子放出素子の製造に際して採用
できる通電フォーミング処理における電圧波形の一例を
示す模式図である。

【図１７】マトリクス配置型の電子源基板の一例を示す
模式図である。

【図１８】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を
示す模式図である。

【図１９】蛍光膜の一例を示す模式図である。

【図２０】画像形成装置にＮＴＳＣ方式のテレビ信号に
応じて表示を行なうための駆動回路の一例を示すブロッ
ク図である。

【図２１】梯子配置型電子源基板の一例を示す模式図で
ある。

【図２２】画像形成装置の表示パネルの一例を示す模式
図である。

【符号の説明】

１表示パネルユニット２フェースプレート３リアプレート３−１突出部４支持枠５配線６電気回路基板７発熱性電気部品８非発熱性電気部品９熱伝導部材１０表示パネル１１発熱配線１２配線１３電源供給部２０画像形成部３０電子放出素子部４１温度センサー４２制御装置６０電気回路基板１３１基板１３２、１３３素子電極１３４導電性薄膜１３５電子放出部１３６段差形成部１７１電子源基板１７２Ｘ方向配線１７３Ｙ方向配線１７４表面伝導型電子放出素子１７５結線１８１リアプレート１８２支持枠１８３ガラス基板１８４蛍光膜１８５メタルバック１８６フェースプレート１８８外囲器１９１黒色部材１９２蛍光体２０１表示パネル２０２走査回路２０３制御回路２０４シフトレジスタ２０５ラインメモリ２０６同期信号分離回路２０７変調信号発生器、Ｖｘ、Ｖａ：直流電圧源２１０電子源基板２１１電子放出素子２１２Ｄｘ１〜Ｄｘ１０は前記電子放出素子を配線
するための共通配線２２０グリッド電極２２１電子が通過するため開口２２２Ｄｏｘ１、Ｄｏｘ２、・・・Ｄｏｘｍよりな
る容器外端子２２３グリッド電極２２０と接続されたＧ１、Ｇ２
・・・Ｇｎよりなる容器外端子

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｊ 29/96 Ｈ０１Ｊ 29/96

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子放出素子を搭載したリアプレート
と、該リアプレートと対向して配置されると共に該電子
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
ェースプレートと該リアプレートの間隔を規定し、これ
らのプレートとともに前記電子放出素子及び画像形成部
材を内包する減圧空間を形成する支持枠とからなる表示
パネルを有する画像形成装置において、該フェースプレート及び該リアプレートに加熱手段を設
けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記リアプレートが前記支持枠の外周よ
り突出する面積を有する請求項１に記載の画像形成装
置。
【請求項３】前記フェースプレート側の加熱手段が、
該フェースプレート上に設けた通電により発熱する発熱
材の薄膜からなる請求項１または２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記発熱材の薄膜の複数を前記フェース
プレート上に設け、各薄膜を独立して作動可能とした請
求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記リアプレート側の加熱手段が、前記
リアプレートの突出した面積部分に設けられている請求
項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記加熱手段が、発熱する電気部品から
なり、該電気部品を熱伝導部材を介して前記突出した面
積部分に接触させた請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記発熱する電気部品が電気回路基板上
に取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の
画像形成装置。
【請求項８】前記電気回路基板が表示パネル駆動用電
気回路基板である請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】前記リアプレート側の加熱手段が、前記リ
アプレートの突出した面積部分とともに、前記支持枠の
外壁に設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の
画像形成装置。
【請求項１０】前記加熱手段が、発熱する電気部品か
らなり、該電気部品を熱伝導部材を介して前記突出した
面積部分及び前記支持枠外壁に接触させた請求項９に記
載の画像形成装置。
【請求項１１】前記リアプレート側の加熱手段が、該
リアプレート上に設けた通電により発熱する発熱材の薄
膜からなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項１２】前記発熱材の薄膜の複数を前記リアプ
レート上に設け、各薄膜を独立して作動可能とした請求
項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記フェースプレート上または前記リ
アプレート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加熱手段を制御する請
求項１〜４、１１及び１２のいずれかに記載の画像形成
装置。
【請求項１４】前記電子放出素子が表面伝導型電子放
出素子である請求項１〜１３のいずれかに記載の画像形
成装置。