JPH10241606A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH10241606A JPH10241606A JP35591097A JP35591097A JPH10241606A JP H10241606 A JPH10241606 A JP H10241606A JP 35591097 A JP35591097 A JP 35591097A JP 35591097 A JP35591097 A JP 35591097A JP H10241606 A JPH10241606 A JP H10241606A
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Abstract
とを真空容器内に備える画像形成装置において、これら
スペーサ近傍での、画像形成部材への電子ビームの照射
位置ずれなどによる画像の劣化を低減するとともに、高
品位な画像を形成。 【解決手段】 真空容器と、その真空容器内に電子放出
素子1002、画像形成部材1008及びスペーサ15
00とを配する画像形成装置において、スペーサ150
0は真空容器内の互いに異なる電圧が印加される電極1
004,1009間に配置されており、真空雰囲気に露
出した表面に半導電性部材1502と、スペーサ150
0の表面を一周するループ状の導電性部材1503とを
有している。このような構成により、スペーサ1500
の表面における帯電を防止し、その帯電による電子への
影響を防止する。
Description
ペーサとを真空容器内に備えた画像形成装置に関するも
のである。
盛んに行われている。
空雰囲気を維持する外囲器、電子を放出させるための電
子源とその駆動回路、電子の衝突により発光する蛍光体
等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高圧電源等を備えてい
る。また、薄型大画面表示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は、耐大気圧構造体と
して該外囲器内に支持柱(スペーサ)が配設されている
場合もある。
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、表面
伝導型放出素子や電界放出型素子(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)、などが知られている。
I.Elinson,Radio Eng.Electron Phys.,10,1290,(1965)
や後述する他の例が知られている。
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.D
ittmer:“Thin Solid Films”, 9,317(1972)]や、In
2O3 /SnO2薄膜によるもの[M.Hartwell and C.G.F
onstad:“IEEE Trans.ED Conf.”, 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。
典型的な例として、図45に前述のM.Hartwellらによる
素子の平面図を示す。同図において、3001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3
004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[m
m]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。
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、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。
W.W.Dolan,“Field emission”, Advance in Electron
Physics,8,89(1956)や、あるいは、 C.A.Spindt,“Phys
icalproperties of thin-film field emission cathode
s with molybdenium cones”, J.Appl. Phys.,47,5248
(1976)などが知られている。
46に前述のC.A.Sindtらによる素子の断面図を示す。
同図において、3010は基板で、3011は導電材料
よりなるエミッタ配線、3012はエミッタコーン、3
013は絶縁層、3014はゲート電極である。本素子
は、エミッタコーン3012とゲート電極3014の間
に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコーン3
012の先端部より電界放出を起こさせるものである。
6のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ
平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
A.Mead,“Operation of tunnel-emission Devices”,
J.Appl. Phys.,32,646(1961)などが知られている。MI
M型の素子構成の典型的な例を図47に示す。同図は断
面図であり、図において、3020は基板で、3021
は金属よりなる下電極、3022は厚さ100オングス
トローム程度の薄い絶縁層、3023は厚さ80〜30
0オングストローム程度の金属よりなる上電極である。
MIM型においては、上電極3023と下電極3021
の間に適宜の電圧を印加することにより、上電極302
3の表面より電子放出を起こさせるものである。
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
タを必要としない。従って、熱陰極素子よりも構造が単
純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上
に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融な
どの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒータの
加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、
冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もあ
る。
究が盛んに行われてきている。
子のなかでも特に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、例えば本出願人による特開昭64−313
32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。
は、例えば、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。
えば本出願人によるUSP5,066,883号公報や
特開平2−257551号公報や特開平4−28137
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。例えば、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。
法は、例えば本出願人によるUSP4,904,895
号公報に開示されている。また、FE型を画像表示装置
に応用した例として、例えば、R.Meyerらにより報告さ
れた平板型表示装置が知られている。[R.Meyer:“Rece
nt Development on MicrotipsDisplay at LETI”, Tec
h.Digest of 4th Int. Vacuum Microelectronics Con
f.,Nagahama,pp.6〜9(1991)]また、MIM型を多数個
並べて画像表示装置に応用した例は、例えば本出願人に
よる特開平3−55738号公報に開示されている。
の冷陰極素子をはじめとして、さまざまな材料、製法、
構造の冷陰極素子を試みてきた。さらに、多数の冷陰極
素子を配列したマルチ電子源、ならびにこのマルチ電子
源を応用した画像表示装置について研究を行ってきた。
器の内部に、電子放出素子と画像形成部材と各種の電極
を設置する。各種の電極とは、例えば、電子放出素子に
給電する配線電極、画像形成部材に高電圧を印加するた
めの加速電極、電子ビーム制御用電極(フォーカス電
極、変調電極、偏向電極etc.)などである。もちろ
ん、これらの電極すべてを必ず備えなければならないわ
けではなく、電子ビーム制御用電極は必要に応じて設置
すれば良い。
は、大気圧に耐える機械的強度を真空容器だけで達成す
るのが困難なため、真空容器内部に支持柱(スペーサ)
を設けるのが一般的である。
装置においては以下のような問題が発生していた。
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。
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。また、このような現象は
電子源と画像形成部材間に配置される支持柱(スペー
サ)の近傍で起こることを確認した。
象は電子源から放出される電子が主な誘因となることを
見いだした。
出された電子は画像形成部材である蛍光体への衝突及び
それ以外にも、確率は低いが、真空中の残留ガスヘの衝
突が起こる。これらの衝突時にある確率で発生した散乱
粒子(イオン、2次電子、中性粒子等)の一部が、画像
形成装置内の支持柱(スペーサ)の露出した部分に衝突
し、上記露出部が帯電していることがわかった。この帯
電により、上記露出部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
引き起こされたと考えられる。
の状況から、上記露出部には主に正電荷が蓄積している
こともわかった。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、或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。
面を抵抗膜で被覆して帯電を防止する方法が知られてい
る。この方法では、抵抗膜の電気抵抗を小さくすればす
るほど、帯電防止能力が向上するが、その一方で電気抵
抗を小さくすると定常的に流れる電流が大きくなるため
消費電力が増大するという問題が生じていた。
は、抵抗膜を流れる電流に不均一な分布が生じ、その結
果スペーサ表面の電位が望ましくない分布になってしま
う問題も発生した。この問題が起きると、電子ビームの
軌道が影響を受け、抵抗膜を被覆しない場合ほど深刻で
はないにせよ、発光位置のずれが発生していた。
改善するために、スペーサの表面を抵抗膜で被覆すると
ともに、その表面の一部に電極を設けた装置が報告され
ている。即ち、USP5,532,548号において
は、スペーサの表面の一部にフェースプレート及びバッ
クプレートと平行な電極を形成し、上記電極に印加する
電圧を制御することによって所望の電位分布を得る構成
が開示されている。
USP5,532,548号中に記載されている図であ
る。平面ディスプレイ5010はフェースプレート50
12、バックプレート5014、及び側壁5016を含
み、これらは密閉容器5018を形成する。容器501
8内には、フェースプレート5012の内側に長さL1
の蛍光体が塗布された発光領域を有する。一個以上のス
ペーサ5020がバックプレート5014に対向してフ
ェースプレート5012を支えている。スペーサ502
0は長さLを有し、スペーサ5020上に形成された電
極5028は長さL2を有する。スペーサ5020は絶
縁体から形成されている場合は、その側壁に抵抗体コー
ティング5026、或いは表面ドーピングが施されてい
る。
は、画像を形成する発光領域の長さL1よりも長いスペ
ーサ(長さL)上に、少なくとも発光領域L1よりも長
い電極(長さL2)を形成した構成となっている。尚、
USP5,532,548号と同様の開示はUSP5,
614,781においてもなされている。
は、スペーサ表面に形成された電極5028においてス
パーク放電が発生しやすいという問題があった。スパー
ク放電が発生すると、蛍光体や電子放出素子が回復不能
な損傷を受けることがある。そこで、こうした装置にお
いては、スパーク放電が発生しないように、蛍光体に印
加する電圧を抑制せざるをえなかった。その結果、高い
輝度の表示画像を得ることができず、実用上問題があっ
た。
ーク放電が発生する場所は、図43の中で矢印Bdによ
り指示された点であることを見出した。即ち、電極50
28とスペーサ本体の境界であって、しかも電極502
8が角をなしている箇所である。
に、スペーサ本体の長さLと電極の長さL2が等しいス
ペーサも検討したが、スパーク放電の問題は解決されな
かった。即ち、図44のスペーサにおいても、矢印Bd
で指示された点においてスパーク放電が発生していた。
で、電子放出素子と、画像形成部材と、スペーサとを真
空容器内に備える画像形成装置において、とりわけ該ス
ペーサ近傍での、画像形成部材への電子ビームの照射位
置ずれなどによる画像の劣化を低減するとともに高品位
な画像の形成を達成し得る画像形成装置を提供すること
を目的とする。
発光体を有する画像形成部材と、スペーサとを真空容器
内に備える画像形成装置において、とりわけ該スペーサ
近傍での、発光形状の変形、発光位置の変化、色ずれな
どによる画像の劣化を低減するとともに高輝度な画像の
形成を達成し得る画像形成装置を提供することにある。
において、スペーサの帯電や、とりわけスペーサに起因
する、スパーク放電の発生を低減し得る画像形成装置を
提供することにある。
において、電子ビームの起動に悪影響を与えないよう
に、スペーサ各部の表面電位が所定の分布に制御された
画像形成装置を提供することにある。
パーク放電を低減するとともにさらにスペーサの製造が
容易な画像形成装置を提供することである。
パーク放電を低減するとともに、更に容器内を真空排気
する際に排気コンダクタンスに優れるスペーサを配置し
た画像形成装置を提供することにある。
に本発明の画像形成装置は以下のような構成を備える。
即ち、真空容器と、該真空容器内に配置された、電子放
出素子、画像形成部材、及びスペーサとを有する画像形
成装置において、前記スペーサは前記真空容器内の互い
に異なる電圧が印加される電極間に配置されており、真
空雰囲気に露出した表面に半導電性部材と、前記表面を
一周するループ状の導電性部材とを有していることを特
徴とする。
の好適な実施の形態を詳細に説明する。
内に、少なくとも電子放出素子と画像形成部材と真空容
器の機械的強度を補強するためのスペーサとを備えた平
板型画像形成装置において、異なる電圧が印加される2
つの電極の間に設置されたスペーサにおいては、その表
面のうち少なくとも真空雰囲気に露出した部分に半導電
性を付与し、かつ前記半導電性を付与された領域に導電
性材料より成り当該スペーサ周囲を一周するループ状部
材を設けたものである。
異なる電圧が印加される電極108と電極109の間を
支持するスペーサ100において、真空雰囲気に露出し
た部分102に半導電性を付与し、かつループ状の導電
体103を設ける。図示の便宜上、電極108、スペー
サ100、電極109を互いに離して示したが、実際に
これらはスペーサの底面およびトップ面で接触してい
る。従って、スペーサ100の表面のうち真空雰囲気に
露出するのは側面(スペーサの表面のうちXY平面と平
行でない面)である。そこで、少なくともスペーサ10
0の側面には半導電性を付与し、側面に沿って1周する
ループ状導電体を設けるのである。
設けるため、半導電性を付与された全面を利用して電荷
を有効に逃すことができる。また、導電体がループ状で
あるため、端部の角が存在せず、局所に電界集中が起き
るのを防止することができる。
帯電を防止できるとともに、スパーク放電の発生を防止
できる。
る2つの電極の間を一定の比で分割する位置に、前記ル
ープ状部材を配置するものである。
電極108の上面に法線を立てた時、電極108からル
ープ状導電体103までの距離はh2,h4,h6,h
8,h10,h12であり、ループ状導電体103から
電極109までの距離はh1,h3,h5,h7,h
9,h11である。本実施の形態では、(h1/h2)
=(h3/h4)=(h5/h6)、(h7/h8)=
(h9/h10)=(h11/h12)を満足するよう
にループ状の導電体の位置を設定する。これにより、ス
ペーサ表面の電位分布が不規則になることを防止でき、
電子ビームの起動に悪影響がでない。
00の大きさを、画像形成部材の大きさよりも小さく設
定する。これにより、真空容器内を排気する際、排気コ
ンダクタンスを良好にすることができ、真空に到達する
のに要する時間を短縮できる。従って、画像形成装置を
製造する際のコストを低減できる。
りも小さなスペーサの複数個を、互いに間隔を空けて平
行か、あるいは千鳥(ジグザグ)に配置する。これによ
り、真空容器内を排気する際、排気コンダクタンスを良
好にすることができ、真空に到達するのに要する時間を
短縮できる。従って、画像形成装置を製造する際のコス
トを低減できる。
2つの電極のうち、一方が画像形成部材と電気的に接続
した電極で、他の一方が電子放出素子と電気的に接続し
た電極である。
09は、フェースプレートに形成された透明電極、ある
いはメタルバック電極である。
に駆動信号を印加するための共通配線電極、あるいは共
通配線電極と各電子放出素子との間を接続する接続電極
である。共通配線電極の典型は、マトリクスを構成する
行配線電極あるいは列配線電極である。接続電極は、電
子放出素子自体と一体化した電極でも良い。
2つの電極のうち一方が画像形成部材と電気的に接続し
た電極で、他の一方が電子ビーム制御電極である。
ーサ200が支持する電極109は、フェースプレート
に形成された透明電極、あるいはメタルバック電極であ
る。また、スペーサ200が支持する電極201は電子
ビーム制御電極である。電極201は、例えばフォーカ
ス電極、変調電極、偏向電極、電位シールド電極、イオ
ンシールド電極のいずれかである。電子ビーム制御電極
201には、電子ビームの通路となる窓を設ける場合も
ある。
2つの電極のうち一方が電子ビーム制御電極で、他の一
方が別の電子ビーム制御電極である。
ーサ400が支持する電極202と電極203は電子ビ
ーム制御電極である。電極202と電極203はそれぞ
れ、フォーカス電極、変調電極、偏向電極、電位シール
ド電極、イオンシールド電極のいずれかである。電子ビ
ーム制御電極には、電子ビームの通路となる窓を設ける
場合もある。
2つの電極のうち一方が電子ビーム制御電極で、他の一
方が電子放出素子と電気的に接続した電極である。
ーサ300が支持する電極201は電子ビーム制御電極
である。電極201は、例えばフォーカス電極、変調電
極、偏向電極、電位シールド電極、イオンシールド電極
のいずれかである。電子ビーム制御電極201には、電
子ビームの通路となる窓を設ける場合もある。
に駆動信号を印加するための共通配線電極、あるいは共
通配線電極と各電子放出素子との間を接続する接続電極
である。共通配線電極の典型は、マトリクスを構成する
行配線電極あるいは列配線電極である。接続電極は、電
子放出素子自体と一体化した電極でも良い。
との接続部に、導電材よりなる中間層を設ける。これに
より、スペーサの半導電性領域と電極との電気的接続を
良好にできる。
上に、半導電膜、ループ状導電体の順に積層する。
上に、ループ状導電体、半導電膜の順に積層する。
電性部材を交互に積層し、前記積層体の側面に半導電膜
を形成する。
成装置は、基本的には薄型の真空容器内に、基板上に多
数の電子源、例えば、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
材とを対向して備えている。冷陰極素子は、例えば、フ
ォトリソグラフィ・エッチングのような製造技術を用い
れば基板上に精密に位置決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と比較する
と、陰極自身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。
は上述した冷陰極素子をマルチ電子源として用いた画像
形成装置に係わるものである。また、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。即ち、冷陰極素子のうち、MIM型素子は絶縁層や
上部電極の厚さを比較的精密に制御する必要があり、ま
たFE型素子は針状の放出部の先端形状を精密に制御す
る必要がある。そのため、これらの素子は比較的製造コ
ストが高くなったり、製造プロセス上の制限から大面積
のものを作製するのが困難となる場合があった。これに
対して、表面伝導型放出素子は構造が単純で製造が簡単
であり、大面積のものも容易に作製できる。近年、特に
大画面で安価な表示装置が求められる状況においては、
とりわけ好適な冷陰極素子であるといえる。
領域の長さよりも大きな長さのスペーサを有する装置で
あって、小さな長さのスペーサを有する装置であっても
良い。またループ状導電体を備えたことにより、前記図
43や図44のスペーサを備えた装置と比較してスパー
ク放電の発生を防止できる。従って、画像形成部材に従
来よりも例えば20%以上高い電圧を印加できるため、
表示画像の輝度を高めることができる。
よりも小さな長さのスペーサを、言い換えるならば、画
像形成領域内に納まる大きさのスペーサを、適宜の間隔
をおいて設置した画像形成装置である。というのも、ス
ペーサのサイズが小さい方が表面積が小さくなるため、
半導電処理やループ状導電体の形成が容易だからであ
る。さらには、画像形成装置の内部を真空に排気する工
程において、空気の流路が確保できるため、排気コンダ
クタンスを大きくできる効果がある。このため、真空排
気に要する時間を短縮でき、製造コストを低減できるの
である。
図面を参照して説明する。
1実施の形態の画像形成装置(表示パネル)であり、内
部構造を示すためにパネルの一部を破断した斜視図であ
る。
レート側から見た平面図である。
で形成された基板、1002は冷陰極素子であり、例え
ば表面伝導型放出素子である、1003は前記冷陰極素
子1002の一方の素子電極をそれぞれ結線した行方向
配線(Dx1〜DxM)、1004は前記冷陰極素子100
2の他方の素子電極をそれぞれ結線した列方向配線(D
y1〜DyN)、1005はガラスや樹脂等で形成されたリ
アプレート、1006はガラスや樹脂等で形成された側
壁、1007はガラス等でできているフェースプレート
であり、1005〜1007はフリットガラス等で接着
され、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。そして気密容器内は10のマイナス
6乗[torr]程度の真空に保持されている。
が固定されているが、該基板上には冷陰極素子1002
がN×M個形成されている。(N,Mは1以上の正の整
数であり、少なくとも一方は2以上であり、目的とする
表示画素数に応じて適宜設定される。)前記N×M個の
冷陰極素子は、M本の行方向配線1003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
チ電子源と呼ぶ。
いては、後で詳しく述べる。
プレート1005にマルチ電子源の基板1001を固定
する構成としたが、マルチ電子源の基板1001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源の基板1001自体を用いて
もよい。
ト1007の下面に形成されている。1009はCRT
の分野では公知のメタルバックであり、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は用いなくとも構わない。その場合特に、不
図示の透明電極がフェースプレート1007の下面に形
成されている。
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、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後述する黒色導電体1
010が設けてある。
気圧構造体として気密容器の内部に設けられている。ス
ペーサ1500は上記目的を達成するのに必要な数だ
け、かつ必要な間隔をおいて、気密容器の内部に設けら
れる。例えば、スペーサ1500は以下の部材より形成
される。
(LSX,LSY)を画像形成部材のサイズ(LPX,
LPY)よりも小さくし、スペーサどうしが所定の間隔
(DSX,DSY)を持つように配置した。DSX,D
SYは、大気圧に対して十分な強度を確保でき、さらに
真空排気工程におけるコンダクタンスを大きくできるよ
う設定した。なお、図2に示す1111は、パネル内を
真空排気する工程において使用する排気口である。
ーサ1500の要部断面図(B-B'断面の一部)であり、
図4にはスペーサ1500の斜視図を示す。
であり、列方向配線1004とメタルバック1009の
間に印加される高電圧に耐えるだけの絶縁性基材からな
る。例えば、絶縁性基材1501としては、石英ガラ
ス、Na等の不純物含有量を減少したガラス、ソーダラ
イムガラス、アルミナ等のセラミックス部材等が挙げら
れる。
一の番号である構成要素の説明を省き説明する。
に、例えば、シリコン、ゲルマニウム等の4族半導体、
ガリウム砒素等の化合物半導体、酸化錫等の酸化物半導
体、或いは上記各種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、或いは単結
晶状態に成膜した半導電性薄膜である。例えば、半導電
性薄膜1502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液、或いは
分散溶液をディッピング、或いはスピナーを用いて塗布
・焼成される。そして、半導電性膜1502は、フェー
スプレート1007側では黒色導電体1010或いは前
記メタルバック1009に、リアプレート1005側で
は列方向配線1004に対して電気的に接続されてい
る。
アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金等の金属薄膜や、
シリコン、ゲルマニウム等の4族半導体、ガリウム砒素
等の化合物半導体、酸化錫等の酸化物半導体、或いは上
記各種半導体に半導電性膜1502に比べより多くの不
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、或いは単結晶状態に成膜した導電性薄膜であり、
例えば、導電性部材1503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
溶液或いは分散液をディッピング、或いはスピナーを用
いて塗布・焼成される。また、導電性部材1503は、
絶縁性基材1501の表面への半導電性膜1502の形
成より先だって形成されている。
から成り、それぞれ、黒色導電体1010或いは前記メ
タルバック1009と列方向配線1004の間の電場の
なす方向と略垂直な方向に沿って設けられている。そし
て、黒色導電体1010或いは前記メタルバック100
9と列方向配線1004の間の距離に対して、狭い幅で
形成される。そして、半導電性膜1502と導電性部材
1503は電気的に接続されている。
成をとった。
m、板厚200μm長さ20mmの形状であり、列方向
配線1004上に列方向配線1004と概平行に等間隔
に固定した。その後、リアプレート1005、フェース
プレート1007と側壁1006およびスペーサ150
0の接合部をフリットガラス(不図示)を塗布し、大気
中で400℃から500℃で10分以上焼成することで
封着した。また、スペーサ1500の接着は、リアプレ
ート1005側では列方向配線1004(例えば、線幅
300μm)上に、フェースプレート1007側では黒
色導電体1010(例えば、線幅300μm)上に、金
属等の導電材を混合した導電性フリットガラス(不図
示)を介して配置し、大気中で400℃から500℃で
10分以上焼成することで、封着しかつ電気的な接続も
行った。
イムガラスからなる絶縁性基材1501上に、半導電性
マック1502として厚さ1000オングストロームの
酸化錫を、電子ビーム法を用いたイオンプレーティング
によってアルゴン・酸素雰囲気中で成膜した。このと
き、半導電性薄膜1502の表面抵抗値は、約10の9
乗[Ω/□]であった。導電性部材1503は、半導電
性薄膜1502を成膜する前に、図7に示すように、4
ラインを幅100ミクロンメートルでスペーサ1500
を一周するように、例えば、金を250オングストロー
ムの膜厚で真空蒸着し成膜し、必要に応じて所望の形状
になるように、エッチングし形成する。
8は、図12(A)に示すように、各色蛍光体がY方向
に延びるストライプ形状を採用し、黒色導電体1010
としては各色蛍光体間だけでなく、Y方向の画素間を分
離しかつスペーサ1500を設置する為の部分を加えた
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を塗布して、蛍光膜1008を作製
した。黒色導電材1010の材料として通常良く用いら
れている黒鉛を主成分とする材料を用いた。
する方法はスラリー法を用いた。
るメタルバック1009は、蛍光膜1008の作製後、
蛍光膜1008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)を真空蒸着することで作製した。フェースプレー
ト1007には、さらに蛍光膜1008の導電性を高め
るため、蛍光膜1008の外面側に透明電極が設けられ
る場合もあるが、本実施の形態では、メタルバック10
09のみで十分な導電性が得られたので省略した。
素子1002とを対応させなくてはいけないため、リア
プレート1005、フェースプレート1007およびス
ペーサ1500は十分な位置合わせを行った。通常、冷
陰極素子1002の一対の素子電極間の印加電圧Vfは
12〜16V程度、メタルバック1009と冷陰極素子
1002との距離dは2mm〜8mm程度、メタルバッ
ク1009と冷陰極素子1002間の電圧Vaは1kV
〜15kV程度である。
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、各部材の材料や配置等、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。
002には、行方向配線(Dx1〜DxM)1003および
列方向配線(Dy1〜DyN)1004に所望の電圧を印加
すると、各冷陰極素子1002から電子が放出される。
それと同時にメタルバック1009(或いは不図示の透
明電極)に高圧端子Hvを通じて数kV以上の高圧を印
加して各冷陰極素子1002から放出された電子を加速
し、フェースプレート1007に衝突させる。これによ
り、蛍光膜1008の蛍光体が励起されて発光し、画像
が表示される。
13および図14は、それぞれ図1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方向からみた図、図
14はY方向からみた図である。
(Dx1〜DxM)1003および列方向配線(Dy1〜Dy
N)1004に所望の電圧を印加された冷陰極素子10
02は電子を放出する。冷陰極素子1002から放出さ
れた電子は、フェースプレート1007上のメタルバッ
ク1009上に印加された加速電圧Vaにより、リアプ
レート1005の面に対する冷陰極素子1002からの
法線に対して、高電位側の素子電極のほうにずれて51
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1008の発光部中心はリアプレート1005の面
に対する冷陰極素子1002からの法線上からずれるこ
とになる。
フェースプレート1007の内面に達して蛍光膜100
8の発光現象が起こる以外に、蛍光膜1008への電子
衝突及び確率は低いが真空中の残留ガスへの電子衝突に
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及び図14中の52t
で示すような軌跡で気密容器内を飛翔すると考えられ
る。
ーサ1500上に半導電性薄膜1501及び導電性部材
1503を形成しない場合の比較実験においては、本願
発明者らは、スペーサ1500の近傍に位置する蛍光膜
1008上の発光位置(電子の衝突位置)や発光形状が
設計値からずれている場合が生ずることを見出した。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。
00の絶縁性基板1501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。また、上記蛍光体の発光位置、形状の変化の状
況から、上記露出部には主に正電荷が蓄積していること
もわかった。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、或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。
は、図4に示すように、絶縁性基材1501の表面に半
導電性膜1502および導電性部材1503を形成して
いる。半導電性薄膜1501及び導電性部材1503を
形成した本実施の形態の画像形成装置においては、スペ
ーサ1500の近傍に位置する蛍光膜1008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。即ち、スペーサ1500に帯電粒子
が付着しても、半導電性薄膜1501を流れる電流(実
際には、電子或いは正孔)の一部と電気的に中和して、
上記露出部に電荷が生じても直ちに帯電が解消するため
と考えられる。また、ひとつ或いは複数の導電性部材1
503は、それぞれ、黒色導電体1010或いは前記メ
タルバック1009と列方向配線1004の間の電場の
なす方向と概垂直な方向に沿って設けられているので、
スペーサ1500近傍の電界を乱すことなく、徐電でき
ると考えられる。
サを設置した画像形成装置、ならびに図44のスペーサ
を設置した画像形成装置とを比較してみた。便宜的に、
順に装置1、装置2、装置3と呼ぶことにする。なお、
スペーササイズ(LSX,LSY)と間隔(DSX,D
SY)は、どの装置も等しく設定した。
圧を徐々に上げていくと、まず装置3においてスパーク
放電が発生し、さらに電圧を3%上昇させたところで装
置2にスパーク放電が発生した。一方、装置1において
は、20%以上電圧を上昇させてもスパーク放電は発生
しなかった。このため、装置1の輝度を最も高くするこ
とができた。
しない範囲内で電圧を最大に上昇させ、表示画像を観察
した。その結果、装置2および装置3の表示画像は、装
置1のそれと比較して輝度が低いだけでなく、均一性が
劣っていた。即ち、装置2および装置3においては、発
光形状の変形、発光装置のずれ、色ずれなどが発生し
た。こうした問題は、スペーサの両端部付近、即ち図2
中に斜線部1112で示す領域において発生した(図示
の便宜上、1つのスペーサについてのみ示したが、実際
には各スペーサの両端部において発生していた)。これ
に対して、装置1においては、こうした問題は発生せ
ず、均一な表示画像を得ることができた。これは、装置
2や装置3と比較して、装置1ではスペーサの周囲の全
方位にわたり均一な電位分布を達成しているためと考え
られる。
る。
3〜10kvの場合]上記構成において、スペーサ15
00の絶縁性基材1501はNa等の不純物含有量を減
少したガラスである。スペーサ1500の半導電性薄膜
1502として厚さ1000オングストロームの酸化ニ
ッケルを、電子ビーム法を用いたイオンプレーティング
によって酸素雰囲気中で成膜した。このとき、半導電性
薄膜1502の表面抵抗値は、約10の9乗[Ω/□]
であった。導電性部材1503は半導電性薄膜1502
に先だって真空蒸着法で膜厚200オングストロームで
成膜した金である。導電性部材1503はまた1ミリメ
ートル間隔で4ラインを幅100ミクロンメートルでス
ペーサ1500を一周するように作製した。
3kV〜10kV、冷陰極素子1002の一対の素子電
極間の印加電圧Vfは14Vとした。
ある冷陰極素子1002からの放出電子による発光スポ
ットも含め、2次元状に等間隔の発光スポット列が形成
され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。
このことは、スペーサ1500を設置しても電子軌道に
影響を及ぼすような電界の乱れは発生しなかったことを
示している。 (実験例2) [表面抵抗値10の12乗、導電性部材:金(複数ライン),
3〜10kVの場合]実験例1と異なるのは、スペーサ
1500の半導電性薄膜膜1502として厚さ1000
オングストロームの酸化ニッケルを、電子ビーム法を用
いたイオンプレーティングによってアルゴン雰囲気中で
成膜した点である。このとき、半導電性薄膜5bの表面
抵抗値は約10の12乗[Ω/□]であった。
置において、各冷陰極素子1002には、容器外端子D
ox1ないしDoxM,Doy1ないしDoyNを通じ、走査信号及
び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加す
ることにより電子を放出させ、メタルバック8には、高
圧端子Hvを通じて高圧を印加することにより放出電子
ビームを加速し、蛍光膜7に電子を衝突させ、蛍光体を
励起・発光させることで画像を表示した。なお、高圧端
子Hvヘの印加電圧Vaは3kVないし10kV、冷陰
極素子1002の一対の素子電極間の印加電圧Vfは1
4Vとした。
ペーサを用いた比較実験用の画像形成装置の場合との比
較から、帯電防止効果が得られていることが確認でき
た。
kV、メタルバックなしの場合]実験例1と異なるのは、
スペーサ1500の半導電性薄膜1502として厚さ1
000オングストロームの酸化ニッケルを、電子ビーム
法を用いたイオンプレーティングによって酸素雰囲気中
で成膜した点である。このとき、半導電性薄膜1502
の表面抵抗値は、約10の7乗[Ω/□]であった。
メタルバック1009を設けず、蛍光膜1008の間に
ITO膜からなる透明電極を設けた。
置において、各冷陰極素子1002には、容器外端子D
ox1ないしDoxM,Doy1ないしDoyNを通じ、走査信号及
び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加す
ることにより電子を放出させ、メタルバック8には、高
圧端子Hyを通じて高圧を印加することにより放出電子
ビームを加速し、蛍光膜7に電子を衝突させ、蛍光体を
励起・発光させることで画像を表示した。
kV以下、冷陰極素子1002の一対の素子電極間の印
加電圧Vfは14Vとした。
ある冷陰極素子1002からの放出電子による発光スポ
ットも含め、2次元状に等間隔の発光スポット列が形成
され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。
このことは、スペーサ1500を設置しても電子軌道に
影響を及ぼすような電界の乱れは発生しなかったことを
示している。
10kVの場合]実験例1と異なるのは、導電性部材1
503の数であり、スペーサ中央部に1ラインを幅10
0ミクロンメートルでスペーサ1500を一周するよう
に作製した。上記スペーサ1500を用いた画像形成装
置において、各冷陰極素子1002には、容器外端子D
ox1ないしDoxM,Doy1ないしDoyNを通じ、走査信号及
び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加す
ることにより電子を放出させ、メタルバック8には、高
圧端子Hvを通じて高圧を印加することにより放出ビー
ムを加速し、蛍光膜7に電子を衝突させ、蛍光体を励起
・発光させることで画像を表示した。なお、高圧端子H
vヘの印加電圧Vaは3kV〜10kV、冷陰極素子1
002の一対の素子電極間の印加電圧Vfは14Vとし
た。
のないスペーサを用いた比較実験用の画像形成装置の場
合との比較から、帯電防止効果が得られていることが確
認できた。
5乗(複数ライン)、3〜10kVの場合]実験例1と異な
るのは、スペーサ1500の導電性部材1503として
ドーパントを含む厚さ1000オングストロームの酸化
錫を、電子ビーム法を用いたイオンプレーティングによ
って成膜した。そして導電性部材1502としての酸化
錫を、1ミリメートル間隔で4ラインを幅100ミクロ
ンメートルでスペーサ1500を一周するように、他の
部分をエッチングし作製した。このとき導電性部材15
02の表面抵抗値は、約10の5乗[Ω/□]であっ
た。
502として厚さ1000オングストロームの酸化ニッ
ケルを、電子ビーム法を用いたイオンプレーティングに
よって酸素雰囲気中で成膜した点である。このとき、半
導電性薄膜1502の表面抵抗値は、約10の7乗[Ω
/□]であった。なお、フェースプレート1007にお
いてメタルバック1009を設けず、蛍光膜1008の
間にITO膜からなる透明電極を設けた。
置において、各冷陰極素子1002には、容器外端子D
ox1ないしDoxM,Doy1ないしDoyNを通じ、走査信号及
び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加す
ることにより電子を放出させ、メタルバック8には、高
圧端子Hvを通じて高圧印加することにより放出電子ビ
ームを加速し、蛍光膜7に電子を衝突させ、蛍光体を励
起・発光させることで画像を表示した。なお、高圧端子
Hvヘの印加電圧Vaは1kV以下、冷陰極素子100
2の一対の素子電極間の印加電圧Vfは14Vとした。
ある冷陰極素子1002からの放出電子による発光スポ
ットも含め、2次元状に等間隔の発光スポット列が形成
され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。
このことは、スペーサ5を設置しても電子軌道に影響を
及ぼすような電界の乱れは発生しなかったことを示して
いる。
験例の画像形成装置においては、次のような効果を有す
る。
の表面で発生するので、スペーサ1500としては、そ
の表面部でのみ帯電防止機能を持てば十分である。従っ
て、本実施の形態1では、スペーサ1500を形成する
部材として、絶縁性基材1501を用い、絶縁性基材1
501の表面に半導電性薄膜1502を形成した。これ
により、スペーサ1500の表面での帯電を中和するに
は十分な抵抵抗値を持ち、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留めたスペーサ
1500を実現できた。さらに、導電性部材1503を
黒色導電体1010或いは前記メタルバック1009と
列方向配線1004の間の電場をなす方向と略垂直な方
向に沿って設けることによって、スペーサ1500の表
面での帯電をスペーサ1500の全周にわたり逃すこと
ができるので、さらに徐電能力を上げることができる。
冷陰極の特徴である発熱を抑えるとともに、薄型・大面
積の画像形成装置が得られた。
冷陰極素子1002及びフェースプレート1007の法
線方向に対して、その断面形状が一様である平板状のも
のを採用したので、スペーサ1500自体によって電界
が乱れることはない、従って、スペーサ1500が冷陰
極素子1002からの電子軌道を遮らない限り、スペー
サ1500と冷陰極素子1002を近接して配置できる
ので、スペーサ1500と直交するX方向に対して電子
放出素子15を高密度に配置できた。
002側では1本の列方向配線(Dy1〜DyN)1004
上に電気的に接続されており、冷陰極素子1002上の
配線間での不要な電気的結合を避けることができた。ま
た、所望の半導電性薄膜1502と導電性部材1503
を設けることで以上の効果を示し、帯電を防止するため
の複雑な付加構造を必要としない本実施の形態のスペー
サ1500を、本出願人の提案による冷陰極素子100
2による単純マトリクス型の電子源を用いた画像形成装
置に適用することにより、簡単な装置構成でありながら
高品位な画像を形成できる薄型・大面積の画像形成装置
を提供できた。
て、絶縁性部材1501上に形成された半導電性膜15
02により、絶縁性部材1501の表面に発生する帯電
を速やかに除電できるとともに、導電性部材1503に
より、半導電性膜1502を通じて前記帯電荷が流れる
電流密度を均一化出来るので、前記電子源から放出され
る電子量が形成画像に応じて変化しても、絶縁性部材1
510近傍での電界分布の乱れを抑制することが出来
る。特に、本実施の形態1の構成により、前記導電性部
材が端部を有する場合に生じ易い電界集中、およびこの
電界集中による放電の発生を防ぐことが出来るので、前
記電子放出素子から放出された電子をより高い電圧で加
速することが可能となる。
される半導電性膜1502に被覆された状態となるた
め、導電性部材1503と半導電性膜1502の境界に
おける電界を弱める効果を有する。従って、放電を防ぐ
上で効果的な構成といえる。
部材1503の抵抗値が2桁程度低いだけであっても、
十分な除電効果を得ることができることがわかった。
16に第2の実施の形態を示す。第2の実施の形態は第
1の実施の形態とスペーサの構成が違うものであり、他
は同じ構成をとる。
ける第2の実施の形態のスペーサ1500の要部断面図
(B−B’断面の一部)であり、図16は第2の実施の
形態のスペーサの斜視図である。
施の形態と同一の番号で示しているので、各構成要素の
説明は省く。
様の構成であるが、図に示すように、スペーサ1500
の導電性部材1503が半導電膜1502の外側に形成
されている点のみ異なる。それ以外は第1の実施の形態
と同一の構成である。
縁性基材1501の表面に、例えば、シリコン、ゲルマ
ニウム等の4族半導体、ガリウム砒素等の化合物半導
体、酸化錫等の酸化物半導体、或いは、上記各種半導体
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、或いは単結晶状態に成膜した半導電性
薄膜である。例えば、半導電性薄膜1502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
よるものや有機溶液、或いは分散溶液をディッピング或
いはスピナーを用いて塗布・焼成される。そして、半導
電性膜1502は、フェースプレート1007側では黒
色導電体1010、或いは前記メタルバック1009
に、リアプレート1005側では列方向配線1004に
対して電気的に接続されている。
アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金等の金属薄膜や、
シリコン、ゲルマニウム等の4族半導体、ガリウム砒素
等の化合物半導体、酸化錫等の酸化物半導体、或いは上
記各種半導体に半導電性膜1502に比べより多くの不
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、或いは単結晶状態に成膜した導電性薄膜である。
例えば、導電性部材1503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
溶液、或いは分散液をディッピング、或いはスピナーを
用いて塗布・焼成される。また、導電性部材1503
は、絶縁性基材1501の表面に半導電性膜1502を
形成後形成されている。
から成り、それぞれ、黒色導電体1010、或いは前記
メタルバック1009と列方向配線1004の間の電場
のなす方向と概垂直な方向に沿って設けられている。そ
して、黒色導電体1010、或いは前記メタルバック1
009と列方向配線1004の間の距離に対して、狭い
幅で形成される。そして、半導電性膜1502と導電性
部材1503は電気的に接続されている。
〜10kVの場合]上記スペーサを使用し、他は、実験
例1と同一部材、同一構成の画像形成装置を製作した。
そして、高圧端子Hvヘの印加電圧Vaは3kV〜10
kV、冷陰極素子1002の一対の素子電極間の印加電
圧Vfは14Vとした。
ある冷陰極素子1002からの放出電子による発光スポ
ットも含め、2次元状に等間隔の発光スポット列が形成
され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。
半導電性薄膜1501のないスペーサを用いた比較実験
用の画像形成装置の場合との比較から、帯電防止効果
が、このスペーサの構成であっても得られていることが
確認できた。
及び図18に第3の実施の形態を示す。第3の実施の形
態は、第1の実施の形態とスペーサの構成が違うもので
あり、他は同じ構成をとる。
ける第3の実施の形態のスペーサ1500の要部断面図
(B−B’断面の一部)であり、図18は第3の実施の
形態のスペーサの斜視図である。
施の形態と同一の番号で示しているので、各構成要素の
説明は省く。
様の構成であるが、図17に示すように、スペーサ15
00は、導電性部材1503と絶縁基材1501が積層
されて形成されている点のみ異なる。それ以外は、第1
の実施の形態と同一の構成である。
大きい高アスペクト比のスペーサを形成する場合に於
て、低アスペクト比の部材を積層して構成できる点が利
点となる。
電性部材であり、例えば、アルミニウム、ニッケル、
銅、銀、金等の金属薄膜や、シリコン、ゲルマニウム等
の4族半導体、ガリウム砒素等の化合物半導体、酸化錫
等の酸化物半導体、或いは各種半導体に半導電性膜15
01に比べより多く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、或いは単結晶状態に成膜
した導電性薄膜であり、例えば、導電性薄膜1503
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、有機溶液、或いは分散溶液をデ
ィッピング、或いはスピナーを用いて塗布・焼成され形
成される。導電性膜1503は、絶縁性基材1501と
積層され、半導電性膜1502の形成に先立って形成さ
れている。一般に、絶縁性基材に導電性薄膜を形成し、
更に絶縁性基材を接着し、また導電性薄膜を形成し、こ
れを繰り返し行なって形成した部材を切り出して、図1
7に示す絶縁性基材1501と導電性部材1503とが
交互に積層され構造の部材を形成する。
薄膜1502を形成する。例えば、シリコン、ゲルマニ
ウム等の4族半導体、ガリウム砒素等の化合物半導体、
酸化錫等の酸化物半導体、或いは上記各種半導体に微量
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、或いは単結晶状態に成膜した半導電性薄膜で
あり、例えば、半導電性薄膜1502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
のや有機溶液或いは分散液をディッピング或いはスピナ
ーを用いて塗布・焼成される。そして、半導電性膜15
02は、フェースプレート1007側では黒色導電体1
010、或いは前記メタルバック1009に、リアプレ
ート1005側では列方向配線1004に対して電気的
に接続されている。
から成り、それぞれ、黒色導電体1010、或いは前記
メタルバック1009と列方向配線1004の間の電場
のなす方向と概垂直な方向に沿って設けられている。そ
して、黒色導電体1010、或いは前記メタルバック1
009と列方向配線1004の間の距離に対して、狭い
幅で形成される。そして、半導電性膜1502と導電性
部材1503は電気的に接続されている。
〜10kVの場合]上記スペーサを使用し、他は、実験
例1と同一部材、構成の画像形成装置を製作した。
3kV〜10kV、冷陰極素子1002の一対の素子電
極間の印加電圧Vfは14Vとした。
ある冷陰極素子1002からの放出電子による発光スポ
ットも含め、2次元状に等間隔の発光スポット列が形成
され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。
半導電性薄膜1501のないスペーサを用いた比較実験
用の画像形成装置の場合との比較から、帯電防止効果
が、このスペーサの構成であっても得られていることが
確認できた。
は、円柱形のスペーサを用いた点にある。図19乃至図
21に第4の実施の形態を示す。第4の実施の形態と第
1実施の形態との違いはスペーサの形状が円柱である点
であり、他は同じ構成である。
第4の実施の形態であり、その内部構造を示すためにパ
ネルの1部を破断した斜視図である。図19において、
図1と同一の構成要素については同じ参照番号を付けて
おり、その部分の説明は割愛する。
図であり、図19と同一の構成要素については同じ参照
番号を付けている。
斜視図である。第1の実施の形態とスペーサの形状以外
は同一構成であるので、構成要素、製法等の記述を省略
する。1500は円柱のスペーサであり、スペーサ15
00の直径は複数の冷陰極素子1002の間隔より小さ
く、円柱の形状をしている。
〜10kVの場合]上記スペーサを使用し、他は、実験
例1と同一部材、構成の画像形成装置を製作した。そし
て、高圧端子Hvヘの印加電圧Vaは3kV〜10k
V、冷陰極素子1002の一対の素子電極間の印加電圧
Vfは14Vとした。このとき、スペーサ1500に近
い位置にある冷陰極素子1002からの放出電子による
発光スポットも含め、2次元状に等間隔の発光スポット
列が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー画像表示が
できた。半導電性薄膜1501のないスペーサを用いた
比較実験用の画像形成装置の場合との比較から、帯電防
止効果が、円柱形のスペーサの構成であっても得られて
いることが確認できた。
実験を行ったが、複数の冷陰極素子1002の間隔より
小さなものであれば、例えば、四角柱や、三角柱、六角
柱といった形状であっても本発明の効果を得ることがで
きる。
02と、フェースプレート1007側では黒色導電体1
010、或いはメタルバック1009の接続、半導電性
膜1502とリアプレート1005側では列方向配線1
004の接続の部分的な不良が生じた場合(特に、一部
のみ導通のある場合)、半導電性膜1502のみ表面に
形成されたスペーサに比較して、半導電性膜1502と
導電性部材1503の両方が形成されている本実施の形
態に係るスペーサの方が、スペーサ1500に近い位置
にある冷陰極素子1002からの放出電子による発光ス
ポットも含め、2次元状に、より良好に等間隔の発光ス
ポット列が形成され、鮮明で色再現性のよいカラー画像
表示ができることがわかった。
502の電位分布が、少なくとも導電性部材1503間
では、フェースプレート1007側の黒色導電体101
0、或いは前記メタルバック1009とリアプレート1
005側の列方向配線1004が作る電界と並行にな
り、近傍を飛翔する電子の軌道を変化させないためと考
えられる。このことから、半導電性膜1502とフェー
スプレート1007側では黒色導電体1010、或いは
前記メタルバック1009の接続、半導電性膜1502
とリアプレート1005側では列方向配線1004の接
続の部分的な不良が生じ易い場合にも、本実施の形態に
係る構成は有効であることが解った。
502の抵抗値の場合、半導電性膜1502のみ表面に
形成されたスペーサに比較して、半導電性膜1502と
導電性部材1503の両方が形成されている本実施の形
態に係るスペーサの方が、部分的なイオン等の付着に依
る帯電に帯電に対して、より大きな徐電効果を得られる
ことが解った。これは、導電性部材1503が無い場
合、一部分の帯電に対し、帯電した場所の近傍しか半導
電性膜1502に徐電電流が流れないが、帯電した場所
の導電性部材以外の導電性部材間では、スペーサを取り
巻く半導電性膜1502全体を徐電電流が流れることが
できるため、大きな徐電電流が得られ易いからであると
考えられる。
態で説明したスペーサの構成に加え、スペーサがフェー
スプレート1007と接する面及びリアプレート100
5と接する面に電気的な接続をより良好にするための電
極を設けたスペーサを用いることも出来る。
スペーサの構成を示した図であり、図22及び図23は
導電性部材1503を形成した後に半導電性膜1502
を形成した平板状の第1の実施の形態のスペーサに対応
するものであり、図24は半導電性膜1502を形成し
た後に導電性部材1503を形成した平板状の第2の実
施の形態のスペーサに対応するものであり、図25は導
電性部材1503と絶縁性部材1501を積層して形成
した第3の実施の形態スペーサに対応するものであり、
図26は円筒状のスペーサを形成した第4の実施の形態
のスペーサに対応するものである。
電極であり、半導電性膜1502と電気的に接続されて
おり、かつ画像形成装置内においては、フェースプレー
ト1007内面のメタルバック1009及びリアプレー
ト1005内面の配線1004と電気的に接続されてい
る。
説明したスペーサを画像形成装置内に配置する例を簡単
に示す。
成装置のフェースプレート1007側から見たスペーサ
の配置を示したものであり、画像表示領域をなす蛍光膜
1008の範囲内にスペーサ1500は配置されてい
る。図27においては千鳥状の配置、図28においては
平行状の配置をなしている。
いスペーサを画像表示領域内に不連続的に配置すること
により、画像表示領域の長さよりも長いスペーサを用い
た場合(前述のUSP5,532,548号)に比べ
て、画像形成装置の組立工程中或いは真空排気状態での
外囲器内雰囲気を一様に保つことが出来る。このこと
は、電子源を構成する電子放出素子の特性や寿命を向上
させる上で好ましい効果となる。
態の実施の形態では、冷陰極型電子放出素子でその構成
を説明したが、これは、いずれの電子放出素子に対して
も適用できることは言うまでもない。また、本実施の形
態は、単純マトリクス型以外の電子源を用いた画像形成
装置に対しても適用できる。例えば、特開平2ー257
551号公報等に記載されたような制御電極を用いてS
CEの選択を行う画像形成装置において、上記のような
支持部材を用いた場合である。
な画像形成装置に限るものでなく、感光性ドラムと発光
ダイオード等で構成された光プリンタの発光ダイオード
等の代替の発光源として、上述の画像形成装置を用いる
こともできる。またこの際、上述のM本の行方向配線と
N本の列方向配線を適宜選択することで、ライン状発光
源だけでなく、2次元状の発光源としても応用できる。
子顕微鏡等のように、電子源からの放出電子の被照射部
材が画像形成部材以外の部材である場合についても、本
実施の形態は適用できる。従って、本実施の形態は被照
射部材を特定しない電子線発生装置としての形態もとり
得ることは言うまでもない。
挙げたが、電子源近傍の絶縁性の構造部材に対しても適
用できる。
0はフェースプレート1007側では黒色導電体101
0或いは前記メタルバック1009に、リアプレート1
005側では列方向配線1004に対して電気的に接続
されている例を示したが、気密容器内の異なった電位を
持つ電極間の構造部材にも本実施の形態に係る構成で、
構造部材近傍の電子源からの放出電子の軌道に影響を与
えない効果を得ることができる。
を電子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表
示装置の一例を示すための図である。
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および2109および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および2113はTV信号受信回
路、2114は入力部である。
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、本実施の形態の特徴と直接関係しな
い音声情報の受信,分離,再生,処理,記憶などに関す
る回路やスピーカなどについては説明を省略する。
を説明してゆく。
ば電波や空間光通信など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方式など
の諸方式でもよい。また、これらよりさらに多数の走査
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。
ば、同軸ケーブルや光ファイバーなどのような有線伝送
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と同様に、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。
11は、例えばTVカメラや画像読み取りスキャナなど
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。
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。
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。
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。
5は、本表示装置と、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などの出力装置
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
によっては本表示装置の備えるCPU2106と外部と
の間で制御信号や数値データの入出力などを行うことも
可能である。
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などをはじめ
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2
104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。
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。
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、インターレースかノンイン
ターレース)や一画面の走査線の数など表示装置の動作
を適宜制御する。
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。なお、CPU2106は、
むろんこれ以外の目的の作業にも関わるものであっても
良い。例えば、パーソナルコンピュータやワードプロセ
ッサなどのように、情報を生成したり処理する機能に直
接関わってもよい。
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、例えば数値計算などの作業を外部機
器と協同して行っても良い。
に使用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを入
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,バーコードリーダー,音声認
識装置など多様な入力機器を用いる事が可能である。
ないし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。
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およびCPU2106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。
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。
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。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、インターレースかノ
ンインターレース)を制御するための信号を駆動回路2
101に対して出力する。
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2101に対して出力する場
合もある。
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。
例示した構成により、本表示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2
100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210
4において逆変換された後、マルチプレクサ2103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210
0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。
ダ2104に内蔵する画像メモリや、画像生成回路21
07および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
の縦横比変換などをはじめとする画像処理や、合成,消
去,接続,入れ換え,はめ込みなどをはじめとする画像
編集を行うことも可能である。
かったが、上記画像処理や画像編集と同様に、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
よい。従って、本表示装置は、テレビジョン放送の表示
機器,テレビ会議の端末機器,静止画像および動画像を
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事務用端末機器,ゲーム機など
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。
子源とするディスプレイパネルを用いた表示装置の構成
の一例を示したにすぎず、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29の構成要
素のうち使用目的上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
ってはさらに構成要素を追加してもよい。例えば、本表
示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
などを構成要素に追加するのが好適である。
型放出素子を電子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、表示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、本表示装置は臨
場感あふれ、迫力に富んだ画像を視認性良く表示する事
が可能である。 (表示パネルの構成と製造法)次に、本実施の形態を適
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。
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。
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。リアプレート1005には、基
板1001が固定されているが、該基板上には冷陰極素
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。例えば、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=10
00以上の数を設定することが望ましい。本実施の形態
においては、N=3072,M=1024とした。) 前記N×M個の冷陰極素子は、M本の行方向配線100
3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源と呼ぶ。なお、マルチ電子源の
製造方法や構造については、後で詳しく述べる。
プレート1005にマルチ電子源の基板1001を固定
する構成としたが、マルチ電子源の基板1001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源の基板1001自体を用いて
もよい。
は、蛍光膜1008が形成されている。本実施の形態は
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、例えば、図
12(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。
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、例えば、図12(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。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。
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などであ
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。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。
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。
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はマルチ電子源の行方向配線1003
と、Dy1〜DyNはマルチ電子源の列方向配線1004
と、Hvはフェースプレートのメタルバック1009と
電気的に接続している。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[torr]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1×1
0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。
乗torr程度の真空に保持されるので、大気圧や不意の衝
撃等による気密容器の破壊を防止する目的で、耐大気圧
構造体として、気密容器の内部には薄板状のスペーサ1
500が設けられている。スペーサ1500は絶縁性基
材1501の表面に半導電性の薄膜を成膜した部材から
なるもので、上記目的を達成するのに必要な数だけ、か
つ必要な間隔をおいて、X方向に概平行に配置され、気
密容器の内面にフリットガラス等で封着される。スペー
サ1500としては、例えば列方向配線1004とメタ
ルバック1009の間に印加される高電圧に耐えるだけ
の絶縁性基材1501からなる。例えば、スペーサ15
00の絶縁性基材1501としては、石英ガラス、Na
等の不純物含有量を減少したガラス、ソーダライムガラ
ス、アルミナ等のセラミックス部材等が挙げられる。な
お、スペーサ1500の絶縁席基材1501はその熱膨
張率が、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成す部材と近いものが
好ましい。
ペーサ1500の表面ヘ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、どのようなものであっても
構わない。例えば、帯電防止効果の維持及びリーク電流
による消費電力抑制を考慮して、その表面抵抗値が10
の5乗から10の12乗[Ω/□]の範囲のものである
ことが好ましく、その材料としては、例えば、シリコ
ン、ゲルマニウム等の4族半導体、ガリウム砒素等の化
合物半導体、酸化錫等の酸化物半導体、或いは上記各種
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、或いは単結晶状態に成膜したも
の等を挙げることができる。半導電性薄膜1502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、有機溶液或いは分
散液をディッピング或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等を挙げることが
でき、対象となる材料に応じて適宜選択される。
1500の絶縁性基材1501の表面のうち、少なくと
も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内の真空中の露出している面に
成膜される。そして、半導電性膜1502は、フェース
プレート1007側では黒色導電体1010或いは前記
メタルバック1009に、リアプレート1005側では
列方向配線1004に対して電気的に接続されている。
ルミニウム、ニッケル、銅、銀、金等の金属薄膜や、シ
リコン、ゲルマニウム等の4族半導体、ガリウム砒素等
の化合物半導体、酸化錫等の酸化物半導体、或いは各種
半導体に半導電性膜1502に比べより多くの不純物を
加えた不純物半導体をアモルファス状態、多結晶状態、
或いは単結晶状態に成膜した導電性薄膜である。
から成り、それぞれ、フェースプレート1007側では
黒色導電体1010或いは前記メタルバック1009
に、リアプレート1005側ではと列方向配線1004
の間の電場のなす方向と概垂直な方向に沿って設けられ
ている。そして、前記フェースプレート1007側では
黒色導電体1010或いは前記メタルバック1009と
リアプレート1005側では列方向配線1004の間の
距離に対して、一般に狭い幅で形成される。
1503は電気的に接続されている。 スペーサ150
0の構成、設置位置、設置方法、およびフェースプレー
ト1007側やリアプレート1005側との電気的接続
は、上述の場合に限定されず、十分な耐大気圧を有し、
例えば列方向配線1004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、かつスペーサ
5の表面への帯電を防止する程度の表面電導性を有する
ものであれば、どのようなものであっても構わない。
示パネルの基本構成と製法を説明した。
たマルチ電子源の製造方法について説明する。本実施の
形態の画像表示装置に用いるマルチ電子源は、冷陰極素
子を単純マトリクス配線した電子源であれば、冷陰極素
子の材料や形状あるいは製法に制限はない。従って、例
えば表面伝導型放出素子やFE型、あるいはMIM型な
どの冷陰極素子を用いることができる。
表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷陰極
素子の中でも、表面伝導型放出素子が特に好ましい。即
ち、FE型ではエミッタコーンとゲート電極の相対位置
や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極めて高
精度の製造技術を必要とするが、これは大面積化や製造
コストの低減を達成するには不利な要因となる。
厚を薄くてしかも均一にする必要があるが、これも大面
積化や製造コストの低減を達成するには不利な要因とな
る。その点、表面伝導型放出素子は、比較的製造方法が
単純なため、大面積化や製造コストの低減が容易であ
る。
素子の中でも、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とりわけ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。
マルチ電子源に用いるには、最も好適であると言える。
そこで、上記実施の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
ルチ電子源の構造について述べる。
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。
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31(A)、(B)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、そ
れぞれ平面図および断面図である。
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。基板11
01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などを用い
ることができる。
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In2O3 −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、例えば
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(例えば印刷技
術)を用いて形成してもさしつかえない。
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より数十マイクロメータの
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の範囲か
ら適当な数値が選ばれる。
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。
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。
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などをはじめとする金属や、PdO,Sn
O2,In2O3,PbO,Sb2O3などをはじめとする
酸化物や、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,YB
4,GdB4などをはじめとする硼化物や、TiC,Zr
C,HfC,TaC,SiC,WC,などをはじめとす
る炭化物や、TiN,ZrN,HfN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。
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/□]の範囲に含ま
れるよう設定した。なお、導電性薄膜1104と素子電
極1102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31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。
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。
密かつ正確に図示するのは困難なため、図31(A)、
(B)においては模式的に示した。
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。
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
とするのがより好ましい。
精密に図示するのは困難なため、図31(A)、(B)
においては模式的に示した。また、平面図(図31
(A))においては、薄膜1113の一部を除去した素
子を図示した。
が、実施の形態においては以下のような素子を用いた。
即ち、基板1101には青板ガラスを用い、素子電極1
102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]とした。
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。
の製造方法について説明する。図32(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、各部材の表記は図31(A)、(B)と同一で
ある。
板1101上に素子電極1102および1103を形成
する。形成するにあたっては、あらかじめ基板1101
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など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、図32
(A)に示した一対の素子電極(1102と1103)
を形成する。
電性薄膜1104を形成する。
(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、本実施の形態では主要元素としてPdを
用いた。また、実施の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、本実施の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
学的気相堆積法などを用いる場合もある。
ォーミング用電源1110から素子電極1102と11
03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。
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。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。
33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、本実施の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
ニタするためのモニタパルス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11
11で計測した。
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10
[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回の割合で、モニタパルス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、即ちモニ
タ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。
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。
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。
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。
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。
34(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。本実施の形態においては、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。なお、上述の通電条件は、本
実施の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。
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。)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34(B)に示すが、活性化電源
1112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。
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。
面型の表面伝導型放出素子を製造した。
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。
めの模式的な断面図であり、図中の1201は基板、1
202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、1
213は通電活性化処理により形成した薄膜である。
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31(A)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。
よび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様に
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。
について説明する。図36(A)〜(F)は、製造工程
を説明するための断面図で、各部材の表記は図35と同
一である。
板1201上に素子電極1203を形成する。
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などの他の成膜方法を用いて
もよい。
縁層の上に素子電極1202を形成する。
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。
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、例えば塗布法など
の成膜技術を用いればよい。
電フォーミング処理を行い、電子放出部を形成する。
(図32(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。) 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32(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。) 以上のようにして、図36(F)に示す垂直型の表面伝
導型放出素子を製造した。
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。
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。
関して以下に述べる3つの特性を有している。
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。即
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。
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。
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。
型放出素子を表示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。即ち、駆動中
の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Vth以上
の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値電圧V
th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。
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。 (多数素子を単純マトリクス配線したマルチ電子源の構
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源の構造について
述べる。
用いたマルチ電子源の平面図である。基板上には、図3
1で示したものと同様な表面伝導型放出素子が配列さ
れ、これらの素子は行方向配線電極1003と列方向配
線電極1004により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。
示す。
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)、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、
行方向配線電極1003および列方向配線電極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。
ばホストコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,
プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、
一つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミ
リ装置など)に適用してもよい。
施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコー
ドを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給
し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(または
CPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコ
ードを読出し実行することによっても、達成されること
は言うまでもない。
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本実施の形態を構成することになる。
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMな
どを用いることができる。
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
合、その記憶媒体には、先に説明したプログラムコード
を格納することになる。
実施の形態によれば、スペーサ側面にアノードと概平行
なストライプ状の電極を設けることで、 1. アノードと素子間の平行な電場を乱すことがなく
なり、 2. また、スペーサがチャージアップされることがな
くなるため、電子ビームの軌道に悪影響を及ぼすことが
なくなる。
ば、電子放出素子と、画像形成部材と、スペーサとを真
空容器内に備える画像形成装置において、とりわけ該ス
ペーサ近傍での、画像形成部材への電子ビームの照射位
置ずれなどによる画質の劣化を低減するとともに高品位
な画像の形成を達成し得る。
子と、発光体を有する画像形成部材と、スペーサとを真
空容器内に備える画像形成装置において、とりわけ該ス
ペーサ近傍での、発光形状の変形、発光位置の変化、色
ずれなどによる画像の劣化を低減するとともに高輝度な
画像の形成を達成し得る。
装置において、スペーサの帯電や、とりわけスペーサに
起因する。スパーク放電の発生を低減し得る。
装置において、電子ビームの起動に悪影響を与えないよ
うに、スペーサ各部の表面電位が所定の分布に制御され
た画像形成装置を提供できる。
記スパーク放電を低減するとともにさらにスペーサの製
造が容易である。
記スパーク放電を低減するとともにさらに容器内を真空
排気する際に排気コンダクタンスに優れるスペーサを配
置した画像形成装置を提供できる。
子放出素子と、画像形成部材と、スペーサとを真空容器
内に備える画像形成装置において、とりわけ該スペーサ
近傍での、画像形成部材への電子ビームの照射位置ずれ
などによる画像の劣化を低減するとともに、高品位な画
像を形成できるという効果がある。
光体を有する画像形成部材と、スペーサとを真空容器内
に備える画像形成装置において、とりわけ該スペーサ近
傍での、発光形状の変形、発光位置の変化、色ずれなど
による画像の劣化を低減するとともに高輝度な画像を形
成できるという効果がある。
おいて、スペーサの帯電や、とりわけスペーサに起因す
る、スパーク放電の発生を低減できる。
おいて、電子ビームの起動に悪影響を与えないように、
スペーサ各部の表面電位が所定の分布に制御された画像
形成装置を提供できる。
ーク放電を低減するとともにさらにスペーサの製造が容
易な画像形成装置を提供できる。
ーク放電を低減するとともに、更に容器内を真空排気す
る際に排気コンダクタンスに優れるスペーサを配置でき
る。
示パネルを一部を破断して示す斜視図である。
る。
−B’線断面図である。
斜視図である。
る。
置を示す側面図である。
置を示す側面図である。
の斜視図である。
めの斜視図である。
めの斜視図である。
を例示した平面図である。
後述の散乱粒子の発生状況を説明するための図である。
後述の散乱粒子の発生状況を説明するための図である。
近傍を説明する図1のB−B’線断面図である。
である。
した表示パネルのスペーサ近傍のB−B’線断面図であ
る。
である。
一部を破断して示す斜視図である。
近傍のB−B’線断面図である。
ペーサの斜視図である。
た本実施の形態の表示パネルの一部断面図である。
態の板状スペーサの斜視図である。
た本実施の形態の表示パネルの一部断面図である。
た本実施の形態の表示パネルの一部断面図である。
態の円柱状スペーサの斜視図である。
示す平面図である。
す平面図である。
置を用いた多機能画像表示装置の構成を示すブロック図
である。
示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。
出素子の平面図(A)と、その断面形状を示す図(B)
である。
す断面図である。
示す図である。
と、通電活性化処理の際の放出電流Ieの変化を示す図
(B)である。
出素子の断面図である。
す断面図である。
典型的な特性を示すグラフ図である。
平面図である。
一部断面図である。
である。
す図である。
る。
ある。
Claims (27)
- 【請求項1】 真空容器と、該真空容器内に配置され
た、電子放出素子、画像形成部材、及びスペーサとを有
する画像形成装置において、 前記スペーサは前記真空容器内の互いに異なる電圧が印
加される電極間に配置されており、真空雰囲気に露出し
た表面に半導電性部材と、前記表面を一周するループ状
の導電性部材とを有していることを特徴とする画像形成
装置。 - 【請求項2】 前記ループ状の導電性部材は、前記電極
間の距離を一定の比で分割する位置に設けられているこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記ループ状の導電性部材は、前記表面
に複数のストライプ状に配置されていることを特徴とす
る請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記半導電部材性は、絶縁性部材の表面
に被覆され、前記電極間に電気的に接続された半導電性
膜であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装
置。 - 【請求項5】 前記ループ状の導電性部材は前記半導電
性膜の被覆上に設けられていることを特徴とする請求項
4に記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記ループ状の導電性部材は、前記半導
電性膜で被覆されていることを特徴とする請求項4に記
載の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記ループ状の導電性部材は、絶縁性部
材と導電性部材とを交互に積層することで形成されてお
り、前記半導電性部材は、前記積層された積層体の表面
に被覆され、前記電極間に電気的に接続された半導電性
膜によって付与されていることを特徴とする請求項1に
記載の画像形成装置。 - 【請求項8】 前記半導電性部材を有するスペーサ表面
は、10の5乗乃至10の12乗[Ω/□]の抵抗を有
することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に
記載の画像形成装置。 - 【請求項9】 前記電極は、一方が前記画像形成部材と
電気的に接続された電極であることを特徴とする請求項
1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 【請求項10】 前記電極は、一方が、前記画像形成部
材と電気的に接続された電極であり、他方が、前記電子
放出素子から放出される電子ビームを制御するための制
御電極である請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項11】 前記電極は、双方ともに前記電子放出
素子から放出される電子ビームを制御するための制御電
極であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装
置。 - 【請求項12】 前記電極は、一方が前記電子放出素子
から放出される電子ビームを制御するための制御電極
で、他方が、前記電子放出素子に接続された電極である
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項13】 前記スペーサと前記電極との接合部
に、導電性の中間層を有することを特徴とする請求項1
に記載の画像形成装置。 - 【請求項14】 前記電子放出素子は冷陰極素子である
ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記
載の画像形成装置。 - 【請求項15】 前記電子放出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13のいずれか
1項に記載の画像形成装置。 - 【請求項16】 前記電子放出素子が行列状に複数配設
されていることを特徴とする請求項1乃至15のいずれ
か1項に記載の画像形成装置。 - 【請求項17】 前記複数の電子放出素子に駆動信号を
印加するための配線電極を更に有することを特徴とする
請求項16に記載の画像形成装置。 - 【請求項18】 前記電極は、一方が前記画像形成部材
と電気的に接続された電極であり、他方が前記配線電極
であることを特徴とする請求項17に記載の画像形成装
置。 - 【請求項19】 前記電極は、一方が前記電子放出素子
から放出される電子ビームを制御するための制御電極
で、他方が前記配線電極であることを特徴とする請求項
17に記載の画像形成装置。 - 【請求項20】 前記配線電極は、行方向に配設された
複数の電子放出素子を結線する行方向配線電極と、列方
向に配設された複数の電子放出素子を結線する列方向配
線電極とを有することを特徴とする請求項17に記載の
画像形成装置。 - 【請求項21】 前記電極は、一方が前記画像形成部材
と電気的に接続された電極であり、他方が前記行方向配
線電極あるいは前記列方向配線電極であることを特徴と
する請求項20に記載の画像形成装置。 - 【請求項22】 前記電極は、一方が前記電子放出素子
から放出される電子ビームを制御するための制御電極
で、他方が前記行方向配線電極あるいは前記列方向配線
電極であることを特徴とする請求項20に記載の画像形
成装置。 - 【請求項23】 前記画像形成部材は蛍光体を有するこ
とを特徴とする請求項1乃至22のいずれか1項に記載
の画像形成装置。 - 【請求項24】 前記スペーサは板状のスペーサである
ことを特徴とする請求項1乃至23のいずれか1項に記
載の画像形成装置。 - 【請求項25】 前記スペーサは前記画像形成部材の画
像形成領域内に納まる大きさを有するスペーサであるこ
とを特徴とする請求項1乃至24のいずれか1項に記載
の画像形成装置。 - 【請求項26】 前記スペーサが互いに間隔を有して複
数配置されていることを特徴とする請求項25に記載の
画像形成装置。 - 【請求項27】 前記スペーサは板状のスペーサである
ことを特徴とする請求項26に記載の画像形成装置。
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---|---|---|---|
JP35591097A JP3305245B2 (ja) | 1996-12-25 | 1997-12-24 | 画像形成装置 |
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---|---|---|---|
JP8-346305 | 1996-12-25 | ||
JP34630596 | 1996-12-25 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10241606A true JPH10241606A (ja) | 1998-09-11 |
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Family
ID=26578243
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35591097A Expired - Fee Related JP3305245B2 (ja) | 1996-12-25 | 1997-12-24 | 画像形成装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3305245B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006294318A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sony Corp | 平面型表示装置 |
JP2007128886A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Samsung Sdi Co Ltd | スペーサ及びこれを含む電子放出ディスプレイ |
US7719176B2 (en) | 2005-10-31 | 2010-05-18 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Spacer configured to prevent electric charges from being accumulated on the surface thereof and electron emission display including the spacer |
US7843119B2 (en) | 2006-02-27 | 2010-11-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus and image receiving and displaying apparatus |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP35591097A patent/JP3305245B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006294318A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sony Corp | 平面型表示装置 |
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US7843119B2 (en) | 2006-02-27 | 2010-11-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus and image receiving and displaying apparatus |
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