JPH11250839A

JPH11250839A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11250839A
Application number: JP4552898A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Azuma; 尚史東
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-17
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JP3592070B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、後方散乱電子の蛍光体への再突入
を防止し、ハレーションを減少させることにより、高輝
度と高コントラストを同時に達成し、色純度の優れた高
精細の平面型画像表示装置を提供することを目的をす
る。【解決手段】複数の電子放出素子を備えたリアプレー
トと、このリアプレートと対向して配置されるとともリ
アプレートと対向する面に蛍光体とこの蛍光体の上に形
成されたアルミニウム膜とを備えたフェースプレートと
を有する画像形成装置において、前記電子放出素子から
放出される電子線が通過する開口部と、電子線が前記画
像形成部材に入射する際に発生する後方散乱電子線を捕
獲する非開口部とを有する導電捕獲体を、前記フェース
プレートから（数式１）で表されるＨｍａｘ程度だけ隔
てて設けたことを特徴とする平面型画像形成装置。【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子源を用いた平面
型画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大きく重いブラウン管に代わる画
像表示装置として、軽く、薄型のいわゆるフラットディ
スプレイが注目されている。フラットディスプレイとし
ては液晶表示装置（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤ
ｉｓｐｌａｙ）が盛んに研究開発されているが、液晶表
示装置には画像が暗く、視野角が狭いといった課題が依
然として残っている。

【０００３】一方、電子源より放出される電子ビームを
蛍光体に照射して蛍光を発生させることで画像を表示す
る自発光型のフラットディスプレイは液晶表示装置に比
べて明るい画像が得られるとともに視野角も広く、大画
面化、高精細化の要求にもこたえ得ることから、液晶表
示装置に代わるものとして期待が高まっている。

【０００４】例えば特開平３−２６１０２４号公報に
は、フェースプレート（ＦａｃｅＰｌａｔｅ）とリア
プレート（ＲｅａｒＰｌａｔｅ）に挟まれた真空パネ
ル内に、電子ビームを発生する電子放出素子を配して構
成される薄型の画像表示装置が記載されている。電子放
出素子として表面伝導型電子放出素子を用い、電子ビー
ムを加速して蛍光体に照射し、蛍光体を発光させて画像
を表示させる。

【０００５】図７は、この表面伝導型電子放出素子を用
いた平板状画像表示装置の従来例を示す模式的断面図で
ある。

【０００６】図７に示すように青板ガラス等の絶縁材基
板７０１上に、表面伝導型電子放出素子７０２が形成さ
れている。グリッド７０４は電子ビームが通過する孔を
持った変調電極であり、基板７０１上に形成された絶縁
層７０３上に設置されている。青板ガラス製のフェース
プレート基板７０５のパネル内側面には、Ａｌ薄膜のメ
タルバック７１０で覆われた蛍光体７０６が形成されて
いる。

【０００７】フリットガラス７０８により、外枠７０９
を挟んでフェースプレート基板７０５と基板７０１が封
着され、真空外囲器を構成している。表面伝導型電子放
出素子７０２、グリッド７０４は外部駆動回路に接続さ
れ、メタルバック７１０は高圧ケーブル７１２によって
高圧電源７１７に接続される。

【０００８】図５は表面伝導型の電子放出素子７０２の
構成を詳細に示す模式図である。素子電極５２２、５２
３は一定の間隔Ｌを隔てて設置され、素子電極５２２と
５２３をつなぐ薄膜５２４は、有機Ｐｄ（例えば有機Ｃ
ＣＰ４２３０奥野製薬株式会社製）を塗布した後、加熱
処理して形成される。電子を放出する電子放出部５２５
は、フォーミングと呼ばれる通電処理によって形成され
る。ここで、フォーミングとは、素子電極５２２、５２
３間に電圧を印加通電し、局所的に前記薄膜５２４を破
壊、変形もしくは変質させ、電気的に高抵抗な状態にし
た電子放出部５２５を形成することである。

【０００９】なお、電子放出部５２５としては、薄膜５
２４の一部に発生した亀裂を用いることもある。この場
合には、その亀裂付近から電子放出が行われる。この
他、表面伝導型電子放出素子の薄膜としてＳｎＯ₂膜を
用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅ
ｒ：“ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ”、９、３１
７（１９７２）］、Ｉｎ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂薄膜によるもの
［Ｍ．ＨａｒｔｗｅｌｌａｎｄＣ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａ
ｄ：“ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＥＤＣｏｎｆ．”５１
９（１９７５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久
他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等
が報告されている。

【００１０】上述の画像表示装置は、内部の圧力がおお
よそ１０^-6ｔｏｒｒの真空に維持され、外部駆動回路に
よって図５に示した素子電極５２２、５２３に駆動パル
ス電圧が印加されると電子が電子ビーム状に放出され
る。この電子ビームはグリッド７０４を通過し、高圧電
源から蛍光体７０６、メタルバック７１０に印加された
正の高電圧によって加速され、蛍光体７０６に衝突して
蛍光を発する。前記電子ビームは、駆動回路がグリッド
７０４に印加する電圧によって制御することができ、そ
れによって蛍光体の発光状態が制御され、所望の画像が
表示される。

【００１１】なお、電子源として表面伝導型電子放出素
子を用いたもののほか熱カソードを用いた熱電子源、電
界放出型電子放出素子［Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄ
ｏｌａｎ、“Ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖ
ａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎＰｈｙｓｉｃｓ，
８，ｐ８９（１９５６）やＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ、“Ｐ
ｈｙｓｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉ
ｎ−ｆｉｌｍｆｉｅｌｓｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｔ
ｈｏｄｅｓｗｉｔｈｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍｃｏ
ｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，ｐ５２４
８（１９７６）］等］、金属／絶縁層／金属型電子放出
素子［Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ、“Ｔｈｅｔｕｎｎｅｌ−ｅ
ｍｉｓｓｉｏｎａｍｐｌｉｆｉｅｒ”，Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．，３２、ｐ６４６（１９６１）等］を用
いたものが知られている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような平面型画像
表示装置においては、メタルバックに印加された電圧値
にもよるが、図６に示すようにメタルバック７１０に照
射された電子ビームのおよそ２０％弱が後方散乱され、
電界により高圧印加されたメタルバック７１０に再突入
する。この後方散乱電子が蛍光体に再突入すると、不要
な部分が発光し、ハレーションと言われる現象が生じ
る。このハレーションは平面型画像形成装置において、
高精細化／高コントラスト、高色純度化の大きな妨げと
なっていた。本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、後方散乱電子の蛍光体への再突入を防
止し、ハレーションを減少させることにより、高輝度と
高コントラストを同時に達成し、色純度の優れた高精細
の平面型画像表示装置を提供することを目的をする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の電子放
出素子を備えたリアプレートと、このリアプレートと対
向して配置されるとともリアプレートと対向する面に蛍
光体とこの蛍光体の上に形成されたアルミニウム膜とを
備えたフェースプレートとを有する画像形成装置におい
て、前記電子放出素子から放出される電子線が通過する
開口部と、電子線が前記画像形成部材に入射する際に発
生する後方散乱電子線を捕獲する非開口部とを有する導
電捕獲体を、前記フェースプレートから距離Ｈ_-0.1〜Ｈ
_0.1を隔てて設けたことを特徴とする平面型画像形成装
置に関する。〔但し、Ｈ_-0.1およびＨ_0.1は、

【００１４】

【数４】および

【００１５】

【数５】（但し、上記（数式１）および（数式２）において、Ｗ
は導電捕獲体の開口部幅であり、Ｗｓは導電捕獲体の非
開口部幅である。）としたときに、

【００１６】

【数６】となるＨ（Ｈ_-0.1＜Ｈ_0.1）である。〕本発明では、前記導電捕獲体を所定距離だけフェースプ
レートから隔てるには、所定の高さの隔壁状部材をフェ
ースプレート上に設けることによって行うことができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１（ａ）は、本発明の画像形成
装置のフェースプレート部分の１例を示した図である。
この例では、青板ガラス等からなるフェースプレート基
板１０５のリアプレート側表面上に、蛍光体１０６と蛍
光体１０６を仕切り、外光反射低減の目的で設置される
ブラックストライプ１２６が形成され、さらにその表面
にアルミニウム膜（メタルバック）１１０が形成されて
構成されている。この例では、アルミニウム膜で発生す
る後方散乱電子を抑制するためアルミニウム膜１１０上
にグラファイト層１０７等のカーボン層が形成されてい
る。

【００１８】後方散乱電子を捕獲する導電捕獲体１１３
は、フェースプレートから距離Ｈだけ離れた位置に設置
され、垂直方向に見たときに蛍光体１０６の一部が見え
るような開口幅Ｗの開口を有している。鳥瞰図は、図１
（ｂ）のようになっている。導電捕獲体は、電子が衝突
したときにその電子を捕獲する働きをするものであり、
導電性の材料で形成される。例えば、アルミニウム、ス
テンレス等の金属等が好適であるが、熱膨張率がフェー
スプレートに近いほど好ましい。開口部は、これらの材
料の薄板にエッチング等の適当な手段により形成するこ
とができる。また、捕獲した電子を、外部に逃がすこと
で電荷の蓄積を防止するために通常特定の電位に固定さ
れる。

【００１９】図１に示したように、導電捕獲体１１３の
表面にグラファイト膜１０７等のカーボン膜を形成し、
導電捕獲体表面での電子の散乱を抑止することで、さら
にハレーションを低減することができる。

【００２０】ここで、導電捕獲体とフェースプレート間
の距離の最適値を求める方法を、図８（ａ）を参照しな
がら説明する。図８は、図１を模式的に表したものであ
り、非発光部であるブラックストライプ１２６と発光部
である蛍光体１０６（実際はその表面にアルミニウム膜
等が設けられている。）からＨの距離を隔てて導電捕獲
体１１３の開口部８１４（幅Ｗ）、非開口部８１５（幅
Ｗｓ）がある。

【００２１】開口部８１４の幅Ｗは一次電子線を遮蔽し
ない幅に設定し、望ましくは、一次電子線を遮蔽しない
最小値に設定することが好ましい。開口部８１４（幅
Ｗ）と非開口部８１５（幅Ｗｓ）の和、（Ｗ＋Ｗｓ）は
表面伝導型電子放出素子の配列ピッチ間隔、および蛍光
体１０６のＲＧＢ方向の配列ピッチに等しい。一次電子
線が図中の下方から入射すると、Ｃｏｓ則に従って後方
散乱電子が生じる（Ｈ．Ｎｉｅｄｒｉｇ：Ｓｃａｎｎｉ
ｎｇ，Ｖｏｌ．１，１７−３４（１９７８））。実際に
は、図８で示した後方散乱電子は一次電子線照射電流密
度に依存して発生する。本発明では、簡単のため一次電
子線の照射電流密度の重心と蛍光体１０６の中心が一致
しているとし、後方散乱電子はここから生じると考え
る。なお、一次電子線の照射電流密度の重心と蛍光体１
０６の中心が偏心している場合にも本発明と同様の方法
によって最適化できる。

【００２２】後方散乱電子の中で角度δ（＝δ₁−δ₀）
内にあるものは、導電捕獲体８１３にトラップされる。
全後方散乱電子数を１とすると、この角度δ内にある後
方散乱電子数Ｎ（δ）は、Ｗ、Ｗｓ、Ｈの関数として、
次式により表される。

【００２３】

【数７】図８（ｂ）は（数式４）のＮ（δ）とＨの関係を図示し
たものであり、ｄＮ（δ）／ｄＨ＝０となるＨ、即ち次
式で表されるＨｍａｘのときに最大値Ｎｍａｘをとる。

【００２４】

【数８】

【００２５】

【数９】従って、フェースプレートからＨｍａｘだけ離れた位置
に導電捕獲体を設置することにより、後方散乱電子によ
るハレーションを最も良く低減できる。但し、Ｈｍａｘ
の距離でなくても、ＮｍａｘからＮｍａｘ−０．１の間
の値を与えるＨ _-0.1〜Ｈ_0.1の距離だけ離して設置すれ
ば、十分にハレーションを低減できる。Ｈ_-0.1およびＨ
_0.1は、前記（数式４）のＮ（δ）がＮｍａｘ−０．１
と等しくなるときのＨを求めることで得ることができ
る。

【００２６】本発明の導電捕獲体は、図１（ｂ）に示し
たような網の目のような形状に限らず、例えば図９中に
導電捕獲体９１３として示したように、ストライプ状の
形状でも良い。ストライプ状にすると、長手方向に後方
散乱電子によるハレーションが生じるが、長手方向には
アライメントフリーとなるメリットがある。

【００２７】フェースプレートと導電捕獲体との距離を
規定する隔壁部材は、図１（ｂ）に示したような平板の
形状だけでなく、間隔が規定されるものであれば良く、
例えば図９中に隔壁部材９１６として示したような円柱
状の形状であってもよい。また、隔壁部材をフェースプ
レート側でなくリアプレート側に設けてもよい。

【００２８】また、本発明で用いる電子放出素子は、表
面伝導型電子放出素子、熱カソードを用いた熱電子源、
電界放出型電子放出素子、金属／絶縁層／金属型（半導
体型）電子放出素子等の電子を放出する素子であって、
平面型画像形成装置に用いられるものであれば特に制限
はされない。

【００２９】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を更に詳述す
る。

【００３０】［実施例１］図２に示すように、本実施例
の画像形成装置は、青板ガラスの絶縁性基板２０１上
に、表面伝導型電子放出素子２０２が形成されている。
グリッド２０４は電子ビームの通過孔を有する変調電極
であり、絶縁層２０３上に設置されている。青板ガラス
からなるフェースプレート基板２０５のパネル内側面
に、透光性導電膜であるＩＴＯ膜２１１、蛍光体２０
６、発光効率向上の目的で設けられているアルミニウム
膜２１０が順に形成され、さらにこの上に後方散乱電子
を防止するためにグラファイト膜２０７が形成されてい
る。尚、ＩＴＯ膜はアルミニウム膜の導電性が十分な場
合は必ずしも必要ではない。

【００３１】導電捕獲体２１３は、表面伝導型電子放出
素子２０２から放出された電子線を透過する開口部２１
４と、フェースプレート基板２０５側からの後方散乱電
子を捕獲する非開口部２１５を有しており、隔壁部材２
１６によって、フェースプレートから所定の距離を保っ
て配設されている。また、この実施例では、導電捕獲体
２１３のフェースプレート側にはグラファイト超微粒子
膜を形成してある。

【００３２】本実施例ではＷ＝０．２ｍｍ、Ｗｓ＝０．
１ｍｍより（数式１）求めたＨ＝０．２０ｍｍを採用し
た。

【００３３】また、フリットガラス２０８により、外枠
２０９を挟んでフェースプレート基板２０５と基板２０
１が封着され、真空外囲器が構成される。表面伝導型電
子放出素子２０２は外部駆動回路に接続され、グラファ
イト膜２０７とアルミニウム膜２１０とＩＴＯ膜２１１
は高圧ケーブルによって高圧電源に接続されている。次
に本例の画像形成装置の作製方法について説明する。

【００３４】まず、表面伝導型電子放出素子２０２の作
製方法について図５を参照しながら述べる。絶縁性基板
２０１（図５では５０１）を十分に洗浄後、真空蒸着技
術、フォトリソグラフィ技術（エッチング、リフトオフ
等の加工技術も含む）により基板２０１（図５では５０
１）の面上にニッケル等の素子電極５２２、５２３を、
例えば素子電極間隔Ｌ＝２μｍ、素子電極長さＷ＝３０
０μｍ、膜厚ｄ＝１０００Åの大きさで形成した。素子
電極５２２、５２３の材料としては導電性を有するもの
であれば金属、半導体等どのようなものであっても良
い。

【００３５】次に、素子電極５２２と素子電極５２３と
の間に、有機金属溶液を塗布して放置することにより、
有機金属薄膜を形成した。なお、有機金属溶液とは、前
記Ｐｄ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、
Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属を含む有機
化合物の溶液である。

【００３６】この後、有機金属薄膜を加熱処理し、リフ
トオフ、エッチング等によりパターニングして図５に示
すような薄膜５２４を形成した。なお、薄膜５２４の材
質は上述した例のみに制限されるものではなく、Ｐｄ、
Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚ
ｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ、Ｓｎ
Ｏ ₂、Ｉｎ₂Ｏ₂、ＰｂＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃等の酸化物、Ｈｆ
Ｂ₂、ＺｒＢ₂、ＬａＢ₆、ＣｅＢ₆、ＹＢ₄、ＧｄＢ₄等の
ホウ化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、ＳｉＣ、
ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の窒化物、
Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン、ＡｇＭｇ、ＮｉＣ
ｕ、Ｐｂ、Ｓｎ等でも良い。さらに、電子放出部を含む
薄膜５２４の形成法は、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、スピナー
法等が適用可能で、要するに薄膜が形成できれば特に作
製方法は問わない。

【００３７】次いで、表面伝導型電子放出素子２０２に
電力を供給するための配線（不図示）を形成する。ま
ず、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ等の金属を蒸着、スパッタ等の手
段を用い、数μｍ程度の厚さで成膜し、フォトリソグラ
フィ技術（エッチング、リフトオフ等の加工技術も含
む）によって素子電極５２２、５２３に重なるように配
線を形成した。この配線の端は外囲器外に出して、外部
と電気的接続ができるように形成する。なお、ここで配
線の作製方法はこの他、メッキ法、導電性ペーストを用
いた印刷法等他の手段も適用でき、作製手段は特に制限
されない。

【００３８】次に、フェースプレート周辺の作製方法に
ついて図２および図１を参照して説明する。まず、フェ
ースプレート基板２０５に透光性導電膜であるＩＴＯ膜
２１１をスパッタ法にて数百Åの膜厚に成膜した。図２
の画像表示面である蛍光体２０６部分は、詳しくは図１
のようにブラックストライプ１２６と蛍光体１０６に分
かれており、沈降法にて塗布後、焼成を行って形成す
る。蛍光体２０６上にアクリルエマルジョンを塗布し
て、いわゆる蛍光面の平滑化処理として知られるフィル
ミングを行った後、アルミニウム膜２１０を約数千Å程
度の厚さに蒸着し、フィルミング成分の有機物を飛散さ
せるために、空気中で焼成を行った。

【００３９】次に、グラファイト超微粒子を分散させた
水溶液をスプレー法にて塗布してグラファイト超微粒子
を積層した後焼成して、数千Å程度のグラファイト膜２
０７を形成した。グラファイト超微粒子の平均粒径は数
百Å程度である。

【００４０】次に、隔壁部材１１６を絶縁性ガラスペー
ストをディスペンサーにて所望の膜厚になるまで重ね塗
りし、仮焼成した後、さらに焼成し、２００μｍの高さ
となるように作製した。

【００４１】次に、導電捕獲体２１３として、エッチン
グにて開口部を作製したＹＥＦ４２６合金製（日立金属
製、組成：Ｎｉ４２％、Ｃｒ６％、Ｆｅ残り）の金属板
上のフェースプレート側に対応する面に、グラファイト
超微粒子を分散させた水溶液をスプレー法にて塗布し、
焼成し、グラファイト層を形成した。その後、導電捕獲
体とフェースプレートを十分に位置合わせを行い、フリ
ット塗布、焼成を行い、封着接合を行った。

【００４２】次に、表示パネルの作製方法について、図
２を参照し説明する。前述の表面伝導型電子放出素子を
形成した基板２０１と蛍光体を形成したフェースプレー
ト基板２０５を、外枠２０９（高さ３ｍｍ）を間に挟
み、フェースプレート基板２０５、基板２０１と外枠２
０９が接する部分にそれぞれにフリットガラス２０８を
塗布した。十分に位置合わせを行い、封着温度で所定時
間の加熱し（本例の場合は４５０℃、１０分保持）、封
着接合した。

【００４３】次に、排気管（不図示）を通して表示パネ
ル内の圧力をおよそ１０^-6ｔｏｒｒに真空排気する。続
いて、フォーミング、すなわち図５中の素子電極５２
２、５２３に通電処理を行い、さらに表示パネル全体を
加熱して脱ガス、ゲッタフラッシュした後、排気管を封
じ切り、表示パネルを作製した。

【００４４】上述のように作製した表示パネルに外部駆
動回路より電気信号を送って駆動し、画像を表示させ
た。なお、導電捕獲体の電位は電界に撹乱を与えないよ
うに、次式で与えられる電位Ｖを与えた。

【００４５】Ｖ＝Ｖａ（１−Ｈ／Ｄ）ここに、Ｖａは蛍光体２０６を発光させるために、アル
ミニウム膜とＩＴＯ膜を通して、印加する電位であり、
Ｄはフェースプレートとリアプレート２０１の間隔（ｍ
ｍ）、Ｈはフェースプレートと導電捕獲体の距離（ｍ
ｍ）である。

【００４６】その結果、図７に示した従来の表示パネル
に比較して、後方散乱電子によるハレーション強度が２
０％以上低減しており、色純度も増していることが確認
された。

【００４７】その他の比較例として、導電捕獲体とフェ
ースプレートの間隔ＨをＨ＝０．１、０．４、１ｍｍと
した場合の画像形成装置も作製した。その結果、導電捕
獲体がない場合に比較して、後方散乱電子によるハレー
ション強度がＨ＝０．１、０．４ｍｍの場合には２０％
弱低下しており、Ｈ＝１ｍｍの場合には、数％程度の低
下であった。

【００４８】尚、この実施例では電子放出素子からの電
子ビームをグリッドを用いて変調する方式について説明
したが、本発明はどのような変調方式であってもよく、
交差するＸ方向配線とＹ方向配線により、電子放出素子
を選択して画像表示を行うマトリックス配線を用いた方
式であっても、同様の結果が得られる。

【００４９】［実施例２］図３、図４はそれぞれ実施例
２の画像形成装置の斜視断面図、Ａ−Ａ’断面図を示し
たものである。両図において、同一符号を付してあるも
のは同一部材を示す。本実施例は、特開平７−２３５２
５７号公報に記載されている画像形成装置を同様に、変
調機能を有する制御電極であるグリッドを用いて表面伝
導型電子放出素子の選択を行い、さらに表面伝導型電子
放出素子を有する電子源基板側に遮蔽電極部材を設置
し、電子源に飛翔してくる帯電粒子を遮蔽することによ
り電子源の劣化を防ぐ構成となっている。そして、実施
例１と同様に導電捕獲体３１３を設けた構成である。

【００５０】図３及び図４に示すように、青板ガラスの
絶縁性基板３０１上に、表面伝導型電子放出素子３０２
が形成されている。遮蔽部材３３２は、電子源に飛翔し
てくる帯電粒子を遮蔽し、電子源の劣化を防ぐ目的で設
置されている。遮蔽部材３３２は導電性を有する薄板
（アルミニウム等）であり、配線３４１、３４２上に絶
縁層（不図示）を介して設置される。また、遮蔽部材３
３２は各電子放出部３０２の直上部を覆い、かつ各電子
放出部から放出される電子線の軌道を遮らないように開
口３３３が形成されている。具体的には、電子放出部の
直上から４０μｍずれた位置に中心をもつ半径３０μｍ
の電子線が通過する開口３３３を遮蔽部材３３２上に形
成した。

【００５１】遮蔽部材の開口３３３を透過した電子ビー
ムはグリッド３３０にて変調制御され、グリッド３３０
の開口３３１、そして導電捕獲体３１３の開口部３１４
を通過し、蛍光体３０６を励起、発光させる。グリッド
３３０は配線３４１，３４２と直交して設けられたスト
ライプ状の制御電極、３３１は電子放出素子３０２に一
対一対応で設けられた電子線が通過する開口である。グ
リッド３３０は電子放出素子３０２エリア外に設けた支
柱（不図示）によって、支持、固定されている。青板ガ
ラスからなるフェースプレート基板３０５の内面側に
は、透光性導電膜であるＩＴＯ膜３１１、蛍光体３０
６、アルミニウム膜３１０が実施例１と同様に形成さ
れ、その上に後方散乱電子を防止するためにグラファイ
ト超微粒子膜３０７が形成されている。

【００５２】ここで、導電捕獲体３１３は、表面伝導型
電子放出素子３０２から放出された電子線を透過する開
口部３１４と、非開口部３１５を有している。なお、こ
の導電捕獲体３１３のフェースプレート基板３０５側に
はグラファイト超微粒子膜（不図示）を形成してあり、
導電捕獲体３１３とフェースプレート基板３０５の間隔
を規定するために隔壁部材３１６を設けてある。

【００５３】フリットガラス３０８により、外枠３０９
を挟んでフェースプレート基板３０５と基板３０１が封
着され、真空外囲器が構成される。

【００５４】表面伝導型電子放出素子３０２は素子電極
３２２、３２３及び配線３４１、３４２を通して，外部
駆動回路に接続され、グラファイト微粒子膜３０７とア
ルミニウム膜３０１、ＩＴＯ膜３１１は高圧ケーブル３
１２によって高圧電源３１７に接続されている。尚、導
電捕獲体の電位は実施例１と同様に電界に攪乱を与えな
いように設定されている。

【００５５】上述のように作製した表示パネルに外部駆
動回路より電気信号を送って駆動し、画像を表示させ
た。

【００５６】その結果、図７に示した従来の表示パネル
に比較して、実施例１と同様にハレーション強度が低下
し、色純度も増していることが確認された。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、後方散乱電子の蛍光体
への再突入を防止し、ハレーションを減少させることに
より、高輝度と高コントラストを同時に達成し、色純度
の優れた高精細の平板型画像表示装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置のフェースプレート
付近を示す断面図である。

【図２】実施例１に示した画像形成装置の断面図であ
る。

【図３】実施例２に示した画像形成装置の斜視断面図で
ある。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】本発明の画像形成装置に適用可能な電子放出素
子の一例を示す模式図である。

【図６】従来の画像形成装置におけるハレーションを説
明する模式図である。

【図７】従来の画像形成装置の一例を示す断面図であ
る。

【図８】導電捕獲体の配置位置関係を説明するための図
である。

【図９】本発明に係る画像形成装置の導電捕獲体と隔壁
部材の１例を示す図である。

【符号の説明】

１０１，２０１，３０１，５０１，７０１絶縁性基
板１０２，２０２，３０２，７０２表面伝導型電子放
出素子１０３，２０３，７０３絶縁層１０４，２０４，７０４グリッド電極１０５，２０５，３０５，７０５フェースプレート
基板１０６，２０６，３０６，７０６蛍光体１０７，２０７，３０７グラファイト超微粒子膜１１０，２１０，３１０，７１０アルミニウム膜
（メタルバック）１１３導電捕獲体１１６，２１６，３１６隔壁部材１２６ブラックストライプ２０８，３０８，７０８フリットガラス２０９，３０９，７０９外枠２１１，３１１ＩＴＯ膜３１２，７１２高圧ケーブル２１３，３１３導電捕獲体２１４，３１４非開口部２１５，３１５開口部３１７，７１７高圧電源３２２，３２３，５２２，５２３素子電極３３０グリッド電極３３１開口部３３２遮蔽部材３３３開口部３４１，３４２配線５２４薄膜５２５電子放出部８１４開口部８１５非開口部９１３導電捕獲体９１６隔壁部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電子放出素子を備えたリアプレー
トと、このリアプレートと対向して配置されるとともリ
アプレートと対向する面に蛍光体とこの蛍光体の上に形
成されたアルミニウム膜とを備えたフェースプレートと
を有する画像形成装置において、前記電子放出素子から放出される電子線が通過する開口
部と、電子線が前記画像形成部材に入射する際に発生す
る後方散乱電子線を捕獲する非開口部とを有する導電捕
獲体を、前記フェースプレートから距離Ｈ_-0.1〜Ｈ_0.1
を隔てて設けたことを特徴とする平面型画像形成装置。
〔但し、Ｈ_-0.1およびＨ_0.1は、【数１】および【数２】（但し、上記（数式１）および（数式２）において、Ｗ
は導電捕獲体の開口部幅であり、Ｗｓは導電捕獲体の非
開口部幅である。）としたときに、【数３】となるＨ（Ｈ_-0.1＜Ｈ_0.1）である。〕
【請求項２】前記導電捕獲体が、フェースプレート上
に設けられた隔壁状部材によってフェースプレートから
隔てられていることを特徴とする請求項１記載の平面型
画像形成装置。
【請求項３】前記アルミニウム膜上にカーボン層を設
けたことを特徴とする請求項１または２に記載の平面型
画像形成装置。
【請求項４】前記導電捕獲体上にカーボン層を設けた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の平面
型画像形成装置。
【請求項５】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１〜４のいずれかに記載の平面型画像
形成装置。