JPH10144203A

JPH10144203A - 電子線発生装置及びそれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JPH10144203A
Application number: JP29388996A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Sano; 義久左納; Hideaki Mitsutake; 英明光武
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-06
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、支持部材（耐大気圧用スペ
ーサ、外囲器を構成する支持枠、など）と基板との固定
強度が落ちる問題を解決することである。また、支持部
材近傍の電位分布の乱れにより、電子ビーム軌道がずれ
たり、画像形成部材の輝度が低下する問題を解決するこ
とである。【解決手段】本発明は、電子放出素子と、異なる電圧
が印加される電極間に接着部材を用いて固定され、該両
電極に導電性膜を介して電気接続された半導電性部材
と、を有する電子線発生装置において、前記接着部材が
前記半導電性部材及び前記両電極と直接接着し、且つ、
前記導電性膜が露出している構成をとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線発生装置お
よびその応用である表示装置の画像形成装置。

【０００２】

【従来技術】一般に、電子を用いた画像形成装置におい
て、真空雰囲気を維持する外囲器、電子を放出するため
の電子源とその駆動回路、電子の衝突により発光する蛍
光体などを有する画像形成部材、電子を画像形成部材に
向けて加速するための加速電極とその電圧電源等が必要
である。また、薄型画像形成装置などのように偏平な外
囲器を用いる画像形成装置において、耐大気圧構造体と
して支持柱を用いる場合もある。

【０００３】前記電子放出素子としては、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、たとえば電界放
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
素子などが知られている。

【０００４】ＦＥ型の例としては、たとえば、Ｗ．Ｐ．
Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ．“Ｆｉｅ−ｌｄｅｍ
ｉｓｓｉｏｎ”，ＡｄｖａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｒ
ｏｎＰｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）や、あるい
は、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ．“Ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏ
ｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎ−ｆｉｌｍｆｉｅｌ
ｄｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｔｈｏｄｅｓｗｉｔｈｍ
ｏｌｙｂｄｅｎｕｍｃｏｎｅｓ”，Ｊ，Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）などが知られてい
る。

【０００５】また、ＭＩＭ型の例としては、たとえば、
Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｕ
ｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎＤｅｖｉｃｅｓ，Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）などが
知られている。

【０００６】また、表面伝導型放出素子としては、たと
えば、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，ＲａｄｉｏＥｎｇ．
ＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙｓ．，１０，１２９０，（１
９６５）や、後述する他の例が知られている。

【０００７】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、Ｉｎ₂ Ｏ₃ ／
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。

【０００８】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図３０に前述のＭ．Ｈａｒｔｗｅｌ
ｌらによる素子の平面図を示す。同図において、３００
１は基板で、３００４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。図中の間隔Ｌは０．５〜１〔ｍｍ〕，Ｗは０．１
〔ｍｍ〕で設定されている。尚、図示の便宜から、電子
放出部３００５は導電性薄膜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。

【０００９】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。すなわち、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１Ｖ／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て通電し、
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３０
０５を形成することである。尚、局所的に破壊もくしく
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。

【００１０】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
子を形成できる利点がある。そこで、たとえば本出願人
による特開昭６４−３１３３２号公報において開示され
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。

【００１１】また、表面伝導型放出素子の応用について
は、たとえば、画像表示装置、画像記録装置などの画像
形成装置や、荷電ビーム源、等が研究されている。

【００１２】特に、画像表示装置への応用としては、た
とえば本出願人によるＵＳＰ５，０６６，８８３や特開
平２−２５７５５１号公報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表示装置が研究
されている。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わ
せて用いた画像表示装置は、従来の他の方式の画像表示
装置よりも優れた特性が期待されている。たとえば、近
年普及してきた液晶表示装置と比較しても、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。

【００１３】発明者らは、上記従来技術に記載したもの
をはじめとして、さまざまな材料、製法、構造の表面伝
導型放出素子を試みてきた。さらに、多数の表面伝導型
放出素子を配列したマルチ電子ビーム源、ならびにこの
マルチ電子ビーム源を応用した画像表示装置について研
究を行ってきた。

【００１４】発明者らは、たとえば図３１に示す電気的
な配線方法によるマルチ電子ビーム源を試みてきた。す
なわち、表面伝導型放出素子を２次元的に多数個配列
し、これらの素子を図示のようにマトリクス状に配線し
たマルチ電子ビーム源である。

【００１５】図中、４００１は表面伝導型放出素子を模
式的に示したもの、４００２は行方向配線、４００３は
列方向配線である。行方向配線４００２および列方向配
線４００３は、実際には有限の電気抵抗を有するもので
あるが、図においては配線抵抗４００４および４００５
として示されている。上述のような配線方法は、単純マ
トリクス配線と呼ぶ。

【００１６】尚、図示の便宜上、６×６のマトリクスで
示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに限った
わけではなく、たとえば画像表示装置用のマルチ電子ビ
ーム源の場合には、所望の画像表示を行うのに足りるだ
けの素子を配列し配線するものである。

【００１７】表面伝導型放出素子を単純マトリクス配線
したマルチ電子ビーム源においては、所望の電子ビーム
を出力させるため、行方向配線４００２および列方向配
線４００３に適宜の電気信号を印加する。たとえば、マ
トリクスの中の任意の１行の表面伝導型放出素子を駆動
するには、選択する行の行方向配線４００２には選択電
圧Ｖｓを印加し、同時に非選択の行の行方向配線４００
２には非選択電圧Ｖｎｓを印加する。これと同期して列
方向配線４００３に電子ビームを出力するための駆動電
圧Ｖｅを印加する。この方法によれば、配線抵抗４００
４および４００５による電圧降下を無視すれば、選択す
る行の表面伝導型放出素子には、Ｖｅ−Ｖｓの電圧が印
加され、また非選択行の表面伝導型放出素子にはＶｅ−
Ｖｎｓの電圧が印加される。Ｖｅ，Ｖｓ，Ｖｎｓを適宜
の大きさの電圧にすれば選択する行の表面伝導型放出素
子だけから所望の強度の電子ビームが出力されるはずで
あり、また列方向配線の各々に異なる駆動電圧Ｖｅを印
加すれば、選択する行の素子の各々から異なる強度の電
子ビームが出力されるはずである。また、表面伝導型放
出素子の応答速度は高速であるため、駆動電圧Ｖｅを印
加する時間の長さを変えれば、電子ビームが出力される
時間の長さも変えることができるはずである。

【００１８】したがって、表面伝導型電子放出素子を単
純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源はいろいろな
応用可能性があり、たとえば画像情報に応じた電気信号
を適宜印加すれば、画像表示装置用の電子源として好適
に用いることができる。

【００１９】本出願人は、表面伝導型放出素子を用いた
画像形成装置をより簡単な構成で実現する方法として、
複数本の行方向配線と列方向配線とに依って、表面伝導
型電子放出素子の対向する１対の素子電極をそれぞれ結
線し、行列状に適当な駆動信号を与えることで、多数の
表面伝導型放出素子を選択し、電子放出量を制御し得る
系を考えている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上記単純マトリクス型
の電子源を用いた画像形成装置の検討において、本発明
者らは、画像形成装置をなす蛍光体上の発光位置（電子
の衝突位置）や発光形状が設計値からずれる場合が生ず
ることを見いだした。特に、カラー画像用の画像形成部
材を用いた場合は、発光位置ずれと併せて、輝度の低下
や色ずれの発生の見られる場合があった。また、本現象
は電子源と画像形成部材間に配置される支持枠または支
持柱（スペーサ）近傍、あるいは画像形成部材の周辺部
で起こることを確認した。

【００２１】本発明は上記問題点に鑑み、簡易な構成で
かつ容易に素子の選択および電子放出量を制御しうると
同時に、電子放出素子からの電子放出軌道を安定させ、
電子の到達位置ずれを防止することにより、信頼性の高
い電子線発生装置の提供を目的とする。また、このよう
な電子線発生装置を用いることに依って発光位置ずれな
どがなく、信頼性の高い画像形成装置を提供することを
目的とする。

【００２２】課題でも述べたように、スペーサや支持枠
周辺で、電子源からの電子ビームが設計値通りに蛍光体
に衝突しないことが分かった。その原因として、次のよ
うなことが考えられる。

【００２３】画像形成装置において、電子源から放出さ
れた電子は画像形成部材である蛍光体への衝突およびそ
れ以外にも、確率は低いが真空中の残留ガスへの衝突が
起こる。これらの衝突時にある確率で発生する散乱粒子
（イオン、２次電子、中性粒子等）の一部が、画像形成
装置内の絶縁性部材の露出した部分に衝突し、上記電場
が変化して電子軌道の変化が生じ、蛍光体の発光位置
や、発光形状の変化が引き起こされたと考えられる。

【００２４】また、上記蛍光体の発光位置、形状の変化
の状況から、上記露出部分にはおもに正電価が蓄積して
いることも分かった。この原因としては、散乱粒子のう
ちの正イオンが付着帯電する場合、あるいは散乱粒子が
上記露出部に衝突するときに発生する二次電子放出によ
り正の帯電が起きる場合などが考えられる。このこと
は、電子の衝突により発光する蛍光体を用いない場合で
も同様である。

【００２５】本発明の目的は、支持部材（耐大気圧用ス
ペーサ、外囲器を構成する支持枠、など）と基板との固
定強度が落ちる問題を解決することである。

【００２６】また、支持部材近傍の電位分布の乱れによ
り、電子ビーム軌道がずれたり、画像形成部材の輝度が
低下する問題を解決することである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】そこで、支持部材（耐大
気圧用半導電性スペーサ、半導電性支持枠等）で問題と
なることを防止するために以下のような対策を講じた。

【００２８】本発明は、電子放出素子と、異なる電圧が
印加された電極間に接着部材を用いて固定され、該両電
極に導電性膜を介して電気接続された半導電性部材と、
を有する電子線発生装置において、前記接着部材が前記
半導電性部材及び前記両電極と直接接着し、且つ、前記
導電性膜が露出している構成を開示するものである。

【００２９】前記電極として、本発明の配線電極、加速
電極（メタルバック）、外部電源、高圧端子、などを適
用できる。

【００３０】また、本発明は、外囲器内に電子ビーム制
御電極（集束電極、変調電極など）を配置した形態も含
むものである。

【００３１】例えば、本発明の配線電極と電子ビーム制
御電極との間に接着部材を用いて固定され、両電極に導
電性膜を介して電気接続された半導電性部材にも本発明
は適用できる。

【００３２】また、電子ビーム制御電極と加速電極（メ
タルバック）との間に接着部材を用いて固定され、両電
極の導電性膜を介して電気接続された半導電性部材にも
本発明は適用できる。

【００３３】更に、本発明は、外囲器内に複数の電子ビ
ーム制御電極（集束電極、変調電極など）を配置した形
態も含むものである。

【００３４】つまり、本発明は、半導電性部材表面に微
弱電流を流すことにより、表面に帯電した帯電粒子を除
去できるものであれば全てに適用できる。よって、異な
る電圧が印加された電極間に接着部材を用いて固定さ
れ、両電極に導電性膜を介して電気接続された半導電性
部材全てに本発明は適用できる。

【００３５】本発明の接着部材が半導電性部材及び両電
極と直接接着する構成をとることにより、導電性膜が半
導電性部材と剥離することにより、半導電性部材と電極
との固定強度が落ちるのを防止できる効果を有する。導
電性膜は、接着部材に比べて、粘性（接着力）が小さい
ので、半導電性部材の導電性膜を被覆した部分を接着部
材を用いて電極に固定する構成では、半導電性部材と接
着部材の熱膨張の違いにより導電性膜が半導電性部材と
剥離しやすい。

【００３６】また、本発明の導電性膜が露出している構
成をとることにより、導電性膜が半導電性部材で被覆さ
れている形態（導電性膜が接着部材で被覆されている形
態など）に比べて、電子放出素子近傍の電位分布の乱れ
がなく、電子放出素子から放出された電子軌道のずれを
防止できる効果を有する。被覆した部材に電子が帯電す
ることにより、半導電性部材近傍の電位分布の乱れるの
を防止できる。

【００３７】更に、本発明は、前記構成に加えて、両電
極が一方が前記電子放出素子に電圧を印加するための配
線電極であり、他方が該電子放出素子から放出された電
子ビームを加速するための加速電極である構成を開示す
るものである。

【００３８】更に、本発明は、前記構成に加えて、前記
半導電性部材が耐大気圧用半導電性スペーサである構成
を開示するものである。

【００３９】更に、本発明は、前記構成に加えて、前記
半導電性部材が外囲器を構成する半導電性支持枠である
構成を開示するものである。

【００４０】更に、本発明は、前記構成に加えて、前記
接着部材が前記導電性膜と離間している構成を開示する
ものである。

【００４１】よって、封着等による接着部材の熱膨張等
により、導電性膜が半導電性部材と剥離せず、均一且つ
一様な電流を半導電性部材に供給でき、半導電性部材と
前記両電極との接続部の電位を等電位とすることができ
る。よって、半導電性部材近傍の電位分布の乱れるのを
防止できる。

【００４２】特に、電子放出素子近傍の電位分布が乱れ
による、電子ビーム軌道のずれが問題である。よって、
接着部材が導電性膜と離間している構成をとることによ
り、電子放出素子近傍の電位分布の乱れを防止できる。

【００４３】更に、本発明は、前記構成に加えて、前記
半導電性部材が、絶縁性基材の表面に半導電性薄膜が被
覆されている支持部材であり、前記接着部材が該半導電
性薄膜と離間している構成を開示するものである。

【００４４】よって、封着等による接着部材の熱膨張等
により、半導電性薄膜が剥離して、半導電性部材近傍の
電位分布の乱れるのを防止できる。

【００４５】更に、本発明は、前記構成に加えて、前記
導電性膜が導電性接続部材を介して前記両電極との両方
に接続されており、前記接着部材が該導電性接続部材と
離間している構成を開示するものである。

【００４６】よって、封着等による接着部材の熱膨張等
により、導電性接続部材が剥離して、半導電性部材近傍
の電位分布の乱れるのを防止できる。

【００４７】更に、本発明は、前記構成に加えて、前記
接着部材が、非導電性接着部材である構成を開示するも
のである。

【００４８】よって、接着部材として、導電性接着部材
を用いる場合に比べて、支持部材と電極との固定強度が
大きい効果を有する。導電性接着部材には導電性フィラ
ー（金属被膜）が含まれているため、接着強度が、導電
性フィラー（金属被膜）が含まれていない非導電性接着
部材に比べて落ちる。

【００４９】更に、本発明は、前記構成に加えて、前記
非導電性接着部材が前記導電性膜に被覆されている構成
を開示するものである。

【００５０】よって、非導電性接着部材が露出すること
ないため、非導電性接着部材表面に電子が帯電すること
なく、半導電性部材近傍の電位分布の乱れるのを防止で
きる。

【００５１】スペーサや支持枠などの絶縁性部材の表面
に、半導電性の薄膜を成膜した。この薄膜は、絶縁性部
材がフェースプレート、電子源基板と接する接触面の一
部にも回り込ませた。さらに、接触面の半導電性薄膜の
上に、導電性膜を成膜した。ただし接触面の一部は固定
のためのフリットを塗布する領域とするため、導電性薄
膜とフリットの塗布領域を分離した。

【００５２】その後の各部材の封着の時、フエースプレ
ートとスペーサ、支持枠、電子源基板を固定力の強いフ
リット（非導電性フリット）で固定した。各固定は各ガ
ラス同士を、直接非導電性フリットで接続したほうが強
い固定ができる。

【００５３】その時、導電性膜とフェースプレートの電
極のあいだ、導電性膜と電子源基板のあいだ、それぞれ
に、導電性を持ったフリット（導電性フリット）を一部
塗布した。これにより、〔フェースプレート−導電性フ
リット−導電性膜−半導電性薄膜−導電性膜−導電性フ
リット−電子源基板〕の電気的接続をとった。

【００５４】導電性膜は、電子源基板に平行なライン状
等が好適である。また、半導電性膜は、１０⁵ ないし１
０¹²（Ω／□）の表面抵抗とした。

【００５５】上記の対策により、作用に述べるような効
果が得られた。

【００５６】（作用）以下に、本発明での作用について
説明する。

【００５７】本発明の電子線発生装置は、スペーサや支
持枠の表面に、電子源および電極に電気的に接続される
半導電性膜を有する。その結果、絶縁性部材の表面に帯
電粒子が付着しても、この帯電粒子は素子基板から金属
膜等の導電膜を通り半導電性膜へ流れる電流の一部と電
気的に中和し、スペーサや支持枠の帯電が中和される。
半導電膜と素子基板、または半導電膜と画像形成部材の
接続部には金属の導電膜が配置され、安定した電流の供
給が行われる。防止すべき帯電は絶縁性部材の表面で発
生するので、絶縁性部材としては、表面でのみ帯電防止
機能を持てば十分である。

【００５８】本発明では、接続部材により生じる絶縁に
関係なく、導電膜を通して半導電性膜に電流を供給する
ことができる。

【００５９】その結果、半導電膜の全面に、均一かつ安
定した電流を帯電防止に必要な量流すことが容易とな
る。

【００６０】導電性膜は、フェースプレートとスペーサ
の接触面、電子源基板とスペーサの接触面の一部に付け
られスペーサの側面に塗布されていない場合、導電性膜
による電場の乱れを生じず、電子の軌道を妨げることは
ない。

【００６１】また、フェースプレートとスペーサの接触
面、電子源基板とスペーサの接触面には、絶縁性フリッ
トがガラスに直接塗布されているため、強固な固定が可
能である。

【００６２】製造工程においても、本発明では、これら
接続部材と導電膜が干渉しないので非導電性フリットの
熱膨張などの影響を受けないため、導電膜が劣化するこ
とはない。さらに接続部材により生じる絶縁に関係な
く、導電膜を通して半導電性膜に電流を供給することが
できる。

【００６３】半導電膜の全面に、均一且つ安定した電流
を帯電防止に必要な量流すことが容易となる。

【００６４】半導電性膜の表面抵抗値は、１０⁵ ないし
１０¹²（Ω／□）とすることで、絶縁性部材の帯電をす
るには十分な低抵抗値をもち、且つ装置全体の消費電力
を極端に増加させない程度のリーク電流量にとどめた電
子線発生装置が実現される。これにより、冷陰極型の電
子放出素子の特徴である発熱の少なさを損なわず、画像
形成装置に適用した場合に、薄型・大面積の画像形成装
置も可能である。

【００６５】本発明を応用した画像形成装置において
は、上述したように電子放出素子から放出される電子の
軌道が安定し、その結果、発光位置ずれのない良好な画
像が形成される。

【００６６】

【発明の実施の形態】本発明に関わる画像形成装置は基
本的には、薄型の真空容器内に、基板状に多数の冷陰極
素子を配列してなるマルチ電子源と、電子の照射により
画像を形成する画像形成部材を対向して備えている。

【００６７】冷陰極線は、例えばフォトリソグラフィー
エッティングのような製造技術を用いれば基板状に精密
に位置ぎめして形成できるため、微小な間隔で多数個を
配列することが可能である。しかも、従来からＣＲＴ等
で用いられてきた熱陰極線と比較すると、冷陰極自信や
周辺部が比較的低温な状態で駆動できるため、より微細
な配列ピッチのマルチ電子源を容易に実現できる。

【００６８】冷陰極素子の中でもとりわけ好ましいの
は、表面伝導型電子放出素子である。構造が簡単で製造
が容易であり、大面積のものを容易に製造できる。

【００６９】本発明は、上述した電子放出素子をマルチ
電子源として用いた画像形成装置に関わるものである。

【００７０】（表示パネルの構成と製造法）次に、本発
明を適用した画像表示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。

【００７１】図１は、実施例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。

【００７２】図中、１００５はリアプレート、１００６
は支持枠、１００７はガラス基板であり、１００５〜１
００７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、たとえばフリットガラ
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。

【００７３】リアプレート１００５には、マルチ電子源
ビーム源基板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Ｎ×Ｍ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。たとえば、高品位テ
レビジョンの表示を目的とした表示装置においては、Ｎ
＝３０００，Ｍ＝１０００以上の数を設定することが望
ましい。本実施例においては、Ｎ＝３０７２，Ｍ＝１０
２４とした。）前記Ｎ×Ｍ個の表面伝導型放出素子は、
Ｍ本のＸ方向配線１００３とＮ本のＹ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源と呼
ぶ。なお、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。

【００７４】本実施例においては、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１００
１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１００
１自体を用いてもよい。

【００７５】また、ガラス基板１００７の下面には、蛍
光膜１００８が形成されている。本実施例はカラー表示
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。各色の蛍光体は、たとえば図２（Ａ）に
示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光体のスト
ライプの間には黒色の導電体１０１０が設けてある。黒
色の導電体１０１０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
うにする事や、外光の反射を防止して表示コントラスト
の低下を防ぐ事、電子ビームによる蛍光膜のチャージア
ップを防止する事などである。黒色の導電体１０１０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。

【００７６】また、３原色の蛍光体の塗り分け方は前記
図２（Ａ）に示したストライプ状の配列に限られるもの
ではなく、たとえば図２（Ｂ）に示すようなデルタ状配
列や、それ以外の配列であってもよい。

【００７７】なお、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。

【００７８】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
率を向上させる事や、負イオンの衝突から蛍光膜１００
８を保護する事や、電子ビーム加速電圧を印加させるた
めの電極として作用させる事や、蛍光膜１００８を励起
した電子の導電路として作用させる事などである。メタ
ルバック１００９は、蛍光膜１００８をガラス基板１０
０７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理し、その
上にＡ１を真空蒸着する方法により形成した。なお、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。

【００７９】また、本実施例で用いなかったが、加速電
圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、ガラス
基板１００７と蛍光膜１００８との間に、たとえばＩＴ
Ｏを材料とする透明電極を設けてもよい。

【００８０】また、Ｄ_x1〜Ｄ_xmおよびＤ_y1〜Ｄ_ymおよび
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。Ｄ_x1〜Ｄ_xmはマルチ電子ビーム源のＸ方向配線１０
０３と、Ｄ_y1〜Ｄ_ynはマルチ電子ビーム源のＹ方向配線
１００４と、Ｈｖはフェースプレートのメタルバック１
００９と電気的に接続している。

【００８１】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、たと
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１×１０マ
イナス５乗ないしは１×１０マイナス７乗〔ｔｏｒｒ〕
の真空度に維持される。

【００８２】（スペーサ）（図３参照）また、外囲器の内部は、１０^-7（ｔｏｒｒ）程度の真空
に保持されるので、低気圧や不意の衝撃などによる外囲
器の破壊を防止する目的で、耐大気圧構造として、外囲
器の内部には薄板状のスペーサ５が設けられている。ス
ペーサ５は絶縁性基板の表面に半導体性の薄膜を成膜し
た部材からなるもので、上記の目的を達成するために必
要な数だけ、かつ必要な間隔をおいて上配線と平行に配
置され、外囲器の内面及び電子源１の表面にフリットガ
ラスなどで封着される。半導電性薄膜５ｂはフェースプ
レート３の内面、及び電子源１の表面に、導電性膜５ｃ
（金属薄膜）と導電性フリット５２を介して、電気的に
接続される。

【００８３】以上、本発明の実施例の表示パネルの基本
構成と製法を説明した。

【００８４】次に、前記実施例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
の画像表示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、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。したがって、高
輝度で大画面の画像表示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
例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
本的な構成と製法および特性を説明し、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。

【００８５】（表面伝導型放出素子の好適な素子構成と
製法）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種類があげられる。

【００８６】（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。図４に示すのは、平面型の表面伝導型放
出素子の構成を説明するための平面図（ａ）および断面
図（ｂ）である。図中、１１０１は基板、１１０２と１
１０３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、１１
１３は通電活性化処理により形成した薄膜である。

【００８７】基板１１０１としては、たとえば、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
述の各種基板上にたとえばＳｉＯ₂ を材料とする絶縁層
を積層した基板、などを用いることができる。

【００８８】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。たとえば、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、ポリシリコンなどの半導体、などの中から適宜
材料を選択して用いればよい。電極を形成するには、た
とえば真空蒸着などの製膜技術とフォトリソグラフィ
ー、エッチングなど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（たとえ
ば印刷技術）を用いて形成してもさしつかえない。

【００８９】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、なかでも表示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。

【００９０】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。

【００９１】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。すなわち、素子電極１１
０２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、などである。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。

【００９２】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、たとえば、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，
Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｐｂ，などをはじめとする金属や、ＰｄＯ，Ｓ
ｎＯ₂ ，Ｉｎ₂ Ｏ₃ ，ＰｂＯ，Ｓｂ₂ Ｏ₃ ，などをはじ
めとする酸化物や、ＨｆＢ₂ ，ＺｒＢ₂ ，ＬａＢ₆ ，Ｃ
ｅＢ₆ ，ＹＢ₄ ，ＧｄＢ₄ ，などをはじめとする硼化物
や、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ，
などをはじめとする炭化物や、ＴｉＮ，ＺｒＮ，Ｈｆ
Ｎ，などをはじめとする窒化物や、Ｓｉ，Ｇｅ，などを
はじめとする半導体や、カーボン、などがあげられ、こ
れらの中から適宜選択される。

【００９３】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。

【００９４】なお、導電性薄膜１１０４と素子電極１１
０２および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１０２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。

【００９５】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。なお、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４においては模式的に示した。

【００９６】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およびその
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。

【００９７】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
とするのがさらに好ましい。

【００９８】なお、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４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。

【００９９】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、実施例においては以下のような素子を用いた。

【０１００】すなわち、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。

【０１０１】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。

【０１０２】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。

【０１０３】図５の（ａ）〜（ｅ）は、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、各部材の表
記は前記図４と同一である。

【０１０４】１）まず、図５（ａ）に示すように、基板
１１０１上に素子電極１１０２および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、たとえば、蒸着法やスパッタ法などの真空成膜技術
を用いればよい。）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１１
０３）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、本実施例では主要元素としてＰｂを用いた。ま
た、実施例では塗布方法として、ディッピング法を用い
たが、それ以外のたとえばスピンナー法やスプレー法を
用いてもよい。）

【０１０８】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、本実施例で用いた有機金属溶液の塗布
による方法以外の、たと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などを用いる場合もある。

【０１０９】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。

【０１１０】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（すなわち電子放出部１１０
５）においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。
なお、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。

【０１１１】通電方法をより詳しく説明するために、図
６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。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、本実施例の場合には同図に示したようにパルス幅Ｔ
１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１
１１１で計測した。

【０１１２】実施例においては、たとえば１０のマイナ
ス５乗〔ｔｏｒｒ〕程度の真空雰囲気下において、たと
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１×１０の６乗〔オーム〕になった段階、すなわ
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１×１０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。

【０１１３】なお、上記の方法は、本実施例の表面伝導
型放出素子に関する好ましい方法であり、たとえば微粒
子膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Ｌなど表面伝
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。

【０１１４】４）次に、図５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。

【０１１５】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。）なお、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。

【０１１６】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。

【０１１７】通電方法をより詳しく説明するために、図
７の（ａ）に、活性化用電源１１１２から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。本実施例においては、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。なお、上述の通電条件は、本実施例の表
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。

【０１１８】図５の（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、直流高電圧電源１１１５および電流
計１１１６が接続されている。（なお、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。）

【０１１９】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１１１２
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７（ｂ）に示すが、活性化電源１１１
２からパルス電圧を印加しはじめると、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。

【０１２０】なお、上述の通電条件は、本実施例の表面
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】以上のようにして、図５（ｅ）に示す平面
型の表面伝導型放出素子を製造した。

【０１２２】（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うの代表的な構成、すなわち
垂直型の表面伝導型放出素子の構成について説明する。

【０１２３】図８は、垂直型の基本構成を説明するため
の模式的な断面図であり、図中の１２０１は基板、１２
０２と１２０３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、１２１
３は通電活性化処理により形成した薄膜、である。

【０１２４】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。し
たがって、前記図４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Ｌ
ｓとして設定される。なお、基板１２０１、素子電極１
２０２および１２０３、微粒子膜を用いた導電性薄膜１
２０４、については、前記平面型の説明中に列挙した材
料を同様に用いることが可能である。また、段差形成部
材１２０６には、たとえばＳｉＯ₂ のような電気的に絶
縁性の材料を用いる。

【０１２５】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。図９の（ａ）〜（ｆ）は、製造工程
を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図８と
同一である。

【０１２６】１）まず、図９（ａ）に示すように、基板
１２０１上に素子電極１２０３を形成する。

【０１２７】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、たとえばＳｉＯ₂ をスパッタ法で積層すればよい
が、たとえば真空蒸着法や印刷法などの他の成膜方法を
用いてもよい。

【０１２８】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。

【０１２９】４）次に、同図（ｄ）に示すように、絶縁
層の一部を、たと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。

【０１３０】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、たとえば塗布法など
の成膜技術を用いればよい。

【０１３１】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５（ｃ）を用いて説明した平面型の通電フォーミン
グ処理と同様の処理を行えばよい。）

【０１３２】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５（ｄ）を用いて説明した
平面型の通電活性化処理と同様の処理を行えばよい。）

【０１３３】以上のようにして、図９（ｆ）に示す垂直
型の表面伝導型放出素子を製造した。

【０１３４】（表示装置に用いた表面伝導型放出素子の
特性）以上、平面型と垂直型の表面伝導型放出素子につ
いて素子構成と製法を説明したが、次に表示装置に用い
た素子の特性について述べる。

【０１３５】図１０に、表示装置に用いた素子の、（放
出電流Ｉｅ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性、および（素
子電流Ｉｆ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性の典型的な例
を示す。なお、放出電流Ｉｅ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。

【０１３６】表示装置に用いた素子は、放出電流Ｉｅに
関して以下に述べる３つの特性を有している。

【０１３７】第一に、ある電圧（これを閾値電圧Ｖｔｈ
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、閾値電圧Ｖｔｈ未満
の電圧では放出電流Ｉｅはほとんど検出されない。

【０１３８】すなわち、放出電流Ｉｅに関して、明確な
閾値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。

【０１３９】第二に、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。

【０１４０】第三に、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。

【０１４１】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。た
とえば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表
示装置において、第一の特性を利用すれば、表示画面を
順次走査して表示を行うことが可能である。すなわち、
駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Ｖｔ
ｈ以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値
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。

【０１４２】また、第二の特性かまたは第三の特性を利
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。

【０１４３】（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。

【０１４４】図１１に示すのは、前記図１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。基板上に
は、前記図３に示したものと同様な表面伝導型放出素子
が配列され、これらの素子はＸ方向配線電極（行方向）
１００３とＹ方向配線電極（列方向）１００４により単
純マトリクス状に配線されている。Ｘ方向配線電極１０
０３とＸ方向配線電極１００４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。

【０１４５】図１１のＡ−Ａ′に沿った断面を、図１２
に示す。

【０１４６】なお、このような構造のマルチ電子源は、
あらかじめ基板上にＸ方向配線電極１００３、Ｙ方向配
線電極１００４、電極間絶縁像（不図示）、および表面
伝導型放出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、
Ｘ方向配線電極１００３およびＹ方向配線電極１００４
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。

【０１４７】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【０１４８】実施例１本発明の画像形成装置において重要な構成部分であるス
ペーサについて図１、図３、図１７を用いて詳細に説明
する。

【０１４９】スペーサ５材質（図３参照）スペーサ５としては、電子源１とメタルバック８間に印
加される高電圧に耐えるだけの絶縁性を有し、かつ大気
圧や不意の衝撃による外囲器の破壊を防止することがで
き、封着工程で破損しないものであれば、どのようなも
のであってもかまわない。

【０１５０】スペーサ５の絶縁性基材５ａとしては、例
えば石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少したガラ
ス、アルミナなどのセラミック部材などが挙げられる。
なお、絶縁性基材５ａとしては、その熱膨張率が外囲器
及び電子源１の絶縁性基板をなす部材と近いものが好ま
しい。

【０１５１】半導電性薄膜５ｂ（図３参照）また、半導電性薄膜５ｂとしては、帯電防止効果の維持
及び、リーク電流による消費電力を考慮して、その表面
抵抗値が１０⁵ 〜１０¹²（Ω／□）の範囲であることが
好ましく、その材料としては、シリコン、ゲルマニウム
等の４族半導体、ガリウムヒ素等の化合物半導体、酸化
錫、酸化ニッケル、酸化亜鉛等の酸化物半導体、あるい
は、上記半導体に微量の不純物を加えた不純物半導体を
アモルファス状態、多結晶状態、あるいは単結晶状態に
成膜したものを挙げることができる。半導電性膜の成膜
方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆
積法等の真空成膜法によるものや有機溶媒、あるいは分
散溶液をディッピングあるいはスピナーを用いて塗布、
焼成する工程等からなる塗布法によるものなどを挙げる
ことができ、対象となる材料に応じて適宜選択される。

【０１５２】また、半導電性薄膜５ｂは絶縁性基材５ａ
の表面のうち、少なくとも外囲器内の真空中に露出して
いる面と、フェースプレート３または電子源１に接触し
ている面の一部に成膜される。また、半導電性薄膜５ｂ
は例えば、フェースプレート３側では黒色導電材（不図
示）、あるいはメタルバック８に、電子源１側ではＸ方
向配線に、導電性薄膜５ｃと導電性フリット５２を介し
て電気的に接続される。

【０１５３】上記の電気的接続は、電子源１とメタルバ
ック８間に印加される高電圧に耐え、リーク電流による
消費電力が考慮され、かつスペーサ５表面の帯電を防止
する程度の表面導電性を有するものであればどのような
形態であっても構わない。

【０１５４】接続部材（非導電性フリットガラス５３）
（図３参照）スペーサ５とフェースプレート３、またはスペーサ５と
電子源１を接続するため、接続部材を使用する。接続部
材にはおもにフリットガラス（非導電性フリットガラス
５３）が使われる。フリットガラスを用いると、接続部
に塗布後、４００℃〜５００℃で焼成することで封着が
可能である。黒色導電材、各種ガラス、金属等に対し強
固な固定ができる。

【０１５５】導電性接続部材（導電性フリットガラス５
２）（図３参照）フリットガラスに金属などの導電体を混合し、導電性の
ある接続部材（導電性フリットガラス５２）とすること
も可能である。この場合は、導電体を混合しないフリッ
トガラスに比べて固定強度を劣ってしまう。そこで、導
電性のフリットガラスと、非導電性のフリットガラスの
両方を場所により塗り分ければ、固定強度と導電性の両
立が可能である。本実施例に使用する画像形成装置で
も、スペーサ５とフェースプレート３間、スペーサ５と
電子源１の接続部の一部に導電性フリットガラス５２を
塗布したが、さらに接続部全体から効果的に半導電性薄
膜５ｂに電流を供給するために後述の導電性薄膜５ｃ
（金属薄膜）を配置してある。

【０１５６】導電性膜５ｃ（図３参照）次に導電性膜５ｃについて説明する。導電性膜５ｃの材
質としては、メタルバック８あるいはＩＴＯ（不図示）
と半導電性薄膜５ｂ、電子源１のＸ方向配線等と半導電
性薄膜５ｂを電気的に確実に接続可能なものが要求され
る。表面抵抗ができるだけ小さく、かつ熱処理を通して
もその低抵抗が維持されるものが望まれる。材料は例え
ば、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｗ、
Ｍｏ等の薄膜、あるいは、Ａｕ／Ｔｉ、Ａｕ／Ｃｒ、Ｐ
ｔ／Ｔｉなどの層状の薄膜などを適宜選択して使用す
る。成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、化学
的気相堆積法等の真空成膜法によるものや有機溶媒、あ
るいは分散溶液をディッピング等を用いて塗布、焼成す
る工程等からなる塗布法によるものなどを挙げることが
できる。

【０１５７】導電性膜５ｃは、フェースプレート３との
接続部近傍のスペーサ５表面、あるいは電子源１との接
続部近傍のスペーサ５表面に配置される。接続部に接す
るようにライン状に塗布すると、非導電性フリット５３
に関係なく、半導電性薄膜５ｂに効果的に必要な電流量
を供給できる。

【０１５８】また導電性膜５ｃを塗布する領域が非導電
フリット５３と別なので、封着時の接続部材の熱膨張等
により剥がれることはない。

【０１５９】さらに、導電性膜５ｃをライン状にしたこ
とにより、スペーサ５周辺の電場のみだれを小さくする
ことができた。

【０１６０】各部材の配置（図３と図１７参照）スペーサ５とフェースプレート３の接触面、あるいはス
ペーサ５と電子源１の接触面には、導電性膜５ｃ、半導
電性薄膜５ｂ、導電性フリット５２、非導電性フリット
５３が介在する。半導電性薄膜５ｂは、スペーサ５側面
から接触面に回り込ませてある。その回り込みの形状
は、長辺が接触面の縁にかかる細いライン状である。ま
た接触面の半導電性薄膜５ｂの上に同形状の導電性膜５
ｃをライン状に塗布している。また、接触面の上記ライ
ン状の半導電性薄膜５ｂ／導電性膜５ｃ以外の領域に、
一部重なるように導電性フリット５２を塗布してある。
導電性フリット５２は１〜数点あればよい。さらにその
他の接触面にスペーサ固定のための非導電性フリット５
３を塗布してある。また、非導電性フリット５３は上記
の３部材と干渉しないようにしてある。

【０１６１】発光原理（図１参照）以上説明した装置構成及び駆動方法に基づき、各電子放
出素子には容器Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ、Ｄｏｙ１ない
しＤｏｙ２を通じて電圧を印加すると電子放出素子１０
０２から電子が放出される。それと同時にメタルバック
８（あるいは不図示の透明電極）に高圧端子Ｈｖを通じ
て数ｋＶ以上の高圧を印加して電子放出部２３から放出
された電子を加速し、フェースプレート３の内面に衝突
させる。これにより蛍光膜７の蛍光体が励起されて発光
し、画像が表示される。

【０１６２】この様子を図１３および図１４に示す。図
１３および図１４は、図３に示した画像形成装置におけ
る電子および後述の散乱粒子の発生状況を説明するため
の図であり、図１３はＸ方向から見た図、図１４はＹ方
向からみた図である。すなわち、図１４に示すように、
電子源１の素子電極１６、１７に電圧Ｖｆを印可するこ
とにより電子放出部２３から放出された電子は、フェー
スプレート３上のメタルバック８上に印加された加速電
圧Ｖａにより電子源１に対する電子放出部２３からの法
線に対して、高電位側の素子電極１７の方にずれて２５
ｔで示した放物線軌跡をとって飛翔する。このため、蛍
光膜７の発光部中心は電子源１の面に対する電子放出部
２３から法線上からずれることになる。このように放射
特性は、電子源１に平行な面内での電位分布が、電子放
出に対して非対称になることによるものと考えられる。

【０１６３】電子源１から放出された電子がフェースプ
レート３の内面に達して発光現象が起こる以外に、蛍光
膜７への電子衝突、及び確率は低いが、真空中の残留ガ
スへの衝突により、ある確率で散乱粒子（イオン、２次
電子、中性粒子等）が発生し、例えば、図１３の２６ｔ
に示すような軌跡で外囲器を飛翔すると考えられる。

【０１６４】従来の場合本発明者らは、図１に示した画像形成装置において、ス
ペーサ５上に半導電性薄膜５ｂを形成しない場合、比較
実験においては、本発明者らはスペーサ５の近傍に位置
する発光体上の発光位置（電子の衝突位置）の発光形状
が設計値からずれる場合が生じることを見いだした。特
に、カラー画像用の画像形成部材を用いた場合は、発光
位置ずれと併せて、輝度低下や色ずれの発生も見られる
場合があった。

【０１６５】この現象の主な原因として、スペーサ５の
絶縁性基材５ａの露出した部分に上記散乱粒子の一部が
衝突し、上記露出部が帯電することにより、上記露出部
分の近傍では電場が変化して電子軌道のずれが生じ、蛍
光体の発光位置や発光形状の変化が引き起こされたもの
と考えられる。

【０１６６】上記蛍光体の発光位置、形状の変化から、
上記露出部には主に正イオンが帯電していることが分か
った。この原因としては、散乱粒子のうちの正イオンが
付着帯電する場合、あるいは散乱粒子が上記露出部に衝
突するときに発生する２次電子放出により正の帯電が起
きる場合などが考えられる。

【０１６７】本発明の場合一方、図１に示したようなスペーサ５上に半導電性薄膜
５ｂを形成した本発明の画像形成装置においては、スペ
ーサ５の近傍に位置する蛍光膜７上の発光位置（電子の
衝突位置）や発光形状は設計値通りであることが確認さ
れた。すなわち、スペーサ５に帯電粒子が付着しても、
電流（実際には電子あるいは正孔）が、素子基板あるい
はフェースプレート３から、金属膜である導電性膜５ｃ
を介して半導電性薄膜５ｂへ流れるため、直ちに帯電が
中和されるためと考えられる。

【０１６８】通常、電子放出素子の一対の素子電極１
６、１７間の印加電圧は１２〜１６Ｖ程度、メタルバッ
ク８と電子放出素子との距離ｄは１ｍｍ〜８ｍｍ程度、
メタルバック８と電子放出素子間の電圧Ｖａは１ｋＶ〜
１０ｋＶ程度である。

【０１６９】具体的内容の説明（図３と図１７参照）本実施例のスペーサ５は高さ５ｍｍ、板厚２００μｍ、
長さ２０ｍｍで、ソーダライムガラスの絶縁性基材５ａ
からなる。この絶縁性基材５ａの表面のうち、外囲器内
に露出する４面に酸化錫からなる半導電性薄膜５ｂを成
膜した。さらにその４面のフェースプレート３、リアプ
レート２との接続部になる近傍に、接続部と平行にライ
ン状にＡｕの薄膜を１０００Å成膜した。ラインの幅は
３０μである。その後、スペーサ５を、電子源１上に等
間隔でＸ方向配線と平行に固定した。その後、電子源１
の５ｍｍ上方にフェースプレート３を支持枠４を介して
配置し、リアプレート２、フェースプレート３、支持枠
４及びスペーサ５の接合部を固定した。

【０１７０】リアプレート２と支持枠４の接続部、フェ
ースプレート３と支持枠４の接続部は非導電性フリット
ガラス５３を塗布し、大気中で４００℃ないし５００℃
で１０分以上焼成することで封着した。

【０１７１】またスペーサ５は、電子源１側ではＸ方向
配線（線幅３００μｍ）上に非導電性フリットと金属の
導電材を混合した導電性フリット５２を塗り分け、大気
中で４００℃ないし５００℃で１０分以上焼成すること
で封着かつ電気的な接続も行った。

【０１７２】スペーサ５は、洗浄化したソーダライムガ
ラスからなる絶縁性基材５ａ上に半導電性薄膜５ｂとし
て厚さ１０００Åの酸化錫を、電子ビーム法を用いたイ
オンプレーティング法によってアルゴン、酸素雰囲気で
成膜した。この時、半導電性薄膜５ｂの表面抵抗は、約
１０⁹ （Ω／□）であった。さらに外囲器に露出する４
面の接続部分近傍にライン状の金属膜（導電性膜５ｃ）
を成膜した。ラインの幅は３０μｍとした。非導電性フ
リット５３の塗られていない接続部に導電フリット５２
を塗り、導電性膜５ｃと電子源１間の電気的な接続をと
った。

【０１７３】画像形成部材であるところの蛍光体７ａ
は、図２に示すように、各蛍光体７ａがＹ方向に延びる
ストライプ形状を採用し、黒色導電材１０１０としては
各色蛍光体７ａ間だけでなく、Ｙ方向の画素間を分離し
スペーサ５を設置するための部分を加えた形状を用い
た。先に黒色導電材１０１０を形成し、その間隙部に各
色蛍光体７ａを塗布して蛍光膜７を作製した。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
成分とする材料を用いた。

【０１７４】また、蛍光膜７の内側に設けられるメタル
バック８は、蛍光膜７作製後、蛍光膜７の内側面の平滑
化処理を行い、その後、Ａ１を真空蒸着することで作製
した。フェースプレート３にはさらに蛍光膜７の導電性
を高めるため、蛍光膜７の外側に透明電極が設けられる
場合もあるが、本実施例ではメタルバック８のみで十分
な導電性が得られたので省略した。

【０１７５】本発明では、導電性膜５ｃを塗布する領域
が非導電フリット５３と別なので、封着時のフリットの
熱膨張等により導電性膜ｃが剥れることはない。半導電
性薄膜５ｂについても同様である。導電性フリット５２
と非導電性フリット５３も影響を与えあわない。

【０１７６】さらに、導電性膜５ｃをライン状にしたこ
とによって、スペーサ５周辺の電場のみだれを生じさせ
ず、半導電性薄膜５ｂに帯電防止に必要な電流量を効果
的に供給できる。

【０１７７】また、導電性膜５ｃ／半導電性薄膜５ｂ、
非導電性フリット５３、導電性フリット５２の配置場所
を分離したことにより、各々の機能が十分に発揮できる
ようになった。

【０１７８】以上述べた構成は、画像表示に用いられる
好適な画像形成装置を作製する一例であり、各部材の材
料や配置など詳細な部分は上述内容に限定されるもので
はなく、画像形成装置の用途に適するように適宜選択す
る。

【０１７９】実施例２実施例１との違いは、半導電性薄膜を成膜した絶縁性基
材からなるスペーサを、半導電性基材のスペーサとした
点にある。

【０１８０】全体の構成図１５は、本発明の画像形成装置の実施例２の一部を破
断した斜視図であり、図１６は図１５に示した画像形成
装置の要部断面図である。

【０１８１】図１６及び図１５において、リアプレート
２０２には、複数の電子放出素子がマトリクス状に配置
された電子源２０１が固定されている。ガラス基板の内
面に蛍光膜２０７と加速電極であるメタルバック２０８
が形成された画像形成装置としてのフェースプレート２
０３が支持枠２０４を介して対向配置されており、電子
源２０１とメタルバック２０８の間には、高圧端子より
高電圧Ｈｖが印加される。これらリアプレート２０２、
支持枠２０４、フェースプレート２０３は、フリットガ
ラス等で封着され、リアプレート２０２と支持枠２０
４、フェースプレート２０３で外囲器２１０を形成す
る。また、耐大気圧構造として、外囲器２１０内部には
薄板状のスペーサ２０５が設けられている。

【０１８２】（スペーサ）（図１８参照）また、外囲器の内部は、１０^-7（ｔｏｒｒ）程度の真空
に保持されるので、低気圧や不意の衝撃などによる外囲
器の破壊を防止する目的で、耐大気圧構造として、外囲
器の内部には薄板状のスペーサ２０５が設けられてい
る。スペーサ２０５は半導体基材からなるもので、上記
の目的を達成するために必要な数だけ、かつ必要な間隔
をおいて上配線と平行に配置され、外囲器の内面及び電
子源１の表面にフリットガラスなどで封着される。半導
体基材２０５ｄはフェースプレート２０３の内面、及び
電子源１００１の表面に、導電性薄膜２０５ｃ（金属薄
膜）と導電性フリット２５２を介して、電気的に接続さ
れる。

【０１８３】スペーサ２０５材質スペーサ２０５としては、大気圧や不意の衝撃による外
囲器の破壊を防止することができ、封着工程で破損しな
いものがよい。

【０１８４】スペーサ２０５の半導体基材２０５ｄとし
ては、セラミック部材等が使用可能である。なお、半導
体基材２０５ｄとしては、その熱膨張率が外囲器及び電
子源２０１の絶縁性基板をなす部材と近いものが好まし
い。帯電防止効果の維持及び、リーク電流による消費電
力を考慮して、その表面抵抗値が、１０⁵ 〜１０¹²（Ω
／□）の範囲であることが好ましい。

【０１８５】半導体基材２０５ｄは例えば、フェースプ
レート２０３側では黒色導電材（不図示）、あるいはメ
タルバック２０８に、電子源２０１側ではＸ方向配線
に、導電性薄膜２０５ｃと導電性フリット２５２を介し
て電気的に接続される。

【０１８６】上記の電気的接続は、電子源２０１とメタ
ルバック２０８間に印加される高電圧に耐え、リーク電
流による消費電力が考慮され、かつスペーサ２０５表面
の帯電を防止する程度の抵抗を有するものであればどの
ような形態であっても構わない。

【０１８７】接続部材（非導電性フリットガラス２５
３）、導電性接続部材（導電性フリットガラス２５
２）、導電性膜２０５ｃについては、実施例１と同様で
ある。

【０１８８】各部材の配置（図１８参照）スペーサ２０５とフェースプレート２０３の接触面、あ
るいはスペーサ２０５と電子源２０１の接触面には、導
電性膜２０５ｃ、導電性フリット２５２、非導電性フリ
ット２５３が介在する。接触面の半導体基材２０５ｄの
端部には導電性膜２０５ｃをライン状に塗布している。
また、接触面の上記ライン状の導電性膜２０５ｃ以外の
領域に、一部重なるように導電性フリット２５２を塗布
してある。導電性フリット２５２は１〜数点あればよ
い。さらにその他の接触面にスペーサ固定のための非導
電性フリット２５３を塗布してある。また、非導電性フ
リット２５３は上記の２部材と干渉しないようにしてあ
る。

【０１８９】発光原理以上説明した装置構成及び駆動方法に基づき、各電子放
出素子には容器Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ、Ｄｏｙ１ない
しＤｏｙ２を通じて電圧を印加すると電子放出２３から
電子が放出される。それと同時にメタルバック８（ある
いは不図示の透明電極）に高圧端子Ｈｖを通じて数ｋＶ
以上の高圧を印加して電子放出部２３から放出された電
子を加速し、フェースプレート３の内面に衝突させる。
これにより蛍光膜７の蛍光体が励起されて発光し、画像
が表示される。

【０１９０】この様子を図１９および図２０に示す。図
１９および図２０は、図１６に示した画像形成装置にお
ける電子および後述の散乱粒子の発生状況を説明するた
めの図であり、図１９はＸ方向から見た図、図２０はＹ
方向からみた図である。すなわち、図２０に示すよう
に、電子源２０１の素子電極２１６、２１７に電圧Ｖｆ
を印加することにより電子放出部２２３から放出された
電子は、フェースプレート２０３上のメタルバック２０
８上に印加された加速電圧Ｖａにより電子源２０１に対
する電子放出部２２３からの法線に対して、高電位側の
素子電極２１７の方にずれて２２５ｔで示した放物線軌
跡をとって飛翔する。このため、蛍光膜２７の発光部中
心は電子源２１の面に対する電子放出部２２３から法線
上からずれることになる。このように放射特性は、電子
源２０１に平行な面内での電位分布が、電子放出に対し
て非対称になることによるものと考えられる。

【０１９１】電子源２０１から放出された電子がフェー
スプレート２０３の内面に達して発光現象が起こる以外
に、蛍光膜２０７への電子衝突、及び確率は低いが、真
空中の残留ガスへの衝突により、ある確率で散乱粒子
（イオン、２次電子、中性粒子等）が発生し、例えば、
図１９の２２６ｔに示すような軌跡で外囲器を飛翔する
と考えられる。

【０１９２】本発明の場合一方、図１６に示したような半導電性の材料を使用した
スペーサ２０５を用いた本発明の画像形成装置において
は、スペーサ２０５の近傍に位置する蛍光膜２０７上の
発光位置（電子の衝突位置）や発光形状は設計値通りで
あることが確認された。すなわち、スペーサ２０５に帯
電粒子が付着しても、電流（実際には電子あるいは正
孔）が、素子基板あるいはフェースプレート２０３か
ら、金属膜である導電性膜２０５ｃを介して半導電体基
材２０５ｄのスペーサへ流れるため、直ちに帯電が中和
されるためと考えられる。

【０１９３】通常、電子放出素子の一対の素子電極２１
６、２１７間の印加電圧は１２〜１６Ｖ程度、メタルバ
ック２０８と電子放出素子との距離ｄは１ｍｍ〜８ｍｍ
程度、メタルバック２０８と電子放出素子間の電圧Ｖａ
は１ｋＶ〜１０ｋＶ程度である。

【０１９４】具体的内容の説明本実施例のスペーサ２０５は高さ５ｍｍ、板厚２００μ
ｍ、長さ２０ｍｍで、セラミックスの半導体基材２０５
ｄからなる。スペーサ２０５とフェースプレート２０３
あるいは電子源２０１との接触面に、２本、その接触面
の端部に細いライン状にＡｕの薄膜を１０００Å成膜し
た。ラインの幅は２０μｍである。その後、スペーサ２
０５を、電子源２０１上に等間隔でＸ方向配線と平行に
固定した。その後、電子源２０１の５ｍｍ上方にフェー
スプレート２０３を支持枠２０４を介して配置し、リア
プレート２０２、フェースプレート２０３、支持枠２０
４及びスペーサ２０５の接合部を固定した。

【０１９５】リアプレート２０２と支持枠２０４の接続
部、フェースプレート２０３と支持枠２０４の接続部は
非導電性フリットガラス２５３を塗布し、大気中で４０
０℃ないし５００℃で１０分以上焼成することで封着し
た。

【０１９６】また、スペーサ２０５は、電子源１側では
Ｘ方向配線（線幅３００μｍ）上に非導電性フリットと
金属の導電材を混合した導電性フリット２５２を塗り分
け、大気中で４００℃ないし５００℃で１０分以上焼成
することで封着かつ電気的な接続も行った。

【０１９７】画像形成部材であるところの蛍光体２０７
ａは、図２９に示すように、各蛍光体２０７ａがＹ方向
に延びるストライプ形状を採用し、黒色導電材２０７ｂ
としては各色蛍光体２０７ａ間だけでなく、Ｙ方向の画
素間を分離しスペーサ２０５を設置するための部分を加
えた形状を用いた。先に黒色導電材２０７ｂを形成し、
その間隙部に各色蛍光体２０７ａを塗布して蛍光膜２０
７を作製した。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を用いた。

【０１９８】また、蛍光膜２０７の内側に設けられるメ
タルバック２０８は、蛍光膜２０７作製後、蛍光膜２０
７の内側面の平滑化処理を行い、その後、Ａ１を真空蒸
着することで作製した。フェースプレート２０３にはさ
らに蛍光膜２０７の導電性を高めるため、蛍光膜２０７
の外側に透明電極が設けられる場合もあるが、本実施例
ではメタルバック２０８のみで十分な導電性が得られた
ので省略した。

【０１９９】本発明では、導電性膜２０５ｃを塗布する
領域が非導電フリット２５３と別なので、両者に挟まれ
た構成の場合のように封着時両者の熱膨張の差のために
導電性薄膜２０５ｃが剥がれることはない。半導電性薄
膜５ｂについても同様である。導電性薄膜２０５ｃと非
導電性薄膜２５３も影響を与えあわない。

【０２００】さらに、導電性膜２０５ｃをライン状にし
たことによって、スペーサ２０５周辺の電場のみだれを
生じさせず、半導体基材２０５ｄに帯電防止に必要な電
流量を効果的に供給できる。

【０２０１】また、導電性膜２０５ｃ、非導電性フリッ
ト２５３、導電性フリット２５２の配置場所を分離した
ことにより、各々の機能が十分に発揮できるようになっ
た。

【０２０２】以上述べた構成は、画像表示に用いられる
好適な画像形成装置を作製する一例であり、各部材の材
料や配置など詳細な部分は上述内容に限定されるもので
はなく、画像形成装置の用途に適するように適宜選択す
る。

【０２０３】以上述べた構成は、画像表示に用いられる
好適な画像形成装置を作製する一例であり、例えば、各
部材の材料や配置など詳細な部分は上述内容に限定され
るものではなく、画像形成装置の用途に適するように適
宜選択する。

【０２０４】実施例３実施例１との違いは、図２１、図２２、図２３、図２
４、図２５に記載されたように、導電性膜５１がスペー
サとリアプレート及びフェースプレートとの間に配置さ
れるのではなく、半導電性薄膜５ｃ表面上に配置された
点にある。

【０２０５】半導電性薄膜５ｂ、接続部材（非導電性フ
リットガラス５３）、導電性接続部材（導電性フリット
ガラス５２）、導電性膜５ｃについては、実施例１と同
様である。

【０２０６】図２１、図２２、図２３、図２４、図２５
を用いて、本実施例を詳細に説明する。

【０２０７】発光原理以上説明した装置構成及び駆動方法に基づき、各電子放
出素子には容器Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍ、Ｄｏｙ１ない
しＤｏｙ２を通じて電圧を印加すると電子放出部２３か
ら電子が放出される。それと同時にメタルバック８（あ
るいは不図示の透明電極）に高圧端子Ｈｖを通じて数ｋ
Ｖ以上の高圧を印加して電子放出部２３から放出された
電子を加速し、フェースプレート３の内面に衝突させ
る。これにより蛍光膜７の蛍光体が励起されて発光し、
画像が表示される。

【０２０８】この様子を図２３および図２４に示す。図
２３および図２４は、図２２に示した画像形成装置にお
ける電子および後述の散乱粒子の発生状況を説明するた
めの図であり、図２３はＸ方向から見た図、図２４はＹ
方向からみた図である。すなわち、図２４に示すよう
に、電子源１の素子電極１６、１７に電圧Ｖｆを印加す
ることにより電子放出部２３から放出された電子は、フ
ェースプレート３上のメタルバック８上に印加された加
速電圧Ｖａにより電子源１に対する電子放出部２３から
の法線に対して、高電位側の素子電極１７の方にずれて
２５ｔで示した放物線軌跡をとって飛翔する。このた
め、蛍光膜７の発光部中心は電子源１の面に対する電子
放出部２３から法線上からずれることになる。このよう
に放射特性は、電子源１に平行な面内での電位分布が、
電子放出に対して非対称になることによるものと考えら
れる。

【０２０９】電子源１から放出された電子がフェースプ
レート３の内面に達して発光現象が起こる以外に、蛍光
膜７への電子衝突、及び確率は低いが、真空中の残留ガ
スへの衝突により、ある確率で散乱粒子（イオン、２次
電子、中性粒子等）が発生し、例えば、図２３の２６ｔ
に示すような軌跡で外囲器を飛翔すると考えられる。

【０２１０】本発明の場合一方、図２１に示したようなスペーサ５上に半導電性薄
膜５ｂを形成した本発明の画像形成装置においては、ス
ペーサ５の近傍に位置する蛍光膜７上の発光位置（電子
の衝突位置）や発光形状は設計値通りであることが確認
された。すなわち、スペーサ５に帯電粒子が付着して
も、電流（実際には電子あるいは正孔）が、素子基板あ
るいはフェースプレート３から、金属膜である導電性薄
膜５ｃを介して半導電性薄膜５ｂへ流れるため、直ちに
帯電が中和されるためと考えられる。

【０２１１】通常、電子放出素子の一対の素子電極１
６、１７間の印加電圧は１２〜１６Ｖ程度、メタルバッ
ク８と電子放出素子との距離ｄは１ｍｍ〜８ｍｍ程度、
メタルバック８と電子放出素子間の電圧Ｖａは１ｋＶ〜
１０ｋＶ程度である。

【０２１２】具体的内容の説明本実施例のスペーサ５は高さ５ｍｍ、板厚２００μｍ、
長さ２０ｍｍで、ソーダライムガラスの絶縁性基材５ａ
からなる。この絶縁性基材５ａの表面のうち、外囲器内
に露出する４面に酸化錫からなる半導電性薄膜５ｂを成
膜した。さらにその４面のフェースプレート３、リアプ
レート２との接続部になる近傍に、接続部と平行にライ
ン状にＡｕの薄膜を１０００Å成膜した。ラインの幅は
３０μｍである。その後、スペーサ５を、電子源１上に
等間隔でＸ方向配線と平行に固定した。その後、電子源
１の５ｍｍ上方にフェースプレート３を支持枠４を介し
て配置し、リアプレート２、フェースプレート３、支持
枠４及びスペーサ５の接合部を固定した。

【０２１３】リアプレート２と支持枠４の接続部、フェ
ースプレート３と支持枠４の接続部は非導電性フリット
ガラス５３を塗布し、大気中で４００℃ないし５００℃
で１０分以上焼成することで封着した。

【０２１４】またスペーサ５は、電子源１側ではＸ方向
配線（線幅３００μｍ）上に非導電性フリットと金属の
導電材を混合した導電性フリット５２を塗り分け、大気
中で４００℃ないし５００℃で１０分以上焼成すること
で封着かつ電気的な接続も行った。

【０２１５】スペーサ５は、洗浄化したソーダライムガ
ラスからなる絶縁性基材５ａ上に半導電性膜５ｂとして
厚さ１０００Åの酸化錫を、電子ビーム法を用いたイオ
ンプレーティング法によってアルゴン、酸素雰囲気で成
膜した。この時、半導電性薄膜５ｂの表面抵抗は、約１
０⁹ （Ω／□）であった。さらに外囲器に露出する４面
の接続部分近傍にライン状の金属膜（導電性膜５ｃ）を
成膜した。ラインの幅は３０μｍとした。非導電性フリ
ット５３の塗られていない接続部に導電フリット５２を
塗り、導電性膜５ｃと電子源１間の電気的な接続をとっ
た。

【０２１６】画像形成部材であるところの蛍光体７ａ
は、図２に示すように、各蛍光体７ａがＹ方向に延びる
ストライプ形状を採用し、黒色導電材７ｂとしては各色
蛍光体７ａ間だけでなく、Ｙ方向の画素間を分離しスペ
ーサ５を設置するための部分を加えた形状を用いた。先
に黒色導電材７ｂを形成し、その間隙部に各色蛍光体７
ａを塗布して蛍光膜７を作製した。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
材料を用いた。

【０２１７】また、蛍光膜７の内側に設けられるメタル
バック８は、蛍光膜７作製後、蛍光膜７の内側面の平滑
化処理を行い、その後、Ａ１を真空蒸着することで作製
した。フェースプレート３にはさらに蛍光膜７の導電性
を高めるため、蛍光膜７の外側に透明電極が設けられる
場合もあるが、本実施例ではメタルバック８のみで十分
な導電性が得られたので省略した。

【０２１８】以上述べた構成は、画像表示に用いられる
好適な画像形成装置を作製する一例であり、例えば、各
部材の材料や配置など詳細な部分は上述内容に限定され
るものではなく、画像形成装置の用途に適するように適
宜選択する。

【０２１９】実施例４実施例３との違いは、支持枠を電子源にできるだけ近接
して設置するとともに、支持枠の内側面に半導電性薄膜
と導電性薄膜を成膜した点にある。

【０２２０】全体の構成図２６は、本発明の画像形成装置の第２の実施例の一部
を破断した斜視図であり、図２７は図２６に示した画像
形成装置の要部断面図である。

【０２２１】図２６及び図２７において、リアプレート
３０２には、複数の電子放出素子がマトリクス状に配置
された電子源３０１が固定されている。ガラス基板の内
面に蛍光膜３０７と加速電極であるメタルバック３０８
が形成された画像形成装置としてのフェースプレート３
０３が支持枠３０４を介して対向配置されており、電子
源３０１とメタルバック３０８の間には、高圧端子より
高電圧Ｈｖが印加される。これらリアプレート３０２、
支持枠３０４、フェースプレート３０３は、フリットガ
ラス等で封着され、リアプレート３０２と支持枠３０
４、フェースプレート３０３で外囲器３１０を形成す
る。また、耐大気圧構造として、外囲器３１０内部には
薄板状のスペーサ３０５が設けられている。

【０２２２】支持枠３０４以外の各構成は実施例３と同
じである。

【０２２３】支持枠支持枠３０４は絶縁性基材の内面側に半導電性薄膜３０
４ｂと導電性膜３０４ｃを成膜した部材からなる。半導
電性薄膜３０４ｂはリアプレート３０２の内面およびフ
ェースプレート３０３の内面に、導電性膜３０４ｃと導
電性フリット３５２を介して、電気的に接続されてい
る。フェースプレート３０３は高圧電源に接続され、リ
アプレート３０２側はアース電位に接続される。

【０２２４】支持枠成膜支持枠３０４は、洗浄化したソーダライムガラスからな
る絶縁性基材上の半導電性薄膜３０４ｂとして厚さ１０
００Åの酸化錫を、電子ビーム法を用いたイオンプレー
ティング法によってアルゴン、酸素雰囲気で成膜した。
この時、半導電性薄膜３０４ｂの表面抵抗は、約１０⁹
（Ω／□）であった。

【０２２５】さらに支持枠３０４のフェースプレート３
０３あるいはリアプレート３０２との接続部分近傍に、
ライン状の導電性膜３０４ｃを成膜した。本実施例では
Ａｕ／Ｃｒの薄膜を用いた。ラインの幅は３０μｍ、厚
みは１０００Åとした。このライン状の導電性膜３０４
ｃは、フェースプレート３０３、およびリアプレート３
０２との封着時に、導電性フリットと電気的接続が行わ
れる。

【０２２６】支持枠封着まず、未フォーミングの電子源３０１をリアプレート３
０２に固定した。その後、電子源３０１の５ｍｍ上方に
フェースプレート３０３を支持枠３０４、スペーサ３０
５を介して配置し、リアプレート３０２、フェースプレ
ート３０３、支持枠３０４及びスペーサ３０５の接合部
を封着した。支持枠３０４は電子源から放出される電子
軌道を遮らない限り電子源の電子放出部及びフェースプ
レート３０３の蛍光膜にできるだけ近づけて封着した。

【０２２７】この封着工程において、リアプレート３０
２と支持枠３０４の接合部、及びフェースプレート３０
３と支持枠３０４の封着は、非導電性フリットガラス３
５３を、大気中で４００℃ないし５００℃で１０分以上
焼成することで行った。

【０２２８】そのとき、非導電性フリット３５３の一部
を導電性フリット３５２に置き換え、リアプレート３０
２内面と導電性薄膜５０５ｃ、およびフェースプレート
３０３内面と導電性薄膜３０４ｃの電気的接続をとっ
た。

【０２２９】導電性膜３０４ｃを塗布する領域は非導電
性フリット３５３と別なので、封着時の接続部材と、非
導電性フリットの熱膨張等の差により剥がれることはな
く、さらに、導電性膜３０４ｃをライン状にしたことに
より、支持枠周辺の電場のみだれを小さくすることがで
きる。

【０２３０】以上述べた構成は、画像表示に用いられる
好適な画像形成装置を作製する一例であり、例えば、各
部材の材料や配置など詳細な部分は上述内容に限定され
るものではなく、画像形成装置の用途に適するように適
宜選択する。

【０２３１】効果以上説明した実施例４の画像形成装置においては、実施
例３で説明した効果（スペーサへの帯電防止）に加えて
次のような効果を有する。

【０２３２】実施例３で述べたスペーサへの帯電に加
え、支持枠でも同様な帯電が生じる。まず、防止すべき
帯電は電子源３０１に近接して発生するので、支持枠３
０４としてはその表面でのみ帯電防止機能を有すれば十
分である。したがって、支持枠３０４をなす部材とし
て、絶縁性基材を用い、絶縁性基材の表面に半導電性薄
膜３０４ｂを形成した。これにより、支持枠３０４の表
面での帯電を防止するのに十分な抵抗値を持ち、かつ、
装置全体の消費電力を極端に増加させない程度のリーク
電流量にとどめた支持枠を実現できた。すなわち、表面
伝導型の電子放出素子のような冷陰極の特徴である発熱
の少なさを損ねることはなく、薄型、大面積の画像形成
装置が得られた。

【０２３３】また、上述の支持枠を用いることにより、
画像表示領域の外側の部分を小さくできるので装置全体
を小型かできた。

【０２３４】

【発明の効果】画像形成部材の外囲器内の絶縁性部材の
表面に半導電性薄膜と導電性膜を成膜することにより、
絶縁性部材の表面に帯電粒子が付着しても、この帯電粒
子は素子基板から導電性膜を通り半導電性薄膜へ流れる
電流の一部と電気的に中和し帯電が防止される。

【０２３５】その結果、電子源からの電子ビームが帯電
の影響を受けず、発光位置ずれのない良好な画質が得ら
れる。

【０２３６】さらに、外囲器の絶縁性部材を固定すると
き、固定のための接続部材と上記導電膜が重ならないよ
うに配置したため、強固な固定が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す斜視図。

【図２】本発明の蛍光膜の１例を示す平面図。

【図３】本発明の画像形成装置の構成を示す断面図。

【図４】本発明の平面型の表面伝導型電子放出素子の構
成を示す説明図。

【図５】本発明の平面型の表面伝導型電子放出素子の製
造工程を説明するための断面図。

【図６】本発明の通電フォーミングの電圧波形の１例を
示す説明図。

【図７】本発明の通電活性化処理の電圧波形の１例を示
す説明図。

【図８】本発明の垂直型の表面伝導型電子放出素子の構
成を示す説明図。

【図９】本発明の垂直型の表面伝導型電子放出素子の製
造工程を説明するための断面図。

【図１０】本発明の表面伝導型電子放出素子の電子放出
特性の１例を示す説明図。

【図１１】本発明のマルチ電子ビーム源の構成を示す平
面図。

【図１２】図１１のＡ−Ａ′に沿った断面図。

【図１３】本発明の実施例１の説明図であり、図３の画
像形成装置をＸ方向から見た図。

【図１４】本発明の実施例１の説明図であり、図３の画
像形成装置をＹ方向から見た図。

【図１５】本発明の実施例２の説明図であり、本発明の
画像形成装置の構成を示す斜視図。

【図１６】本発明の実施例２の説明図であり、本発明の
画像形成装置の構成を示す断面図。

【図１７】本発明の実施例１の説明図であり、本発明の
半導電性スペーサの配置を示す斜視図。

【図１８】本発明の実施例２の説明図であり、本発明の
半導電性スペーサの配置を示す斜視図。

【図１９】本発明の実施例２の説明図であり、図１６の
画像形成装置をＸ方向から見た図。

【図２０】本発明の実施例２の説明図であり、図１６の
画像形成装置をＹ方向から見た図。

【図２１】本発明の実施例３の説明図であり、本発明の
画像形成装置の構成を示す斜視図。

【図２２】本発明の実施例３の説明図であり、本発明の
画像形成装置の構成を示す断面図。

【図２３】本発明の実施例３の説明図であり、図２２の
画像形成装置をＸ方向から見た図。

【図２４】本発明の実施例３の説明図であり、図２２の
画像形成装置をＹ方向から見た図。

【図２５】本発明の実施例３及び実施例４の説明図であ
り、本発明の半導電性スペーサの配置を示す斜視図。

【図２６】本発明の実施例４の説明図であり、本発明の
画像形成装置の構成を示す斜視図。

【図２７】本発明の実施例４の説明図であり、本発明の
画像形成装置の構成を示す断面図。

【図２８】本発明の実施例４の説明図であり、本発明の
半導電性支持枠の配置を示す斜視図。

【図２９】本発明の蛍光膜の１例を示す平面図。

【図３０】従来の平面型の表面伝導型電子放出素子の構
成を示す説明図。

【図３１】マトリクス状に配線されたマルチ電子ビーム
源の構成を示す平面図。

【符号の説明】

１００６、４、２０４、３０４支持枠５、２０５、３０５スペーサ５ａ、３０５ａ絶縁性基材５ｂ、３０５ｂ、３０４ｂ半導電性薄膜５１、５ｃ、２０５ｃ、３０４ｃ導電性膜５２、２５２、３５２導電性フリットガラス５３、２５３、３５３非導電性フリットガラス２０５ｄ半導体基材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子放出素子と、異なる電圧が印加され
る電極間に接着部材を用いて固定され、該両電極に導電
性膜を介して電気接続された半導電性部材と、を有する
電子線発生装置において、前記接着部材が前記半導電性部材及び前記両電極と直接
接着し、且つ、前記導電性膜が露出していることを特徴
とする電子線発生装置。
【請求項２】前記両電極は、一方が前記電子放出素子
に電圧を印加するための配線電極であり、他方が該電子
放出素子から放出された電子ビームを加速するための加
速電極である請求項１に記載の電子線発生装置。
【請求項３】前記半導電性部材が耐大気圧用半導電性
スペーサである請求項１〜２に記載の電子線発生装置。
【請求項４】前記半導電性部材が外囲器を構成する半
導電性支持枠である請求項１〜２に記載の電子線発生装
置。
【請求項５】前記接着部材が前記導電性膜と離間して
いる請求項１〜４に記載の電子線発生装置。
【請求項６】前記半導電性部材が、絶縁性基材の表面
に半導電性薄膜が被覆されている部材であり、前記接着
部材が該半導電性薄膜と離間している請求項１〜５に記
載の電子線発生装置。
【請求項７】前記導電性膜が導電性接着部材を介して
前記両電極との両方に接続されており、前記接着部材が
該導電性接続部材と離間している請求項１〜６に記載の
電子線発生装置。
【請求項８】前記接着部材が、非導電性接着部材であ
る請求項１〜７に記載の電子線発生装置。
【請求項９】前記非導電性接着部材が前記導電性膜に
被覆されている請求項１〜８に記載の電子線発生装置。
【請求項１０】請求項１〜９に記載の電子線発生装置
において、前記絶縁性基材と電子源あるいは加速電極の
間の接触面に、ライン状に前記導電性膜を配置したこと
を特徴とする電子線発生装置。
【請求項１１】請求項１〜１０に記載の電子線発生装
置において、前記導電性膜が金属膜であることを特徴と
する電子線発生装置。
【請求項１２】請求項１〜１１に記載の電子線発生装
置において、前記半導電性膜は、１０⁵ ないし１０
¹²（Ω／□）の表面抵抗を有することを特徴とする電子
線発生装置。
【請求項１３】請求項１〜１２に記載の電子線発生装
置において、前記絶縁性基材は平板あるいは柱状である
ことを特徴とする電子線発生装置。
【請求項１４】請求項１〜１３に記載の電子線発生装
置において、前記電子放出素子は対向する対の素子電極
間にまたがる電子放出部を含む導電性微粒子で構成され
る薄膜とで構成される表面伝導型電子放出素子であるこ
とを特徴とする電子線発生装置。
【請求項１５】請求項１〜１４に記載の電子線発生装
置において、前記電子源は、複数の行方向配線と複数の
列方向配線とが絶縁層を介して配置されており、前記行
方向配線及び列方向配線と、複数の前記電子放出素子の
前記対の素子電極とをそれぞれ結線することで、絶縁性
基板状に前記複数の電子放出素子が行列状に配置された
ことを特徴とする電子線発生装置。
【請求項１６】請求項１〜１５に記載の電子線発生装
置において、前記電子源は複数の行方向配線が配置され
ており、複数の前記電子放出素子の前記対の素子電極が
前記複数の行方向配線のうちの一対の行方向配線とそれ
ぞれ結線されることで、絶縁性基板上に前記複数の電子
放出素子が行列状に配置されたことを特徴とする電子線
発生装置。
【請求項１７】請求項１〜１６に記載の電子線発生装
置において、前記半導電性膜は前記行方向配線または前
記列方向配線と電気的に接続されていることを特徴とす
る電子線発生装置。
【請求項１８】請求項１〜１７に記載の電子線発生装
置において、前記絶縁性部材は前記行方向配線上または
列方向配線上に配置されていることを特徴とする電子線
発生装置。
【請求項１９】請求項１〜１８に記載の電子線発生装
置において、前記絶縁性部材は前記行方向配線または前
記列方向配線と平行配置または直行配置された平板状を
なすことを特徴とする電子線発生装置。
【請求項２０】請求項１〜１９に記載の電子線発生装
置において、前記各電子放出素子の前記対の素子電極
は、前記絶縁性部材と平行な方向に対向配置されている
ことを特徴とする電子線発生装置。
【請求項２１】請求項１〜２０に記載の電子線発生装
置において、前記絶縁性部材が複数個、間隔をおいて配
置されていることを特徴とする電子線発生装置。
【請求項２２】電子放出素子と、該電子放出素子から
放出される電子が照射される画像形成部材と、異なる電
圧が印加される電極間に接着部材を用いて固定され、該
両電極に導電性膜を介して電気接続された半導電性部材
と、を有する電子線発生装置において、前記接着部材が前記半導電性部材及び前記両電極と直接
接着し、且つ、前記導電性膜が露出していることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２３】前記両電極は、一方が前記電子放出素
子に電圧を印加するための配線電極であり、他方が該電
子放出素子から放出された電子ビームを加速するための
加速電極である請求項２２に記載の画像形成装置。
【請求項２４】前記半導電性部材が耐大気圧用半導電
性スペーサである請求項２２〜２３に記載の画像形成装
置。
【請求項２５】前記半導電性部材が外囲器を構成する
半導電性支持枠である請求項２２〜２３に記載の画像形
成装置。
【請求項２６】前記接着部材が前記導電性膜と離間し
ている請求項２２〜２５に記載の画像形成装置。
【請求項２７】前記半導電性部材が、絶縁性基材の表
面に半導電性薄膜が被覆されている部材であり、前記接
着部材が該半導電性薄膜と離間している請求項２２〜２
６に記載の画像形成装置。
【請求項２８】前記導電性膜が導電性接着部材を介し
て前記両電極との両方に接続されており、前記接着部材
が該導電性接続部材と離間している請求項２２〜２７に
記載の画像形成装置。
【請求項２９】前記接着部材が、非導電性接着部材で
ある請求項２２〜２８に記載の画像形成装置。
【請求項３０】前記非導電性接着部材が前記導電性膜
に被覆されている請求項２２〜２９に記載の画像形成装
置。
【請求項３１】請求項２２〜３０に記載の画像形成装
置において、前記絶縁性基材と電子源あるいは加速電極
の間に接触面に、ライン状に前記導電性膜を配置したこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３２】請求項２２〜３１に記載の画像形成装
置において、前記導電性膜が金属膜であることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項３３】請求項２２〜３２に記載の画像形成装
置において、前記半導電性膜は、１０⁵ ないし１０
¹²（Ω／□）の表面抵抗を有することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項３４】請求項２２〜３３に記載の画像形成装
置において、前記絶縁性基材は平板あるいは柱状である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３５】請求項２２〜３４に記載の画像形成装
置において、前記電子放出素子は対向する対の素子電極
間にまたがる電子放出部を含む導電性微粒子で構成され
る薄膜とで構成される表面伝導型電子放出素子であるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３６】請求項２２〜３５に記載の画像形成装
置において、前記電子源は、複数の行方向配線と複数の
列方向配線とが絶縁層を介して配置されており、前記行
方向配線及び列方向配線と、複数の前記電子放出素子の
前記対の素子電極とをそれぞれ結線することで、絶縁性
基板状に前記複数の電子放出素子が行列状に配置された
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３７】請求項２２〜３６に記載の画像形成装
置において、前記電子源は複数の行方向配線が配置され
ており、複数の前記電子放出素子の前記対の素子電極が
前記複数の行方向配線のうちの一対の行方向配線とそれ
ぞれ結線されることで、絶縁性基板上に前記複数の電子
放出素子が行列状に配置されたことを特徴とする画像形
成装置。
【請求項３８】請求項２２〜３７に記載の画像形成装
置において、前記半導電性膜は前記行方向配線または前
記列方向配線と電気的に接続されていることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項３９】請求項２２〜３８に記載の画像形成装
置において、前記絶縁性部材は前記行方向配線上または
列方向配線上に配置されていることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項４０】請求項２２〜３９に記載の画像形成装
置において、前記絶縁性部材は前記行方向配線または前
記列方向配線と平行配置または直行配置された平板状を
なすことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４１】請求項２２〜４０に記載の画像形成装
置において、前記各電子放出素子の前記対の素子電極
は、前記絶縁性部材と平行な方向に対向配置されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４２】請求項２２〜４１に記載の画像形成装
置において、前記絶縁性部材が複数個、間隔をおいて配
置されていることを特徴とする画像形成装置。