JPH11329216A - Electron beam generating device, image forming device, and manufacture thereof - Google Patents

Electron beam generating device, image forming device, and manufacture thereof

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JPH11329216A
JPH11329216A JP12473398A JP12473398A JPH11329216A JP H11329216 A JPH11329216 A JP H11329216A JP 12473398 A JP12473398 A JP 12473398A JP 12473398 A JP12473398 A JP 12473398A JP H11329216 A JPH11329216 A JP H11329216A
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JP
Japan
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electron
spacer
image forming
thin film
electron beam
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Application number
JP12473398A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsu Kobayashi
辰 小林
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam generating device and an image forming device which uses it provided with a supporting spacer, having no effects on the orbit of electron beams. SOLUTION: This electron beam generating device has an electron source, having plural cold cathode type electron emission elements, an electrode arranged facing opposite to the electron source and acting on the electrons emitted from the electron source, and an insulating spacer 5 arranged between the electron source and the electrode. The spacer 5 has destaticizing thin films 5b on the surface of an insulating base material 5a, and the destaticizing thin films 5b are electrically connected with respect to the electron source and/or the electrode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線発生装置及
び画像形成装置に関し、特に、表面伝導型電子放出素子
を電子源とした画像形成装置に用いられる支持スペーサ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam generator and an image forming apparatus, and more particularly to a support spacer used in an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device as an electron source.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電子を用いた画像形成装置にお
いては、真空雰囲気を維持する外囲器、電子を放出させ
る為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が必要
である。また、薄型画像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
として支持柱(スペーサ)を用いる。
2. Description of the Related Art Generally, an image forming apparatus using electrons includes an envelope for maintaining a vacuum atmosphere, an electron source for emitting electrons and a driving circuit thereof, and a phosphor which emits light by collision of electrons. An image forming member, an accelerating electrode for accelerating electrons toward the image forming member, and a high-voltage power supply are required. Further, in an image forming apparatus using a flat envelope such as a thin image display device, a support column (spacer) is used as an atmospheric pressure resistant structure.

【0003】画像形成装置の電子源に用いられる電子放
出素子としては、従来からCRT等で用いられてきた熱
陰極の他に冷陰極が知られている。冷陰極には電界放出
型(以下「FE」型と略す)、金属/絶縁層/金属型
(以下「MIM」型と略す)や表面伝導型電子放出素子
等がある。FE型の例としては、W.P.Dyke &
W.W.Dolan,“Field Emissio
n”,Advancein Electron Phy
sics,8,89(1956)あるいはC.A.Sp
indt,“Physical Properties
of Thin−Film Field Emiss
ion Cathodes withMolybden
ium Cones”,J.Appl.Phys.,4
7,5248(1976)等が知られている。
As an electron-emitting device used for an electron source of an image forming apparatus, a cold cathode is known in addition to a hot cathode conventionally used in a CRT or the like. The cold cathode includes a field emission type (hereinafter abbreviated as “FE” type), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter abbreviated as “MIM” type), a surface conduction electron-emitting device, and the like. As an example of the FE type, W. P. Dyke &
W. W. Dolan, "Field Emissio
n ", Advanced Electron Phy
sics, 8, 89 (1956) or C.I. A. Sp
indt, “Physical Properties
of Thin-Film Field Emiss
ion Cathodes withMollybden
ium Cones ", J. Appl. Phys., 4
7, 5248 (1976).

【0004】MIM型の例としては、C.A.Mea
d,“Operation of tunnel−em
ission devices”,J.Appl.Ph
ys.,32,646(1961)等が知られている。
表面伝導型電子放出素子の例としては、M.I.Eli
nson,Radio Eng.Electron P
hys.,10,1290(1965)等がある。表面
伝導型電子放出素子は、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。この表面伝導型電子放
出素子としては、前記エリンソン等によるSnO2 薄膜
を用いたもの、Au薄膜によるもの[G.Dittme
r:“Thin Solid Films”,9,31
7(1972)]、In2 3 /SnO2 薄膜によるも
の[M.Hartwell andC.G.Fonst
ad:“IEEETrans.ED Conf.”,5
19(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。
As an example of the MIM type, C.I. A. Mea
d, “Operation of tunnel-em
issue devices ", J. Appl. Ph.
ys. , 32, 646 (1961).
Examples of surface conduction electron-emitting devices include those described in M.S. I. Eli
nson, Radio Eng. Electron P
hys. , 10, 1290 (1965). The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current flows through a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using an SnO 2 thin film by Elinson et al. And a device using an Au thin film [G. Dittme
r: “Thin Solid Films”, 9, 31
7 (1972)], based on an In 2 O 3 / SnO 2 thin film [M. Hartwell and C.I. G. FIG. Fonst
ad: “IEEETrans.ED Conf.”, 5
19 (1975)], using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)]
Etc. have been reported.

【0005】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のM.ハートウェルの素子構成を
図24に示す。同図において3001は絶縁性基板であ
る。3002は電子放出部形成用薄膜で、H型形状のパ
ターンに、スパッタで形成された金属酸化物薄膜等から
なり、後述のフォーミングと呼ばれる通電処理により電
子放出部3003が形成される。
As a typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M.S. FIG. 24 shows the device configuration of the Hartwell. In the figure, reference numeral 3001 denotes an insulating substrate. Reference numeral 3002 denotes a thin film for forming an electron emission portion, which is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and the electron emission portion 3003 is formed by an energization process called forming described later.

【0006】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に電子放出部形成用薄膜3
002を予めフォーミングと呼ばれる通電処理によって
電子放出部3003を形成するのが一般的であった。即
ち、フォーミングとは電子放出部形成用薄膜3002の
両端に電圧を印加通電し、電子放出部形成用薄膜を局所
的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な
状態にした電子放出部3003を形成することである。
なお、電子放出部3003は、電子放出部形成用薄膜3
002の一部に発生した亀裂により形成され、その亀裂
付近から電子放出が行われる。以下、フォーミングによ
り形成した電子放出部3003を含む電子放出部形成用
薄膜3002を、「電子放出部を含む薄膜」3004と
呼ぶ。前記フォーミング処理をした表面伝導型電子放出
素子は、電子放出部を含む薄膜3004に電圧を印加
し、素子に電流を流すことにより、電子放出部3003
より電子を放出せしめるものである。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion forming thin film 3 is formed before electron emission.
In general, the electron-emitting portion 3003 is formed in advance by performing an energizing process called “forming”. In other words, forming is an electron emitting portion in which a voltage is applied to both ends of the electron emitting portion forming thin film 3002 and the electron emitting portion forming thin film is locally destroyed, deformed or deteriorated, and is in an electrically high resistance state. 3003.
Note that the electron-emitting portion 3003 is a thin film 3 for forming an electron-emitting portion.
002 is formed by a crack generated in a part of 002, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. Hereinafter, the electron-emitting-portion-forming thin film 3002 including the electron-emitting portion 3003 formed by forming is referred to as “a thin film including an electron-emitting portion” 3004. The surface-conduction electron-emitting device that has been subjected to the forming process applies a voltage to the thin film 3004 including the electron-emitting portion and causes a current to flow through the device, thereby causing the electron-emitting portion 3003
It causes more electrons to be emitted.

【0007】多数の表面伝導型電子放出素子を配列形成
した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子を多数
配列し、個々の素子の両端を配線にてそれぞれ結線した
行を多数行配列した電子源があげられる(例えば、本出
願人の特開平1−31332号公報)。表面伝導型電子
放出素子を複数個配置してなる電子源と、上記電子源よ
り放出された電子によって可視光線を発光せしめる画像
形成部材としての蛍光体とを組み合わせることにより、
種々の画像形成装置、主として表示装置が構成されるが
(例えば、本出願人による米国特許第5,066,88
3号)、大画面の装置でも比較的容易に製造でき、かつ
表示品位に優れた自発光型表示装置であるため、CRT
に替わる画像形成装置として期待されている。
As an example of arranging a large number of surface-conduction electron-emitting devices, a large number of surface-conduction electron-emitting devices are arranged in parallel, and a large number of rows in which both ends of each element are connected by wiring are arranged. An electron source is mentioned (for example, JP-A-1-31332 of the present applicant). By combining an electron source having a plurality of surface conduction electron-emitting devices arranged therein and a phosphor as an image forming member that emits visible light by electrons emitted from the electron source,
Various image forming apparatuses, mainly display apparatuses, are constituted (for example, US Pat. No. 5,066,88 by the present applicant).
No. 3), because it is a self-luminous display device that can be manufactured relatively easily even with a large screen device and has excellent display quality,
It is expected as an image forming apparatus that can replace.

【0008】例えば、本出願人が先に提案した特開平2
−257551号公報等に記載された様な画像形成装置
において、多数形成された表面伝導型電子放出素子から
任意の素子を選択することは、上記表面伝導型電子放出
素子を並列に配置し結線した配線(行方向配線)、及び
上記行方向配線と直交する方向に(列方向)、電子源と
蛍光体間の空間に、設置され制御電極に結線した配線
(列方向配線)への適当な駆動信号によるものである。
[0008] For example, Japanese Patent Laid-Open No.
In an image forming apparatus as described in JP-A-257551 or the like, selecting an arbitrary element from a large number of formed surface conduction electron-emitting devices involves arranging and connecting the surface conduction electron-emitting devices in parallel. Appropriate driving to the wiring (row direction wiring) and the wiring (column direction wiring) installed in the space between the electron source and the phosphor in the direction orthogonal to the row direction wiring (column direction) and connected to the control electrode It depends on the signal.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、表面伝導
型電子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複数本の
列方向配線とによって、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する事で、行列状
に、表面伝導型電子放出素子を配列した単純マトリクス
型の電子源を構成し、行方向と列方向に適当な駆動信号
を与えることで、多数の表面伝導型電子放出素子を選択
し、電子放出量を制御し得る系を考えている。
As a method of realizing an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device with a simpler configuration, the present applicant has proposed a method of forming a plurality of row wirings and a plurality of column wirings. By connecting a pair of device electrodes facing each other of the surface conduction electron-emitting device, a simple matrix type electron source in which the surface conduction electron-emitting devices are arranged in a matrix is formed, and A system capable of selecting a large number of surface conduction electron-emitting devices and controlling the amount of electron emission by giving appropriate drive signals in the column direction is being considered.

【0010】上記単純マトリクス型の表面伝導型電子放
出素子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、画像形成部材をなす蛍光体上の発光位置
(電子の衝突位置)や発光形状が期待した数値からはず
れる場合が生ずることを見いだした。
In studying an image forming apparatus using the above-mentioned simple matrix type surface conduction electron-emitting device electron source, the present inventors have found that the light emitting position (electron collision position) on the phosphor forming the image forming member and It has been found that the emission shape may deviate from the expected value.

【0011】そして、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枠または支持柱(スペー
サ)の近傍で起こることを確認した。
It has been confirmed that such a phenomenon occurs near a support frame or a support column (spacer) disposed between the electron source and the image forming member.

【0012】[発明の目的]本発明は、上記問題点に鑑
み、電極と電子放出素子を用いた電子源とを有した電子
線発生装置からなる画像形成装置において、電子源と電
極の間にスペーサを配置しても、放出電子の軌道に変動
が発生しないような電子線発生装置を提案する。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus comprising an electron beam generator having an electrode and an electron source using an electron-emitting device. We propose an electron beam generator in which the trajectory of emitted electrons does not change even if a spacer is arranged.

【0013】また、本発明の他の目的は、電子放出素子
として例えば表面伝導型電子放出素子を用い、この電子
源からの放出電子により画像形成する画像形成装置にお
いて、発光する位置ずれ等がなく長寿命で信頼性の高い
新規な画像形成装置の提供を目的とする。
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which, for example, a surface conduction electron-emitting device is used as an electron-emitting device and an image is formed by electrons emitted from the electron source, there is no displacement of light emission. It is an object of the present invention to provide a new image forming apparatus having a long life and high reliability.

【0014】また、本発明の他の目的は、上記画像形成
装置に用いられる支持スペーサを提供することを目的と
する。
Another object of the present invention is to provide a support spacer used in the image forming apparatus.

【0015】また、電極と電子放出素子として特に表面
伝導型電子放出素子を用いた電子源とを有した画像形成
装置において、電子源と電極の間にスペーサを配置して
も、放出電子の軌道に変動が発生しないような電子線発
生装置を提案する。
In an image forming apparatus having an electrode and an electron source particularly using a surface conduction electron-emitting device as an electron-emitting device, even if a spacer is arranged between the electron source and the electrode, the trajectory of the emitted electrons We propose an electron beam generator that does not cause fluctuations.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
鋭意研究した結果、上記課題となる現象は、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出した。上
記電子線発生装置や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等と衝突
したり、あるいは、確率は低いが真空中の残留ガスと衝
突する。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)の一部、及び電子源か
ら放出される電子の一部が画像形成装置内の絶縁性材料
の露出した部分に衝突し、その露出部が帯電することに
なる。この帯電により、上記露出部の近傍では電場が変
化してしまう。電場の変化は、放出された電子の軌道に
ずれを生じさせ、その結果、蛍光体の発光位置や発光形
状に変化が生じたりすると考えられる。
Means and Action for Solving the Problems The present inventors have
As a result of diligent research, it has been found that the problematic phenomenon is mainly caused by electrons emitted from an electron source. In the electron beam generator and the image forming apparatus, the electrons emitted from the electron source collide with a phosphor or the like as an image forming member, or, with a low probability, with a residual gas in a vacuum. Some of the scattered particles (ions, secondary electrons, neutral particles) generated at a certain probability at the time of these collisions, and some of the electrons emitted from the electron source are exposed portions of the insulating material in the image forming apparatus. And the exposed portion is charged. Due to this charging, the electric field changes near the exposed portion. It is considered that the change in the electric field causes a shift in the trajectory of the emitted electrons, and as a result, the light emission position and the light emission shape of the phosphor change.

【0017】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、及び/
又は、電子放出素子から放出される電子の一部が上記露
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。
Further, it was found from the change in the light emitting position and the shape of the phosphor that positive charges were mainly accumulated in the exposed portion. This may be due to the case where the positive ions of the scattering particles are attached and charged, or the scattering particles, and / or
Alternatively, a case may be considered in which positive charge is caused by secondary electron emission generated when a part of electrons emitted from the electron-emitting device collides with the exposed portion.

【0018】そこで本発明は、複数の冷陰極型の電子放
出素子を有する電子源と、前記電子源に対向配置され前
記電子源より放出された電子に作用する電極と、前記電
子源と前記電極間に配置された絶縁性のスペーサとを有
する電子線発生装置は、前記スペーサはその表面に除電
性薄膜を有し、前記除電性薄膜が前記電子源及び/また
は前記電極に対して電気的に接続されていることを特徴
とする。
Accordingly, the present invention provides an electron source having a plurality of cold-cathode-type electron-emitting devices, an electrode disposed opposite to the electron source and acting on electrons emitted from the electron source, the electron source and the electrode An electron beam generating apparatus having an insulating spacer disposed between the spacer and the spacer has a static elimination thin film on a surface thereof, and the static elimination thin film is electrically connected to the electron source and / or the electrode. It is characterized by being connected.

【0019】まず、防止すべき帯電は前記絶縁性のスペ
ーサの表面で発生するので、前記スペーサとしてはその
表面部でのみ帯電防止機能を持てば十分である。従っ
て、本発明の電子線発生装置では、前記スペーサの表面
に除電性薄膜を形成している。
First, since the charging to be prevented occurs on the surface of the insulating spacer, it is sufficient for the spacer to have an antistatic function only on the surface thereof. Therefore, in the electron beam generator according to the present invention, the charge removing thin film is formed on the surface of the spacer.

【0020】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記除電性薄膜は109 〜1011[Ω/□]の表面抵抗値
を有することを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the charge eliminating thin film has a surface resistance of 10 9 to 10 11 [Ω / □].

【0021】これにより、前記スペーサの表面での帯電
を中和するには十分な低抵抗値を持ち、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
めた電子線発生装置を実現できる。
Thus, the electron beam generator has a sufficiently low resistance value to neutralize the charge on the surface of the spacer and has a leak current amount that does not significantly increase the power consumption of the entire device. Can be realized.

【0022】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記除電性薄膜は、炭素薄膜が離散的に島状に前記スペー
サの表面に塗布されていることを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the charge removing thin film is characterized in that a carbon thin film is discretely applied on the surface of the spacer in an island shape.

【0023】上述した様に、スペーサ表面にフェースプ
レートから散乱された電子や電子源から放出された電子
等が衝突すること等により、スペーサ表面の帯電が発生
する。このため帯電防止のためには、微小電流をスペー
サ表面に流せば防ぐことができる。しかしながら、スペ
ーサ表面を流す電流の増加は、装置の消費電流を増加さ
せてしまう問題がある。本発明の島状の炭素膜では、電
子は島状炭素膜間を表面伝導により移動するため、スペ
ーサの表面のみに電流を集中でき、スペーサの表面に蓄
積された電荷を効率よく中和することができる。また、
島状炭素膜は、高抵抗であるため、島状炭素膜を流れる
電流量自体が少なく、電流による発熱に伴うエネルギー
消費量も少ない。更には、炭素は、2次電子放出係数が
1に近いため、スペーサ表面に衝突する電子による帯電
を非常に少なくできる。以上の結果より、島状炭素膜
は、中和に関与しない電流量を小さくでき、非常に効率
よく帯電を防止できる。
As described above, when the electrons scattered from the face plate or the electrons emitted from the electron source collide with the surface of the spacer, the spacer surface is charged. For this reason, in order to prevent charging, it can be prevented by applying a minute current to the surface of the spacer. However, there is a problem that the increase in the current flowing through the spacer surface increases the current consumption of the device. In the island-like carbon film of the present invention, electrons move between the island-like carbon films by surface conduction, so that current can be concentrated only on the surface of the spacer, and the charge accumulated on the surface of the spacer can be efficiently neutralized. Can be. Also,
Since the island-shaped carbon film has high resistance, the amount of current flowing through the island-shaped carbon film itself is small, and the amount of energy consumed due to heat generated by the current is small. Further, since carbon has a secondary electron emission coefficient close to 1, charging by electrons colliding with the spacer surface can be extremely reduced. From the above results, the island-like carbon film can reduce the amount of current not involved in neutralization, and can prevent charging very efficiently.

【0024】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記スペーサは、前記電子源と前記電極間において直立し
た表面を有することを特徴とする。即ち、前記スペーサ
として、前記電子源及び前記電極の法線方向に対して、
その断面形状が一様であるものを採用したので、前記ス
ペーサによって電界が乱れることはない。従って、前記
スペーサが前記電子放出素子からの電子軌道を遮らない
限り、前記スペーサと前記電子放出素子を近接して配置
できるので、前記電子放出素子を高密度に配置できる。
しかも、リーク電流は前記スペーサの表面のみを流れる
ので、前記電子源または、前記電極に対して前記スペー
サに尖状にして接合を行うなどの工夫をしなくても少な
いリーク電流に抑えることができる。
According to a preferred aspect of the present invention, the spacer has an upright surface between the electron source and the electrode. That is, as the spacer, with respect to the normal direction of the electron source and the electrode,
Since the cross-sectional shape is uniform, the electric field is not disturbed by the spacer. Therefore, as long as the spacer does not block the electron trajectory from the electron-emitting device, the spacer and the electron-emitting device can be arranged close to each other, so that the electron-emitting devices can be arranged at a high density.
Moreover, since the leak current flows only on the surface of the spacer, it is possible to suppress the leak current to a small value without devising such a method that the electron source or the electrode is pointed to the spacer and joined thereto. .

【0025】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記スペーサは平板或いは柱状であることを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the spacer is a flat plate or a column.

【0026】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記電極は加速電極であることを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the electrode is an acceleration electrode.

【0027】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記電子放出素子は対向する一対の素子電極と前記素子電
極間に跨る電子放出部を含む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。
According to a preferred aspect of the present invention, the electron-emitting device has a surface conduction type electron emission device comprising a pair of opposed device electrodes and a thin film including an electron emission portion extending between the device electrodes. It is characterized by being an element.

【0028】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(表面伝導型電子放出素
子)である。表面伝導型電子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。ま
た、本出願人は、表面伝導型電子放出素子のなかでは、
電子放出部形成用薄膜を微粒子膜から形成したものが、
特性上、あるいは大面積化する上で好ましいことを見出
している。
Particularly preferable among the cold cathode devices are surface conduction electron-emitting devices (surface conduction electron-emitting devices). The surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, and a large-area device can be easily manufactured. In recent years, particularly in a situation where a large-screen and inexpensive display device is required, it can be said that the cold-cathode element is particularly suitable. In addition, the present applicant, among the surface conduction electron-emitting devices,
What formed the electron emission part forming thin film from the fine particle film,
It has been found that it is preferable in terms of characteristics or enlargement of the area.

【0029】また、本発明の好適な一態様に拠れば、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前
記列方向配線と、前記各電子放出素子の前記一対の素子
電極とをそれぞれ結線することで、絶縁性基板上に前記
複数の電子放出素子を行列状に配列したことを特徴とす
る。
According to a preferred aspect of the present invention, in the electron source, a plurality of row direction wirings and a plurality of column direction wirings are arranged via an insulating layer. The plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix on an insulating substrate by connecting a column-direction wiring and the pair of device electrodes of each of the electron-emitting devices.

【0030】即ち、前記除電性薄膜を設けることで帯電
を防止するが故に、複雑な付加構造を必要としない本発
明のスペーサを、行列状に、表面伝導型電子放出素子を
配列した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
を提供できる。
That is, the spacer of the present invention, which does not require a complicated additional structure because the static elimination thin film is provided to prevent charging, is a simple matrix type in which surface conduction electron-emitting devices are arranged in a matrix. By applying the present invention to an image forming apparatus using an electron source, a thin and large-area image forming apparatus capable of forming a high-quality image with a simple apparatus configuration can be provided.

【0031】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記電子源は、複数の行方向配線が配置されており、前記
各電子放出素子の前記一対の素子電極は前記複数の行方
向配線のうち一対の行方向配線とそれぞれ結線すること
で、絶縁性基板上に前記複数の電子放出素子を行列状に
配列したことを特徴とする。この発明の電子線発生装置
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、本出願人による特開
平2−257551号公報等に記載されたような制御電
極を用いて表面伝導型電子放出素子の選択を行う画像形
成装置において、前記スペーサを用いた場合である。
According to a preferred aspect of the present invention, the electron source is provided with a plurality of row-directional wirings, and the pair of element electrodes of each of the electron-emitting devices is connected to the plurality of row-directional wirings. The plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix on an insulating substrate by being connected to a pair of row-direction wirings. The electron beam generator according to the present invention can be applied to an image forming apparatus using an electron source other than the simple matrix type. For example, this is the case where the spacer is used in an image forming apparatus for selecting a surface conduction electron-emitting device using a control electrode as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-257551 by the present applicant.

【0032】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記除電性薄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。この除電性
薄膜は、前記電子源側では1本の配線上に電気的に接続
され、前記電子源上の配線間での不要な電気的結合を避
けることができる。本発明の好適な一態様に拠れば、前
記スペーサは前記行方向配線上または列方向配線上に設
置されていることを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the charge eliminating thin film is electrically connected to the row wiring or the column wiring. The static elimination thin film is electrically connected to one wire on the electron source side, and can avoid unnecessary electrical coupling between wires on the electron source. According to a preferred aspect of the present invention, the spacer is provided on the row wiring or the column wiring.

【0033】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記スペーサは前記行方向配線または前記列方向配線と平
行配置または直交配置された平板状をなすことを特徴と
する。
Further, according to a preferred aspect of the present invention, the spacer is formed in a flat plate shape arranged in parallel or orthogonal to the row wiring or the column wiring.

【0034】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記各電子放出素子の前記一対の素子電極は前記スペーサ
と平行な方向に対向配置されていることを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the pair of device electrodes of each of the electron-emitting devices are arranged to face each other in a direction parallel to the spacer.

【0035】平板状の前記スペーサを、前記電子放出素
子からのずれた電子軌道に沿って配置したので、前記ス
ペーサに電子起動を遮られることなく前記電子放出素子
を高密度に配置できる。
Since the flat spacers are arranged along the electron trajectory shifted from the electron-emitting devices, the electron-emitting devices can be arranged at a high density without being interrupted by the spacers.

【0036】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記スペーサ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。
Further, according to a preferred aspect of the present invention, the spacer is arranged at a plurality of intervals.

【0037】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記スペーサは耐大気圧部材であることを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the spacer is an atmospheric pressure resistant member.

【0038】また、本発明の好適な一態様に拠れば、耐
大気圧部材は真空雰囲気を維持する外囲器の支持枠或い
は前記外囲器内に設置された支持部材であることを特徴
とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the atmospheric pressure-resistant member is a support frame of an envelope for maintaining a vacuum atmosphere or a support member installed in the envelope. I do.

【0039】また、本発明の他の構成になる電子線発生
装置は、複数の冷陰極型の電子放出素子を有する電子源
と、前記電子源に対向配置され前記電子源より放出され
た電子に作用する電極と、前記電子線と前記電極間を外
部から隔絶するケース部材とを有する電子線発生装置に
おいて、前記ケース部材はその内側表面に除電性薄膜を
有し、前記除電性薄膜が前記電子源及び/または前記電
極に対して電気的に接続されていることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an electron beam generating apparatus comprising: an electron source having a plurality of cold cathode type electron emitting elements; and an electron source arranged opposite to the electron source and emitted from the electron source. In an electron beam generator having an electrode that acts and a case member that separates the electron beam and the electrode from the outside, the case member has a static elimination thin film on an inner surface thereof, and the static elimination thin film is formed by the electron elimination thin film. It is electrically connected to a source and / or the electrode.

【0040】また、本発明の画像形成装置は、複数の冷
陰極型の電子放出素子を有する電子源と、前記電子源に
対向配置され前記電子源より放出された電子に作用する
少なくとも1つの電極と、前記電極を挟んで前記電子源
に対向配置された画像形成部材と、前記電子源と前記電
極間或いは前記電極と前記画像形成部材間或いは前記電
極間に配置された絶縁性のスペーサとを有し、前記電子
源から放出された電子によって画像を形成する画像形成
装置において、前記スペーサの表面に除電性薄膜を有
し、前記除電性薄膜が外部と電気的に接続されているこ
とを特徴とする。
Further, the image forming apparatus of the present invention comprises an electron source having a plurality of cold cathode type electron-emitting devices, and at least one electrode disposed opposite to the electron source and acting on electrons emitted from the electron source. And an image forming member disposed opposite to the electron source with the electrode interposed therebetween, and an insulating spacer disposed between the electron source and the electrode or between the electrode and the image forming member or between the electrodes. An image forming apparatus for forming an image by electrons emitted from the electron source, wherein the spacer has a charge removing thin film on a surface thereof, and the charge removing thin film is electrically connected to the outside. And

【0041】また、本発明の好適な一態様に拠れば、前
記電極を挟んで前記電子源に対向配置された画像形成部
材を備えている。
According to a preferred aspect of the present invention, there is provided an image forming member arranged to face the electron source with the electrode interposed therebetween.

【0042】また、本発明の、電子が発生される密閉隔
壁室内において用いられる支持スペーサは、電気的に絶
縁性の材料からなる本体と、この本体の表面に形成され
た除電性薄膜とを有し、この薄膜は、前記スペーサと前
記室の隔壁との当接点において、前記隔壁近傍に設けら
れた所定の導体と電気的に導通するように、この薄膜が
前記スペーサの端部にまで延ばされて形成されているこ
とを特徴とする。
Further, the support spacer of the present invention used in the closed partition wall in which electrons are generated has a main body made of an electrically insulating material and a static eliminating thin film formed on the surface of the main body. The thin film extends to an end of the spacer so that the thin film is electrically connected to a predetermined conductor provided near the partition at a contact point between the spacer and the partition of the chamber. It is characterized by being formed.

【0043】この支持スペーサは、隔壁室内の例えば真
空性を確保すると共に、トラップされる荷電粒子による
帯電を中和する効果がある。
The support spacer has an effect of ensuring, for example, a vacuum in the partition chamber and neutralizing the charge by the trapped charged particles.

【0044】また、本発明の好適な態様において使用す
る島状炭素膜の厚み及び抵抗値は、構成される画像装置
及び電子発生装置の大きさ、形態により最適値を選択す
ればよいが、おおむね以下の範囲内で良好な結果を示し
ている。シート抵抗値としては、1×105 〜9×10
12Ω/□の範囲であり、好ましくは、1×109 〜1×
1011Ω/□の範囲である。また、このときの膜厚とし
ては、0.5〜10nmの範囲であり、好ましくは1〜
4nmである。
The thickness and the resistance of the island-like carbon film used in the preferred embodiment of the present invention may be optimally selected depending on the size and form of the image device and the electron generating device to be constituted. Good results are shown within the following range. The sheet resistance value is 1 × 10 5 to 9 × 10
12 Ω / □, preferably 1 × 10 9 to 1 ×
The range is 10 11 Ω / □. The film thickness at this time is in the range of 0.5 to 10 nm, preferably 1 to 10 nm.
4 nm.

【0045】また本発明の除電性薄膜材料には、炭素を
主成分とし、アモルファス炭素、グラファイト、フラー
レン及びダイアモンドが用いられるが、抵抗値の制御の
観点、及び後述する封着時の高温加熱に対する耐熱性の
観点からグラファイト及びフラーレンが好適に用いられ
る。
The charge-removing thin film material of the present invention contains carbon as a main component and uses amorphous carbon, graphite, fullerene and diamond. However, from the viewpoint of controlling the resistance value and the high-temperature heating during sealing described later. From the viewpoint of heat resistance, graphite and fullerene are preferably used.

【0046】[0046]

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明を画
像形成装置に適用した実施例を説明する。この実施例に
係わる画像形成装置は、基本的には、薄型の真空容器内
に、基板上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
とを対向して備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an image forming apparatus will be described below with reference to the accompanying drawings. The image forming apparatus according to this embodiment basically includes a multi-electron source in which a large number of cold cathode elements are arranged on a substrate in a thin vacuum vessel, and an image forming apparatus that forms an image by irradiating electrons. The member is provided facing the member.

【0047】冷陰極素子は、例えばフォトリソグラフィ
ー・エッチングのような製造技術を用いることにより、
基板上に精密に位置決めして形成することができるた
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、より微小な配列ピッチのマルチ電子源を容
易に実現できる。実施例の装置は、このような冷陰極素
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。
The cold cathode device is manufactured by using a manufacturing technique such as photolithography and etching.
Since they can be formed on the substrate by being precisely positioned, it is possible to arrange a large number of them at minute intervals.
In addition, as compared with a hot cathode conventionally used in a CRT or the like, the cathode itself and its peripheral portion can be driven at a relatively low temperature, so that a multi-electron source with a finer arrangement pitch can be easily realized. The apparatus of the embodiment relates to an image forming apparatus using such a cold cathode device as a multi-electron source.

【0048】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。表面伝導型電
子放出素子は、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。
Further, among the cold cathode devices, a surface conduction electron-emitting device is particularly preferable. The surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, and a large-area electron-emitting device can be easily manufactured. In recent years, particularly in a situation where a large-screen and inexpensive display device is required, it can be said that the cold-cathode element is particularly suitable.

【0049】そこで、以下に述べる実施例では、微粒子
膜を電子放出部形成用薄膜として用いて形成した表面伝
導型電子放出素子をマルチ電子源として用いた画像表示
装置を、説明する。しかし、本発明に用いることのでき
る冷陰極素子は、上述した表面伝導型に限らず、FE型
や、MIM型も好ましく適用できる。そこで、この好適
な実施例について図面を参照しながら説明する。
Therefore, in the embodiments described below, an image display device using a surface conduction electron-emitting device formed by using a fine particle film as a thin film for forming an electron-emitting portion as a multi-electron source will be described. However, the cold cathode element that can be used in the present invention is not limited to the above-described surface conduction type, and an FE type or an MIM type can be preferably applied. Therefore, a preferred embodiment will be described with reference to the drawings.

【0050】[第1実施例]図2は、実施例の画像形成
装置の一部を破断した斜視図であり、図3は、図2に示
した画像形成装置の要部断面図(A−A′断面の一部)
である。
[First Embodiment] FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the image forming apparatus of the embodiment, and FIG. 3 is a sectional view (A-A) of the main part of the image forming apparatus shown in FIG. A part of A 'section)
It is.

【0051】図2及び図3において、リアプレート2に
は、複数の表面伝導型電子放出素子(以下、「電子放出
素子」と略す)15がマトリクス状に配置された電子源
1が固定されている。フェースプレート3には、ガラス
基板6の内面に蛍光膜7と加速電極であるメタルバック
8とが形成されている。画像形成部材としてのフェース
プレート3が、絶縁性材料からなる支持枠4を介してリ
アプレート2と対向して配置されており、メタルバック
8には不図示の電源により高電圧が印加される。これら
リアプレート2、支持枠4及びフェースプレート3は、
その接合部にフリットガラス等を配し、高温で加熱、加
圧することで封着され、リアプレート2と支持枠4とフ
ェースプレート3とで外囲器10を構成する。
2 and 3, an electron source 1 having a plurality of surface conduction electron-emitting devices (hereinafter abbreviated as “electron-emitting devices”) 15 arranged in a matrix is fixed to a rear plate 2. I have. The face plate 3 has a fluorescent film 7 and a metal back 8 serving as an acceleration electrode formed on an inner surface of a glass substrate 6. A face plate 3 as an image forming member is arranged to face the rear plate 2 via a support frame 4 made of an insulating material, and a high voltage is applied to the metal back 8 by a power supply (not shown). These rear plate 2, support frame 4 and face plate 3
A frit glass or the like is disposed at the joint, and the container is sealed by heating and pressing at a high temperature. The envelope 10 is constituted by the rear plate 2, the support frame 4, and the face plate 3.

【0052】また、外囲器10の内部は10-6Torr
程度の真空に保持されるので、大気圧や不意の衝撃など
による外囲器10の破壊を防止する目的で、耐大気圧構
造体として、外囲器10の内部には薄板状のスペーサ5
が設けられている。図3に示すように、スペーサ5は、
絶縁性基材5aの表面に、島状の炭素薄膜5bを成膜し
た部材からなるもので、上記の耐大気圧構造としての目
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方向に平行に配置され、外囲器10の内面及び電
子源1の表面にフリットガラス等で封着される。また、
炭素薄膜5bはフェースプレート3の内面及び電子源1
の表面(後述のX方向配線12)に電気的に接続されて
いる。
The inside of the envelope 10 is 10 −6 Torr.
Since the envelope 10 is maintained at a degree of vacuum, a thin plate-like spacer 5 is provided inside the envelope 10 as an anti-atmospheric structure for the purpose of preventing the envelope 10 from being destroyed due to an atmospheric pressure, an unexpected impact, or the like.
Is provided. As shown in FIG. 3, the spacer 5
It consists of a member in which an island-shaped carbon thin film 5b is formed on the surface of the insulating base material 5a, and is provided with a necessary number and a necessary interval to achieve the above-mentioned purpose as the atmospheric pressure resistant structure. It is arranged parallel to the X direction, and is sealed to the inner surface of the envelope 10 and the surface of the electron source 1 with frit glass or the like. Also,
The carbon thin film 5 b is formed on the inner surface of the face plate 3 and the electron source 1.
(X-directional wirings 12 described later).

【0053】以下に、上述した各構成要素について詳細
に説明する。
Hereinafter, each of the above-mentioned components will be described in detail.

【0054】[電子源1]図4は、図3に示した画像形
成装置の電子源1の要部平面図であり、図5は、図4に
示した電子源1のB−B′線断面図である。図4及び図
5に示すように、ガラス基板等からなる絶縁性基板11
には、m本のX方向配線12とn本のY方向配線13と
が、層間絶縁層14(図4では不図示)で電気的に分離
されてマトリクス状に配線されている。各X方向配線1
2と各Y方向配線13との間には、それぞれ電子放出素
子15が電気的に接続されている。各電子放出素子15
は、それぞれX方向に間をおいて配置された1対の素子
電極16,17と各素子電極16,17を連絡する電子
放出部形成用薄膜18とで構成され、1対の素子電極1
6,17のうち一方の素子電極16がX方向配線12に
電気的に接続され、他方の素子電極17が、層間絶縁層
14に形成されたコンタクトホール14aを介してY方
向配線13に電気的に接続される。X方向配線12とY
方向配線13は、それぞれ図2に示した外部端子Dox
l〜DoxmとDoy1〜Doynとして外囲器10の
外部に引き出されている。
[Electron Source 1] FIG. 4 is a plan view of a main part of the electron source 1 of the image forming apparatus shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a line BB 'of the electron source 1 shown in FIG. It is sectional drawing. As shown in FIGS. 4 and 5, an insulating substrate 11 made of a glass substrate or the like is used.
In the figure, m X-directional wirings 12 and n Y-directional wirings 13 are electrically separated by an interlayer insulating layer 14 (not shown in FIG. 4) and wired in a matrix. Each X direction wiring 1
An electron-emitting device 15 is electrically connected between 2 and each Y-direction wiring 13. Each electron-emitting device 15
Is composed of a pair of device electrodes 16 and 17 arranged at intervals in the X direction and a thin film 18 for forming an electron emission portion connecting the device electrodes 16 and 17, respectively.
One of the device electrodes 16 and 17 is electrically connected to the X-direction wiring 12, and the other device electrode 17 is electrically connected to the Y-direction wiring 13 via a contact hole 14 a formed in the interlayer insulating layer 14. Connected to. X direction wiring 12 and Y
The direction wiring 13 is connected to the external terminal Dox shown in FIG.
1 to Doxm and Doy1 to Doyn are drawn out of the envelope 10.

【0055】絶縁性基板11としては、石英ガラス、N
a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、ソーダライムガラスにスパッタ法等により形成し
たSiO2 を積層したガラス基板等のガラス部材、アル
ミナ等のセラミックス部材、または絶縁性の耐熱性高分
子等が挙げられる。絶縁性基板11の大きさ及び厚み
は、絶縁性基板11に設置される電子放出素子の個数及
び個々の電子放出素子の設計上の形状や、電子源1自体
が外囲器10の一部を構成する場合の真空に保持する為
の条件等に依存して適宜設定される。
As the insulating substrate 11, quartz glass, N
a, glass material such as soda lime glass, soda lime glass, a glass substrate obtained by laminating soda lime glass with SiO 2 formed by sputtering or the like, a ceramic member such as alumina, or an insulating material having high heat resistance. And the like. The size and thickness of the insulating substrate 11 depend on the number of electron-emitting devices provided on the insulating substrate 11 and the design shape of each electron-emitting device, and the electron source 1 itself forms part of the envelope 10. It is set as appropriate depending on conditions for maintaining the vacuum in the configuration.

【0056】X方向配線12及びY方向配線13は、そ
れぞれ絶縁性基板11上に真空蒸着法、印刷法、スパッ
タ法等により所望のパターンに形成された金属等からな
り、多数の電子放出素子15にできるだけ均等な電圧が
供給されるように材料、膜厚、配線巾が設定される。層
間絶縁層14は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で
形成されたSiO2 等であり、Y方向配線13を形成し
た絶縁性基板11の全面或いは一部に所望の形状で形成
され、特にX方向配線12とY方向配線13の交差部の
電位差に耐え得るように、膜厚、材料、製法が適宜設定
される。
The X-directional wiring 12 and the Y-directional wiring 13 are made of a metal or the like formed in a desired pattern on the insulating substrate 11 by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The material, the film thickness, and the wiring width are set so that a voltage as uniform as possible is supplied to the device. The interlayer insulating layer 14 is made of SiO 2 or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like, and is formed in a desired shape on the entire surface or a part of the insulating substrate 11 on which the Y-directional wiring 13 is formed. In particular, the film thickness, material, and manufacturing method are appropriately set so as to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 12 and the Y-direction wiring 13.

【0057】電子放出素子15の素子電極16,17
は、それぞれ金属等からなるものであり、真空蒸着法、
印刷法、スパッタ法等により所望のパターンに形成され
る。X方向配線12とY方向配線13と素子電極16,
17の金属は、その構成元素の一部或いは全部が同一で
あっても、またそれぞれ異なってもよく、Ni,Cr,
Au,Mo,W,Pt,Ti,Al,Cu,Pd等の金
属、或いは合金、及びPd,Ag,Au,RuO2 ,P
d−Ag等の金属や金属酸化物とガラス等から構成され
る印刷導体、或いはIn2 3 −SnO2 等の透明導体
及びポリシリコン等の半導体材料等より適宜選択され
る。
The device electrodes 16 and 17 of the electron-emitting device 15
Are each made of a metal or the like,
A desired pattern is formed by a printing method, a sputtering method, or the like. X direction wiring 12, Y direction wiring 13, element electrode 16,
In the metal No. 17, some or all of the constituent elements may be the same or different, and Ni, Cr,
Metals or alloys such as Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd, and Pd, Ag, Au, RuO 2 , P
It is appropriately selected from a printed conductor made of a metal such as d-Ag or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2, and a semiconductor material such as polysilicon.

【0058】電子放出部形成用薄膜18を構成する材料
の具体例としては、Pd,Ru,Ag,Au,Ti,I
n,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pd等
の金属、PdO,SnO2 In2 3 ,PbO,Sb2
3 等の酸化物、HfB2 ,ZrB2 ,LaB6 ,Ce
6 ,YB4 ,GdB4 等の硼化物、TiC,ZrC,
HfC,TaC,SiC,WC等の炭化物、TiN,Z
rN,HfN等の窒化物、Si,Ge等の半導体,カー
ボン,Pb,Sn等であり、微粒子膜からなる。
Specific examples of the material forming the thin film 18 for forming an electron emitting portion include Pd, Ru, Ag, Au, Ti, and I.
metals such as n, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, and Pd; PdO, SnO 2 In 2 O 3 , PbO, and Sb 2
Oxides such as O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , Ce
Borides such as B 6 , YB 4 , GdB 4 , TiC, ZrC,
Carbides such as HfC, TaC, SiC, WC, TiN, Z
It is a nitride such as rN or HfN, a semiconductor such as Si or Ge, carbon, Pb, Sn or the like, and is composed of a fine particle film.

【0059】また、X方向配線12には、X方向に配列
する電子放出素子15の行を任意に走査するための走査
信号を印加するための不図示の走査信号発生手段と電気
的に接続されている。一方、Y方向配線13には、Y方
向に配列する電子放出素子15の各列を任意に変調する
ための変調信号を印加するための不図示の変調信号発生
手段と電気的に接続されている。ここにおいて、各電子
放出素子15に印加される駆動電圧は、当該電子放出素
子に印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給
されるものである。
The X-direction wiring 12 is electrically connected to a scanning signal generating means (not shown) for applying a scanning signal for arbitrarily scanning a row of the electron-emitting devices 15 arranged in the X-direction. ing. On the other hand, the Y-direction wiring 13 is electrically connected to a modulation signal generating means (not shown) for applying a modulation signal for arbitrarily modulating each column of the electron-emitting devices 15 arranged in the Y direction. . Here, the drive voltage applied to each electron-emitting device 15 is supplied as a difference voltage between a scanning signal and a modulation signal applied to the electron-emitting device.

【0060】ここで、電子源1の製造方法の一例につい
て図6により工程順に従って具体的に説明する。尚、以
下の工程a〜hは、図6の(a)〜(h)に対応する。
Here, an example of a method of manufacturing the electron source 1 will be specifically described according to the order of steps with reference to FIG. Note that the following steps a to h correspond to (a) to (h) in FIG.

【0061】工程a:清浄化したソーダライムガラス上
に厚さ0.5μmのシリコン酸化膜をスパッタ法で形成
した絶縁性基板11上に、真空蒸着により厚さ50オン
グストロームのCr、厚さ5000オングストロームの
Auを順次積層した後、ホトレジスト(AZ1370、
ヘキスト社製)をスピンナーにより回転塗布し、さらに
ベークする。ベークした後、ホトマスク像を露光、現像
して、Y方向配線13のレジストパターンを形成し、A
u/Cr堆積膜をウェットエッチングして、所望の形状
のY方向配線13を形成する。
Step a: A 50 angstrom thick Cr layer and a 5000 angstrom thick layer are formed by vacuum evaporation on an insulating substrate 11 in which a 0.5 μm thick silicon oxide film is formed on a cleaned soda lime glass by sputtering. Are sequentially laminated, and then a photoresist (AZ1370,
(Hoechst) is spin-coated with a spinner and baked. After baking, the photomask image is exposed and developed to form a resist pattern of the Y-directional wiring 13.
The u / Cr deposited film is wet-etched to form a Y-directional wiring 13 having a desired shape.

【0062】工程b:次に、厚さ1.0μmのシリコン
酸化膜からなる層間絶縁層14をRFスパッタ法により
堆積する。
Step b: Next, an interlayer insulating layer 14 made of a silicon oxide film having a thickness of 1.0 μm is deposited by RF sputtering.

【0063】工程c:工程bで堆積したシリコン酸化膜
にコンタクトホール14aを形成するためのホトレジス
トパターンを作り、これをマスクとして層間絶縁層14
をエッチングしてコンタクトホール14aを形成する。
エッチングはCF4 とH2 ガスを用いたRIE(Rea
ctive Ion Etching)法による。
Step c: A photoresist pattern for forming a contact hole 14a is formed in the silicon oxide film deposited in step b, and the photoresist pattern is used as a mask to form a photoresist pattern.
Is etched to form a contact hole 14a.
Etching is performed using RIE (Rea) using CF 4 and H 2 gas.
active ion etching) method.

【0064】工程d:その後、素子電極と素子電極間ギ
ャップとなるべきパターンをホトレジスト(RD−20
00N−41 日立化成社製)で形成し真空蒸着法によ
り、厚さ50オングストロームのTi、厚さ1000オ
ングストロームのNiを順次堆積する。ホトレジストパ
ターンを有機溶剤で溶解し、Ni/Ti堆積膜をリフト
オフし、素子電極間距離L1(図4参照)が3μm、素
子電極幅W1(図4参照)が300μmである素子電極
16,17を形成する。
Step d: Thereafter, a pattern to be a gap between the device electrodes and the device electrode is formed by a photoresist (RD-20).
00N-41 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and a 50 Å thick Ti and a 1000 Å thick Ni are sequentially deposited by a vacuum evaporation method. The photoresist pattern is dissolved with an organic solvent, the Ni / Ti deposited film is lifted off, and the device electrodes 16 and 17 having the device electrode distance L1 (see FIG. 4) of 3 μm and the device electrode width W1 (see FIG. 4) of 300 μm are removed. Form.

【0065】工程e:素子電極16,17の上にX方向
配線12のホトレジストパターンを形成した後、厚さ5
0オングストロームのTi,厚さ6000オングストロ
ームのAuを順次真空蒸着により堆積し、リフトオフに
より不要の部分を除去して、所望の形状のX方向配線1
2を形成する。
Step e: After forming a photoresist pattern of the X-directional wiring 12 on the device electrodes 16 and 17,
0 angstrom Ti and 6000 angstrom thick Au are sequentially deposited by vacuum evaporation, and unnecessary portions are removed by lift-off to obtain an X-directional wiring 1 having a desired shape.
Form 2

【0066】工程f:図7に示すような、素子間電極間
隔L1だけ間をおいて位置する1対の素子電極16,1
7を跨ぐような開口20aを有するマスクを用い、膜厚
1000オングストロームのCr膜を真空蒸着により堆
積・パターニングし、その上に有機Pd溶液(ccp4
230奥野製薬(株)社製)をスピンナーにより回転塗
布し、300℃で10分間の加熱焼成処理をする。
Step f: As shown in FIG. 7, a pair of element electrodes 16 and 1 located at an interval L1 between the element electrodes
A Cr film having a thickness of 1000 Å is deposited and patterned by vacuum vapor deposition using a mask having an opening 20a that straddles the Pd. 7, and an organic Pd solution (ccp4
230 Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) is spin-coated with a spinner and heated and baked at 300 ° C. for 10 minutes.

【0067】このようにして形成されたPdを主元素と
する微粒子からなる電子放出部形成用薄膜18の膜厚は
約100オングストローム、シート抵抗値は5×104
[Ω/□]である。なお、ここで述べる微粒子膜とは、
複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造とし
て、微粒子が個々に分散配置した状態のみならず、微粒
子が互いに隣接、あるいは、重なり合った状態(島状も
含む)の膜をさし、その粒径とは、前記状態で粒子形状
が認識可能な微粒子についての径をいう。
The thus formed electron-emitting-portion-forming thin film 18 made of fine particles containing Pd as a main element has a thickness of about 100 Å and a sheet resistance of 5 × 10 4.
[Ω / □]. In addition, the fine particle film described here is
A film in which a plurality of fine particles are aggregated. The fine structure of the film is not only a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged, but also a film in which the fine particles are adjacent to each other or overlapped (including an island shape). The particle diameter refers to the diameter of the fine particles whose particle shape can be recognized in the above state.

【0068】なお、有機金属溶液(本例では有機Pd溶
液)とは、前記Pd,Ru,Ag,Au,Ti,In,
Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pb等の金
属を主元素とする有機化合物の溶液である。また、本例
では、電子放出部形成用薄膜18の製法として、有機金
属溶剤の塗布法を用いたが、これに限るものでなく、真
空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布
法、ディッピング法、スピンナー法、インクジェット法
等によって形成される場合もある。
The organic metal solution (organic Pd solution in this example) refers to the Pd, Ru, Ag, Au, Ti, In,
This is a solution of an organic compound containing a metal such as Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, and Pb as a main element. Further, in the present example, the method of producing the thin film 18 for forming the electron-emitting portion 18 is a coating method of an organic metal solvent. However, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, It may be formed by a coating method, a dipping method, a spinner method, an inkjet method, or the like.

【0069】次に、酸エッチャントによりCr膜を除去
して、所望のパターンを有する電子放出部形成用薄膜1
8を形成する。
Next, the Cr film is removed with an acid etchant, and the thin film 1 for forming an electron emission portion having a desired pattern is formed.
8 is formed.

【0070】工程g:コンタクトホール14a部分以外
にレジストを塗布するようなパターンを形成し、真空蒸
着により厚さ50オングストロームのTi、厚さ500
0AのAUを順次堆積する。リフトオフにより不要の部
分を除去することにより、コンタクトホール14aを埋
め込む。
Step g: A pattern is formed such that a resist is applied to portions other than the contact hole 14a, and 50 Å thick Ti and 500 thick are formed by vacuum evaporation.
AU of 0A is sequentially deposited. Unnecessary portions are removed by lift-off to bury the contact holes 14a.

【0071】以上の工程を経て、X方向配線12、Y方
向配線13及びフォーミング前の電子放出素子15が絶
縁性基板11上に2次元状にかつ等間隔に形成配置され
た。そして、電子源1の設置された外囲器10(図2参
照)を不図示の排気管を通じて真空ポンプにて排気し、
十分な真空度に達した後、容器外端子Dox1〜Dox
mとDoy1〜Doynを通じ、電子放出素子15の素
子電極16,17間に電圧を印加し、電子放出部形成用
薄膜18を通電処理(フォーミング処理)することによ
り電子放出部23(図5参照)を形成する。
Through the above steps, the X-directional wirings 12, the Y-directional wirings 13, and the electron-emitting devices 15 before forming are formed and arranged two-dimensionally at equal intervals on the insulating substrate 11. Then, the envelope 10 (see FIG. 2) in which the electron source 1 is installed is evacuated by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown).
After reaching a sufficient degree of vacuum, terminals Dox1 to Dox outside the container
A voltage is applied between the device electrodes 16 and 17 of the electron-emitting device 15 through m and Doy1 to Doyn, and the electron-emitting portion forming thin film 18 is energized (formed) to form the electron-emitting portion 23 (see FIG. 5). To form

【0072】続いて、外囲器内に、例えば、アセトン等
の炭素化合物を導入し、フォーミングと同様に、電子放
出素子15の素子電極16、17間に電圧を印加し、フ
ォーミングで形成した亀裂内及び亀裂近傍の電子放出部
を含む薄膜上に炭素からなる被膜を形成(活性化処理)
した。
Subsequently, for example, a carbon compound such as acetone is introduced into the envelope, and a voltage is applied between the device electrodes 16 and 17 of the electron-emitting device 15 in the same manner as the forming to form a crack formed by the forming. Formation of carbon coating on thin film including electron emission part inside and near cracks (activation treatment)
did.

【0073】フォーミング処理として、10-6Torr
の真空雰囲気下で、図8に示すようなパルス幅T1が1
ミリ秒、波高値(フォーミング時のピーク電圧)が5V
の三角波を、10ミリ秒のパルス間隔T2で60秒間、
素子電極16,17間に通電する。上述のような構成と
製造方法によって作製された実施例の電子放出素子の特
性評価について、図9に示した評価装置の概略構成図を
用いて説明する。図9は、1個の電子放出素子を形成し
た電子源に対応するものであり、11は絶縁性基板、1
5は絶縁性基板11上に形成された1個の電子放出素子
全体、16及び17は素子電極、18は電子放出部を含
む薄膜、23は電子放出部を示す。また、31は素子電
極16,17間に素子電圧Vfを印加するための電源、
30は素子電極16,17間の電子放出部を含む薄膜1
8を流れる素子電流Ifを測定するための電流計、34
は電子放出部23より放出される放出電流Ieを捕捉す
るためのアノード電極、33はアノード電極34に電圧
Vaを印加するための高圧電源、32は電子放出部23
より放出される放出電流Ieを測定するための電流計で
ある。電子放出素子の上記素子電流If、放出電流Ie
の測定にあたっては、素子電極16,17に電源31と
電流計30とを接続し、電子放出素子15の上方に電源
33と電流計32とを接続したアノード電極34を配置
している。また、電子放出素子15及びアノード電極3
4は真空装置内に設置され、その真空装置には不図示の
排気ポンプ及び真空計等の真空装置に必要な機器が具備
されており、所望の真空下で本素子の測定評価を行える
ようになっている。
As forming processing, 10 -6 Torr
In a vacuum atmosphere, the pulse width T1 shown in FIG.
Millisecond, peak value (peak voltage during forming) is 5V
For 60 seconds at a pulse interval T2 of 10 milliseconds,
Electric current is applied between the device electrodes 16 and 17. The characteristic evaluation of the electron-emitting device of the example manufactured by the above-described configuration and manufacturing method will be described with reference to the schematic configuration diagram of the evaluation device shown in FIG. FIG. 9 corresponds to an electron source in which one electron-emitting device is formed.
Reference numeral 5 denotes an entire electron-emitting device formed on the insulating substrate 11, reference numerals 16 and 17 denote device electrodes, reference numeral 18 denotes a thin film including an electron-emitting portion, and reference numeral 23 denotes an electron-emitting portion. Reference numeral 31 denotes a power supply for applying an element voltage Vf between the element electrodes 16 and 17;
Reference numeral 30 denotes a thin film 1 including an electron-emitting portion between the device electrodes 16 and 17.
An ammeter for measuring the device current If flowing through the device 8;
Is an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the electron emission section 23; 33 is a high voltage power supply for applying a voltage Va to the anode electrode 34;
This is an ammeter for measuring the emission current Ie emitted from the device. The device current If and the emission current Ie of the electron-emitting device
In the measurement, a power supply 31 and an ammeter 30 are connected to the device electrodes 16 and 17, and an anode electrode 34 connected to a power supply 33 and an ammeter 32 is disposed above the electron-emitting device 15. Further, the electron-emitting device 15 and the anode 3
Numeral 4 is installed in a vacuum device, and the vacuum device is provided with equipment necessary for a vacuum device such as an exhaust pump and a vacuum gauge (not shown) so that the device can be measured and evaluated under a desired vacuum. Has become.

【0074】なお、アノード電極の電圧Vaは1kV〜
10kV、アノード電極と電子放出素子との距離Hは3
mm〜8mmの範囲で測定する。以下に、発明者等の見
出したところの実施例の電子放出素子の原理となる特性
上の特徴を説明する。図9に示した測定評価装置により
測定された放出電流Ie及び素子電流Ifと素子電圧V
fの関係の典型的な例を図10に示す。なお、図10は
著しくIf,Ieの大きさが異なるため任意の単位で示
す。図10からも明らかなように、実施例に係わる電子
放出素子は放出電流Ieに対する三つの特性を有する。
The voltage Va of the anode electrode is 1 kV to
10 kV, the distance H between the anode electrode and the electron-emitting device is 3
It is measured in the range of 8 mm to 8 mm. In the following, a description will be given of the characteristics of the characteristics of the electron-emitting device according to the embodiment, which have been found by the inventors. The emission current Ie, the device current If, and the device voltage V measured by the measurement and evaluation device shown in FIG.
A typical example of the relationship of f is shown in FIG. In FIG. 10, since the magnitudes of If and Ie are significantly different, they are shown in arbitrary units. As is clear from FIG. 10, the electron-emitting device according to the embodiment has three characteristics with respect to the emission current Ie.

【0075】まず第一に、本電子放出素子はある電圧
(しきい値電圧と呼ぶ、図10のVth)以上の素子電
圧Vfを印加すると急激に放出電流Ieが増加し、一方
しきい値電圧Vth以下では放出電流Ieがほとんど検
出されない。すなわち、放出電流Ieに対する明確なし
きい値電圧Vthをもった非線形素子である。また、素
子電流Ifは素子電圧Vfに対して単調増加する(MI
特性と呼ぶ)特性を示す。
First, when an element voltage Vf higher than a certain voltage (referred to as a threshold voltage, Vth in FIG. 10) is applied to the electron-emitting device, the emission current Ie sharply increases. Below Vth, the emission current Ie is hardly detected. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie. The element current If monotonically increases with respect to the element voltage Vf (MI
Characteristics).

【0076】第二に、放出電流Ieが素子電圧Vfに依
存するため、放出電流Ieは素子電圧Vfで制御でき
る。第三に、前記アノード電極34に捕捉される放出電
荷は、素子電圧Vfを印加する時間に依存する。すなわ
ち、前記アノード電極34に捕捉される電荷量は、素子
電圧Vfを印加する時間により制御できる。
Second, since the emission current Ie depends on the device voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the device voltage Vf. Third, the amount of the emitted charges captured by the anode electrode 34 depends on the time during which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of electric charge captured by the anode electrode 34 can be controlled by the time during which the device voltage Vf is applied.

【0077】[蛍光膜7]蛍光膜7は、表示装置がモノ
クロームの場合は蛍光体のみから成るが、カラーの場合
は、図11、図12に示されるように、蛍光体の配列に
よりブラックストライプ(図11)あるいはブラックマ
トリクス(図12)などと呼ばれる黒色導電材7bと蛍
光体7aとで構成される。ブラックストライプ、ブラッ
クマトリクスが設けられる目的は、カラー表示の場合必
要となる三原色蛍光体の各蛍光体7a間の塗り分け部を
黒くすることで混色を目立たなくすることと、蛍光膜7
における外光反射によるコントラストの低下を抑制する
ことである。黒色導電材7bの材料としては、通常良く
用いられている黒鉛を主成分とする材料だけでなく、除
電性があり、光の透過及び反射が少ない材料であれば適
用である。また、ガラス基板6に蛍光体7aを塗布する
方法はモノクローム、カラーによらず、沈殿法や印刷法
が用いられる。
[Fluorescent Film 7] The fluorescent film 7 is made of only a phosphor when the display device is monochrome, but is black stripes depending on the arrangement of the phosphors as shown in FIGS. 11 and 12 when the display device is color. It is composed of a black conductive material 7b called a black matrix (FIG. 12) or a phosphor 7a. The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color mixture inconspicuous by making the painted portions between the phosphors 7a of the three primary color phosphors necessary for color display less noticeable.
Is to suppress a decrease in contrast due to reflection of external light in the above. As the material of the black conductive material 7b, not only a material mainly containing graphite, which is often used, but also a material having a static elimination property and a small amount of light transmission and reflection is applicable. The method of applying the phosphor 7a to the glass substrate 6 is not limited to monochrome or color, and a precipitation method or a printing method is used.

【0078】[メタルバック8]メタルバック8の目的
は、蛍光体7aからの発光のうち内面側への光をフェー
スプレート3側へ鏡面反射することにより輝度を向上す
ること、電子ビーム加速電圧を印加するための加速電極
として作用すること、外囲器10内で発生した負イオン
の衝突によるダメージからの蛍光体7aの保護等であ
る。メタルバック8は、蛍光膜7を作製後、蛍光膜7の
内側表面の平滑化処理(通常フィルミングと呼ばれる)
を行い、その後Alを真空蒸着等で堆積することで作製
できる。フェースプレート3には、さらに蛍光膜7の除
電性を高めるため、蛍光膜7とガラス基板6との間にI
TO等の透明電極(不図示)を設けてもよい。
[Metal Back 8] The purpose of the metal back 8 is to improve the brightness by mirror-reflecting the light toward the inner surface side of the light emitted from the phosphor 7a toward the face plate 3 and to reduce the electron beam acceleration voltage. Acting as an accelerating electrode for application, protecting the phosphor 7a from damage due to collision of negative ions generated in the envelope 10, and the like. After fabricating the fluorescent film 7, the metal back 8 smoothes the inner surface of the fluorescent film 7 (usually called filming).
And then depositing Al by vacuum evaporation or the like. In order to further enhance the static elimination property of the fluorescent film 7, the face plate 3 is provided between the fluorescent film 7 and the glass substrate 6.
A transparent electrode (not shown) such as TO may be provided.

【0079】[外囲器10]外囲器10は、前述のフォ
ーミング、活性化処理の後、加熱(250〜300℃)
しながら、不図示の排気管を通じ、10-6Torr程度
の真空度にされた後、封止される。そのため、外囲器1
0を構成するリアプレート2、フェースプレート3、支
持枠4は、その材料としては、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、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。た
だし、フェースプレート3については可視光に対して一
定以上の透過率を有するものを用いる必要がある。ま
た、各々の部材の熱膨張率が互いに近いものを組み合わ
せることが好ましい。
[Envelope 10] The envelope 10 is heated (250 to 300 ° C.) after the above-described forming and activation processes.
Then, the pressure is reduced to about 10 −6 Torr through an exhaust pipe (not shown), and then sealed. Therefore, the envelope 1
0, the rear plate 2, the face plate 3, and the support frame 4 are made of, for example, quartz glass or Na.
And glass, soda lime glass, ceramic members such as alumina, etc., having a reduced impurity content. However, it is necessary to use a face plate 3 having a certain or higher transmittance for visible light. In addition, it is preferable to combine the members whose thermal expansion coefficients are close to each other.

【0080】また、カラー画像形成装置において、外囲
器10を構成する場合、各色の蛍光体7aは各電子放出
素子15に対応して配置する必要があるので、蛍光体7
aを有するフェースプレート3と電子源1の固定された
リアプレート2との位置合せを精度よく行わなければな
らない。また、外囲器10の封止後の真空度を維持する
ために、ゲッター処理を行う場合もある。これは、外囲
器10の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加熱あ
るいは高周波加熱等により、外囲器10内の所定の位置
(不図示)に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形
成する処理である。ゲッターは通常Ba等が主成分であ
り、上記蒸着膜の吸着作用により、たとえば10-5〜1
-7Torrの真空度を維持するものである。
In the case where the envelope 10 is formed in the color image forming apparatus, the phosphors 7a of the respective colors need to be arranged corresponding to the electron-emitting devices 15, so that the
It is necessary to accurately align the face plate 3 having a with the rear plate 2 to which the electron source 1 is fixed. Further, a getter process may be performed in order to maintain the degree of vacuum after sealing the envelope 10. This is because the getter disposed at a predetermined position (not shown) in the envelope 10 is heated by resistance heating or high-frequency heating or the like immediately before or after the envelope 10 is sealed, and the deposition film is formed. Is a process of forming A getter typically contains Ba as a principal component, the adsorption effect of the vapor deposition film, for example, 10 -5 to 1
The vacuum degree of 0 -7 Torr is maintained.

【0081】[スペーサ5]スペーサ5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、かつ表面には、前述の帯電を防止する程度
の目的で除電性を有する島状炭素膜が形成されている。
[Spacer 5] The spacer 5 has an insulating property enough to withstand a high voltage applied between the electron source 1 and the metal back 8 and has a surface on the surface for the purpose of preventing the above-described charging. An island-like carbon film having static elimination properties is formed.

【0082】図1は、本発明のスペーサの模式図であ
り、(a)は、本発明のスペーサの模式的正面図であ
り、(b)は(a)のA−A’断面を示す模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view of the spacer of the present invention, FIG. 1 (a) is a schematic front view of the spacer of the present invention, and FIG. 1 (b) is a schematic view showing a cross section AA ′ of FIG. FIG.

【0083】スペーサ5の絶縁性基板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、ソーダライムガラス、アルミナ等のセラミックス部
材、耐熱性の高分子等が挙げられる。なお、絶縁性基材
5aはその熱膨張率が外囲器10及び電子源1の絶縁性
基板11を成す部材と近いものが好ましい。
Examples of the insulating substrate 5a of the spacer 5 include quartz glass, glass having a reduced impurity content such as Na, soda lime glass, ceramic members such as alumina, and heat-resistant polymers. It is preferable that the insulating base material 5a has a coefficient of thermal expansion that is close to the members forming the envelope 10 and the insulating substrate 11 of the electron source 1.

【0084】また、島状炭素膜5bとしては、帯電防止
効果を維持すること、リーク電流による消費電力を抑制
することを考慮して、その表面抵抗値が109 〜1011
[Ω/□]の範囲のものであることが好ましく、その材
料としてはコスト、作製方法の点から容易に入手できる
黒鉛、油脂が用いられる。
The surface resistance of the island-like carbon film 5b is 10 9 to 10 11 in consideration of maintaining the antistatic effect and suppressing the power consumption due to the leak current.
It is preferably in the range of [Ω / □], and graphite and oils and fats which can be easily obtained from the viewpoint of cost and production method are used as the material.

【0085】島状炭素膜5bの成膜方法としては、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る。
The island-like carbon film 5b may be formed by a vacuum film forming method such as a sputtering method or a chemical vapor deposition method, or a step of applying and baking an organic solution or a dispersion solution by dipping or using a spinner. And the like by a coating method comprising

【0086】また、島状炭素膜5bは、絶縁性基材5a
の表面のうち、少なくとも外囲器10内の真空中に露出
している面に成膜されればよい。また、図3に示すよう
に、島状炭素膜5bは、フェースプレート3側において
蛍光膜7の黒色導電材7b或いはメタルバック8に、電
子源1側においてはX方向配線12に電気的に接続され
る。
The island-like carbon film 5b is formed on the insulating base material 5a.
The film may be formed on at least the surface of the envelope 10 exposed to the vacuum in the envelope 10. As shown in FIG. 3, the island-like carbon film 5b is electrically connected to the black conductive material 7b or the metal back 8 of the fluorescent film 7 on the face plate 3 side and to the X-direction wiring 12 on the electron source 1 side. Is done.

【0087】スペーサ5の構成、設置位置、設置方法、
及びフェースプレート3側や電子源1側との電気的接続
は、上述の場合には限定されず、十分な耐大気圧を有
し、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、かつスペーサ5の表面への
帯電を防止する程度の導電性を有すればよい。
The structure, installation position and installation method of the spacer 5
The electrical connection between the face plate 3 side and the electron source 1 side is not limited to the above-mentioned case, and has a sufficient atmospheric pressure resistance and a high voltage applied between the electron source 1 and the metal back 8. It suffices that the insulating material has enough insulating properties and conductivity enough to prevent the surface of the spacer 5 from being charged.

【0088】以上説明した画像形成装置の駆動方法につ
いて、図13〜図16を用いて説明する。図13は、実
施例の表示装置をNTSC方式のテレビ信号に基づいて
テレビジョン表示を行うための駆動回路の概略構成をブ
ロック図で示したものである。図中、表示パネル170
1は前述したように製造され、動作する装置である。ま
た、走査回路1702は表示ラインを操作し、制御回路
1703は走査回路は入力する信号などを生成する。シ
フトレジスタ1704は1ライン毎のデータをシフト
し、ラインメモリ1705は、シフトレジスタ1704
からの1ライン分のデータを変調信号発生器1707に
入力する。同期信号分離回路1706はNTSC信号か
ら同期信号を分離する。
A method of driving the above-described image forming apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of a drive circuit for performing television display on the display device of the embodiment based on an NTSC television signal. In the figure, the display panel 170
Reference numeral 1 denotes an apparatus manufactured and operated as described above. The scanning circuit 1702 operates a display line, and the control circuit 1703 generates a signal to be input to the scanning circuit. The shift register 1704 shifts data for each line, and the line memory 1705 stores the shift register 1704.
Is input to the modulation signal generator 1707. The synchronization signal separation circuit 1706 separates the synchronization signal from the NTSC signal.

【0089】以下、図13の装置各部の機能を詳しく説
明する。まず表示パネル1701は、端子Doxl〜D
oxm及びDoyl〜Doyn、及び高圧端子Hvを介
して外部の電気信号と接続されている。このうち、端子
Doxl〜Doxmには、表示パネル1701内に設け
られている電子源、すなわちm行n列の行列上にマトリ
クス配線された電子放出素子群を一行(n素子)ずつ順
次駆動して行くための走査信号が印加される。
Hereinafter, the function of each unit of the apparatus shown in FIG. 13 will be described in detail. First, the display panel 1701 includes terminals Doxl to Dxl.
oxm, Doyl to Doyn, and a high voltage terminal Hv are connected to an external electric signal. Of these, the terminals Doxl to Doxm sequentially drive electron sources provided in the display panel 1701, that is, electron emission element groups arranged in a matrix in a matrix of m rows and n columns, one row at a time (n elements). A scan signal for going is applied.

【0090】一方、端子Doyl〜Doynには、前記
走査信号により選択された1行の電子放出素子の各素子
の出力電子ビームを制御する為の変調信号が印加され
る。また、高圧端子Hvには、直流電圧源Vaより、例
えば5(kV)の直流電圧が供給されるが、これは電子
放出素子より出力される電子ビームに蛍光体を励起する
のに十分なエネルギーを付与するための加速電圧であ
る。
On the other hand, to the terminals Doyl to Doyn, a modulation signal for controlling the output electron beam of each of the electron-emitting devices in one row selected by the scanning signal is applied. The high-voltage terminal Hv is supplied with a DC voltage of, for example, 5 (kV) from the DC voltage source Va, which has sufficient energy to excite the phosphor into an electron beam output from the electron-emitting device. Is an accelerating voltage for giving

【0091】次に、走査回路1702について説明す
る。同回路1702は、内部にm個のスイッチング素子
(図中、Sl〜Smで模式的に示されている)を備える
もので、各スイッチング素子は、直流電圧源Vxの出力
電圧もしくは0V(グランドレベル)のいずれか一方を
選択し、表示パネル1701の端子Doxl〜Doxm
と電気的に接続するものである。Sl〜Smの各スイッ
チング素子は、制御回路1703が出力する制御信号T
SCANに基づいて動作するものだが、実際には例えばFE
Tのようなスイッチング素子を組み合わせることにより
容易に構成することが可能である。
Next, the scanning circuit 1702 will be described. The circuit 1702 includes m switching elements (schematically indicated by S1 to Sm in the figure). Each switching element is connected to the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 V (ground level). ) Is selected, and the terminals Doxl to Doxm of the display panel 1701 are selected.
It is electrically connected to. Each of the switching elements S1 to Sm outputs a control signal T output from the control circuit 1703.
It operates based on SCAN , but actually, for example, FE
It can be easily configured by combining switching elements such as T.

【0092】なお、前記直流電圧源Vxは、本実施例の
場合には図10に例示した電子放出素子の特性(この場
合、電子放出しきい値電圧Vthが8V)に基づき、捜
査されていない素子に印加される駆動電圧が電子放出し
きい値Vth電圧以下となるよう、7Vの一定電圧を出
力するよう設定されている。また、制御回路1703
は、外部より入力する画像信号に基づいて適切な表示が
行われるように各部の動作を整合させる働きを持つもの
である。次に説明する同期信号分離回路1706より送
られる同期信号T SYNC に基づいて、各部に対してT
SCAN及びTSFT 及びTMRY の各制御信号を発生する。
In the present embodiment, the DC voltage source Vx is not searched based on the characteristics of the electron-emitting device illustrated in FIG. 10 (in this case, the electron-emitting threshold voltage Vth is 8 V). It is set so as to output a constant voltage of 7 V so that the drive voltage applied to the element is equal to or lower than the electron emission threshold voltage Vth. Also, the control circuit 1703
Has a function of matching the operation of each unit so that appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. Based on the synchronization signal T SYNC sent from the synchronization signal separation circuit 1706 described below, T
SCAN and T SFT and T MRY control signals are generated.

【0093】同期信号分離回路1706は、外部から入
力されるNTSC方式のテレビ信号から、同期信号成分
(フィルタ)回路を用いれば容易に構成できるものであ
る。同期信号分離回路1706により分離された同期信
号は、よく知られるように、垂直同期信号と垂直同期信
号よりなるが、ここでは説明の便宜上、TSYNC信号とし
て図示する。一方、前記テレビ信号から分離された画像
の輝度信号成分を便宜上DATA信号として表すが、同
信号はシフトレジスタ1704に入力される。
The synchronizing signal separating circuit 1706 can be easily formed by using a synchronizing signal component (filter) circuit from an NTSC television signal input from the outside. As is well known, the synchronization signal separated by the synchronization signal separation circuit 1706 is composed of a vertical synchronization signal and a vertical synchronization signal, but is illustrated here as a T SYNC signal for convenience of description. On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is represented as a DATA signal for convenience, and the signal is input to a shift register 1704.

【0094】シフトレジスタ1704は時系列的にシリ
アルに入力される前記DATA信号を、画像の1ライン
毎にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記制
御回路1703より送られる制御信号TSFT に基づいて
動作する。すなわち、制御信号TSFT は、シフトレジス
タ1704のシフトクロックであると言いかえることも
できる。
A shift register 1704 is for serially / parallel converting the DATA signal input serially in time series for each line of an image, and is based on a control signal T SFT sent from the control circuit 1703. Works. That is, the control signal T SFT can be rephrased as a shift clock of the shift register 1704.

【0095】シリアル/パラレル変換された画像1ライ
ン分のデータは、Idl〜Idnのn個の並列信号とし
て前記シフトレジスタ1704より出力される。ライン
メモリ1705は、画像1ライン分のデータを必要時間
だけ記憶するための記憶装置であり、制御回路1703
より送られる制御信号TMRY に従って適宜Idl〜Id
nの内容を記憶する。記憶された内容は、Id′l〜I
d′nとして出力され、変調信号発生器1707に入力
される。
The serial / parallel converted image data for one line is output from the shift register 1704 as n parallel signals Idl to Idn. A line memory 1705 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and a control circuit 1703.
Idl to Id as appropriate according to the control signal T MRY sent from
Store the contents of n. The stored contents are Id'l to I
It is output as d'n and input to the modulation signal generator 1707.

【0096】変調信号発生器1707は、前記画像デー
タId′l〜Id′nの各々に応じて、電子放出素子6
の各々を適切に駆動変調するための信号源で、その出力
信号は、端子Doyl〜Doynを通じて表示パネル1
701内の電子放出素子15に印加される。図10を用
いて説明したように、実施例に関わる電子放出素子は放
出電流Ieに対して以下の基本特性を有している。すな
わち、図10のIeのグラフから明らかなように、電子
放出には明確なしきい値電圧Vth(本実施例の素子で
は8V)があり、しきい値Vth以上の電圧を印加され
たときのみ電子放出が生じる。
The modulation signal generator 1707 controls the electron-emitting device 6 according to each of the image data Id'l to Id'n.
Of the display panel 1 is appropriately driven and modulated, and its output signal is supplied to the display panel 1 through terminals Doyl to Doyn.
701 is applied to the electron-emitting device 15. As described with reference to FIG. 10, the electron-emitting device according to the embodiment has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, as is clear from the graph of Ie in FIG. 10, the electron emission has a clear threshold voltage Vth (8 V in the device of this embodiment), and only when a voltage equal to or higher than the threshold Vth is applied. Release occurs.

【0097】また、電子放出しきい値Vth以上の電圧
に対しては、グラフのように電圧の変化に応じて放出電
流Ieも変化していく。なお、電子放出素子の構成、製
造方法をかえることにより、電子放出しきい値電圧Vt
hの値や、印加電圧に対する放出電流の変化の度合が変
わる場合もあるが、いずれにしても以下のようなことが
いえる。
For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold value Vth, the emission current Ie changes in accordance with the change in the voltage as shown in the graph. The electron emission threshold voltage Vt can be changed by changing the configuration and manufacturing method of the electron emission element.
The value of h and the degree of change of the emission current with respect to the applied voltage may change, but in any case, the following can be said.

【0098】すなわち、本素子にパルス状の電圧を印加
する場合、電子放出しきい値である8V以下の電圧を印
加しても電子放出は生じないが、電子放出しきい値(8
V)以上の電圧を印加する場合には電子ビームが出力さ
れる。以上、図13に示された各部の機能について述べ
たが、全体動作の説明に移る前に、図14〜図16を用
いて前記表示パネル1701の動作に付いて詳しく説明
しておく。
That is, when a pulse-like voltage is applied to the device, electron emission does not occur even if a voltage of 8 V or less, which is the electron emission threshold, is applied.
When a voltage higher than V) is applied, an electron beam is output. The function of each unit shown in FIG. 13 has been described above. Before proceeding to the description of the overall operation, the operation of the display panel 1701 will be described in detail with reference to FIGS.

【0099】図示の便宜上、表示パネルの画素数を6×
6(すなわちm=n=6)として説明するが、実際に用
いる表示パネル1701はこれよりもはるかに多数の画
素を備えたものであることは言うまでもない。図14に
示すのは、6行6列の行列状に電子放出素子6をマトリ
クス配線した電子源であり、説明上、各素子を区別する
ためにD(1,1),D(1,2),D(6,6)のよ
うに(X,Y)座標で位置を示している。
For convenience of illustration, the number of pixels of the display panel is 6 ×
6 (that is, m = n = 6), it is needless to say that the display panel 1701 actually used has a much larger number of pixels. FIG. 14 shows an electron source in which the electron-emitting devices 6 are arranged in a matrix of 6 rows and 6 columns. For the sake of explanation, D (1, 1) and D (1, 2) are used to distinguish the devices. ), D (6, 6), the position is indicated by (X, Y) coordinates.

【0100】このような電子源を駆動して画像を表示し
ていく際には、X軸と平行な1ラインを単位として、ラ
イン順次に画像を形成していく方法をとっている。画像
の1ラインに対応した電子放出素子6を駆動するには、
Dox1〜Dox6のうち表示ラインに対応する行の端
子に0Vを、それ以外の端子には7Vを印加する。それ
と同期して、当該ラインの画像パターンに従ってDoy
1〜Doy6の各端子に変調信号を印加する。
When displaying an image by driving such an electron source, a method is employed in which an image is formed line by line in units of one line parallel to the X axis. To drive the electron-emitting device 6 corresponding to one line of the image,
Of the Dox1 to Dox6, 0V is applied to the terminal of the row corresponding to the display line, and 7V is applied to the other terminals. Synchronously with it, Doy according to the image pattern of the line
A modulation signal is applied to each terminal of 1 to Doy6.

【0101】例えば、図15に示すような画像パターン
を表示する場合を例にとって説明する。そこで、図15
の画像のうち、例えば第3ライン目を発光させる期間中
を例にとって説明する。図16は、前記画像の第3ライ
ン目を発光させる間に、端子Dox1〜Dox6、及び
端子Doy1〜Doy6を通じて電子源に印加する電圧
値を示したものである。同図から明らかなように、D
(2,3),D(3,3),D(4,3)の各電子放出
素子には、電子放出のしきい値電圧8Vを越える14V
(図中、黒塗りで示す素子)が印加されて電子ビームが
出力される。一方、上記3素子以外は7V(図中、斜線
で示す素子)もしくは0V(図中、白抜きで示す素子)
が印加されるが、これは電子放出のしきい値電圧8V以
下であるため、これらの素子からは電子ビームは出力さ
れない。
For example, a case where an image pattern as shown in FIG. 15 is displayed will be described. Therefore, FIG.
A description will be given by taking, as an example, a period during which the third line emits light in the image of FIG. FIG. 16 shows voltage values applied to the electron source through the terminals Dox1 to Dox6 and the terminals Doy1 to Doy6 during the emission of the third line of the image. As is apparent from FIG.
Each of the electron-emitting devices (2, 3), D (3, 3), and D (4, 3) has a voltage of 14 V exceeding the threshold voltage of electron emission of 8 V.
(Elements shown in black in the figure) are applied to output an electron beam. On the other hand, other than the above three elements, 7 V (element shown by oblique lines in the figure) or 0 V (element shown by white in the figure)
Is applied, but since the threshold voltage for electron emission is 8 V or less, no electron beam is output from these elements.

【0102】同様の方法で、他のラインについても図1
5の表示パターンに従って電子源を駆動していくが、第
1ラインから順次1ラインずつ駆動していくことにより
1画面の表示が行われ、これを毎秒60画面の速さで繰
り返すことにより、ちらつきのない画像表示が可能であ
る。なお、以上の説明では階調の表示に関して触れてい
ないが、階調表示は例えば、素子に印加する電圧のパル
ス幅を変えることによって行うことができる。
In a similar manner, the other lines are also shown in FIG.
The electron source is driven according to the display pattern of No. 5, but one screen is displayed by sequentially driving one line at a time from the first line, and by repeating this at a rate of 60 screens per second, flickering occurs. The image display without images is possible. Note that the above description does not refer to gray scale display, but gray scale display can be performed by, for example, changing the pulse width of a voltage applied to an element.

【0103】[電子軌道のずれ]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15には、容器
外端子Doxl〜Doxm、Doyl〜Doyn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(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7aが励起されて発光し、画像が表示さ
れる。
[Deviation of Electron Trajectory] Based on the device configuration and the driving method described above, when a voltage is applied to each electron-emitting device 15 through terminals outside the container Doxl to Doxm and Doyl to Doyn, the electron-emitting portion 23 emits electrons. Is released. At the same time, a high voltage of several kV or more is applied to the metal back 8 (or a transparent electrode (not shown)) through the high voltage terminal Hv to accelerate the electrons emitted from the electron emission portion 23 and collide with the inner surface of the face plate 3. Thereby, the phosphor 7a of the phosphor film 7 is excited to emit light, and an image is displayed.

【0104】この様子を図17及び図18に示す。図1
7及び図18は、それぞれ図2に示した画像形成装置に
おける電子及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17はY方向から見た図、図18はX
方向から見た図である。すなわち図17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、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。このずれは、放出電子はフェース
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により加速されるものの、素子電極17が高電位で
あるために、電子源1の面に対する電子放出部23から
の法線に対してずれるものである。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
らの法線上からずれることになる。このような放射特性
は、電子源1に平行な面内での電位分布が、電子放出部
23に対して非対称になることによるものと考えられ
る。
This situation is shown in FIG. 17 and FIG. FIG.
7 and 18 are diagrams for explaining the generation state of electrons and scattering particles described later in the image forming apparatus shown in FIG. 2, respectively. FIG. 17 is a diagram viewed from the Y direction, and FIG.
It is the figure seen from the direction. That is, as shown in FIG.
When the voltage Vf is applied to the device electrodes 16 and 17 of the electron source 1, the electrons emitted from the electron emission portion 23 fly toward the device electrode 17 on the high potential side and take a parabolic locus indicated by 25t. I do. This shift is caused by the fact that although the emitted electrons are accelerated by the acceleration voltage Va applied to the metal back 8 on the face plate 3, the electron emission portion 23 with respect to the surface of the electron source 1 because the element electrode 17 is at a high potential. It deviates from the normal line from. Therefore, the fluorescent film 7
Is shifted from the normal line from the electron emission portion 23 to the surface of the electron source 1. It is considered that such a radiation characteristic is due to the potential distribution in a plane parallel to the electron source 1 being asymmetric with respect to the electron emission portion 23.

【0105】電子源1から放出された電子がフェースプ
レート3の内面に達すると蛍光膜7の発光現象が起こ
る。しかし、放出された電子のなかで、フェースプレー
ト3の内面に達する以外に、蛍光膜7への電子に衝突し
たり、確率は低いが真空中の残留ガスへの電子に衝突し
たりするものがある。これらの衝突現象により、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、これらの散乱粒子は、例えば図18中の26tで示
すような軌跡で外囲器10内を飛翔すると考えられる。
When the electrons emitted from the electron source 1 reach the inner surface of the face plate 3, a light emission phenomenon of the fluorescent film 7 occurs. However, among the emitted electrons, other than reaching the inner surface of the face plate 3, they may collide with electrons on the fluorescent film 7 or, with a low probability, collide with electrons on residual gas in vacuum. is there. Due to these collision phenomena, scattered particles (ions, secondary electrons, neutral particles, etc.) are generated with a certain probability, and these scattered particles are generated in the envelope 10 by a locus indicated by 26t in FIG. It is thought to fly.

【0106】図2に示した画像形成装置においてスペー
サ5上に島状炭素膜5bを形成した場合としない場合と
の比較実験においては、発明者らは、島状炭素膜5bを
形成しないと、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)や発光形状が設計値から
ずれ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。
In a comparison experiment between the case where the island-shaped carbon film 5b is formed on the spacer 5 and the case where the island-shaped carbon film 5b is not formed on the spacer 5 in the image forming apparatus shown in FIG. It has been found that the light emission position (electron collision position) and the light emission shape on the fluorescent film 7 located near the spacer 5 may deviate from the design values. In particular, when an image forming member for a color image is used, in addition to the light emission position shift, a decrease in luminance and color shift may be observed.

【0107】この現象の主な原因として、島状炭素膜5
bを形成されていないと、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
出部分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るものと考えられる。
The main cause of this phenomenon is that the island-like carbon film 5
b, the insulating base material 5a of the spacer 5
When the part of the scattering particles collides with the exposed part of the phosphor and the exposed part is charged, the electric field changes near the exposed part, causing a shift in the electron orbit, and the light emission position and light emission shape of the phosphor. It is thought that a change in

【0108】一方、図2に示したようなスペーサ5上に
島状炭素膜5bを形成した実施例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)に顕著な乱れがないことが確認さ
れた。この理由は、スペーサ5の露出した部分が帯電し
ても、島状炭素膜5b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。
On the other hand, in the image forming apparatus of the embodiment in which the island-like carbon film 5b is formed on the spacer 5 as shown in FIG. 2, the light emission position (electron emission) on the fluorescent film 7 located near the spacer 5 It was confirmed that there was no significant disturbance at the collision position). The reason is that even if the exposed portion of the spacer 5 is charged, a portion of the current (actually, electrons or holes) flowing through the island-like carbon film 5b is electrically neutralized, and It is considered that even if charge is generated, the charge is immediately eliminated.

【0109】通常、電子放出素子15の一対の素子電極
16,17間の印加電圧Vfは12〜16V程度、メタ
ルバック8と電子放出素子15との距離dは2mm〜8
mm程度、メタルバック8と電子放出素子15間の電圧
Vaは1kV〜10kV程度である。以上述べた構成
は、画像表示等に用いられる好適な画像形成装置を作製
する上で必要な概略構成であり、例えば各部材の材料や
配置等、詳細な部分は後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。
Normally, the applied voltage Vf between the pair of device electrodes 16 and 17 of the electron-emitting device 15 is about 12 to 16 V, and the distance d between the metal back 8 and the electron-emitting device 15 is 2 mm to 8 mm.
mm, and the voltage Va between the metal back 8 and the electron-emitting device 15 is about 1 kV to 10 kV. The configuration described above is a schematic configuration necessary for manufacturing a suitable image forming apparatus used for image display and the like, and detailed portions such as materials and arrangements of respective members are not limited to those described below. Instead, it is appropriately selected so as to be suitable for the use of the image forming apparatus.

【0110】[実験例1]実験例1の画像形成装置は、
次のようにして構成する。まず、未フォーミング(フォ
ーミング=電子放出部形成用薄膜18を通電処理するこ
とにより電子放出部23を形成する。)の電子源1をリ
アプレート2に固定する。
[Experimental Example 1] The image forming apparatus of Experimental Example 1
The configuration is as follows. First, the electron source 1 that has not been formed (forming = forming the electron emitting portion forming thin film 18 by applying an electric current to the electron emitting portion 23) is fixed to the rear plate 2.

【0111】次に、島状炭素膜5bを、ソーダライムガ
ラスからなる絶縁性基材5aの表面のうち、外囲器10
内に露出する4つの面に成膜したスペーサ5(高さ5m
m、板厚200μm、長さ20mm)を、電子源1のX
方向配線上に等間隔でX方向配線12と平行に固定す
る。尚、スペーサのフェースプレート及びリアプレート
の接合部には、金属(Pt)からなる電気的なコンタク
トを良好にする電極が形成されている。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の接合部を固定する。
Next, the island-shaped carbon film 5b is coated on the surface of the insulating substrate 5a made of soda lime glass.
Spacers 5 (having a height of 5 m) formed on four surfaces exposed inside
m, plate thickness 200 μm, length 20 mm)
It is fixed on the directional wiring at equal intervals in parallel with the X-directional wiring 12. At the joint between the face plate and the rear plate of the spacer, an electrode made of metal (Pt) for improving electrical contact is formed. Thereafter, the face plate 3 is disposed 5 mm above the electron source 1 via the support frame 4, and the joint between the rear plate 2, the face plate 3, the support frame 4 and the spacer 5 is fixed.

【0112】電子源1とリアプレート2の接合部、リア
プレート2と支持枠4の接合部、及びフェースプレート
3と支持枠4の接合部は、フリットガラス(不図示)を
塗布し、大気中で400℃〜500℃で10分以上焼成
することで封着する。また、スペーサ5は、電子源1側
ではX方向配線12(線幅300μm)上において、ま
たフェースプレート3側では蛍光体基板上の黒色導電材
7b(線幅300μm)(図11、図12参照)上にお
いて、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℃〜500
℃で10分以上焼成する。これにより、接合及び電気的
な接続が実現される。
The joint between the electron source 1 and the rear plate 2, the joint between the rear plate 2 and the support frame 4, and the joint between the face plate 3 and the support frame 4 are coated with frit glass (not shown). And baking at 400 ° C. to 500 ° C. for 10 minutes or more for sealing. The spacer 5 is provided on the X-direction wiring 12 (line width 300 μm) on the electron source 1 side and on the face plate 3 side on the black conductive material 7b (line width 300 μm) on the phosphor substrate (see FIGS. 11 and 12). ), A conductive frit glass (not shown) in which a conductive material such as a metal is mixed, and placed in the air at 400 ° C. to 500 ° C.
Bake at ℃ for 10 minutes or more. Thereby, joining and electrical connection are realized.

【0113】スペーサ5は、清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、島状炭素膜5bを真
空成膜法により形成し作製する。なお、本実施例1で用
いた島状炭素膜は、スパッタリング装置を用いてアルゴ
ン雰囲気中でグラファイトターゲットをスパッタリング
することにより作製する。なお、作製した島状炭素膜の
膜厚はおよそ1nmであり、シート抵抗は1×1011Ω
/□である。
The spacer 5 is produced by forming an island-like carbon film 5b on a clean insulating base material 5a made of soda lime glass by a vacuum film forming method. Note that the island-like carbon film used in Example 1 is manufactured by sputtering a graphite target in an argon atmosphere using a sputtering apparatus. The thickness of the produced island-like carbon film was about 1 nm, and the sheet resistance was 1 × 10 11 Ω.
/ □.

【0114】画像形成部材であるところの蛍光膜7は、
図11に示すような、各色蛍光体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かつ
スペーサ5を設置する為の部分を加えた形状を用いる。
先に黒色導電材7bを形成し、その間隙部に各色部に各
色蛍光体7aを塗布して、蛍光膜7を作製する。ブラッ
クストライプ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る。ガラス基板6に蛍光体7
aを塗布する方法はスラリー法を用いる。
The fluorescent film 7, which is an image forming member,
As shown in FIG. 11, each color phosphor 7a adopts a stripe shape extending in the Y direction. As the black conductive material 7b, not only between the color phosphors 7a but also between the pixels in the Y direction are separated and the spacer 5 is provided. The shape to which the part for adding is added is used.
First, the black conductive material 7b is formed, and the phosphors 7a of the respective colors are applied to the respective gaps in the gaps to form the phosphor film 7. As the material for the black stripe, a material mainly containing graphite, which is usually used, is used. Phosphor 7 on glass substrate 6
The method of applying a uses a slurry method.

【0115】また、蛍光膜7の内面側に設けられるメタ
ルバック8は、蛍光膜7の作製後、蛍光膜7の内面側表
面の平滑化処理(通常「フィルミング」と呼ばれる)を
行い、その後、Alを真空蒸着することで作製する。フ
ェースプレート3には、さらに蛍光膜7の除電性を高め
るため、蛍光膜7の外面側に透明電極が設けられる場合
もあるが、本実験例1では、メタルバックのみで十分な
除電性が得られたので省略する。
The metal back 8 provided on the inner surface side of the fluorescent film 7 is subjected to a smoothing process (usually called “filming”) on the inner surface of the fluorescent film 7 after the fluorescent film 7 is formed. , And Al by vacuum evaporation. The face plate 3 may be provided with a transparent electrode on the outer surface side of the fluorescent film 7 in order to further enhance the static elimination property of the fluorescent film 7. However, in the first experimental example, a sufficient static elimination property is obtained only by the metal back. The explanation is omitted.

【0116】前述の封着を行う際、各色蛍光体と電子放
出素子とを対応させなくてはいけないため、リアプレー
ト2、フェースプレート3及びスペーサ5は十分な位置
合せを行った。以上のようにして完成した外囲器10内
の雰囲気を排気管(不図示)を通じ真空ポンプにて排気
し、十分な真空度に達した後、容器外端子Doxl〜D
oxmとDoyl〜Doynを通じ電子放出素子15の
素子電極16,17間に電圧を印加し、電子放出部形成
用薄膜18を通電処理(フォーミング処理)することに
より電子放出部23を形成する。フォーミング処理は、
図8に示した波形の電圧を印加することにより行い、続
いて、前述の活性化処理を行なった。
When performing the above-described sealing, the rear plate 2, the face plate 3, and the spacer 5 were sufficiently aligned because the phosphors of each color and the electron-emitting devices had to correspond to each other. The atmosphere in the envelope 10 completed as described above is exhausted by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown), and after reaching a sufficient degree of vacuum, the outer terminals Doxl to D
A voltage is applied between the device electrodes 16 and 17 of the electron-emitting device 15 through oxm and Doyl to Doyn, and the electron-emitting portion forming thin film 18 is energized (formed) to form the electron-emitting portion 23. The forming process is
This was performed by applying the voltage having the waveform shown in FIG. 8, and subsequently, the above-described activation process was performed.

【0117】次に、10-6Torr程度の真空度で、外
囲器を加熱しながら、不図示の排気管をガスバーナーで
熱することで溶着し外囲器10の封止を行う。最後に、
封止後の真空度を維持するためにゲッター処理を行う。
以上のように完成した画像形成装置において、各電子放
出素子15には、容器外端子Doxl〜Doxm、Do
yl〜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
とで画像を表示する。なお、高圧端子Hvへの印加電圧
Vaは3kV〜10kV、素子電極16,17間への印
加電圧Vfは14Vとする。
Next, while the envelope is heated at a degree of vacuum of about 10 -6 Torr, the exhaust pipe (not shown) is welded by heating with a gas burner, and the envelope 10 is sealed. Finally,
Getter processing is performed to maintain the degree of vacuum after sealing.
In the image forming apparatus completed as described above, the external terminals Doxl to Doxm, Dox
Through yl to Doyn, a scanning signal and a modulation signal are applied by signal generation means (not shown) to emit electrons, and a high voltage is applied to the metal back 8 through a high voltage terminal Hv to accelerate the emitted electron beam. An image is displayed by causing electrons to collide with the fluorescent film 7 to excite and emit light from the phosphor. The applied voltage Va to the high voltage terminal Hv is 3 kV to 10 kV, and the applied voltage Vf between the device electrodes 16 and 17 is 14 V.

【0118】このとき、スペーサ5に近い位置にある電
子放出素子15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、金属膜5bがあることに
より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。
At this time, a two-dimensional array of light-emitting spots including light-emitting spots generated by electrons emitted from the electron-emitting devices 15 located close to the spacers 5 are formed at two-dimensional intervals, and a clear color image with good color reproducibility is obtained. Display was completed. This indicates that even when the spacer 5 was provided, the presence of the metal film 5b did not cause a disturbance in the electric field that would affect the electron trajectory.

【0119】[実験例2]実験例2において実験例1と
異なるのは、スペーサ5の島状炭素膜5bとしての無定
形炭素を、電子ビームを用いたイオンプレーティング法
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、島状炭素膜5bの表面抵抗値は、約1010[Ω/
□]であった。
[Experimental Example 2] The experimental example 2 differs from the experimental example 1 in that amorphous carbon as the island-like carbon film 5b of the spacer 5 was formed in an argon atmosphere by an ion plating method using an electron beam. This is the point where the film is formed. At this time, the surface resistance of the island-like carbon film 5b is about 10 10 [Ω /
□].

【0120】上記スペーサ5を用いた画像形成装置にお
いて、各電子放出素子15には、容器外端子Doxl〜
Doxm、Doyl〜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する。
In the image forming apparatus using the spacer 5, each electron-emitting device 15 has an external terminal Doxl-
Through Doxm and Doyl to Doyn, a scanning signal and a modulation signal are applied from signal generation means (not shown) to emit electrons, and the metal back 8 is applied with a high voltage through a high voltage terminal Hv to emit an emitted electron beam. The image is displayed by accelerating, causing electrons to collide with the fluorescent film 7 to excite and emit light from the fluorescent material.

【0121】なお、高圧端子Hvへの印加電圧Vaは3
kV〜10kV、素子電極16,17間へ印加電圧Vf
は14Vとする。このとき、島状炭素膜5bのないスペ
ーサ5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。
The voltage Va applied to the high voltage terminal Hv is 3
kV to 10 kV, voltage Vf applied between device electrodes 16 and 17
Is 14V. At this time, it was confirmed from the comparison with the image forming apparatus for the comparative experiment using the spacers 5 without the island-like carbon film 5b that the antistatic effect was obtained.

【0122】[実験例3]実験例3で実験例1と異なる
のは、スペーサ5の島状炭素膜5bとして厚さ10mm
のグラファイトを形成した点にある。
[Experiment 3] Experiment 3 differs from Experiment 1 in that the island-like carbon film 5b of the spacer 5 has a thickness of 10 mm.
In the formation of graphite.

【0123】このとき島状炭素膜は、純水にグラファイ
トを分散させた浴に、スペーサを浸漬することにより作
製する。また、この時の島状炭素膜5bの表面抵抗値は
約109 [Ω/□]であった。なお、フェースプレート
3においてメタルバック8を設けず、代わりにガラス基
板6と蛍光膜の間にITOからなる透明電極を設けた。
At this time, the island-like carbon film is produced by immersing the spacer in a bath in which graphite is dispersed in pure water. At this time, the surface resistance of the island-like carbon film 5b was about 10 9 [Ω / □]. Note that the metal back 8 was not provided on the face plate 3, but a transparent electrode made of ITO was provided between the glass substrate 6 and the fluorescent film instead.

【0124】上記スペーサ5を用いた画像形成装置にお
いて、各電子放出素子15には、容器外端子Doxl〜
Doxm、Doyl〜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する。
In the image forming apparatus using the spacer 5, each electron-emitting device 15 has an external terminal Doxl to
Through Doxm and Doyl to Doyn, a scanning signal and a modulation signal are applied from signal generation means (not shown) to emit electrons, and the metal back 8 is applied with a high voltage through a high voltage terminal Hv to emit an emitted electron beam. The image is displayed by accelerating, causing electrons to collide with the fluorescent film 7 to excite and emit light from the fluorescent material.

【0125】なお、高圧端子Hvへの印加電圧Vaは1
kV以下、素子電極16,17間へ印加電圧Vfは14
Vとする。このとき、スペーサ5に近い位置にある電子
放出素子15からの放出素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。
Incidentally, the voltage Va applied to the high voltage terminal Hv is 1
kV or less, the applied voltage Vf between the device electrodes 16 and 17 is 14
V. At this time, a row of light emitting spots are formed two-dimensionally at equal intervals, including light emitting spots from the electron emitting elements 15 located at a position close to the spacer 5, and a clear, color-reproducible color image can be displayed. Was. This indicates that even if the spacers 5 were provided, no disturbance of the electric field that would affect the electron trajectory occurred.

【0126】[実験例4]実験例4で実験例1と異なる
のは、スペーサ5の島状炭素膜5bとして油脂をスプレ
ー法を用いてスペーサ5に塗布し、水素還元雰囲気中で
焼成することにより、島状の炭素膜を形成する。なお、
この時の膜厚は、およそ11nmで表面抵抗値は、約1
9 [Ω/□]であった。なお、フェースプレート3に
おいてメタルバック8を設けず、代わりにガラス基板6
と蛍光膜の間にITO膜からなる透明電極を設けた。さ
らに、蛍光体7aとして低速電子線用の蛍光体を用い
た。
[Experimental Example 4] The experimental example 4 differs from the experimental example 1 in that an oil or fat is applied to the spacers 5 as the island-like carbon film 5b of the spacers 5 by using a spray method, and then fired in a hydrogen reducing atmosphere. As a result, an island-like carbon film is formed. In addition,
At this time, the film thickness is about 11 nm, and the surface resistance value is about 1 nm.
0 9 [Ω / □]. Note that the metal plate 8 is not provided on the face plate 3, and
A transparent electrode made of an ITO film was provided between the transparent electrode and the fluorescent film. Further, a phosphor for a low-speed electron beam was used as the phosphor 7a.

【0127】上記スペーサ5を用いた画像形成装置にお
いて、各電子放出素子15には、容器外端子Doxl〜
Doxm、Doyl〜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する。なお、高圧端子H
vへの印加電圧Vaは100V前後、素子電極16,1
7間へ印加電圧Vfは14Vとする。
In the image forming apparatus using the spacer 5, each electron-emitting device 15 has an external terminal Doxl to
Through Doxm and Doyl to Doyn, a scanning signal and a modulation signal are respectively applied from a signal generating means (not shown) to emit electrons. The image is displayed by accelerating, causing electrons to collide with the fluorescent film 7 to excite and emit light from the fluorescent material. The high-voltage terminal H
The applied voltage Va to v is around 100 V, and the device electrodes 16, 1
The applied voltage Vf is set to 14 V between the intervals 7.

【0128】このとき、スペーサ5に近い位置にある電
子放出素子15からの放出素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。
At this time, a two-dimensional array of light-emitting spots including light-emitting spots from the electron-emitting devices 15 located close to the spacers 5 at equal intervals are formed, and a clear and color-reproducible color image is obtained. Display was completed. This indicates that even if the spacers 5 were provided, no disturbance of the electric field that would affect the electron trajectory occurred.

【0129】[実験例5]実験例5が実験例1と異なる
のは、スペーサ5の島状炭素膜5bとしてフラーレンを
1nmの厚さに形成した点である。なお、島状炭素膜は
ベンゼン溶液スピンナー法を用いて形成する。このと
き、構成される島状炭素膜5bの表面抵抗値は、約10
11[Ω/□]であった。
[Experiment 5] Experiment 5 differs from Experiment 1 in that fullerene is formed to a thickness of 1 nm as the island-like carbon film 5b of the spacer 5. Note that the island-like carbon film is formed by using a benzene solution spinner method. At this time, the surface resistance of the island-like carbon film 5b formed is about 10
It was 11 [Ω / □].

【0130】なお、フェースプレート3においてメタル
バック8を設けず、代わりにガラス基板6と蛍光膜の間
にITO膜からなる透明電極を設けた。さらに、蛍光体
7aとして低速電子線用の蛍光体を用いた。上記スペー
サ5を用いた画像形成装置において、各電子放出素子1
5には、容器外端子Doxl〜Doxm、Doyl〜D
oyn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
像を表示する。
The metal back 8 was not provided on the face plate 3, but a transparent electrode made of an ITO film was provided between the glass substrate 6 and the fluorescent film instead. Further, a phosphor for a low-speed electron beam was used as the phosphor 7a. In the image forming apparatus using the spacer 5, each of the electron-emitting devices 1
5 includes terminals Doxl to Doxm, Doyl to D
The electron emission is performed by applying a scanning signal and a modulation signal from the signal generation means (not shown) through the high-voltage terminal Hv, thereby accelerating the emitted electron beam by applying a high voltage to the metal back 8 through a high-voltage terminal Hv. Membrane 7
An image is displayed by causing electrons to collide with and excite and emit light from the phosphor.

【0131】なお、高圧端子Hvへの印加電圧Vaは1
00V前後、素子電極16,17間への印加電圧Vfは
14Vとする。このとき、スペーサ5に近い位置にある
電子放出素子15からの放出素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。
The voltage Va applied to the high voltage terminal Hv is 1
The voltage Vf applied between the device electrodes 16 and 17 is about 14V. At this time, light emitting spot rows are formed two-dimensionally at equal intervals, including light emitting spots from the electron emitting elements 15 located at a position close to the spacer 5, and
A clear and good color reproducibility color image could be displayed. This indicates that even if the spacers 5 were provided, no disturbance of the electric field that would affect the electron trajectory occurred.

【0132】[実験例6]次に説明する実験例6の、前
述の実験例1に対する違いは、柱状のスペーサを用いた
点にある。図19は、本実験例の画像形成装置の一部を
破断した斜視図であり、図20は、図19に示した画像
形成装置の要部断面図(E−E′断面の一部)である。
[Experimental Example 6] The difference between Experimental Example 6 described below and Experimental Example 1 described above is that a columnar spacer is used. FIG. 19 is a perspective view in which a part of the image forming apparatus of this experimental example is cut away, and FIG. is there.

【0133】図19及び図20において、リアプレート
2には、複数の電子放出素子15がマトリクス状に配置
された電子源1が固定されている。電子源1には、ガラ
ス基板6の内面に蛍光膜7と加速電極であるメタルバッ
ク8が形成された、画像形成部材としてのフェースプレ
ート3が、絶縁性材料からなる支持枠4を介して対向配
置されており、電子源1とメタルバック8の間には不図
示の電源により高電圧が印加される。これらリアプレー
ト2、支持枠4及びフェースプレート3は互いにフリッ
トガラス等で封着され、リアプレート2と支持枠4とフ
ェースプレート3とで外囲器10を構成する。
In FIGS. 19 and 20, the electron source 1 in which a plurality of electron-emitting devices 15 are arranged in a matrix is fixed to the rear plate 2. A face plate 3 as an image forming member having a fluorescent film 7 and a metal back 8 as an accelerating electrode formed on the inner surface of a glass substrate 6 is opposed to the electron source 1 via a support frame 4 made of an insulating material. A high voltage is applied between the electron source 1 and the metal back 8 by a power supply (not shown). The rear plate 2, the support frame 4 and the face plate 3 are sealed with each other with frit glass or the like, and the rear plate 2, the support frame 4 and the face plate 3 constitute an envelope 10.

【0134】また、耐大気圧構造体として、外囲器10
の内部には柱状のスペーサ5が設けられている。スペー
サ5は絶縁性基材5aの表面に半除電性の薄膜5b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配置され、外囲器
10の内面及び電子源1の表面にフリットガラス等で封
着される。また、島状炭素膜5bはフェースプレート3
の内面及び電子源1の表面(X方向配線12)に電気的
に接続されている。
As the atmospheric pressure resistant structure, the envelope 10
Is provided with a columnar spacer 5. The spacers 5 are made of a member in which a semi-static film 5b is formed on the surface of the insulating base material 5a. The spacers 5 are arranged in a necessary number and at a necessary interval to achieve the above object. The inner surface of the envelope 10 and the surface of the electron source 1 are sealed with frit glass or the like. The island-like carbon film 5b is
And the surface of the electron source 1 (X-direction wiring 12).

【0135】本実験例では、まず、未フォーミングの電
子源1をリアプレート2に固定する。次に、Crからな
る島状炭素膜5bをソーダライムガラスからなる絶縁性
基材5aの表面のうち、外囲器10内に面して島状炭素
膜5bを成膜した円柱状のスペーサ5(高さ5mm、半
径100μm)を、電子源1上に等間隔で固定する。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の接合部を固定す
る。
In this experimental example, first, the unformed electron source 1 is fixed to the rear plate 2. Next, the island-shaped carbon film 5b made of Cr is formed on the surface of the insulating base material 5a made of soda-lime glass, and the cylindrical spacer 5 having the island-shaped carbon film 5b formed facing the inside of the envelope 10 is formed. (Height: 5 mm, radius: 100 μm) are fixed on the electron source 1 at equal intervals. Thereafter, the face plate 3 is disposed 5 mm above the electron source 1 via the support frame 4, and the joint between the rear plate 2, the face plate 3, the support frame 4 and the spacer 5 is fixed.

【0136】なお、スペーサ5の島状炭素膜5bとして
炭素を0.8nmの厚さに形成する。なお、島状炭素膜
は抵抗加熱蒸着法を用いて形成する。このとき、構成さ
れる島状炭素膜5bの表面抵抗値は約1010[Ω/□]
であった。電子源1とリアプレート2の接合部、リアプ
レート2と支持枠4の接合部、及びフェースプレート3
と支持枠4の接合部は、フリットガラス(不図示)を塗
布し、大気中で400℃〜500℃で10分以上焼成す
ることで封着する。
Incidentally, carbon is formed to a thickness of 0.8 nm as the island-like carbon film 5b of the spacer 5. Note that the island-like carbon film is formed using a resistance heating evaporation method. At this time, the surface resistance of the island-shaped carbon film 5b formed is about 10 10 [Ω / □].
Met. The junction between the electron source 1 and the rear plate 2, the junction between the rear plate 2 and the support frame 4, and the face plate 3
The frit glass (not shown) is applied to the joint between the support frame 4 and the support frame 4 and sealed by baking at 400 ° C. to 500 ° C. in the air for 10 minutes or more.

【0137】スペーサ5は、電子源1側ではX方向配線
12(線幅300μm)上に、フェースプレート3側で
は黒色導電材7b(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℃〜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。スペ
ーサ5は、清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、除電性薄膜5bとして厚さ1000オ
ングストロームの炭素を、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
する。このとき、島状炭素膜5bの表面抵抗値は約10
10[Ω/□]であった。
The spacer 5 is a conductive material obtained by mixing a conductive material such as a metal on the X-directional wiring 12 (line width 300 μm) on the electron source 1 side and the black conductive material 7 b (line width 300 μm) on the face plate 3 side. By arranging through a frit glass (not shown) and baking in air at 400 ° C. to 500 ° C. for 10 minutes or more, sealing and electrical connection were performed. The spacer 5 is formed by depositing carbon having a thickness of 1000 angstroms as a static-removing thin film 5b on an insulative substrate 5a made of cleaned soda lime glass in an argon / oxygen atmosphere by ion plating using an electron beam method. Film. At this time, the surface resistance of the island-like carbon film 5b is about 10
10 [Ω / □].

【0138】以上のように構成された画像形成装置にお
いて、各電子放出素子15には、容器外端子Doxl〜
Doxm、Doyl〜Doynを通じ、走査信号及び変
調信号を不図示の信号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H
v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。
In the image forming apparatus configured as described above, each of the electron-emitting devices 15 has an external terminal Doxl to
Through Doxm and Doyl to Doyn, a scanning signal and a modulation signal are applied by signal means (not shown) to emit electrons, and the metal back 8 has a high voltage terminal H
By applying a high voltage through v, the emitted electron beam was accelerated, electrons collided with the fluorescent film 7, and the phosphor was excited and emitted light to display an image.

【0139】なお、高圧端子Hvへの印加電圧Vaは3
kV〜10kV、素子電極16,17間への印加電圧V
fは14Vとした。
The applied voltage Va to the high voltage terminal Hv is 3
kV to 10 kV, applied voltage V between device electrodes 16 and 17
f was 14V.

【0140】スペーサ5の形状として、電子源1及びフ
ェースプレート3の法線方向に対して、その断面形状が
一様である柱状のものを採用したので、実験例1で用い
た平板状のものと比べ、リアプレートに対するアライメ
ントにおける要求精度がゆるいので、簡易な位置決めが
できた。
As the shape of the spacer 5, a columnar shape having a uniform cross-sectional shape with respect to the normal direction of the electron source 1 and the face plate 3 was employed. Since the required accuracy in alignment with the rear plate is looser, simple positioning was achieved.

【0141】[実験例7]この実験例は、前述の第1実
験例と同じスペーサ5を用いている点においては同じで
あるが、更に、支持枠4を電子源1にできるだけ近接し
て設置するとともに、支持枠4の内面側に島状炭素膜を
形成した点で異なる。
[Experiment 7] This experiment is the same as the first experiment, except that the same spacer 5 is used, but the support frame 4 is set as close as possible to the electron source 1. And an island-like carbon film is formed on the inner surface side of the support frame 4.

【0142】図21は、本実験例の画像形成装置の一部
を破断した斜視図であり、図22は、図21に示した画
像形成装置の要部断面図(F−F′断面の一部)であ
る。図21及び図22において、リアプレート2には、
複数の電子放出素子15がマトリクス状に配置された電
子源1が固定されている。電子源1には、ガラス基板6
の内面に蛍光膜7と加速電極であるメタルバック8が形
成された、画像形成部材としてのフェースプレート3
が、支持枠4を介して対向配置されており、電子源1と
メタルバック8の間には、不図示の電源により高電圧が
印加される。これらリアプレート2、支持枠4及びフェ
ースプレート3は互いにフリットガラス等で封着され、
リアプレート2と支持枠4とフェースプレート3とで外
囲器10を構成する。また、耐大気圧構造体として、外
囲器10の内部には薄板状のスペーサ5が設けられてい
る。
FIG. 21 is a partially cutaway perspective view of the image forming apparatus of the present experimental example, and FIG. 22 is a sectional view of an essential part of the image forming apparatus shown in FIG. Part). 21 and 22, the rear plate 2 includes:
The electron source 1 in which a plurality of electron-emitting devices 15 are arranged in a matrix is fixed. The electron source 1 includes a glass substrate 6
Face plate 3 as an image forming member having a fluorescent film 7 and a metal back 8 as an accelerating electrode formed on the inner surface of
Are opposed to each other with the support frame 4 interposed therebetween, and a high voltage is applied between the electron source 1 and the metal back 8 by a power supply (not shown). The rear plate 2, the support frame 4 and the face plate 3 are mutually sealed with frit glass or the like,
The envelope 10 is composed of the rear plate 2, the support frame 4, and the face plate 3. Further, a thin plate-shaped spacer 5 is provided inside the envelope 10 as an atmospheric pressure resistant structure.

【0143】スペーサ5は絶縁性基材5aの表面に島状
炭素膜5b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、
Y方向に平行に配置され、外囲器10の内面及び電子源
1の表面にフリットガラス等で封着される。また、島状
炭素膜5bはフェースプレート3の内面及び電子源1の
表面(X方向配線12)に電気的に接続されている。
The spacers 5 are made of a member in which the island-like carbon film 5b is formed on the surface of the insulating base material 5a. The spacers 5 are provided in a necessary number and at a necessary interval to achieve the above object.
It is arranged parallel to the Y direction, and is sealed to the inner surface of the envelope 10 and the surface of the electron source 1 with frit glass or the like. The island-like carbon film 5b is electrically connected to the inner surface of the face plate 3 and the surface of the electron source 1 (X-direction wiring 12).

【0144】支持枠4は絶縁性基材4aの内面側に島状
炭素膜4bを成膜した部材からなるもので、外囲器10
の内面及び電子源1の表面にフリットガラス等で封着さ
れる。また、島状炭素膜4bはリアプレート2の内面及
びフェースプレート3の内面に電気的に接続されてい
る。
The support frame 4 is made of a member in which an island-like carbon film 4b is formed on the inner surface side of the insulating base material 4a.
And the surface of the electron source 1 are sealed with frit glass or the like. The island-shaped carbon film 4b is electrically connected to the inner surface of the rear plate 2 and the inner surface of the face plate 3.

【0145】島状炭素膜4bは、リアプレート2側では
不図示のアース電位電極に電気的に接続し、フェースプ
レート3側では高圧端子Hvに電気的に接続する。
The island-like carbon film 4b is electrically connected to a ground potential electrode (not shown) on the rear plate 2 side, and is electrically connected to the high voltage terminal Hv on the face plate 3 side.

【0146】スペーサ5は、清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、島状炭素膜5bとし
て、グラファイト/フラーレン混合物を1.5nmの厚
さに形成する。なお、島状炭素膜は抵抗加熱蒸着法を用
いて形成する。このとき構成される島状炭素膜5bの表
面抵抗値は、約1010[Ω/□]であった。支持枠4も
スペーサ5同様に、清浄化したソーダライムガラスから
なる絶縁性基材4aの内面上に、グラファイト/フラー
レン混合物を1.5nmの厚さに形成する。その他は、
実験例1と同様にして、図21に示した画像形成装置を
形成した。
The spacer 5 is a 1.5 nm thick graphite / fullerene mixture formed as an island-like carbon film 5b on an insulated base material 5a made of cleaned soda lime glass. Note that the island-like carbon film is formed using a resistance heating evaporation method. The surface resistance of the island-shaped carbon film 5b formed at this time was about 10 10 [Ω / □]. Similarly to the spacer 5, the support frame 4 forms a 1.5 nm thick graphite / fullerene mixture on the inner surface of the insulated base material 4a made of cleaned soda lime glass. Others
The image forming apparatus shown in FIG. 21 was formed in the same manner as in Experimental Example 1.

【0147】なお、高圧端子Hvへの印加電圧Vaは3
kV〜10kV、素子電極16,17間へ印加電圧Vf
は14Vとする。このとき、スペーサ5及び支持枠4に
近い位置にある電子放出素子15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を設置しかつ支持枠4
を電子源1に近接して配置しても、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。
The voltage Va applied to the high voltage terminal Hv is 3
kV to 10 kV, voltage Vf applied between device electrodes 16 and 17
Is 14V. At this time, a two-dimensional array of light-emitting spots including light-emitting spots generated by electrons emitted from the electron-emitting devices 15 located close to the spacer 5 and the support frame 4 is formed at two-dimensional intervals, and the color is clear and has good color reproducibility. Image display was completed. This means that the spacer 5 is installed and the support frame 4
It is shown that, even if was placed close to the electron source 1, no electric field disturbance affecting the electron trajectory occurred.

【0148】上述の支持枠4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
小型化できた。
By using the support frame 4 described above, the portion outside the image display area can be reduced, so that the entire apparatus can be reduced in size.

【0149】[実験例8]図23は、本発明の画像形成
装置に、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
構成した画像表示装置の一例を示すための図である。
尚、本表示装置は、例えばテレビジョン信号のように映
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、本発明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ー等
については説明を省略する。
[Experimental Example 8] FIG. 23 shows an image display apparatus constructed so that image information provided from various image information sources such as a television broadcast can be displayed on the image forming apparatus of the present invention. It is a figure for showing an example.
When the present display device receives a signal containing both video information and audio information, such as a television signal, it naturally reproduces the audio simultaneously with the display of the video. Descriptions of circuits, speakers, and the like relating to reception, separation, reproduction, processing, storage, and the like of audio information that are not directly related to the above are omitted.

【0150】以下、画像信号の流れに沿って各部を説明
していく。まず、TV信号受信回路513は、例えば電
波や空間光通信などのように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
諸方式でも良い。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方式を始めとするい
わゆる高品位TV)は、大面積化や大画素化に適した本
発明の画像形成装置を用いたディスプレイパネル500
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513で受信されたTV信号は、デコーダ504に
出力される。
Hereinafter, each component will be described along the flow of the image signal. First, the TV signal receiving circuit 513 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted using a wireless transmission system such as radio waves or spatial optical communication. The format of the received TV signal is not particularly limited, and may be, for example, various systems such as the NTSC system, the PAL system, and the SECAM system. Further, a TV signal (for example, a so-called high-definition TV such as the MUSE system) composed of a larger number of scanning lines is used for a display panel 500 using the image forming apparatus of the present invention, which is suitable for a large area and a large pixel.
It is a suitable signal source for taking advantage of the above. The TV signal received by the TV signal receiving circuit 513 is output to the decoder 504.

【0151】また、画像TV信号受信回路512は、例
えば同軸ケーブルや光ファイバー等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。TV信号受信回路513と同様に、受信するT
V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504に出力される。
The image TV signal receiving circuit 512 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted using a wired transmission system such as a coaxial cable or an optical fiber. As with the TV signal receiving circuit 513, the T
The method of the V signal is not particularly limited, and the TV signal received by the present circuit is also output to the decoder 504.

【0152】画像入力インターフェース回路511は、
例えばTVカメラや画像読取スキャナー等の画像入力装
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504に出力される。画
像メモリインターフェース回路510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504に出力される。
The image input interface circuit 511 comprises:
For example, a circuit for taking in an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner, and the taken-in image signal is output to the decoder 504. The image memory interface circuit 510 is a circuit for capturing an image signal stored in a video tape recorder (hereinafter, abbreviated as VTR). The captured image signal is output to the decoder 504.

【0153】画像メモリインターフェース回路509
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50
4に出力される。画像メモリインターフェース回路50
8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504に
出力される。
Image memory interface circuit 509
Is a circuit for taking in an image signal stored in the video disk.
4 is output. Image memory interface circuit 50
Reference numeral 8 denotes a circuit for taking in an image signal from a device that stores still image data, such as a so-called still image disk. The taken still image data is output to the decoder 504.

【0154】入出力インターフェース回路505は、本
表示装置と、外部のコンピュータ、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・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CPU506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。
The input / output interface circuit 505 is a circuit for connecting the display device to an output device such as an external computer, computer network, or printer. In addition to inputting and outputting image data and character / graphic information, control signals and numerical data can be input and output between the CPU 506 of the display device and the outside in some cases.

【0155】画像生成回路507は、入出力インターフ
ェース回路505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CPU506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出し専用メモリや、画像処
理を行うためのプロセッサなどを初めとして画像の生成
に必要な回路が組み込まれている。画像生成回路507
により生成された表示用画像データは、デコーダ504
に出力されるが、場合によっては入出力インターフェー
ス回路505を介して外部のコンピュータネットワーク
やプリンタに出力することも可能である。
The image generation circuit 507 displays image data and character / graphic information input from the outside via the input / output interface circuit 505, or display image data based on image data or character / graphic information output from the CPU 506. Is a circuit for generating. The circuit includes, for example, a rewritable memory for storing image data and character / graphic information, a read-only memory storing an image pattern corresponding to a character code, and a processor for performing image processing. And circuits necessary for generating an image. Image generation circuit 507
Is generated by the decoder 504.
However, in some cases, it is also possible to output to an external computer network or printer via the input / output interface circuit 505.

【0156】CPU506は、主として本表示装置の動
作制御や、表示画像の生成、選択、編集に係わる作業を
行う。例えば、マルチプレクサ503に制御信号を出力
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50
2に対して制御信号を発生し、画像表示用周波数や走査
方法(例えばインターレースかノンインターレースか)
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。また、画像生成回路507に対して画像データや文
字・図形情報を直接出力したり、或いは入出力インター
フェース回路505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。
The CPU 506 mainly performs operations related to operation control of the display device and generation, selection, and editing of a display image. For example, a control signal is output to the multiplexer 503, and an image signal to be displayed on the display panel is appropriately selected or combined. In this case, the display panel controller 50 is controlled according to the image signal to be displayed.
2 to generate a control signal, the image display frequency and the scanning method (for example, interlaced or non-interlaced)
And the operation of the display device such as the number of scanning lines on one screen is controlled as appropriate. Further, image data or character / graphic information is directly output to the image generation circuit 507, or an external computer or memory is accessed via the input / output interface circuit 505 to input image data or character / graphic information. .

【0157】なお、CPU506はむろんこれ以外の目
的の作業にも係わるものであってもよい。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したりする機能に直接かかわって
も良い。或いは、前述したように入出力インターフェー
ス回路505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
して行ってもよい。
The CPU 506 may, of course, be involved in work for other purposes. For example, like a personal computer or word processor,
It may be directly related to the function of generating and processing information. Alternatively, as described above, the computer may be connected to an external computer network via the input / output interface circuit 505, and work such as numerical calculation may be performed in cooperation with an external device.

【0158】入力部514は、CPU506に使用者が
命令やプログラム、或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他、ジョイス
テック、バーコードリーダ、音声認識装置など多様な入
力機器を用いることが可能である。デコーダ504は、
画像生成回路507〜TV信号受信回路513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。なお、
同図中に点線で示すように、デコーダ504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MUS
E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。或いは画像生成回路507及びCPU506
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。
The input unit 514 is used by a user to input commands, programs, data, and the like to the CPU 506. For example, in addition to a keyboard and a mouse, various input devices such as a joystick, a barcode reader, and a voice recognition device can be used. Equipment can be used. The decoder 504 is
This is a circuit for inversely converting various image signals input from the image generation circuit 507 to the TV signal reception circuit 513 into three primary color signals or a luminance signal and an I signal and a Q signal. In addition,
As shown by a dotted line in the figure, the decoder 504 desirably includes an image memory therein. This is, for example, MUS
This is for handling television signals that require an image memory when performing the inverse conversion, such as the E method. Further, the provision of the image memory facilitates the display of a still image. Alternatively, the image generation circuit 507 and the CPU 506
The advantage is that image processing and editing including image thinning, interpolation, enlargement, reduction, and composition can be easily performed in cooperation with the above.

【0159】マルチプレクサ503は、CPU506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。すなわち、マルチプレクサ503はデコー
ダ504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501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
換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。
A multiplexer 503 selects a display image appropriately based on a control signal input from the CPU 506. That is, the multiplexer 503 selects a desired image signal from the inversely converted image signals input from the decoder 504 and outputs the selected image signal to the drive circuit 501. In that case, by switching and selecting an image signal within one screen display time, it is also possible to divide one screen into a plurality of areas and display different images depending on the areas, as in a so-called multi-screen TV. .

【0160】ディスプレイパネルコントローラ502
は、CPU506より入力される制御信号に基づき駆動
回路501の動作を制御するための回路である。ディス
プレイパネル500の基本的な動作に関わるものとし
て、例えばディスプレイパネル500の駆動用電源(不
図示)の動作シーケンスを制御するための信号を駆動回
路501に対して出力する。ディスプレイパネル500
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
スか)を制御するための信号を駆動回路501に対して
出力する。また場合によっては表示画像の輝度、コント
ラスト、色調、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501に対して出力する場合もあ
る。
Display panel controller 502
Is a circuit for controlling the operation of the drive circuit 501 based on a control signal input from the CPU 506. As a signal related to the basic operation of the display panel 500, for example, a signal for controlling an operation sequence of a power supply (not shown) for driving the display panel 500 is output to the drive circuit 501. Display panel 500
For example, a signal for controlling a screen display frequency and a scanning method (for example, interlaced or non-interlaced) is output to the drive circuit 501 as related to the driving method. In some cases, a control signal relating to image quality adjustment such as brightness, contrast, color tone, and sharpness of a display image may be output to the drive circuit 501.

【0161】駆動回路501は、ディスプレイパネル5
00に印加する駆動信号を発生するための回路であり、
マルチプレクサ503から入力される画像信号と、ディ
スプレイパネルコントローラ502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。以上、各部の機能
を説明したが、図23に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500に表示することが可能であ
る。すなわち、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504において逆変換された後、マ
ルチプレクサ503において適宜選択され、駆動回路5
01に入力される。一方、ディスプレイコントローラ5
02は、表示する画像信号に応じて駆動回路501の動
作を制御するための制御信号を発生する。駆動回路50
1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500に駆動信号を印加する。これにより、ディ
スプレイパネル500において画像が表示される。これ
らの一連の動作は、CPU506により統括的に制御さ
れる。
The driving circuit 501 includes the display panel 5
A circuit for generating a drive signal to be applied to 00,
It operates based on an image signal input from the multiplexer 503 and a control signal input from the display panel controller 502. The function of each unit has been described above. With the configuration illustrated in FIG. 23, the present display device can display image information input from various image information sources on the display panel 500. That is, various image signals such as television broadcasts are inversely converted by the decoder 504, and are appropriately selected by the multiplexer 503, and are appropriately selected by the multiplexer 503.
01 is input. On the other hand, the display controller 5
02 generates a control signal for controlling the operation of the drive circuit 501 according to an image signal to be displayed. Drive circuit 50
1 applies a drive signal to the display panel 500 based on the image signal and the control signal. Thus, an image is displayed on the display panel 500. These series of operations are totally controlled by the CPU 506.

【0162】また、本表示装置においては、デコーダ5
04に内蔵する画像メモリや、画像生成回路507及び
CPU506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
等をはじめとする画像処理や、合成、消去、接続、入れ
替え、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。また、本実施例の説明では、特に触れな
かったが、上記画像処理や画像編集と同時に、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。
In the present display device, the decoder 5
In addition to displaying the image information selected from among a plurality of pieces of image information, the image information to be displayed can be enlarged or reduced, for example, by the involvement of the image memory incorporated in the image information 04, the image generation circuit 507, and the CPU 506. , Rotate, move,
It is also possible to perform image processing such as edge emphasis, thinning, interpolation, color conversion, and image aspect ratio conversion, and image editing such as synthesis, deletion, connection, replacement, and insertion. Although not particularly described in the description of the present embodiment, a dedicated circuit for performing processing and editing of audio information at the same time as the image processing and image editing may be provided.

【0163】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、静止画像及び動画
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
などの機器を一台で兼ね備えることが可能で、産業用或
いは民生用として極めて応用範囲が広い。尚、上記図2
3は、本発明による画像形成装置を用いた表示装置の構
成の一例を示したに過ぎず、これのみに限定されるもの
でないことは言うまでもない。例えば図23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。
Therefore, the present display device is a television broadcast display device, a video conference terminal device, an image editing device that handles still images and moving images, a computer terminal device, an office terminal device including a word processor, a game terminal, and the like. A single unit such as a machine can be provided, and the range of application is extremely wide for industrial or consumer use. Note that FIG.
3 is merely an example of the configuration of a display device using the image forming apparatus according to the present invention, and it goes without saying that the present invention is not limited to this. For example, among the components shown in FIG. 23, circuits relating to functions that are not necessary for the purpose of use may be omitted. Conversely, additional components may be added depending on the purpose of use. For example, when the present display device is applied to a videophone, it is preferable to add a transmission / reception circuit including a television camera, an audio microphone, an illuminator, and a modem to the components.

【0164】第5実施例の表示装置においては、とりわ
け前述の実施例による画像形成装置の薄型化が容易であ
るという効果のため、表示装置の奥行きを小さくするこ
とができる。それに加えて、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よく表示することが可能で
ある。
In the display device according to the fifth embodiment, the depth of the display device can be reduced due to the effect that the thickness of the image forming apparatus according to the above-described embodiment can be easily reduced. In addition, since the screen can be easily enlarged, the brightness is high, and the viewing angle characteristics are excellent, the present display device can display an image full of a sense of reality and full of power with good visibility.

【0165】本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で以下
のように種々変形が可能である。本発明は、表面伝導型
電子放出素子以外の冷陰極型電子放出素子のうち、いず
れの電子放出素子に対しても適用できる。具体例として
は、本出願人による特開昭63−274047号公報に
記載されたような対向する一対の電極を電子源を成す基
板面に沿って構成した電界放出型の電子放出素子があ
る。
The present invention can be variously modified as follows without departing from the spirit thereof. The present invention can be applied to any of the cold cathode type electron emitting devices other than the surface conduction type electron emitting device. As a specific example, there is a field emission type electron-emitting device in which a pair of opposing electrodes are formed along a substrate surface forming an electron source as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-27447 by the present applicant.

【0166】また、本発明は、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、本出願人による特開平2−257551号公報等
に記載されたような制御電極を用いて表面伝導型電子放
出素子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。また、本発明の思想に
よれば、表示用として好適な画像形成表示に限るもので
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。
The present invention can also be applied to an image forming apparatus using an electron source other than the simple matrix type. For example, in a case where the above-described supporting member is used in an image forming apparatus for selecting a surface conduction electron-emitting device using a control electrode as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-257551 by the present applicant. It is. Further, according to the idea of the present invention, the present invention is not limited to the image forming display suitable for display, and the above-described alternative light emitting source such as a light emitting diode of an optical printer including a photosensitive drum and a light emitting diode. An image forming apparatus can also be used. At this time,
By appropriately selecting the above-mentioned m row-directional wirings and n column-directional wirings, the present invention can be applied not only to a linear light emitting source but also to a two-dimensional light emitting source.

【0167】また、本発明の思想によれば、例えば電子
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
発明は適用できる。従って、本発明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。また、
本発明の思想によれば、表示用として好適な画像形成装
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。
Further, according to the concept of the present invention, the present invention can be applied to a case where a member to be irradiated with electrons emitted from an electron source is a member other than an image forming member, such as an electron microscope. . Therefore, the present invention can be embodied as an electron beam generator that does not specify a member to be irradiated. Also,
According to the idea of the present invention, the above-described image forming apparatus is not limited to the image forming apparatus suitable for display, but may be used as an alternative light emitting source such as a light emitting diode of an optical printer including a photosensitive drum and a light emitting diode. An apparatus can also be used. In this case, by appropriately selecting the above-mentioned m row-directional wirings and n column-directional wirings, the present invention can be applied not only to a linear light emitting source but also to a two-dimensional light emitting source.

【0168】また、本発明の思想によれば、例えば電子
顕微鏡等の様に、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
発明は適用できる。従って、本発明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。尚、本
発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用して
も、1つの機器から成る装置に適用しても良い。また、
本発明はシステム或いは装置にプログラムを供給するこ
とによって達成される場合にも適用できることはいうま
でもない。
Further, according to the concept of the present invention, the present invention can be applied to a case where a member to be irradiated with electrons emitted from an electron source is a member other than an image forming member, such as an electron microscope. . Therefore, the present invention can be embodied as an electron beam generator that does not specify a member to be irradiated. The present invention may be applied to a system including a plurality of devices or to an apparatus including a single device. Also,
Needless to say, the present invention can be applied to a case where the present invention is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.

【0169】[0169]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子線発
生装置並びに画像形成装置においては、電子源と電極間
に配置された絶縁性のスペーサ表面に、除電性薄膜を形
成しこれに微弱電流を流すことにより、スペーサの帯電
を防ぐことができる。その結果、電子源から放出される
電子ビームの軌道が予定どおりの軌道となる。特に、こ
の電子源を画像形成に用いれば、画像形成面に電子が衝
突する位置と、本来発光するべき画像形成面との位置ズ
レの発生が防止され、輝度損失を防ぐことができ鮮明な
画像表示を可能とする電子線発生装置並びに画像形成装
置の提供が可能となった。
As described above, in the electron beam generator and the image forming apparatus according to the present invention, a static elimination thin film is formed on the surface of an insulating spacer disposed between an electron source and an electrode, and the thin film is weakened. By applying a current, the charging of the spacer can be prevented. As a result, the trajectory of the electron beam emitted from the electron source becomes as expected. In particular, when this electron source is used for image formation, a position shift between a position where electrons collide with the image forming surface and an image forming surface which should originally emit light is prevented from occurring, and luminance loss can be prevented and a clear image can be obtained. It has become possible to provide an electron beam generator and an image forming apparatus capable of displaying images.

【0170】また、本発明の支持枠、スペーサによれ
ば、その表面に蓄積する電荷を抑制することができ、こ
れにより発生する電子線の軌道を曲げることがなくな
る。
Further, according to the support frame and the spacer of the present invention, the electric charge accumulated on the surface can be suppressed, so that the trajectory of the generated electron beam is not bent.

【0171】また、以上説明した実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。 ■:まず、防止すべき帯電はスペーサ5の表面で発生す
るので、スペーサ5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、本実施例では、スペ
ーサ5をなす部材として、絶縁性基材5aを用い、絶縁
性基材5aの島状炭素膜5bを形成する。これにより、
スペーサ5の表面での帯電を中和するには十分な抵抗値
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留めたスペーサ5を実現でき、低
消費電力の、薄型・大面積の画像形成装置が得られた。 ■:次に、スペーサ5の形状として、電子源1及びフェ
ースプレート3の法線方向に対して、その断面形状が一
様である平板状或は、棒状のものを採用したので、スペ
ーサ5自体によって電界が乱れることはない。従って、
スペーサ5が電子放出素子15からの電子軌道を遮らな
い限り、スペーサ5と電子放出素子15を近接して配置
できるので、スペーサ5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。しかも、リーク電
流は断面の大部分を占める絶縁性基材5aには流れない
ので、電子源1または、フェースプレート3に対してス
ペーサ5を尖状にして接合を行うなどの工夫をしなくて
も少ないリーク電流に抑えることができた。 ■:また、平板状のスペーサ5を、電子放出素子15か
らのX方向にずれる電子軌道に沿ってXZ平面と平行に
配置したので、スペーサ5に電子軌道を遮られることな
くスペーサ5と平行なX方向に対して電子放出素子15
を高密度に配置できた。 ■:また、各スペーサ5は、電子源1側では1本のX方
向配線12上に電気的に接続されており、電子源1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、所望の島状炭素膜5b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
要としない本発明のスペーサ5を、本出願人の提案によ
る表面伝導型の電子放出素子15による単純マトリクス
型の電子源1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。
The image forming apparatus of the experimental example described above has the following effects. (3): First, the charge to be prevented is generated on the surface of the spacer 5, so it is sufficient for the spacer 5 to have an antistatic function only on the surface thereof. Therefore, in this embodiment, the insulating base material 5a is used as a member forming the spacer 5, and the island-like carbon film 5b of the insulating base material 5a is formed. This allows
It is possible to realize the spacer 5 having a resistance value sufficient to neutralize the charging on the surface of the spacer 5 and keeping the amount of leakage current small enough not to significantly increase the power consumption of the entire device. A thin, large-area image forming apparatus was obtained. {Circle around (2)} Next, as the shape of the spacer 5, a flat plate or a rod having a uniform cross-sectional shape with respect to the normal direction of the electron source 1 and the face plate 3 was adopted. The electric field does not disturb. Therefore,
As long as the spacer 5 does not block the electron trajectory from the electron-emitting device 15, the spacer 5 and the electron-emitting device 15 can be arranged close to each other. Therefore, the electron-emitting devices 15 are densely arranged in the X direction orthogonal to the spacer 5. did it. In addition, since the leak current does not flow through the insulating base material 5a which occupies most of the cross section, there is no need to devise such a technique that the spacer 5 is pointed and joined to the electron source 1 or the face plate 3. It was also possible to reduce the leakage current. {Circle around (2)} Also, since the flat spacers 5 are arranged parallel to the XZ plane along the electron trajectories shifted in the X direction from the electron-emitting devices 15, the spacers 5 are parallel to the spacers 5 without being interrupted by the spacers 5. Electron emitting element 15 in X direction
Could be arranged at high density. (2): Each spacer 5 is electrically connected to one X-direction wiring 12 on the electron source 1 side, so that unnecessary electric coupling between the wirings on the electron source 1 can be avoided. Was. {Circle around (2)} Further, by providing the desired island-like carbon film 5b, the above effect is exhibited, and the spacer 5 of the present invention, which does not require a complicated additional structure for preventing electrification, is provided with the surface conduction proposed by the present applicant. Application to an image forming apparatus using a simple matrix type electron source 1 with a type of electron emitting element 15 provides a thin and large area image forming apparatus capable of forming a high quality image with a simple apparatus configuration. did it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のスペーサの基本構造図である。FIG. 1 is a basic structural view of a spacer according to the present invention.

【図2】本発明の画像形成装置の第1実施例の一部を破
断した斜視図である。
FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the first embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図3】第1実施例の画像形成装置のスペーサ近傍の図
2に示したA−A′線断面図である。
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2 in the vicinity of a spacer of the image forming apparatus according to the first embodiment.

【図4】第1実施例の画像形成装置の電子源の要部平面
図である。
FIG. 4 is a plan view of a main part of an electron source of the image forming apparatus according to the first embodiment.

【図5】図4に示した電子源のB−B′線断面図であ
る。
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB ′ of the electron source shown in FIG. 4;

【図6】第1実施例の画像形成装置の電子源の製造工程
を順に示した図である。
FIG. 6 is a diagram sequentially illustrating a manufacturing process of the electron source of the image forming apparatus according to the first embodiment.

【図7】電子放出部形成用薄膜を形成する際に用いられ
るマスクの一例の平面図である。
FIG. 7 is a plan view of an example of a mask used when forming a thin film for forming an electron-emitting portion.

【図8】フォーミング処理に用いられる電圧波形の一例
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a voltage waveform used for forming processing.

【図9】実施例の電子放出素子の測定評価装置を示す概
略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an apparatus for measuring and evaluating an electron-emitting device according to an example.

【図10】実施例の電子放出素子の基本的特性を説明す
るための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining basic characteristics of the electron-emitting device of the example.

【図11】蛍光膜の構成を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a fluorescent film.

【図12】蛍光膜の構成を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a fluorescent film.

【図13】第1実施例の画像形成装置の駆動回路の概略
構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a drive circuit of the image forming apparatus according to the first embodiment.

【図14】第1実施例の画像形成装置の電子源の一部回
路図である。
FIG. 14 is a partial circuit diagram of an electron source of the image forming apparatus according to the first embodiment.

【図15】第1実施例の画像形成装置の駆動電圧が印加
された電子源の一部回路図である。
FIG. 15 is a partial circuit diagram of an electron source to which a driving voltage of the image forming apparatus according to the first embodiment is applied.

【図16】第1実施例の画像形成装置の駆動方法を説明
するための原画像の一例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an original image for describing a driving method of the image forming apparatus according to the first embodiment.

【図17】第1実施例の画像形成装置における電子及び
散乱粒子の軌跡を説明するための図で、スペーサ近傍の
電子放出部をY方向から見た図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining trajectories of electrons and scattered particles in the image forming apparatus according to the first embodiment, and is a diagram in which an electron emission portion near a spacer is viewed from a Y direction.

【図18】図1に示した画像形成装置における電子及び
散乱粒子の軌跡を説明するための図で、スペーサ近傍の
電子放出部をX方向から見た図である。
FIG. 18 is a view for explaining trajectories of electrons and scattered particles in the image forming apparatus shown in FIG. 1, and is a view in which an electron emission portion near a spacer is viewed from an X direction.

【図19】本発明の画像形成装置の第3実施例の一部を
破断した斜視図である。
FIG. 19 is a partially cutaway perspective view of a third embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図20】第3実施例の画像形成装置のスペーサ近傍の
図19に示したE−E′線断面図である。
FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line EE ′ shown in FIG. 19 near a spacer of the image forming apparatus according to the third embodiment.

【図21】本発明の画像形成装置の第4実施例の一部を
破断した斜視図である。
FIG. 21 is a partially broken perspective view of a fourth embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図22】第4実施例の画像形成装置のスペーサ及び支
持枠近傍の図21に示したF−F′線断面図である。
FIG. 22 is a sectional view taken along the line FF ′ shown in FIG. 21 near the spacer and the support frame of the image forming apparatus according to the fourth embodiment.

【図23】本発明の画像形成装置を画像表示装置に適用
した第5実施例の回路図である。
FIG. 23 is a circuit diagram of a fifth embodiment in which the image forming apparatus of the present invention is applied to an image display device.

【図24】従来の表面伝導型電子放出素子の平面図であ
る。
FIG. 24 is a plan view of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子源 2 リアプレート 3 フェースプレート 4 支持枠 5 スペーサ 5a 絶縁性基材 5b 島状炭素膜(除電性薄膜) 6 ガラス基板 7 蛍光膜 8 メタルバック 10 外囲器 11 絶縁性基板 12 X方向配線 13 Y方向配線 14 層間絶縁層 15 電子放出素子 18 電子放出形成用薄膜(電子放出部を含む薄膜) 20 マスク 20a 開口 21 Cr膜 23 電子放出部 30,32 電流計 31,33 電源 34 アノード電極 1701 表示パネル 1702 走査回路 1703 制御回路 1704 シフトレジスタ 1705 ラインメモリ 1706 同期信号分離回路 1707 変調信号発生器 500 ディスプレイパネル 501 駆動回路 502 ディスプレイパネルコントローラ 503 マルチプレクサ 504 デコーダ 505 入出力インターフェース回路 506 CPU 507 画像生成回路 508,509,510 画像メモリインターフェー
ス回路 511 画像入力インターフェース回路 512,513 TV信号受信回路 514 入力部 3001 絶縁性基板 3002 電子放出部形成用薄膜 3003 電子放出部 3004 電子放出部を含む薄膜
REFERENCE SIGNS LIST 1 electron source 2 rear plate 3 face plate 4 support frame 5 spacer 5 a insulating base material 5 b island-like carbon film (static thin film) 6 glass substrate 7 fluorescent film 8 metal back 10 envelope 11 insulating substrate 12 X-directional wiring DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Y direction wiring 14 Interlayer insulating layer 15 Electron emission element 18 Thin film for electron emission formation (thin film including an electron emission part) 20 Mask 20a Opening 21 Cr film 23 Electron emission part 30, 32 Ammeter 31, 33 Power supply 34 Anode electrode 1701 Display panel 1702 Scanning circuit 1703 Control circuit 1704 Shift register 1705 Line memory 1706 Synchronous signal separation circuit 1707 Modulation signal generator 500 Display panel 501 Drive circuit 502 Display panel controller 503 Multiplexer 504 Decoder 505 Input / output interface Face circuit 506 CPU 507 Image generation circuit 508, 509, 510 Image memory interface circuit 511 Image input interface circuit 512, 513 TV signal receiving circuit 514 Input section 3001 Insulating substrate 3002 Thin film for forming electron emission section 3003 Electron emission section 3004 Electron emission Thin film containing part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01J 31/12 H01J 31/12 C ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01J 31/12 H01J 31/12 C

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空容器内に、少なくとも、複数の電子
放出素子を有する電子源と、前記真空容器を支持するス
ペーサを有する電子線発生装置において、 前記スペーサは、絶縁性基材の表面に、除電性物質から
なる除電性薄膜を被覆したものであることを特徴とする
電子線発生装置。
1. An electron beam generator having at least an electron source having a plurality of electron-emitting devices in a vacuum vessel and a spacer supporting the vacuum vessel, wherein the spacer is provided on a surface of an insulating base material. An electron beam generator characterized by being coated with a static elimination thin film made of a static elimination substance.
【請求項2】 前記除電性薄膜は、前記真空容器の外部
に、電気的に接続されていることを特徴とする請求項1
記載の電子線発生装置。
2. The device according to claim 1, wherein the static elimination thin film is electrically connected to the outside of the vacuum vessel.
An electron beam generator according to claim 1.
【請求項3】 複数の冷陰極型の電子放出素子を有する
電子源と、前記電子源に対向配置され前記電子源より放
出された電子に作用する電極と、前記電子源と前記電極
間に配置されたスペーサとを有する電子線発生装置にお
いて、 前記スペーサは、絶縁性基材の表面に除電性薄膜を有
し、該除電性薄膜が、前記電子源及び/又は前記電極に
対して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。
3. An electron source having a plurality of cold-cathode-type electron-emitting devices, an electrode disposed opposite to the electron source and acting on electrons emitted from the electron source, and disposed between the electron source and the electrode. In the electron beam generator having a spacer, the spacer has a static elimination thin film on a surface of an insulating substrate, and the static elimination thin film is electrically connected to the electron source and / or the electrode. An electron beam generator characterized by being connected.
【請求項4】 前記除電性薄膜は、離散的に島状に前記
スペーサの表面に形成されていることを特徴とする請求
項1〜3のいずれかに記載の電子線発生装置。
4. The electron beam generator according to claim 1, wherein the charge eliminating thin film is formed discretely on the surface of the spacer in an island shape.
【請求項5】 前記除電性薄膜は、炭素薄膜が離散的に
島状に前記スペーサの表面に形成されていることを特徴
とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子線発生装
置。
5. The electron beam generator according to claim 1, wherein the charge eliminating thin film is formed by discretely forming a carbon thin film on the surface of the spacer.
【請求項6】 前記除電性薄膜は、炭素を主成分とし、
アモルファス炭素、グラファイト、フラーレン、ダイア
モンドのいずれかあるいは混合物が用いられる、ことを
特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の電子線発生
装置。
6. The static elimination thin film contains carbon as a main component,
The electron beam generator according to any one of claims 1 to 5, wherein any one or a mixture of amorphous carbon, graphite, fullerene, and diamond is used.
【請求項7】 前記除電性薄膜は、109 〜1011[Ω
/□]の表面抵抗値を有することを特徴とする請求項1
〜6のいずれかに記載の電子線発生装置。
7. The antistatic film according to claim 7, wherein said thin film has a resistance of 10 9 to 10 11 [Ω].
/ □].
An electron beam generator according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 前記絶縁性基材は、ガラス或いは耐熱性
高分子部材であることを特徴とする請求項1〜7のいず
れかに記載の電子線発生装置。
8. The electron beam generator according to claim 1, wherein the insulating substrate is glass or a heat-resistant polymer member.
【請求項9】 前記スペーサは、前記電子源と前記電極
間において直立した表面を有し、前記電子源及び前記電
極の法線方向に対して、その断面形状が一様であること
を特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の電子線発
生装置。
9. The method according to claim 1, wherein the spacer has an upright surface between the electron source and the electrode, and has a uniform cross-sectional shape with respect to a normal direction of the electron source and the electrode. The electron beam generator according to claim 1.
【請求項10】 前記スペーサは、平板或いは柱状であ
ることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の電
子線発生装置。
10. The electron beam generator according to claim 1, wherein the spacer has a shape of a flat plate or a column.
【請求項11】 前記電子放出素子は、対向する一対の
素子電極と前記素子電極間に跨る電子放出部を含む薄膜
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
徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の電子線発生
装置。
11. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device including a pair of device electrodes facing each other and a thin film including an electron-emitting portion extending between the device electrodes. The electron beam generator according to any one of 1 to 10.
【請求項12】 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
記行方向配線及び前記列方向配線と、前記各電子放出素
子の前記一対の素子電極とをそれぞれ結線することで、
絶縁性基板上に前記複数の電子放出素子を行列状に配列
したことを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載
の電子線発生装置。
12. The electron source, wherein a plurality of row-direction wirings and a plurality of column-direction wirings are arranged via an insulating layer, and wherein the row-direction wirings and the column-direction wirings and a plurality of electron-emitting devices are provided. By respectively connecting the pair of element electrodes,
The electron beam generator according to any one of claims 1 to 11, wherein the plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix on an insulating substrate.
【請求項13】 前記電子源は、複数の行方向配線が配
置されており、前記各電子放出素子の前記一対の素子電
極は、前記複数の行方向配線のうち一対の行方向配線と
それぞれ結線することで、絶縁性基板上に前記複数の電
子放出素子を行列状に配列したことを特徴とする請求項
1〜11のいずれかに記載の電子線発生装置。
13. The electron source, wherein a plurality of row-direction wirings are arranged, and the pair of element electrodes of each of the electron-emitting devices are connected to a pair of row-direction wirings of the plurality of row-direction wirings. The electron beam generator according to claim 1, wherein the plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix on an insulating substrate.
【請求項14】 前記除電性薄膜は、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
徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の電子線発生
装置。
14. The electron beam generator according to claim 1, wherein the charge eliminating thin film is electrically connected to the row wiring or the column wiring.
【請求項15】 前記除電性薄膜は、前記電子源側では
1本の配線上に電気的に接続され、前記スペーサは、前
記行方向配線上または列方向配線上に設置されているこ
とを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の電子
線発生装置。
15. The charge removing thin film is electrically connected to one wiring on the electron source side, and the spacer is provided on the row wiring or the column wiring. The electron beam generator according to any one of claims 1 to 14.
【請求項16】 前記スペーサは、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交配置された平板
状をなすことを特徴とする請求項1〜15のいずれかに
記載の電子線発生装置。
16. The electron beam generator according to claim 1, wherein the spacer has a flat plate shape arranged in parallel or orthogonal to the row wiring or the column wiring. .
【請求項17】 前記各電子放出素子の前記一対の素子
電極は、前記スペーサと平行な方向に対向配置されてい
ることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の
電子線発生装置。
17. The electron beam generator according to claim 1, wherein the pair of device electrodes of each of the electron-emitting devices are arranged to face each other in a direction parallel to the spacer. .
【請求項18】 真空雰囲気を維持する外囲器の支持枠
或いは前記外囲器内に設置された支持部材は、前記絶縁
性基材に除電性薄膜を形成したものであることを特徴と
する請求項1〜17のいずれかに記載の電子線発生装
置。
18. A support frame of an envelope for maintaining a vacuum atmosphere or a support member installed in the envelope is formed by forming a static elimination thin film on the insulating base material. The electron beam generator according to claim 1.
【請求項19】 複数の冷陰極型の電子放出素子を有す
る電子源と、前記電子源に対向配置され前記電子源より
放出された電子に作用する電極と、前記電子線と前記電
極間を外部から隔絶するケース部材とを有する電子線発
生装置において、 前記ケース部材は、その内側表面に除電性薄膜を有し、
前記除電性薄膜が前記電子源及び/または前記電極に対
して電気的に接続されていることを特徴とする請求項1
〜18のいずれかに記載の電子線発生装置。
19. An electron source having a plurality of cold-cathode-type electron-emitting devices, an electrode disposed opposite to the electron source and acting on electrons emitted from the electron source, and an external space between the electron beam and the electrode. An electron beam generator having a case member that is isolated from the case member, wherein the case member has a static elimination thin film on its inner surface,
The said static elimination thin film is electrically connected with the said electron source and / or the said electrode.
19. The electron beam generator according to any one of claims 18 to 18.
【請求項20】 請求項1〜19のいずれかに記載の電
子線発生装置と、 該電子線発生装置から放出される電子の照射によって発
光する発光部と、を有することを特徴とする画像形成装
置。
20. An image forming apparatus, comprising: the electron beam generator according to claim 1; and a light emitting unit that emits light when irradiated with electrons emitted from the electron beam generator. apparatus.
【請求項21】 複数の冷陰極型の電子放出素子を有す
る電子源と、前記電子源に対向配置され前記電子源より
放出された電子に作用する少なくとも1つの電極と、前
記電極を挟んで前記電子源に対向配置された画像形成部
材と、前記電子源と前記電極間或いは前記電極と前記画
像形成部材間或いは前記電極間に配置されたスペーサと
を有し、前記電子源から放出された電子によって画像を
形成する画像形成装置において、 前記スペーサは、絶縁性基材の表面に除電性薄膜を有
し、該除電性薄膜が、外部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。
21. An electron source having a plurality of cold-cathode type electron-emitting devices, at least one electrode disposed opposite to the electron source and acting on electrons emitted from the electron source, and An image forming member disposed to face the electron source; and a spacer disposed between the electron source and the electrode, or between the electrode and the image forming member, or between the electrodes, and an electron emitted from the electron source. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the spacer has a static elimination thin film on a surface of an insulating substrate, and the static elimination thin film is electrically connected to the outside. apparatus.
【請求項22】 前記除電性薄膜は、前記スペーサと、
電子が発生される密閉隔壁室の当接点において、 前記隔壁近傍に設けられた所定の導体と電気的に導通す
るように、該薄膜が前記スペーサの端部にまで延ばされ
て形成されていることを特徴とする請求項20又は21
に記載の画像形成装置。
22. The static elimination thin film, comprising: the spacer;
At the contact point of the sealed partition chamber where electrons are generated, the thin film is formed to extend to the end of the spacer so as to be electrically connected to a predetermined conductor provided near the partition. 22. The method according to claim 20, wherein
An image forming apparatus according to claim 1.
【請求項23】 前記除電性薄膜としての島状炭素膜を
有し、該炭素膜のシート抵抗値は、1×105 〜9×1
12Ω/□の範囲であることを特徴とする請求項20〜
22に記載の画像形成装置。
23. An island-like carbon film as the charge-removing thin film, wherein the carbon film has a sheet resistance of 1 × 10 5 to 9 × 1.
21. The range of 0 12 Ω / □.
23. The image forming apparatus according to 22.
【請求項24】 前記除電性薄膜としての島状炭素膜を
有し、該炭素膜の膜厚は、0.5〜10nmであること
を特徴とする請求項20〜23のいずれかに記載の画像
形成装置。
24. The method according to claim 20, further comprising an island-like carbon film as the charge removing thin film, wherein the thickness of the carbon film is 0.5 to 10 nm. Image forming device.
【請求項25】 前記除電性薄膜の材料は、炭素を主成
分とし、アモルファス炭素、グラファイト、フラーレ
ン、ダイアモンドのいずれかあるいは混合物が用いられ
る、ことを特徴とする請求項20〜24のいずれかに記
載の画像形成装置。
25. The material according to claim 20, wherein the material of the static elimination thin film has carbon as a main component, and any one or a mixture of amorphous carbon, graphite, fullerene, and diamond is used. The image forming apparatus as described in the above.
【請求項26】 請求項20〜25のいずれかに記載の
画像形成装置において、 予め、スペーサ中に包含された除電性物質源から、除電
性薄膜を形成する工程を有することを特徴とする画像形
成装置の作製方法。
26. The image forming apparatus according to claim 20, further comprising a step of previously forming a charge-removing thin film from a charge-removing substance source contained in the spacer. Method for manufacturing a forming apparatus.
【請求項27】 請求項26に記載の画像形成装置の作
製方法において、 前記除電性物質の被覆工程が、電圧印加工程によって行
われることを特徴とする画像形成装置の作製方法。
27. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 26, wherein the step of coating the charge removing substance is performed by a voltage applying step.
【請求項28】 請求項26に記載の画像形成装置の作
製方法において、 前記除電性物質の被覆工程が、加熱工程によって行われ
ることを特徴とする画像形成装置の作製方法。
28. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 26, wherein the step of coating the charge removing substance is performed by a heating step.
【請求項29】 請求項26に記載の画像形成装置の作
製方法において、 予め、リアプレートまたは前記スペーサ内に、炭素源を
仕込んでおき、加熱または電圧印加により、炭素をスペ
ーサ上に被覆させることを特徴とする画像形成装置の作
製方法。
29. The method for manufacturing an image forming apparatus according to claim 26, wherein a carbon source is previously charged in a rear plate or the spacer, and carbon is coated on the spacer by heating or applying a voltage. A method for manufacturing an image forming apparatus, comprising:
【請求項30】 請求項26〜29のいずれかに記載の
スペーサの基体が、ガラス或いは耐熱性高分子部材であ
ることを特徴とする画像形成装置の作製方法。
30. A method for manufacturing an image forming apparatus, wherein the base of the spacer according to claim 26 is glass or a heat-resistant polymer member.
【請求項31】 請求項26〜29のいずれかに記載の
画像形成装置において、 前記スペーサ表面の島状炭素膜の作製は、グラファイト
ターゲットをスパッタリングすることにより作製するこ
とを特徴とする画像形成装置の作製方法。
31. The image forming apparatus according to claim 26, wherein the island-shaped carbon film on the surface of the spacer is formed by sputtering a graphite target. Method of manufacturing.
【請求項32】 請求項26〜29のいずれかに記載の
画像形成装置において、 前記スペーサ表面の島状炭素膜の作製は、無定形炭素
を、電子ビームを用いたイオンプレーティング法により
成膜することを特徴とする画像形成装置の作製方法。
32. The image forming apparatus according to claim 26, wherein the island-like carbon film on the surface of the spacer is formed by depositing amorphous carbon by an ion plating method using an electron beam. A method for manufacturing an image forming apparatus.
【請求項33】 請求項26〜29のいずれかに記載の
画像形成装置において、 前記スペーサ表面の島状炭素膜の作製は、油脂をスプレ
ー法を用いて前記スペーサに塗布し、水素還元雰囲気中
で焼成することにより作製することを特徴とする画像形
成装置の作製方法。
33. The image forming apparatus according to claim 26, wherein the island-like carbon film on the surface of the spacer is formed by applying an oil or fat to the spacer using a spray method, A method for manufacturing an image forming apparatus, wherein the method is performed by baking.
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