JP2000251708A

JP2000251708A - 電子線装置用スペーサの製造方法、電子線装置用スペーサ、及び該スペーサを備えた電子線装置

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Publication number: JP2000251708A
Application number: JP11048890A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ito; 靖浩伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】真空減圧装置を必要とせずに、低抵抗膜を付
与した耐大気圧構造としてのスペーサを容易に、かつ安
価に作製する。【解決手段】真空容器を構成するフェースプレート１
７及びリアプレート１５にはそれぞれ、メタルバック１
９が形成された蛍光膜１８と、電子放出素子が形成され
た基板１１とが設けられる。メタルバック１９と基板１
１との間には、耐大気圧構造としてスペーサ２０が設置
される。スペーサ２０は、表面に高抵抗膜２２が形成さ
れた絶縁性基体２１の、メタルバック１９及び基板１１
との接合部に低抵抗膜２５を形成したものである。低抵
抗膜２５は、シート抵抗値が絶縁性基体２１のシート抵
抗値よりも低く、印刷法によって形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空容器内に設け
られた電子源とその電子源から放出された電子を制御す
る電極を備えた電子被照射部材とを有する電子線装置に
関し、特に、真空容器の耐大気圧構造として電子源と電
極との間に設置されるスペーサ、及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子放出素子として熱陰極素
子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰
極素子では、例えば表面伝導型放出素子や、電界放出型
素子（以下ＦＥ型と記す）や、金属／絶縁層／金属型放
出素子（以下ＭＩＭ型と記す）、などが知られている。

【０００３】表面伝導型放出素子としては、例えば、M.
I. Elinson, Radio Eng. ElectronPhys., 10, 1290(19
65)や、後述する他の例が知られている。

【０００４】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎ
Ｏ₂薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によるもの［G.
Dittmer: "Thin Solid Films", 9, 317(1972)］や、Ｉ
ｎ₂Ｏ₃／ＳｎＯ₂薄膜によるもの［M. Hartwell and C.
G. Fonstad: "IEEE Trans. ED Conf.", 519(1975)］
や、カーボン薄膜によるもの［荒木久他：真空、第２
６巻、第１号、２２（１９８３）］等が報告されてい
る。

【０００５】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図３３に前述のM. Hartwellらによ
る素子の平面図を示す。同図において、基板３００１に
は、金属酸化物よりなる導電性薄膜３００４が、Ｈ型形
の平面形状に、スパッタで形成されている。導電性薄膜
３００４には、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電
処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成され
る。図中の間隔Ｌは、０．５〜１［ｍｍ］，幅Ｗは、
０．１［ｍｍ］に設定されている。尚、図示の便宜か
ら、電子放出部３００５は導電性薄膜３００４の中央に
矩形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実
際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけ
ではない。

【０００６】M. Hartwellらによる素子をはじめとして
上述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う
前に導電性薄膜３００４に通電フォーミングと呼ばれる
通電処理を施すことにより電子放出部３００５を形成す
るのが一般的であった。即ち、通電フォーミングとは、
導電性薄膜３００４の両端に一定の直流電圧、もしく
は、例えば１Ｖ／分程度の非常にゆっくりとしたレート
で昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄膜３０
０４を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質せしめ、
電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００５を形成する
ことである。尚、局所的に破壊もしくは変形もしくは変
質した導電性薄膜３００４の一部には亀裂が発生する。
この通電フォーミング後に導電性薄膜３００４に適宜の
電圧を印加した場合には、亀裂付近において電子放出が
行われる。

【０００７】ＦＥ型の例としては、例えば、W. P. Dyke
& W. W. Dolan, "Field emission", Advance in Elect
ron Physics, 8, 89(1956)や、或は、C. A. Spindt, "P
hysical properties of thin-film field emission cat
hodes with molybdenium cones", J. Appl. Phys., 47,
5248 (1976)などが知られている。

【０００８】このＦＥ型の素子構成の典型的な例とし
て、図３４に前述のC. A. Spindtらによる素子の断面図
を示す。同図において、３０１０は基板で、３０１１は
導電材料よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッタコ
ーン、３０１３は絶縁層、３０１４はゲート電極であ
る。本素子は、エミッタコーン３０１２とゲート電極３
０１４の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッ
タコーン３０１２の先端部より電界放出を起こさせるも
のである。

【０００９】また、ＦＥ型の他の素子構成として、図３
４のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ
平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。

【００１０】また、ＭＩＭ型の例としては、例えば、C.
A. Mead, "Operation of tunnel-emission Devices",
J. Appl. Phys., 32, 646(1961)などが知られている。

【００１１】ＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図３５
に示す。同図は断面図であり、図において、３０２０は
基板で、３０２１は金属よりなる下電極、３０２２は厚
さ１００Å程度の薄い絶縁層、３０２３は厚さ８０〜３
００Å程度の金属よりなる上電極である。ＭＩＭ型にお
いては、上電極３０２３と下電極３０２１の間に適宜の
電圧を印加することにより、上電極３０２３の表面より
電子放出を起こさせるものである。

【００１２】上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較し
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
タを必要としない。従って、熱陰極素子よりも構造が単
純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上
に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融な
どの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒータの
加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、
冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もあ
る。

【００１３】このため、冷陰極素子を応用するための研
究が盛んに行われてきている。

【００１４】例えば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素
子の中でも特に構造が単純で製造も容易であることか
ら、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点があ
る。そこで、例えば本願出願人による特開昭６４−３１
３３２号公報において開示されるように、多数の素子を
配列して駆動するための方法が研究されている。

【００１５】また、表面伝導型放出素子の応用について
は、例えば画像表示装置、画像記録装置などの画像形成
装置や、荷電ビーム源等の電子線装置が研究されてい
る。

【００１６】特に、画像表示装置への応用としては、例
えば本願出願人による米国特許５，０６６，８８３号や
特開平２−２５７５５１号公報や特開平４−２８１３７
号公報において開示されているように、表面伝導型放出
素子と電子の衝突により発光する蛍光体とを組み合わせ
て用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導型放
出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置
は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が
期待されている。例えば、近年普及してきた液晶表示装
置と比較しても自発光型であるためバックライトを必要
としない点や、視野角が広い点が優れているといえる。

【００１７】また、ＦＥ型を多数個ならべて駆動する方
法は、例えば本願出願人による米国特許４，９０４，８
９５号に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置
に応用した例として、例えば、R. Mayerらにより報告さ
れた平板型の表示装置が知られている［R. Meyer: "Rec
ent Development on Microtips Display at LETI", Tec
h. Digest of 4th Int. Vacuum Microelectronics Con
f., Nagahama, pp.6〜9(1991)］。

【００１８】また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、例えば本願出願人による特開平３−
５５７３８号公報に開示されている。

【００１９】上記のような電子放出素子を用いた画像形
成装置のうちで、奥行きの薄い平面型表示装置は省スペ
ースかつ軽量であることから、ブラウン管型の表示装置
に置き換わるものとして注目されている。

【００２０】図３６は、平面型の画像表示装置をなす表
示パネル部の一例を示す斜視図であり、内部構造を示す
ためにパネルの一部を切り欠いて示している。図中、３
１１５はリアプレート、３１１６は側壁、３１１７はフ
ェースプレートであり、リアプレート３１１５、側壁３
１１６およびフュースプレート３１１７により、表示パ
ネルの内部を真空に維持するための外囲器（気密容器）
を形成している。

【００２１】リアプレート３１１５には基板３１１１が
固定されているが、この基板３１１１上には冷陰極素子
３１１２が、Ｎ×Ｍ個マトリックス状に形成されてい
る。（Ｎ、Ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表
示画素数に応じて適宜設定される。）また、前記Ｎ×Ｍ
個の冷陰極素子３１１２は、図３６に示すとおり、Ｍ本
の行方向配線３１１３とＮ本の列方向配線３１１４によ
り配線されている。これら基板３１１１、冷陰極素子３
１１２、行方向配線３１１３および列方向配線３１１４
によって構成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。
また、行方向配線３１１３と列方向配線３１１４の少な
くとも交差する部分には、両配線間に絶縁層(不図示)が
形成されており、電気的な絶縁が保たれている。

【００２２】フェースプレート３１１７の下面には、蛍
光体からなる蛍光膜３１１８が形成されており、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体（不図
示）が塗り分けられている。また、蛍光膜３１１８をな
す上記各色蛍光体の間には黒色体（不図示）が設けてあ
り、さらに蛍光膜３１１８のリアプレート３１１５側の
面には、Ａｌ等からなるメタルバック３１１９が形成さ
れている。

【００２３】Ｄx1〜ＤxMおよびＤy1〜ＤyNおよびＨｖ
は、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接
続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。
Ｄx1〜ＤxMはマルチ電子ビーム源の行方向配線３１１３
と、Ｄy1〜ＤyNはマルチ電子ビーム源の列方向配線３１
１４と、Ｈｖはメタルバック３１１９と各々電気的に接
続している。

【００２４】また、上記気密容器の内部は１０^-6Ｔｏｒ
ｒ程度の真空に保持されており、画像表示装置の表示面
積が大きくなるにしたがい、気密容器内部と外部の気圧
差によるリアプレート３１１５およびフェースプレート
３１１７の変形あるいは破壊を防止する手段が必要とな
る。リアプレート３１１５およびフェースプレート３１
１６を厚くすることによる方法は、画像表示装置の重量
を増加させるのみならず、斜め方向から見たときに画像
のゆがみや視差を生ずる。これに対し、図３６において
は、比較的薄いガラス板からなり大気圧を支えるための
構造支持体（スペーサあるいはリブと呼ばれる）３１２
０が設けられている。このようにして、マルチビーム電
子源が形成された基板３１１１と蛍光膜３１１８が形成
されたフェースプレート３１１６間は通常サブミリない
し数ミリに保たれ、前述したように気密容器内部は高真
空に保持されている。

【００２５】以上説明した表示パネルを用いた画像表示
装置は、容器外端子Ｄx1〜ＤxM、Ｄy1〜ＤyNを通じて各
冷陰極素子３１１２に電圧を印加すると、各冷陰極素子
３１１２から電子が放出される。それと同時にメタルバ
ック３１１９に容器外端子Ｈｖを通じて数百［Ｖ］〜数
［ｋＶ］の高圧を印加して、上記放出された電子を加速
し、フェースプレート３１１７の内面に衝突させる。こ
れにより、蛍光膜３１１８をなす各色の蛍光体が励起さ
れて発光し、画像が表示される。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明した表示パネルにおいては、以下のような問題点があ
った。

【００２７】第１に、スペーサ近傍の電子放出素子から
放出された電子の一部がスペーサに当たることにより、
或は放出された電子の作用によりイオン化したイオンが
スペーサに付着することにより、スペーサの帯電を引き
起こすおそれがある。このスペーサの帯電により、電子
放出素子から放出された電子はその軌道を曲げられ、フ
ェースプレートに設けられた蛍光体上の正規な位置とは
異なる場所に到達し、スペーサ近傍の画像がゆがんで表
示されてしまう。

【００２８】第２に、電子放出素子から放出された電子
を加速するために、電子源基板とフェースプレートとの
間には数百Ｖ以上の高電圧（即ち、１ｋＶ／ｍｍ以上の
高電界）が印加されるため、スペーサの表面での沿面放
電が懸念される。特に上記のようにスペーサが帯電して
いる場合は、放電が誘発されるおそれがある。

【００２９】この問題点を解決するために、スペーサに
微小電流が流れるようにして帯電を除去する提案がなさ
れている（特開昭５７−１１８３５５号公報、特開昭６
１−１２４０３１号公報）。そこでは絶縁性のスペーサ
の表面に帯電防止膜として高抵抗薄膜を形成することに
よりスペーサ表面に微小電流が流れるようにしている。
ここで用いられている帯電防止膜は酸化スズ、或は酸化
スズと酸化インジウム混晶薄膜や金属膜である。

【００３０】また、画像の種類によっては、電子放出の
デューティの大きい場合、高低抗薄膜により帯電を除去
する方法だけでは画像のゆがみの低減が不十分であるこ
とがあった。この問題は、高低抗薄膜が形成されたスペ
ーサと上下基板、即ち、フェースプレート（以下ＦＰ）
およびリアプレート（以下ＲＰ）との間の電気的接合が
不十分であり、その接合部付近に帯電が集中することが
要因として考えられる。この点を解決する提案として、
特開平８−１８０８２１号公報等のように、スペーサの
底面とＦＰ側およびＲＰ側から１００〜１０００μm程
度の範囲までを白金などの金属、又は高低抗薄膜等の導
電率の高い材料を成膜することにより、上下基板との電
気的コンタクトを確保することが提案されている。

【００３１】これらの低抵抗膜の成膜法として、スパッ
タ成膜、抵抗加熱蒸着等の気相成膜手法によるメタライ
ゼーションが一般的であった。これらは実験上、均一な
混合薄膜の材料組成設計が簡便に行えるという理由等に
より用いられてきた。しかしながら、このような手法は
真空減圧工程を必要とし、バッチ処理のタクトタイムが
かかること、成膜のための装置コストが大きいこと、原
料の利用効率が低いことなどの理由から、大量生産時に
コストの点で大きな問題となる。従って、これらの低抵
抗膜を、簡便で安価に、かつ一度に大量に作成できる作
成プロセスが要求されていた。

【００３２】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、真空減圧装置を必要とせずに、低抵抗膜を付与した
スペーサを容易に、かつ安価に作製可能な電子源装置、
およびその製造方法等を提供することを目的とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電子線装置用スペーサの製造方法は、空容
器内に設けられた、電子放出素子を備えた電子源と、該
電子源から放出された電子を制御する電極を備えた電子
被照射部材と、を有する電子線装置の耐大気圧構造とし
て、前記電子源と前記電極との間に設置されるスペーサ
の製造方法であって、前記スペーサの基体である絶縁性
部材の、前記電子源側の端部及び前記電極側の端部の少
なくとも一方に、前記絶縁性部材よりもシート抵抗値が
低い低抵抗膜を印刷法により形成する印刷工程を有す
る。

【００３４】上記のように電子源と電子被照射部材とが
対向配置された電子線装置においては、真空容器の耐大
気圧構造として、電子源と電子被照射部材との間にスペ
ーサが設置される。電子源から放出された電子を制御す
るために、電子被照射部材の電極と電子源との間に高電
圧が印加されるので、スペーサは、この高電圧に耐える
だけの絶縁性を有しており、このため、電子放出に伴っ
てスペーサの表面が帯電してくる。従って、スペーサの
基体である絶縁性部材の、電子源側の端部及び電極側の
端部の少なくとも一方に、この絶縁性部材よりもシート
抵抗値が低い低抵抗膜を設けることで、スペーサの表面
に発生した電荷が速やかに除去され、またそれに伴い、
電子源と電子被照射部材との間の電位分布に影響を与え
るスペーサ表面の電位分布が均一化され、結果的に電子
放出軌道が安定する。

【００３５】本発明では、上記低抵抗膜の形成を印刷法
により行っている。印刷法により低抵抗膜を形成するこ
とで、真空減圧工程を必要とせず簡易かつ安定的に低抵
抗膜が形成可能であり、しかも、低抵抗膜の原料の利用
効率が高いものとなる。

【００３６】低抵抗膜を形成する絶縁性部材は、加工工
程を経て、電子源と電極との間隔に応じた所望の形状に
加工することができる。この加工工程は、低抵抗膜を形
成する印刷工程の後に行ってもよいし、前に行ってもよ
い。加工工程を印刷工程の後に行う場合には、絶縁性部
材の加工を切断によって行うことができる。この切断
は、電子源または電極と固定される当接面を形成するた
めに行ってもよく、この場合は、切断工程の後に、切断
によって形成された当接面に更に低抵抗膜を形成しても
よい。この当接面への低抵抗膜の形成方法としては、浸
漬転写法や回転転写法が挙げられる。一方、加工工程を
印刷工程の前に行う場合には、加熱延伸法によって絶縁
性部材を所望の形状に加工することができる。

【００３７】低抵抗膜の形成に用いられる印刷法として
は、代表的なものとしてスクリーン印刷法やオフセット
印刷法が挙げられる。さらに、印刷工程の前に、上記当
接面とこの当接面と隣接する側面との間を鈍角または曲
面に加工するエッジ処理工程を有するものとすることも
できる。これにより、絶縁性部材の側面との当接面とを
跨ぐような印刷領域が形成されるので、当接面にも低抵
抗膜を形成する場合の印刷工程数が少なくてすむ。

【００３８】また本発明は、上記の電子線装置の耐大気
圧構造として用いられるスペーサを提供するものであ
る。本発明のスペーサは、真空容器内に設けられた、電
子放出素子を備えた電子源と、該電子源から放出された
電子を制御する電極を備えた電子被照射部材と、を有す
る電子線装置の耐大気圧構造として、前記電子源と前記
電極との間に設置されるスペーサであって、上記本発明
のいずれか一つの製造方法によって製造されたものであ
る。

【００３９】これにより、安価で、かつ、電子放出素子
から放出される電子の軌道に影響を与えにくいスペーサ
が得られる。

【００４０】さらに本発明は、上記本発明のスペーサを
備えた電子線装置をも提供するものである。すなわち本
発明の電子線装置は、真空容器内に設けられた、電子放
出素子を備えた電子源と、該電子源から放出された電子
を制御する電極を備えた電子被照射部材と、を有する電
子線装置において、前記真空容器の耐大気圧構造とし
て、上記本発明のスペーサが前記電子源と前記電極との
間に設置されていることを特徴とする。

【００４１】これにより、安価で、かつ、電子放出素子
から放出された電子の軌道のずれも少なく、また、スペ
ーサ付近の耐電圧も良好な電子線装置が得られる。

【００４２】電子源に設けられる電子放出素子として
は、冷陰極素子、その中でも特に、対向配置された対の
素子電極と、この素子電極と電気的に接続され素子電極
間に電子放出部が形成された導電膜とを有する表面伝導
型電子放出素子が好ましい。また、電子被照射部材とし
て、電子放出素子から放出された電子が照射されること
で画像を形成する画像形成部材を用いることで、画像形
成装置として機能する。さらに、この画像形成部材を、
電子放出素子から放出された電子が衝突することにより
発行する蛍光体を含む蛍光膜とすることにより、画像表
示装置として機能する。

【００４３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を説明する前
に、本発明の実施形態の特徴について説明する。

【００４４】本実施形態は、真空容器を含む電子線装置
の応用である表示装置等の画像形成装置に関するもの
で、特に、真空容器内に耐大気圧構造として設置される
スペーサの、電子放出素子を備えた電子源及び電子源か
ら放出された電子を制御する電極を備えた電子被照射部
材との間の、適切な電気的接合と電子軌道の最適化制御
を実現するものである。

【００４５】以下に、本発明の実施形態について図面を
参照して詳細に説明する。

【００４６】（表示パネルの構成と製造法）ここでは、
本発明を適用した画像表示装置の表示パネルの構成と製
造法について具体的な例を示して説明する。

【００４７】図１は、本発明を適用した画像表示装置の
表示パネルの一実施形態の外観斜視図であり、その内部
構造を示すために表示パネルの一部を切り欠いて示して
いる。

【００４８】図中、１５はリアプレート、１６は側壁、
１７はフェースプレートであり、これらリアプレート１
５、側壁１６及びフェースプレート１７により、表示パ
ネルの内部を真空に維持するための外囲器（気密容器）
を形成している。この気密容器を組み立てるにあたって
は、各部材の接合部に十分な強度と気密性を保持させる
ために封着する必要がある。この封着は、例えばフリッ
トガラスを接合部に塗布し、大気中或は窒素雰囲気中
で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成することに
より達成することができる。また、気密容器の内部は１
０^-6［Ｔｏｒｒ］程度の真空に保持されるので、大気圧
による変形や不意の衝撃などによる気密容器の破損を防
止する目的で、耐大気圧構造体としてスペーサ２０が設
けられている。

【００４９】ところで、本発明の画像形成装置に用いら
れる電子源基板は複数の冷陰極素子を基板上に配列する
ことにより形成される。冷陰極素子の配列の方式には、
冷陰極素子を並列に配置し、個々の素子の両端を配線で
接続するはしご型配置（以下、はしご型配置電子源基板
と称する）や、冷陰極素子の一対の素子電極のそれぞれ
Ｘ方向配線、Ｙ方向配線を接続した単純マトリクス配置
（以下、マトリクス型配置電子源基板と称する）が挙げ
られる。なお、はしご型配置電子源基板を有する画像形
成装置には、電子放出素子からの電子の飛翔を制御する
電極である制御電極（グリッド電極）を必要とする。

【００５０】以下に、上記のリアプレート１５、フェー
スプレート１７及びスペーサ２０の概略について説明す
る。

【００５１】まず、リアプレート１５について説明す
る。

【００５２】リアプレート１５の上面には、電子源基板
である基板１１が固定されている。この基板１１上には
冷陰極素子１２がＮ×Ｍ個マトリクス状に形成されてい
る。ここで、これらＮ，Ｍは２以上の正の整数であり、
目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。例え
ば、高品位テレビジョンの表示を目的とした表示装置に
おいては、Ｎ＝３０００，Ｍ＝１０００以上の数を設定
することが望ましい。これらＮ×Ｍ個の冷陰極素子１２
は、M本の行方向配線１３とN本の列方向配線１４により
単純マトリクス配線されている。、ここでは、これら基
板１１及び基板１１上に形成された冷陰極素子１２、各
配線１３，１４によって構成される部分をマルチ電子源
と呼ぶことにする。本実施の形態のマルチ電子源は、冷
陰極素子１２を単純マトリクス配線もしくは、はしご型
配置した電子源であれば、冷陰極素子１２の材料や形
状、或は製法に制限はない。従って、例えば表面伝導型
放出素子やＦＥ型、或はＭＩＭ型などの冷陰極素子を用
いることができる。

【００５３】以下に、冷陰極素子１２として表面伝導型
放出素子（後述）を基板上に配列して単純マトリクス配
線したマルチ電子源の構造について述べる。

【００５４】図２に示すのは、図１の表示パネルに用い
たマルチ電子源の平面図である。基板１１上には、冷陰
極素子１２として、後述する図１６で示すものと同様な
表面伝導型放出素子が配列され、これらの素子は行方向
配線１３と列方向配線１４により単純マトリクス状に配
線されている。少なくとも行方向配線１３と列方向配線
１４の交差する部分の配線間には絶縁層（不図示）が形
成されており、これにより両配線間の絶縁が保たれてい
る。

【００５５】図２のＢ−Ｂ’線に沿った断面を図３に示
す。なお、このような構造のマルチ電子源は、予め基板
１１上に行方向配線１３、列方向配線１４、配線間絶縁
層（不図示）、及び表面伝導型放出素子の素子電極２，
３と導電性薄膜４を形成した後、行方向配線１３及び列
方向配線１４を介して各素子電極２，３に給電して通電
フォーミング処理（後述）と通電活性化処理（後述）を
行うことにより製造した。なお、通電フォーミング処理
及び通電活性化処理により、導電性薄膜４には電子放出
部５及び炭素もしくは炭素化合物からなる薄膜６が形成
されている。これら電子放出部５及び薄膜６については
後で詳述する。

【００５６】尚、本実施形態においては、気密容器のリ
アプレート１５にマルチ電子源の基板１１を固定する構
成としたが、このマルチ電子源の基板１１が十分な強度
を有するものである場合には、気密容器のリアプレート
としてマルチ電子源の基板１１自体を用いてもよい。

【００５７】次に、フェースプレート１７について説明
する。

【００５８】フェースプレート１７は、気密容器の基板
１１と対向する壁面を構成するもので、フェースプレー
ト１７の下面には、蛍光膜１８が形成されている。本実
施形態はカラー表示装置であるため、蛍光膜１８の部分
にはＣＲＴの分野で用いられる赤、緑、青、の３原色の
蛍光体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、例えば
図４に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光体
のストライプの間には黒色導電体１０が設けてある。こ
の黒色導電体１０を設ける目的は、電子の照射位置に多
少のずれがあっても表示色にずれが生じないようにする
ためや、外光の反射を防止して表示コントラストの低下
を防ぐため、電子による蛍光膜のチャージアップを防止
するためなどである。黒色導電体１０には、黒鉛を主成
分として用いたが、上記の目的に適するものであればこ
れ以外の材料を用いても良い。

【００５９】また、３原色の蛍光体の塗り分け方は図４
に示したストライプ状の配列に限られるものではなく、
例えば図５に示すようなデルタ状配列や、図６に示すよ
うなマトリクス状配列であってもよい。なお、モノクロ
ームの表示パネルを作成する場合には、単色の蛍光体材
料を蛍光膜１８に用いればよく、また黒色導電材１０は
必ずしも用いなくともよい。

【００６０】また、蛍光膜１８のリアプレート側の面に
は、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１９を設けて
ある。このメタルバック１９を設けた目的は、蛍光膜１
８が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させ
るためや、負イオンの衝突から蛍光膜１８を保護するた
め、電子加速電圧を印加するための電極として作用させ
るためや、蛍光膜１８を励起した電子の導電路として作
用させるためなどである。このメタルバック１９は、蛍
光膜１８をフェースプレート１７上に形成した後、蛍光
膜表面を平滑化処理し、その上にアルミニウム（Ａｌ）
を真空蒸着する方法により形成した。なお、蛍光膜１８
に低電圧用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバッ
ク１９は用いない。

【００６１】また、本実施形態では用いなかったが、加
速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フ
ェースプレート基板１７と蛍光膜１８との間に、例えば
ＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよい。

【００６２】また、行配線端子Ｄx1〜ＤxM及び列配線端
子Ｄy1〜ＤyN及び高圧端子Ｈｖは、この表示パネルと前
述の各回路等とを電気的に接続するために設けた気密構
造の電気接続用端子である。そして、これら行配線端子
Ｄx1〜ＤxMはマルチ電子源の行方向配線１３と、列配線
端子Ｄy1〜ＤyNはマルチ電子源の列方向配線１４と、ま
た高圧端子Ｈｖはフェースプレート１７のメタルバック
１９と電気的に接続している。

【００６３】また、この気密容器内部を真空に排気する
には、この気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と
真空ポンプとを接続し、気密容器内を１０^-7［Ｔｏｒ
ｒ］程度の真空度まで排気する。その後、排気管を封止
するが、気密容器内の真空度を維持するために、封止の
直前或は封止後に気密容器内の所定の位置にゲッター膜
（不図示）を形成する。このゲッター膜とは、例えばＢ
ａを主成分とするゲッター材料をヒータもしくは高周波
加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、このゲッ
ター膜の吸着作用により気密容器内は１×１０^-5〜１×
１０^-7［Ｔｏｒｒ］の真空度に維持される。

【００６４】次に、図７を参照しつつスペーサ２０につ
いて説明する。

【００６５】図７は図１のＡ−Ａ’線での模式断面図で
あり、各部の符号は図１に対応している。

【００６６】スペーサ２０は絶縁牲基体２１の表面に帯
電防止を目的とした高抵抗膜２２を成膜し、かつフェー
スプレート１７の内側（メタルバック１９等）及び基板
１１の表面（行方向配線１３または列方向配線１４）に
面した当接面２３及び当接面２３に隣接する側面部２４
に低抵抗膜２５を成膜したもので、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、
フェースプレート１７の内側及び基板１１の表面に接合
材２６により固定される。低抵抗膜２５は、スペーサ２
０の基体となる絶縁性基体２１のシート抵抗値よりも低
いシート抵抗値を有し、高抵抗膜２２は、低抵抗膜２５
のシート抵抗値よりも高いシート抵抗値を有する。また
高抵抗膜２２は、絶縁性基体２１の表面のうち、少なく
とも気密容器内の真空中に露出している面に成膜されて
おり、スペーサ２０上の低抵抗膜２５および接合材２６
を介して、フェースプレート１７の内側（メタルバック
１９等）及び基板１１の表面（行方向配線１３または列
方向配線１４）に電気的に接続される。

【００６７】ここで説明される態様においては、スペー
サ２０の形状は薄板状とし、行方向配線１３上に行方向
配線１３と平行に配置され、行方向配線１３に電気的に
接続されている。スペーサ２０としては、基板１１上の
行方向配線１３および列方向配線１４とフェースプレー
ト１７内面のメタルバック１９との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２０の表
面への帯電を防止する程度の導電性を有する必要があ
る。

【００６８】スペーサ２０の絶縁性基体２１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。なお、絶縁性基体２１はその熱膨
張率が気密容器および基板１１を成す部材と近いものが
好ましい。

【００６９】スペーサ２０の高抵抗膜２２には、高電位
側のフェースプレート１７（メタルバック１９等）に印
加される加速電圧Ｖａを帯電防止膜である高抵抗膜２２
の抵抗値Ｒｓで除した電流が流される。そこで、スペー
サ２０の抵抗値Ｒｓは帯電防止及び消費電力から、その
望ましい範囲に設定される。帯電防止の観点から表面抵
抗は１０¹⁴［Ω／□］以下であることが好ましい。更に
は、十分な帯電防止効果を得るためには１０¹³［Ω／
□］以下が好ましい。尚、この表面抵抗の下限はスペー
サ２０の形状とスペーサ２０間に印加される電圧により
左右されるが、１０⁷［Ω／□］以上であることが好ま
しい。

【００７０】絶縁性基体２１上に形成された帯電防止膜
の膜厚ｔは、１０ｎｍ〜１μｍの範囲が望ましい。この
絶縁性基体２１の材料の表面エネルギーおよび基板１１
との密着性や基板１１の温度によっても異なるが、一般
的に１０ｎｍ未満の薄膜は島状に形成され、抵抗が不安
定で再現性に乏しい。一方、膜厚ｔが１μｍを超えると
膜応力が大きくなって膜はがれが生じるおそれが高くな
り、かつ成膜時間が長くなるため生産性が悪い。

【００７１】従って、帯電防止膜の膜厚は５０〜５００
ｎｍであることが望ましい。表面抵抗は、ρ／ｔであ
り、以上に述べた表面抵抗と膜厚ｔとの好ましい範囲か
ら、帯電防止膜の比抵抗ρは１０［Ω・ｃｍ］〜１０¹⁰
［Ω・ｃｍ］が好ましい。更に表面抵抗と膜厚ｔのより
好ましい範囲を実現するためには、ρは１０⁴〜１０
⁸［Ω・ｃｍ］とするのが良い。

【００７２】スペーサ２０は上述したように、その上に
形成した帯電防止膜を電流が流れることにより、或は表
示パネル全体が動作中に発熱することにより、その温度
が上昇する。この帯電防止膜の抵抗温度係数が大きな負
の値であると温度が上昇した時に抵抗値が減少し、スペ
ーサ２０に流れる電流が増加し、更に温度上昇をもたら
す。そして電流は電源の限界を越えるまで増加し続け
る。このような電流の暴走が発生する抵抗温度係数の値
は経験的に負の値で絶対値が１％以上である。即ち、帯
電防止膜の抵抗温度係数は−１％未満であることが望ま
しい。

【００７３】このような帯電防止特性を有する高抵抗膜
２２の材料としては、例えば金属酸化物を用いることが
できる。金属酸化物の中でも、クロム、ニッケル、銅の
酸化物が好ましい材料である。その理由はこれらの酸化
物は二次電子放出効率が比較的小さく、冷陰極素子１２
（図１参照）から放出された電子がスペーサ２０に当た
った場合においても帯電しにくいためと考えられる。金
属酸化物以外にも炭素は二次電子放出効率が小さく好ま
しい材料である。特に、非晶質カーボンは高抵抗である
ため、スペーサ２０の抵抗を所望の値に制御しやすい。

【００７４】帯電防止特性を有する高抵抗膜２２の他の
材料として、アルミニウムと遷移金属合金の窒化物及び
ゲルマニウムと遷移金属合金の窒化物は遷移金属の組成
を調整することにより、良伝導体から絶縁体まで広い範
囲に抵抗値を制御できるので好適な材料である。更には
後述する表示装置の作製工程において抵抗値の変化が少
なく安定な材料である。かつ、その抵抗温度係数が−１
％未満であり、実用的に使いやすい材料である。遷移金
属元素としてはＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｗ等があげられる。

【００７５】合金窒化膜はスパッタ、窒素ガス雰囲気中
での反応性スパッタ、電子ビーム蒸着、イオンプレーテ
ィング、イオンアシスト蒸着法等の薄膜形成手段により
絶縁性部材上に形成される。金属酸化膜も同様の薄膜形
成法で作製することができるが、この場合窒素ガスに代
えて酸素ガスを使用する。その他、ＣＶＤ法、アルコキ
シド塗布法でも金属酸化膜を形成できる。カーボン膜は
蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法で作
製され、特に非晶質カーボンを作製する場合には、成膜
中の雰囲気に水素が含まれるようにするか、成膜ガスに
炭化水素ガスを使用する。

【００７６】スペーサ２０を構成する低抵抗膜２５は、
高抵抗膜２２を高電位側のフェースプレート１７（メタ
ルバック１９等）及び低電位側の基板１１（行方向配線
１３、列方向配線１４等）と電気的に接続するために設
けられたものであり、以下では、中間電極層（低抵抗
膜）という名称も用いる。

【００７７】中間電極層（低抵抗膜）は以下に列挙する
複数の機能を有するものである。

【００７８】高抵抗膜２２をフェースプレート１７及
び基板１１と電気的に接続既に述べたように、高抵抗膜２２はスペーサ２０表面で
の帯電を防止する目的で設けられたものであるが、高抵
抗膜２２をフェースプレート１７（メタルバック１９
等）及び基板１１（行方向配線１３、列方向配線１４
等）と直接或いは接合材２５を介して接続した場合、接
続部界面に大きな接触抵抗が発生し、スペーサ２０の表
面に発生した電荷を速やかに除去できなくなる可能性が
ある。そこで、フェースプレート１７、基板１１及び接
合材２６と接触するスペーサ２０の当接面２３或いは側
面部２４に低抵抗の低抵抗膜２５を設けることにより、
スペーサ２０の表面に発生した電荷を速やかに除去する
ことができるようになる。

【００７９】高抵抗膜２２の電位分布の均一化冷陰極素子１２より放出された電子は、フェースプレー
ト１７と基板１１の間に形成された電位分布に従って電
子軌道を成す。スペーサ２０の近傍で電子軌道に乱れが
生じないようにするためには、高抵抗膜２２の電位分布
を全域に亙って制御する必要がある。高抵抗膜２２をフ
ェースプレート１７（メタルバック１９等）及び基板１
１（行方向配線１３、列方向配線１４等）と直接或いは
接合材２６を介して接続した場合、接続部界面の接触抵
抗のために接続状態のむらが発生し、高抵抗膜２２の電
位分布が所望の値からずれてしまう可能性がある。そこ
で、スペーサ２０がフェースプレート１７及び基板１１
と当接するスペーサ端部（当接面２３或いは側面部２
４）の全長域に低抵抗の低抵抗膜２５を設け、この低抵
抗膜２５に所望の電位を印加することによって、高抵抗
膜２２全体の電位を制御可能となる。

【００８０】放出電子の軌道の制御冷陰極素子１２より放出された電子は、フェースプレー
ト１７と基板１１の間に形成された電位分布に従って電
子軌道を成す。スペーサ２０近傍の冷陰極素子１２から
放出された電子に関しては、スペーサ２０を設置するこ
とに伴う制約（配線、素子位置の変更等）が生じる場合
がある。このような場合、歪みやむらの無い画像を形成
するためには、放出された電子の軌道を制御してフェー
スプレート１７上の所望の位置に電子を照射する必要が
ある。フェースプレート１７及び基板１１と当接する面
の側面部２４に低抵抗の低抵抗膜２５を設けることによ
り、スペーサ２０近傍の電位分布に所望の特性を持た
せ、放出された電子の軌道を制御することが出来る。

【００８１】低抵抗膜２５は、高抵抗膜２２に比べ十分
に低い抵抗値を有する材料を選択すればよく、Ｎｉ，Ｃ
ｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等
の金属、あるいは合金、及びＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ
₂，Ａｇ−ＰｂＯ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、或は、ＳｎＯ₂微粒子をＳｂ等で
ドーピングした導電性微粒子をシリカまたは酸化珪素の
末端をアルキル、アルコキシ、フッ素等で置換したバイ
ンダーに分散させた導電性微粒子分散膜、あるいはＩｎ
₂Ｏ₃−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。

【００８２】接合材２６は、スペーサ２０が行方向配線
１３およびメタルバック１９と電気的に接続するよう
に、導電性をもたせる必要がある。即ち、導電性接着材
や金属粒子や導電性フィラーを添加したフリットガラス
が好適である。

【００８３】以上、高抵抗膜２２及び低抵抗膜２５を設
けたスペーサ２０について説明したが、スペーサ２０の
基体自身が高抵抗膜２２と同等のシート抵抗値を有する
場合には、必ずしも高抵抗膜２２は設けなくてもよい。
また、本実施形態では、図７に示したように、低抵抗膜
２５をフェースプレート１７側の端部及びリアプレート
１５側の端部に設けた例を示したが、上述した低抵抗膜
２５の３つの機能（高抵抗膜２２の電気的接続、高
抵抗膜２２の電位分布均一化、放出電子軌道の制御）
を満たすものであれば、必ずしも両端部に設けなくても
よく、いずれか一方の端部のみに設けてもよい。

【００８４】以上説明した表示パネルを用いた画像表示
装置は、行配線端子Ｄx1〜ＤxM、列配線端子Ｄy1〜ＤyN
を通じて各冷陰極素子１２に電圧を印加すると、冷陰極
素子１２から電子が放出される。それと同時にメタルバ
ック１９に高圧端子Ｈｖを通じて数百［Ｖ］ないし数
［ｋＶ］の高圧を印加して、それら放出された電子をフ
ェースプレート１７方向に加速し、フェースプレート１
７の内面に衝突させる。これにより蛍光膜１８の各色の
蛍光体が励起されて発光し、画像が表示される。通常、
冷陰極素子１２として表面伝導型放出素子を用いた場
合、冷陰極素子１２への印加電圧は１２〜１６［Ｖ］程
度、メタルバック１９と冷陰極素子１２との距離ｄは
０．１［ｍｍ］から８［ｍｍ］程度、メタルバック１９
と冷陰極素子１２間の電圧は０．１［ｋＶ］から１０
［ｋＶ］程度である。

【００８５】以上、本実施形態の表示パネルの基本構成
と製法、及び画像表示装置の概要を説明した。

【００８６】次に、本実施形態の表示パネルに用いたス
ペーサ２０の製造方法、特に低抵抗膜２５の形成方法に
ついて説明する。

【００８７】上述したように、スペーサ２０は、リアプ
レート１５及びフェースプレート１７の変形あるいは破
損を防止する耐大気圧構造としての機能の他に、冷陰極
素子１２から放出された電子の軌道を制御する機能、ス
ペーサ表面での沿面放電を防止する機能（帯電防止機
能）が要求される。これらの機能を満足させるために、
絶縁性基体２１の材料や表面の電気的特性を含めたスペ
ーサ２０の構造、及びその製造方法として、種々の例が
考えられる。特に、低抵抗膜２５は、放出された電子の
軌道を制御する機能を有するので、スペーサ２０の端部
に高精度に形成する必要がある。

【００８８】そこで本発明では、この低抵抗膜２５の形
成を、印刷法によって低抵抗膜２５の材料を塗布し、そ
れを加熱して定着させることによって行っている。

【００８９】印刷法としてはスクリーン印刷やオフセッ
ト印刷を用いることができ、これにより、表示パネル内
の電場を所望の条件に制御する際に必要となる低抵抗膜
２５の加工精度を良好にするとともに、量産性を確保す
ることが可能となる。ここで用いられる印刷装置として
は、所望の低抵抗膜２５を形成できるものであれば特に
限定されず、数μｍ〜数百μｍ程度の範囲で印刷領域の
制御が可能でかつ大面積にわたって均一に印刷面を形成
することができるものであればよい。また、印刷に用い
られる印刷版は、印刷面が焼成工程までに乾燥しないよ
うにＮＭＰ（ノルマル−メチル−２ピロリドン）などの
高沸点溶剤に対して化学的耐性を有し、溶剤の選択的な
侵食が起きないものを用いることが好ましい。具体的に
は、スクリーン印刷では、ステンレス等の金属製メッシ
ュ版を用いることができ、オフセット印刷では、凸型オ
フセット印刷版として感光性のスチレン系ゴム版などを
用いることができるが、これらに限らず、使用溶剤、基
板１１の表面エネルギー、プロセス雰囲気等により適
宜、選択される。

【００９０】また、低抵抗膜２５を形成するために用い
る印刷溶液としては、特定の材料に限定されないが、所
望の抵抗値を得る為の材料を水，溶剤等に分散または溶
解した液として有機金属化合物溶液および有機金属錯体
を含有する溶液等があり、選択されうる材料種として
は、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃ
ｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金
属、ＰｄＯ、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＰｂＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃等
の酸化物、ＨｆＢ₂、ＺｒＢ₂、ＬａＢ₆、ＣｅＢ₆、ＹＢ
₄、ＧｄＢ₄等の硼化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、Ｔａ
Ｃ、ＳｉＣ、ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ
等の窒化物、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン等が挙げ
られる。

【００９１】また、形成された低抵抗膜２５の膜構造
は、結晶質、非晶質、多結晶等の構造のいずれでもよ
く、低抵抗性や基板１１との密着性を向上する為に微粒
子が分散された微粒子膜を用いる事もできる。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）の膜をも指しており、微粒
子の一次粒径は、数Å〜数千Å、好ましくは５０Å〜8
００Åである。

【００９２】なお、印刷による低抵抗膜２５の形成を良
好に行うために、印刷を行う前に絶縁性基体２１を洗浄
することが好ましい。

【００９３】さらには、スペーサ２０の絶縁性基体２１
として、その材料が、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有
量を減少させたガラス、青板ガラス、ＳｉＯ₂を表面に
形成したガラス基板およびアルミナ等のセラミックス基
板等から選択する事が可能であるが、パネル組み立て中
の熱的ストレスによるスペーサ２０の転倒を避けるた
め、リアプレート１５及びフェースプレート１７との熱
膨張率に大きな差が無い材料を選ぶ事が好ましい。ま
た、特にスペーサ２０は、板状、柱状、円柱状などの形
状が印刷法において選択することが考えられ、これらの
必要な形状を得る為に、シート整形、ファイバー整形な
ど種々の方法が選択できる。

【００９４】また、スペーサ２０を所望の大きさとする
には、シート状あるいはファイバー状の基体を、基板１
１とメタルバック１９との間隔や基板１１の面積に応じ
た所定の大きさに切断した絶縁性基体２１を用いる。こ
の際、低抵抗膜２５の形成は、基体を切断した後に行っ
てもよいし、切断する前に行ってもよい。すなわち、図
８に示すように、基体を洗浄し（ステップ１０１）、洗
浄された基体の所定の部位に印刷によって低抵抗膜２５
を形成した後（ステップ１０２）、加熱により低抵抗膜
２５を定着し（ステップ１０３）、その後、基体を所望
の大きさに切断する（ステップ１０４）方法と、図９に
示すように、始めに基体を所望の大きさに切断しておき
（ステップ１１１）、これを洗浄した後（ステップ１１
２）、切断された基体の所定の部位に印刷によって低抵
抗膜２５を形成し（ステップ１１３）、この低抵抗膜２
５を加熱により定着させる（ステップ１１４）方法とが
ある。

【００９５】量産効率を向上させる点からは、図８に示
したように、表示パネルの耐大気圧構造上の理由等から
規定されるスペーサ形状に加工される以前の段階におい
て、シート状の基体に印刷処理を行い、焼成乾燥処理を
経て、低抵抗膜形成後に、所望の大きさに分割したほう
が、数１００μm以下のサイズの印刷パターンを一括し
て高精度に形状規定することが可能となり、好ましい。

【００９６】さらには、スペーサ２０のベースとなる上
記の基体の印刷領域に楔状、テーパー状等の切れ込み処
理（溝加工）を行うことで、印刷面の側面から底面への
回り込み効果を期待することができ、底面と側面の両方
の領域を同時に被覆することが可能となり、底面と側面
の膜の連続性が良好となる点において、低抵抗膜２５の
本来の機能であるスペーサ上の導電膜と上下基板との電
気的コンタクトをより良好にすることが可能となる。

【００９７】基体への溝の加工は、基体の切断工程及び
印刷工程の前に行われることはもちろんであるが、特に
洗浄工程がある場合には、溝加工による切り屑を除去す
るために洗浄工程の前に行うのが好ましい。すなわち、
図１０に示すように、低抵抗膜２５を印刷し（ステップ
１２３）、定着した後（ステップ１２４）、基体を切断
する（ステップ１２５）場合には、基体の低抵抗膜２５
の印刷領域に予め溝を形成しておき（ステップ１２
１）、この基体を洗浄した後（ステップ１２２）、低抵
抗膜２５を印刷する（ステップ１２３）。また、図１１
に示すように、基体を切断した後に（ステップ１３
２）、切断した基体を洗浄し（ステップ１３３）、低抵
抗膜２５を印刷し（ステップ１３４）、定着する（ステ
ップ１３５）場合には、基体の切断前に溝を形成する
（ステップ１３１）。

【００９８】さらに、低抵抗膜２５を印刷した後、基体
を切断してスペーサ２０を作製する場合、切断面は絶縁
性基体２１が露出することになる。そこで、図１２に示
すように、基体を切断した後（ステップ１４４）、当接
面２３に相当する切断面に、低抵抗膜２５と等しい電気
特性を有する第２の低抵抗膜を形成する低抵抗膜被覆処
理を行う（ステップ１４５）ことにより、より良好な電
気的接合を得るための低抵抗膜の被覆が得られる。

【００９９】切断面に対して低抵抗膜を被覆する方法は
特に限定されないが、真空減圧工程を必要としない液相
形成法が生産効率の点からは好適である。具体的には、（工程Ａ）：低抵抗膜材料を含む印刷溶液を展開板上に
展開し塗工する工程（工程Ｂ）：展開した印刷溶液に基体の切断面を接触さ
せ浸漬させる工程（工程Ｃ）：印刷溶液から基体を引き離し、切断面に転
写させる工程とを有する浸漬転写法や、（工程ａ）：低抵抗膜材料を含む印刷溶液を回転可能な
転写部材に付与する工程（工程ｂ）：基体の切断面に転写部材を接触させ、回転
させることにより基体の端面に印刷溶液を転写させる工
程（工程ｃ）：転写部材を基体から引き離す工程とを有する回転転写法が挙げられる。

【０１００】この回転転写法は、具体的には、例えば図
２６に示す装置を用い、以下のようにして行うことがで
きる。まず、図２６（ａ）に示すように、展開板７０１
上に印刷溶液７０５をスピンコート法などにより展開し
ておき、印刷版７０３が巻き付けられたドラム７０２を
この印刷溶液７０５上で回転させながら移動させること
により、印刷版７０３に印刷溶液７０５を付与する。

【０１０１】次いで、図２６（ｂ）に示すように、支持
台７０６上に、所望の形状に加工された絶縁性基体７０
７を、当接面を上に向けて支持し、印刷溶液７０５が付
与された印刷版７０３を絶縁性基体７０７の当接面に接
触させながらドラム７０２を回転させることにより、絶
縁性基体７０７に印刷溶液７０５を転写する。

【０１０２】そして、絶縁性基体７０７の長手方向全域
にわたってドラム７０７を移動させたら、図２６（ｃ）
に示すように、ドラム７０２を絶縁性基体７０７から離
間させる。これにより、絶縁性基体７０７の当接面のみ
に低抵抗膜が印刷される。なお、その後、絶縁性基体７
０７をひっくり返して同様の手順を繰り返すことで、絶
縁性基体７０７の両端の当接面に低抵抗膜を印刷するこ
とができる。

【０１０３】ここで、スペーサ２０の当接面２３とは、
表示パネルの上下基板すなわちフェースプレート１７及
びリアプレート１５に直接もしくは間接的に固定される
面を意味し、側面とは、その法線上に電子線放出素子も
しくは放出電子線の軌道が存在する面であり、多くの場
合、帯電の緩和を考慮すると高抵抗膜が形成されている
ことが好ましく、その面の法線はフェースプレート１７
及びリアプレート１５にほぼ平行に配置される。

【０１０４】また、低抵抗膜２５の印刷の前に基体の形
状加工を行った場合には、切断面における絶縁面露出に
対する被覆処理をあらためて行う必要が低い点で有利と
なるなどの特徴を有する。

【０１０５】この場合、低抵抗膜２５を形成する場合の
印刷面について、側面と当接面間を跨ぐような印刷領域
を同時に形成する事ができれば、側面と当接面の両方を
印刷する場合に比較して印刷工程数を減らしてのプロセ
スコストを抑制する事ができる。そのためには、絶縁性
基体２１の当接面２３とそれに隣接する側面との境界領
域（エッジ部）における断面形状に実質的に鋭角な断面
が存在しないこと、すなわちエッジ部が鈍角または曲面
に加工されていることが好ましい。さらには、その低抵
抗膜形成部付近の基体面の表面積が垂直加工したものの
面積に対して小であることが好ましく、さらに組み立て
精度を確保する目的から底面を確保する必要があり基体
の断面積の下限が規定される。すなわち、図１３に示す
ように、低抵抗膜２５が形成される領域での絶縁性基体
２１の最大厚さをｔ、低抵抗膜２５の高さをｈ、低抵抗
膜２５の断面内周長（断面のうち絶縁性基体２１と接触
している長さ）をｓとしたとき、以下の（ｔ²＋４ｈ²）〈ｓ²〈（ｔ＋２ｈ）² 式（１）を満足することが好ましい。

【０１０６】上記の形状を得るための具体的な手法とし
ては、膜の連続性、及び当接面と側面との間の電気的接
合が良好であれば、如何なる手段を用いてもよいが、絶
縁性基体２１としてガラスを用いる場合には、簡便なる
手段として、加熱延伸成形を用いることができる。

【０１０７】加熱延伸成形による絶縁性基体２１の加工
は、例えば、図１４に示す加熱延伸装置を用いて行うこ
とができる。

【０１０８】まず、作製すべき絶縁性基体２１の断面と
相似形状を有する長尺の母材５０１を用意する。このと
き、絶縁性基体２１の断面積をｓ１、母材の断面積をｓ
２とすると、ｓ１とｓ２とは（ｓ１／ｓ２）＜１の関係
を有する。

【０１０９】次いで、母材５０１の長手方向の中間部を
ヒータ５０２により軟化点以上の温度まで加熱するとと
もに、加熱前の一方の端部を延伸ローラ５０４によりヒ
ータ５０２側に速度ｖ２で送り出し、他方の端部を延伸
ローラ５０３により速度ｖ２と同一方向に速度ｖ１で引
き出す。このとき、速度ｖ１、ｖ２は、ｓ１×ｖ１＝ｓ
２×ｖ２を満たすように設定される。すなわち、母材５
０１が延伸ローラ５０３により引き出されることで、母
材５０１の断面積がｓ１となる。また、このときの加熱
温度は、ガラスの種類や加工形状にもよるが、通常は５
００〜７００℃とする。

【０１１０】このようにして加熱延伸された母材５０１
を、冷却後、カッタ５０５により所望の長さに切断し、
絶縁性基体２１を作製する。絶縁性基体２１を加熱延伸
成形法を用いて作製する場合、加熱延伸された母材５０
１は、その四隅に、微小ではあるが、切断によって絶縁
性基体２１を作製した場合に比べて曲率半径が大きなＲ
処理を施したのと同様の形状のものが得られる。

【０１１１】また、切り出し、または削り出した絶縁性
基体２１のエッジに対して、低抵抗膜２５の連続性を確
保する目的で、後処理としてＲ加工またはテーパ処理を
施してもよい。このときの具体的手段としては、サンド
ブラスト、レーザースクライブ、ウォーターブラスト、
スクライブカット、研磨、弗酸等によるケミカルエッチ
ング処理等を用いることができる。

【０１１２】絶縁性基体２１のエッジのＲ加工の曲率半
径の加工範囲は、絶縁性基体２１の厚みｔに対して、ｔ
／２以下の良好な連続面を形成することができるが、経
験的により好ましくは、ｔ×１／１００以上の曲率半径
を持つことにより、膜の連続性と組み立て精度を満足す
ることが可能となる。なお、図１５（ａ）は、本発明の
実施形態に適用可能なスペーサの端部の断面形状の一例
を示す図で、図１５（ａ）の（１）、（２）は、コーナ
部を１方向のＣ面取りした形状を示している。また
（３）は２方向に面取りした形状を示し、（４）はＲ形
状にした場合を示している。更に、図１５（ｂ）の
（１）〜（４）のそれぞれは、図１５（ａ）の（１）〜
（４）のそれぞれに対応して形成された低抵抗膜の一例
を示している。

【０１１３】また、配線との短絡や絶縁性基体のエッジ
付近における低抵抗膜の突起形状が放電要因になる場合
など、必要に応じて、部分的に低抵抗膜が形成されてい
ない部分を作る事も有効である。この具体的手法として
は、特に下記に限定されないが、低抵抗膜に対応したエ
ッチングプロセス、レーザーリペアによる除去、又はフ
ォトリソグラフィ、又はリフトオフプロセスによるパタ
ーニング形成、マスクによる塗工液部分展開等を適用す
ることができる。

【０１１４】また、前記印刷法による低抵抗膜を設けた
スペーサが高抵抗膜を有することにより、スペーサ表面
の帯電を抑え、結果として、発光点のずれの無い良好な
画像が得られる。より好ましくは、前述したように、高
抵抗膜が1０⁷[Ω/□]〜１０¹ ⁴[Ω/□]のシート抵抗値を
有することで、帯電と上下基板間の電流消費および発熱
を抑えることが可能となる。また、低抵抗膜の抵抗値
は、上下基板との電気的接合を良好にする目的から、そ
のシート抵抗として前記高抵抗膜の抵抗値の１／１０以
下であり、かつ１０⁷[Ω/□]以下である事が望ましい。
さらには、電子放出素子は、冷陰極素子であり、さらに
は、電極間に電子放出部を含む導電性膜を有する電子放
出素子であり、さらに、表面伝導型電子放出素子である
ことを特徴とすることが素子の構造が簡単でかつ高輝度
がえられることからより好ましい。

【０１１５】次に、本実施の形態の表示パネルに用いた
マルチ電子源の製造方法について説明する。本実施形態
の画像表示装置に用いるマルチ電子源は、冷陰極素子を
単純マトリクス配線した電子源であれば、冷陰極素子の
材料や形状あるいは製法に制限はない。従って、例えば
表面伝導型放出素子やＦＥ型、あるいはＭＩＭ型などの
冷陰極素子を用いることができる。但し、表示画面が大
きくてしかも安価な表示装置が求められる状況のもとで
は、これらの冷陰極素子の中でも表面伝導型放出素子が
特に好ましい。即ち、ＦＥ型ではエミッタコーンとゲー
ト電極の相対位置や形状が電子放出特性を大きく左右す
るため、極めて高精度の製造技術を必要とするが、これ
は大面積化や製造コストの低減を達成するには不利な要
因となる。また、ＭＩＭ型では、絶縁層と上電極の膜厚
を薄くてしかも均一にする必要があるが、これも大面積
化や製造コストの低減を達成するには不利な要因とな
る。その点、表面伝導型放出素子は比較的製造方法が単
純なため、大面積化や製造コストの低減が容易である。

【０１１６】また本願発明者らは、表面伝導型放出素子
の中でも、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜か
ら形成したものがとりわけ電子放出特性に優れ、しかも
製造が容易に行えることを見い出している。従って、高
輝度で大画面の画像表示装置のマルチ電子源に用いるに
は最も好適であると言える。そこで、本実施形態の表示
パネルにおいては、電子放出部もしくはその周辺部を微
粒子膜から形成した表面伝導型放出素子を用いた。そこ
で、まず好適な表面伝導型放出素子について基本的な構
成と製法および特性を説明し、その後で多数の素子を単
純マトリクス配線したマルチ電子源の構造について述べ
る。

【０１１７】（表面伝導型放出素子の好適な素子構成と
製法）電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形
成する表面伝導型放出素子の代表的な構成には、平面型
と垂直型の２種類があげられる。

【０１１８】（平面型の表面伝導型放出素子）まず最初
に、本実施の形態の平面型の表面伝導型放出素子の素子
構成と製法について説明する。

【０１１９】図１６に示すのは、平面型の表面伝導型放
出素子の構成を説明するための平面図（ａ）及び断面図
（ｂ）である。図中、１１０１は基板、１１０２，１１
０３は素子電極、１１０４は導電性薄膜、１１０５は通
電フォーミング処理により形成した電子放出部、１１１
３は通電活性化処理により形成した薄膜である。

【０１２０】基板１１０１としては、例えば、石英ガラ
スや青板ガラスをはじめとする各種ガラス基板や、アル
ミナをはじめとする各種セラミクス基板、或は上述の各
種基板上に例えばＳｉＯ₂を材料とする絶縁層を積層し
た基板、などを用いることができる。

【０１２１】また、基板１１０１上に基板面と平行に対
向して設けられた素子電極１１０２，１１０３は、導電
性を有する材料によって形成されている。例えば、Ｎ
ｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｐｄ，
Ａｇ等をはじめとする金属、或はこれらの金属の合金、
或はＩｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂をはじめとする金属酸化物、ポ
リシリコンなどの半導体、などの中から適宜材料を選択
して用いればよい。素子電極１１０２，１１０３を形成
するには、例えば真空蒸着などの製膜技術とフォトリソ
グラフィー、エッチングなどのパターニング技術を組み
合わせて用いれば容易に形成できるが、それ以外の方法
（例えば印刷技術）を用いて形成してもさしつかえな
い。

【０１２２】素子電極１１０２，１１０３の形状は、こ
の電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Ｌは通常は数百Åから数百μｍの
範囲から適当な数値を選んで設計されるが、中でも表示
装置に応用するために好ましいのは数μｍより数十μｍ
の範囲である。また、素子電極１１０２，１１０３の厚
さｄについては、通常は数百Åから数μｍの範囲から適
当な数値が選ばれる。また、導電性薄膜１１０４の部分
には、微粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、
構成要素として多数の微粒子を含んだ膜（島状の集合体
も含む）のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、
通常は、個々の微粒子が離間して配置された構造か、或
は微粒子が互いに隣接した構造か、或は微粒子が互いに
重なり合った構造が観測される。

【０１２３】微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数Åか
ら数千Åの範囲に含まれるものであるが、中でも好まし
いのは１０Åから２００Åの範囲のものである。また、
微粒子膜の膜厚は、以下に述べるような諸条件を考慮し
て適宜設定される。即ち、素子電極１１０２，１１０３
と電気的に良好に接続するのに必要な条件、後述する通
電フォーミングを良好に行うのに必要な条件、微粒子膜
自身の電気抵抗を後述する適宜の値にするために必要な
条件、などである。具体的には、数Åから数千Åの範囲
のなかで設定するが、中でも好ましいのは１０Åから５
００Åの間である。

【０１２４】また、微粒子膜を形成するのに用いられう
る材料としては、例えば、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａ
ｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｐｂ，などをはじめとする金属や、ＰｄＯ，Ｓ
ｎＯ₂，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＰｂＯ，Ｓｂ₂Ｏ₃，などをはじめと
する酸化物や、ＨｆＢ₂，ＺｒＢ₂，ＬａＢ₆，ＣｅＢ₆，
ＹＢ₄，ＧｄＢ₄，などをはじめとする硼化物や、Ｔｉ
Ｃ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ，などをは
じめとする炭化物や、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ，などを
はじめとする窒化物や、Ｓｉ，Ｇｅ，などをはじめとす
る半導体や、カーボン、などがあげられ、これらの中か
ら適宜選択される。

【０１２５】以上述べたように、導電性薄膜１１０４を
微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、
１０³〜１０⁷［Ω／□］の範囲に含まれるよう設定し
た。

【０１２６】なお、導電性薄膜１１０４と素子電極１１
０２，１１０３とは、電気的に良好に接続されるのが望
ましいため、互いの一部が重なり合うような構造をとっ
ている。その重なり方は、図１６の例においては、下か
ら、基板１１０１、素子電極１１０２，１１０３、導電
性薄膜１１０４の順序で積層したが、場合によっては下
から基板１１０１、導電性薄膜１１０４、素子電極１１
０２，１１０３、の順序で積層しても差し支えない。

【０１２７】また、電子放出部１１０５は、導電性薄膜
１１０４の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気
的には周囲の導電性薄膜１１０４よりも高抵抗な性質を
有している。この亀裂は、導電性薄膜１１０４に対し
て、後述する通電フォーミングの処理を行うことにより
形成される。亀裂内には、数Åから数百Åの粒径の微粒
子を配置する場合がある。なお、実際の電子放出部１１
０５の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困難な
ため、図１６においては模式的に示した。

【０１２８】また、薄膜１１１３は、炭素もしくは炭素
化合物よりなる薄膜で、電子放出部１１０５及びその近
傍を被覆している。薄膜１１１３は、通電フォーミング
処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことにより
形成する。薄膜１１１３は、単結晶グラファイト、多結
晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれかか、もし
くはその混合物であり、膜厚は５００Å以下とするが、
３００Å以下とするのが更に好ましい。なお、実際の薄
膜１１１３の位置や形状を精密に図示するのは困難なた
め、図１６においては模式的に示した。また、平面図
（ａ）においては、薄膜１１１３の一部を除去した素子
を図示した。

【０１２９】以上、好ましい冷陰極素子の基本構成を述
べたが、本実施形態においては以下のような素子を用い
た。

【０１３０】即ち、基板１１０１には青板ガラスを用
い、素子電極１１０２，１１０３にはＮｉ薄膜を用い
た。素子電極１１０２，１１０３の厚さｄは１０００
Å、電極間隔Ｌは２μｍとした。

【０１３１】微粒子膜の主要材料としてＰｄもしくはＰ
ｄＯを用い、微粒子膜の厚さは約１００Å、幅Ｗは１０
０μｍとした。

【０１３２】次に、好適な平面型の表面伝導型放出素子
の製造方法について説明する。

【０１３３】図１７（ａ）〜（ｅ）は、表面伝導型放出
素子の製造工程を説明するための断面図で、各部分の表
記は図１６と同一である。

【０１３４】（１）まず、図１７（ａ）に示すように、
基板１１０１上に素子電極１１０２，１１０３を形成す
る。これらを形成するにあたっては、予め基板１１０１
を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、素子電
極１１０２，１１０３の材料を堆積させる。（堆積する
方法としては、例えば、蒸着法やスパッタ法などの真空
成膜技術を用ればよい）。その後、堆積した電極材料
を、フォトリソグラフィー・エッチング技術を用いてパ
ターニングし、一対の素子電極１１０２，１１０３を形
成する。

【０１３５】（２）次に、図１７（ｂ）に示すように、
導電性薄膜１１０４を形成する。この導電性薄膜１１０
４を形成するにあたっては、まず、素子電極１１０２，
１１０３を形成した基板１１０１に有機金属溶液を塗布
して乾燥し、加熱焼成処理して微粒子膜を成膜した後、
フォトリソグラフィー・エッチングにより所定の形状に
パターニングする。ここで、有機金属溶液とは、導電性
薄膜１１０４に用いる微粒子の材料を主要元素とする有
機金属化合物の溶液である。（具体的には、本実施形態
では主要元素としてＰｄを用いた。また、塗布方法とし
て、本実施形態ではディッピング法を用いたが、それ以
外の例えばスピンナー法やスプレー法を用いてもよ
い）。

【０１３６】また、微粒子膜で作られる導電性薄膜１１
０４の成膜方法としては、本実施形態で用いた有機金属
溶液の塗布による方法以外の、例えば真空蒸着法やスパ
ッタ法、或は化学的気相堆積法などを用いる場合もあ
る。

【０１３７】（３）次に、図１７（ｃ）に示すように、
フォーミング用電源１１１０から素子電極１１０２，１
１０３の間に適宜の電圧を印加し、通電フォーミング処
理を行って、導電性薄膜１１０４に電子放出部１１０５
を形成する。

【０１３８】通電フォーミング処理とは、微粒子膜で作
られた導電性薄膜１１０４に通電を行って、その一部を
適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行
うのに好適な構造に変化させる処理のことである。微粒
子膜で作られた導電性薄膜１１０４のうち電子放出を行
うのに好適な構造に変化した部分（即ち電子放出部１１
０５）においては、薄膜に適当な亀裂が形成されてい
る。なお、電子放出部１１０５が形成される前と比較す
ると、形成された後は素子電極１１０２，１１０３の間
で計測される電気抵抗は大幅に増加する。

【０１３９】通電方法をより詳しく説明するために、図
１８に、フォーミング用電源１１１０から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。微粒子膜で作られた導電性薄
膜１１０４をフォーミングする場合にはパルス状の電圧
が好ましく、本実施形態の場合には同図に示したように
パルス幅Ｔ１の三角波パルスをパルス間隔Ｔ２で連続的
に印加した。その際には、三角波パルスの波高値Ｖｐｆ
を、順次昇圧した。また、電子放出部１１０５の形成状
況をモニタするためのモニタパルスＰｍを適宜の間隔で
三角波パルスの間に挿入し、その際に流れる電流を電流
計１１１１で計測した。

【０１４０】本実施形態においては、例えば１０^-5［to
rr］程度の真空雰囲気下において、例えばパルス幅Ｔ１
を１［ミリ秒］、パルス間隔Ｔ２を１０［ミリ秒］と
し、波高値Ｖｐｆを１パルスごとに０．１［Ｖ］ずつ昇
圧した。そして、三角波を５パルス印加するたびに１回
の割りで、モニタパルスＰｍを挿入した。フォーミング
処理に悪影響を及ぼすことがないように、モニタパルス
の電圧Ｖｐｍは０．１［Ｖ］に設定した。そして、素子
電極１１０２，１１０３の間の電気抵抗が１×１０
⁶［Ω］になった段階、即ちモニタパルス印加時に電流
計１１１１で計測される電流が１×１０^-7［Ａ］以下に
なった段階で、フォーミング処理に係る通電を終了し
た。

【０１４１】なお、上記の方法は、本実施形態の表面伝
導型放出素子に関する好ましい方法であり、例えば微粒
子膜の材料や膜厚、或は素子電極間隔Ｌなど表面伝導型
放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて通電
の条件を適宜変更するのが望ましい。

【０１４２】（４）次に、図１７（ｄ）に示すように、
活性化用電源１１１２から素子電極１１０２，１１０３
の間に適宜の電圧を印加し、通電活性化処理を行って、
電子放出特性の改善を行う。この通電活性化処理とは、
通電フォーミング処理により形成された電子放出部１１
０５に適宜の条件で通電を行って、その近傍に炭素もし
くは炭素化合物を堆積せしめる処理のことである。（図
においては、炭素もしくは炭素化合物よりなる堆積物を
薄膜１１１３として模式的に示した。）なお、通電活性
化処理を行うことにより、行う前と比較して、同じ印加
電圧における放出電流を典型的には１００倍以上に増加
させることができる。

【０１４３】具体的には、１０^-4〜１０^-5［torr］の範
囲内の真空雰囲気中で、電圧パルスを定期的に印加する
ことにより、真空雰囲気中に存在する有機化合物を起源
とする炭素もしくは炭素化合物を堆積させる。薄膜１１
１３は、単結晶グラファイト、多結晶グラファイト、非
晶質カーボン、のいずれかか、もしくはその混合物であ
り、膜厚は５００［Å］以下、より好ましくは３００
［Å］以下である。

【０１４４】この通電方法をより詳しく説明するため
に、図１９（ａ）に、活性化用電源１１１２から印加す
る適宜の電圧波形の一例を示す。本実施形態において
は、一定電圧の矩形波を定期的に印加して通電活性化処
理を行ったが、具体的には，矩形波の電圧Ｖａｃは１４
［Ｖ］，パルス幅Ｔ３は１［ミリ秒］，パルス間隔Ｔ４
は１０［ミリ秒］とした。なお、上述の通電条件は、本
実施形態の表面伝導型放出素子に関する好ましい条件で
あり、表面伝導型放出素子の設計を変更した場合には、
それに応じて条件を適宜変更するのが望ましい。

【０１４５】図１７（ｄ）に示す符号１１１４は、この
表面伝導型放出素子から放出される放出電流Ｉeを捕捉
するためのアノード電極で、直流高電圧電源１１１５及
び電流計１１１６が接続されている。なお、基板１１０
１を、表示パネルの中に組み込んでから活性化処理を行
う場合には、表示パネルの蛍光面をアノード電極１１１
４として用いる。活性化用電源１１１２から電圧を印加
する間、電流計１１１６で放出電流Ｉeを計測して通電
活性化処理の進行状況をモニタし、活性化用電源１１１
２の動作を制御する。

【０１４６】電流計１１１６で計測された放出電流Ｉe
の一例を図１９（ｂ）に示すが、活性化電源１１１２か
らパルス電圧を印加し始めると、時間の経過とともに放
出電流Ｉeは増加するが、やがて飽和してほとんど増加
しなくなる。このように、放出電流Ｉeがほぼ飽和した
時点で活性化用電源１１１２からの電圧印加を停止し、
通電活性化処理を終了する。

【０１４７】なお、上述の通電条件は、本実施形態の表
面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
条件を適宜変更するのが望ましい。

【０１４８】以上のようにして、図１７（ｅ）に示す平
面型の表面伝導型放出素子を製造した。

【０１４９】（垂直型の表面伝導型放出素子）次に、電
子放出部もしくはその周辺を微粒子膜から形成した表面
伝導型放出素子のもうひとつの代表的な構成、即ち垂直
型の表面伝導型放出素子の構成について説明する。

【０１５０】図２０は、垂直型の表面伝導型電子放出素
子の基本構成を説明するための模式的な断面図であり、
図中の１２０１は基板、１２０２，１２０３は素子電
極、１２０６は段差形成部材、１２０４は微粒子膜を用
いた導電性薄膜、１２０５は通電フォーミング処理によ
り形成した電子放出部、１２１３は通電活性化処理によ
り形成した薄膜である。

【０１５１】この垂直型が先に説明した平面型と異なる
点は、素子電極のうちの片方（１２０２）が段差形成部
材１２０６上に設けられており、導電性薄膜１２０４が
段差形成部材１２０６の側面を被覆している点にある。
従って、図１６の平面型における素子電極間隔Ｌは、垂
直型においては段差形成部材１２０６の段差高Ｌｓとし
て設定される。なお、基板１２０１、素子電極１２０
２，１２０３、微粒子膜を用いた導電性薄膜１２０４、
については、平面型の説明中に列挙した材料を同様に用
いることが可能である。また、段差形成部材１２０６に
は、例えばＳｉＯ ₂ のような電気的に絶縁性の材料を用
いる。

【０１５２】次に、垂直型の表面伝導型放出素子の製法
について説明する。図２１（ａ）〜（ｆ）は、垂直型の
表面伝導型電子放出素子の製造工程の一例を説明するた
めの断面図であり、各部分の表記は図２０と同一であ
る。

【０１５３】（１）まず、図２１（ａ）に示すように、
基板１２０１上に一方の素子電極１２０３を形成する。

【０１５４】（２）次に、図２１（ｂ）に示すように、
段差形成部材１２０６を形成するための絶縁層１２０
６’を積層する。絶縁層１２０６’は、例えばＳｉＯ₂
をスパッタ法で積層すればよいが、例えば真空蒸着法や
印刷法などの他の成膜方法を用いてもよい。

【０１５５】（３）次に、図２１（ｃ）に示すように、
絶縁層１２０６’の上に他方の素子電極１２０２を形成
する。

【０１５６】（４）次に、絶縁層１２０６’の一部を、
例えばエッチング法を用いて除去し、図２１（ｄ）に示
すように、素子電極１２０３を露出させて段差形成部材
１２０６を形成する。

【０１５７】（５）次に、図２１（ｅ）に示すように、
微粒子膜を用いた導電性薄膜１２０４を形成する。導電
性薄膜１２０４を形成するには、平面型の場合と同様
に、例えば塗布法などの成膜技術を用いればよい。

【０１５８】（６）次に、平面型の場合と同様に通電フ
ォーミング処理を行い、電子放出部１２０５を形成す
る。（図１７（ｃ）を用いて説明した平面型の通電フォ
ーミング処理と同様の処理を行えばよい。）（７）次に、平面型の場合と同様に通電活性化処理を行
い、電子放出部１２０５の近傍に炭素もしくは炭素化合
物を堆積させて薄膜１２１３を形成する。（図１７
（ｄ）を用いて説明した平面型の通電活性化処理と同様
の処理を行えばよい。）以上のようにして、図２１（ｆ）に示す垂直型の表面伝
導型放出素子を製造した。

【０１５９】（表示装置に用いた表面伝導型放出素子の
特性）以上、平面型と垂直型の表面伝導型放出素子につ
いて素子構成と製法を説明したが、次に表示装置に用い
た素子の特性について述べる。

【０１６０】図２２は、本実施形態の表示装置に用いた
表面伝導型放出素子の、放出電流Ｉeと素子印加電圧Ｖf
との関係、及び素子電流Ｉfと素子印加電圧Ｖfとの関係
の典型的な例を示す図である。なお、放出電流Ｉeは素
子電流Ｉfに比べて著しく小さく、同一尺度で図示する
のが困難であるうえ、これらの特性は素子の大きさや形
状等の設計パラメータを変更することにより変化するも
のであるため、２本のグラフは各々任意単位で図示し
た。

【０１６１】この表示装置に用いた表面伝導型放出素子
は、放出電流Ｉeに関して以下に述べる３つの特性を有
している。

【０１６２】第１に、ある電圧（閾値電圧Ｖth）以上の
大きさの電圧を素子に印加すると急激に放出電流Ｉeが
増加するが、一方、閾値電圧Ｖth未満の電圧では放出電
流Ｉeはほとんど検出されない。即ち、放出電流Ｉeに関
して、明確な閾値電圧Ｖthを持った非線形素子である。

【０１６３】第２に、放出電流Ｉeは素子に印加する電
圧Ｖfに依存して変化するため、電圧Ｖfで放出電流Ｉe
の大きさを制御できる。

【０１６４】第３に、素子に印加する電圧Ｖfに対して
素子から放出される電流Ｉeの応答速度が速いため、電
圧Ｖfを印加する時間の長さによって素子から放出され
る電子の電荷量を制御できる。

【０１６５】以上のような特性を有するため、この実施
形態の表面伝導型放出素子を表示装置に好適に用いるこ
とができた。例えば多数の素子を表示画面の画素に対応
して設けた表示装置において、上述の第１の特性を利用
すれば、表示画面を順次走査して表示を行うことが可能
である。即ち、駆動中の素子には所望の発光輝度に応じ
て閾値電圧Ｖth以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の
素子には閾値電圧Ｖth未満の電圧を印加する。こうして
駆動する素子を順次切り替えてゆくことにより、表示画
面を順次走査して表示を行うことが可能である。

【０１６６】また、第２の特性かまたは第３の特性を利
用することにより、発光輝度を制御することができるた
め、諧調表示を行うことが可能である。

【０１６７】これら表面伝導型放出素子を基板上に配列
して単純マトリクス配線したマルチ電子源の構造は、前
述の図２及び図３に示す通りである。

【０１６８】次に図２３を参照して、表面伝導型放出素
子を配列した表示パネルを含む画像表示装置の構成につ
いて説明する。

【０１６９】図２３において、表示パネル２０１は、表
示パネル２０１内の行配線と接続された行配線端子Ｄx1
〜ＤxM、同じく表示パネル２０１の列配線と接続された
列配線端子Ｄy1〜ＤyNを介して外部の駆動回路に接続さ
れている。このうち行配線端子Ｄx1〜ＤxMには、この表
示パネル２０１に設けられているマルチ電子源、即ちＭ
行Ｎ列のマトリクス状に配線された表面伝導型放出素子
を、１行ずつ順次選択して駆動するための走査信号が、
走査回路２０２から入力される。一方、列配線端子Ｄy1
〜ＤyNには、走査回路２０２から行配線に印加された走
査信号により選択された一行の表面伝導型放出素子の各
素子から放出される電子を、入力された映像信号信号に
応じて制御するための変調信号が印加される。

【０１７０】制御回路２０３は、外部より入力される映
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
作タイミングを整合させる働きを持つものである。ここ
で外部より入力される映像信号２２０には、例えばＮＴ
ＳＣ信号のように画像データと同期信号が複合されてい
る場合と、予め両者が分離されている場合とがあるが、
ここでは後者の場合で説明する。尚、前者の映像信号に
対しては、良く知られる同期分離回路を設けて画像デー
タと同期信号Ｔsyncとを分離し、画像データをシフトレ
ジスタ２０４に、同期信号を制御回路２０３に入力すれ
ば本実施形態と同様に扱うことが可能である。

【０１７１】ここで制御回路２０３は、外部より入力さ
れる同期信号Ｔsyncに基づいて各部に対して水平同期信
号Ｔscan、及びラッチ信号Ｔmry、シフト信号Ｔsft等の
各制御信号を発生する。

【０１７２】外部より入力される映像信号に含まれる画
像データ（輝度データ）はシフトレジスタ２０４に入力
される。このシフトレジスタ２０４は、時系列的にシリ
アルに入力される画像データを画像の１ラインを単位と
してシリアル／パラレル変換するためのもので、制御回
路２０３より入力される制御信号（シフト信号）Ｔsft
に同期して画像データをシリアルに入力して保持する。
こうしてシフトレジスタ２０４でパラレル信号に変換さ
れた１ライン分の画像データ（電子放出素子Ｎ素子分の
駆動データに相当）は、並列信号Ｉd1〜ＩdNとしてラッ
チ回路２０５に出力される。

【０１７３】ラッチ回路２０５は、１ライン分の画像デ
ータを必要時間の間だけ記憶して保持するための記憶回
路であり、制御回路２０３より送られる制御信号Ｔmry
に従って並列信号Ｉd1〜ＩdNを記憶する。こうしてラッ
チ回路２０５に記憶された画像データは、並列信号Ｉ'd
1〜Ｉ'dNとしてパルス幅変調回路２０６に出力される。
パルス幅変調回路２０６は、これら並列信号Ｉ'd1〜Ｉ'
dNに応じて一定の振幅（電圧値）で、画像データ（Ｉ'd
1〜Ｉ'dN）に応じてパルス幅を変調した電圧信号をＩ"d
1〜Ｉ"dNとして出力する。

【０１７４】より具体的には、このパルス幅変調回路２
０６は、画像データの輝度レベルが大きい程、パルス幅
の広い電圧パルスを出力するもので、例えば最大輝度に
対して３０μ秒、最低輝度に対して０．１２μ秒とな
り、かつその振幅が７．５［Ｖ］の電圧パルスを出力す
る。この出力信号Ｉ"d1〜Ｉ"dNは表示パネル２０１の列
配線端子Ｄy1〜ＤyNに印加される。

【０１７５】また表示パネル２０１の高圧端子Ｈｖに
は、加速電圧源２０９から、例えば５ＫＶの直流電圧Ｖ
ａが供給される。

【０１７６】次に、走査回路２０２について説明する。
この回路２０２は、内部にＭ個のスイッチング素子を備
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０［Ｖ］（グランドレべル）のいずれ
か一方を選択し、表示パネル２０１の端子Ｄx1〜ＤxMと
電気的に接続するものである。これらスイッチング素子
の切り換えは、制御回路２０３が出力する制御信号Ｔsc
anに基づいて行われるが、実際には例えばＦＥＴのよう
なスイッチング素子を組合わせる事により容易に構成す
ることが可能である。なお、直流電圧源Ｖｘは、図２２
に例示した電子放出素子の特性に基づき走査されていな
い素子に印加される駆動電圧が電子放出しきい値電圧Ｖ
th電圧以下となるよう、一定電圧を出力するよう設定さ
れている。また、制御回路２０３は、外部より入力する
画像信号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部
の動作を整合させる働きをもつものである。

【０１７７】尚、シフトレジスタ２０４やラインメモリ
２０５は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式の
ものでも採用できる。即ち、画像信号のシリアル／パラ
レル変換や記憶が所定の速度で行われればよいからであ
る。

【０１７８】このような構成をとりうる本実施形態の画
像表示装置においては、各電子放出素子に、容器外端子
Ｄx1〜ＤxM、Ｄy1〜ＤyNを介して電圧を印加することに
より、電子放出が生じる。また高圧端子Ｈｖを介してメ
タルバック１９あるいは透明電極（不図示）に高圧を印
加し、電子ビームを加速する。加速された電子は、蛍光
膜１８に衝突し、発光が生じて画像が形成される。

【０１７９】ここで述べた画像表示装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の思
想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号につい
てはＮＴＳＣ方式を挙げたが、入力信号はこれに限るも
のではなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式などの他、これら
より多数の走査線からなるＴＶ信号（ＭＵＳＥ方式をは
じめとする高品位ＴＶ）方式をも採用できる。

【０１８０】（はしご型電子源の場合）次に、前述のは
しご型配置電子源基板およびそれを用いた画像表示装置
について図２４および図２５を用いて説明する。

【０１８１】図２４において、１１１０は電子源基板、
１１１１は電子放出素子、１１１２のＤx１〜Ｄx10は前
記電子放出素子１１１２に接続する共通配線である。電
子放出素子１１１１は、基板１１１０上に、Ｘ方向に並
列に複数個配置される（これを素子行と呼ぶ）。この素
子行を複数個基板１１１０上に配置し、はしご型電子源
基板となる。各素子行の共通配線間に適宜駆動電圧を印
加することで、各素子行を独立に駆動することが可能に
なる。すなわち、電子ビームを放出させる素子行には、
電子放出閾値以上の電圧の電子ビームを、放出させない
素子行には電子放出閾値以下の電圧を印加すればよい。
また、各素子行間の共通配線Ｄx2〜Ｄx9を、例えばＤx
2、Ｄx3を同一配線とするようにしてもよい。

【０１８２】図２５は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置の表示パネルの構造を示す図である。同図
において、１１２０はグリッド電極、１１２１は電子が
通過するための空孔、１１２２はＤox1、Ｄox2、・・
・、ＤoxMよりなる容器外端子、１１２３はグリッド電
極１１２０と接続されたＧ1、Ｇ2、・・・、ＧNからな
る容器外端子、１１１０は前述のように各素子行間の共
通配線を同一配線として電子放出素子１１１１が配列さ
れた電子源基板である。

【０１８３】電子源基板１１１０には、グリッド電極１
１２０を間においてフェースプレート１０８６が対向配
置されている。電子源基板１１２４とフェースプレート
１０８６との間の空間は側壁で取り囲まれ、真空雰囲気
が保たれている。フェースプレート１０８６の電子源基
板１１１０側の面には、蛍光膜１０８４が設けられてい
る。また、図示していないが、電子源基板１１１０とフ
ェースプレート１０８６との間には、耐大気圧構造体と
してスペーサが設置されている。このはしご型配置と前
述の単純マトリクス配置の画像形成装置との違いは、電
子源基板１１１０とフェースプレート１０８６の間にグ
リッド電極１１２０を備えていることである。

【０１８４】上述のように、グリッド電極１１２０は、
基板１１１０とフェースプレート１０８６の中間に位置
する。グリッド電極１１２０は、電子放出素子１１１１
から放出された電子ビームを変調することができるもの
で、はしご型配置の素子行と直交して設けられたストラ
イプ状の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に
対応して１個ずつ円形の空孔１１２１が設けられてい
る。グリッドの形状や設置位置は必ずしも図２５のよう
なものでなくともよく、空孔としてメッシュ状に多数の
通過口を設けることもあり、また例えば電子放出素子１
１１１の周囲や近傍に設けてもよい。

【０１８５】容器外端子１１２２およびグリッド容器外
端子１１２３は、不図示の制御回路と電気的に接続され
ている。

【０１８６】本画像形成装置では、素子行を１列ずつ順
次駆動（走査）していくのと同期してグリッド電極列に
画像１ライン分の変調信号を同時に印加することによ
り、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を１
ラインずつ表示することができる。

【０１８７】また、本発明によればテレビジョン放送の
表示装置のみならずテレビ会議システム、コンピュータ
等の表示装置に適した画像形成装置を提供することがで
きる。

【０１８８】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。この場合、画像形成部材としては、以下の実施
例で用いる蛍光体のような直接発光する物質に限るもの
ではなく、電子の帯電による潜像画像が形成されるよう
な部材を用いることもできる。また、本発明の思想に
よれば、例えば電子顕微鏡のように、電子源からの放出
電子の被照射部材が、蛍光体等の画像形成部材以外のも
の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一般的電子線装置
としての形態もとりうる。

【０１８９】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳述
する。

【０１９０】以下に述べる各実施例においては、マルチ
電子ビーム源として、前述した、電極間の導電性微粒子
膜に電子放出部を有するタイプのN×M個（N＝３０７
２、M＝１０２４）の表面伝導型放出素子を、図１及び
図２に示すようにM本の行方向配線とN本の列方向配線と
によりマトリクス配線したマルチ電子ビーム源を用い
た。

【０１９１】（実施例１）本実施例では、図１０に示す
工程に従って、シート状のガラス基体に溝を形成し、溝
の部分に白金ペーストからなる低抵抗膜をスクリーン印
刷により形成した後、溝に沿って切断することによって
スペーサを作製した。

【０１９２】まず、リアプレートと同質のソーダライム
ガラスを原形にして、ガラスの射出成形と平面研磨処理
により、図２７（ａ）、（ｂ）に示すように、厚さが
０．２ｍｍ、幅及び奥行きが５０ｍｍのシート状ガラス
板６０１に、長さが４０ｍｍ、開口幅が２．４ｍｍ、深
さが０．０２ｍｍ、底部幅が２．０ｍｍの溝６０２を、
５．０ｍｍピッチで１列×９０本、表裏同じ位置に形成
した。

【０１９３】そして、このシート状ガラス板６０１を、
印刷工程に先立って、純水、ＩＰＡ（イソプロピルアル
コール）、アセトン中で３分間超音波洗浄した後、８０
℃で３０分間乾燥処理を施した後、ＵＶオゾン洗浄を施
し、表面の有機物残基を取り除く処理を施した。

【０１９４】次に、図２８（ａ）に示すように、このシ
ート状ガラス板６０１の一方の面の溝６０２が形成され
た部分に低抵抗膜６０３をスクリーン印刷により形成し
た。このとき、パターニング用マスクとして、シート状
ガラス板６０１の溝６０２の形状および配置に一致する
ような、開口形状を備えた３２５meschのスクリーン印
刷版（不図示）を用いた。このとき、マスクの開口部の
幅は、２．５mmとした。

【０１９５】使用したスキージは、ステンレス製の角ス
キージであり、スキージ移動速度は５ｃｍ／ｓｅｃと
し、このとき低抵抗膜６０３の底面よりの幅は２５０μ
ｍ、低抵抗膜溶液形成部の液厚が１０μmとなるように
スキージのシート状ガラス板６０１と印刷版のクリアラ
ンスを設定した。使用した印刷溶剤としては、N.E.Chem
cat製の有機金属塩溶解タイプ白金ペーストを用いた。
なお、印刷塗工溶液付着前のスクリーン版、スキージな
どの部材は、ＩＰＡで事前にワイプした後、乾燥窒素に
よりブローして残留溶剤を飛ばした。

【０１９６】スクリーン印刷したシート状ガラス板６０
１は、クリーンオーブンにて８０℃で１０分間加熱処理
した後、４５０℃で１０分間の加熱処理を行い、１時間
以上かけて室内温度まで降下させた。

【０１９７】以上の印刷・加熱・降温工程を、シート状
ガラス板６０１の他方の面に対しても行い、図２８
（ｂ）に示すように、シート状ガラス板６０１の両面に
低抵抗膜６０３を形成した。低抵抗膜６０３が形成され
たシート状ガラス板６０１の印刷面は、低抵抗膜６０３
が溝形状まで回り込み、その低抵抗膜形成箇所は、肉眼
観察により光沢反射が認められた。

【０１９８】次に、基板形状加工工程として、低抵抗膜
６０３が形成されたシート状ガラス板６０１を、溝６０
２に沿ってダイヤモンドチップ付きスクライブカット装
置により切断し、バリ等の突起は研磨処理により平滑化
した。これにより、図２８（ｃ）に示すように、両側端
部に低抵抗膜６０３が形成された低抵抗膜付きスペーサ
６０４が得られた。低抵抗膜６０３の高さは２５０μｍ
であった。また、低抵抗膜６０３の膜厚は２０００Åで
ありシート抵抗値は1０Ω/□であった。

【０１９９】この後、図２８（ｄ）に示すように、低抵
抗膜付きスペーサ６０４の表面に帯電防止のための高抵
抗膜６０５を形成し、低抵抗膜６０３及び高抵抗膜６０
５が設けられたスペーサ６０６作製した。本実施例で
は、高抵抗膜６０５として、ＣｒおよびＡｌのターゲッ
トを高周波電源で同時スパッタすることにより、Ｃｒ−
Ａｌ合金窒化膜を２００ｎｍの膜厚で形成した。スパッ
タガスはＡｒ：Ｎ₂が１：２の混合ガスで、全圧力は１
ｍｍ［Torr］である。上記条件で同時成膜したスペーサ
６０６のシート抵抗値はＲ□＝２×１０⁹［Ω／□］で
あった。

【０２００】得られたスペーサ６０６の低抵抗膜部分
は、光沢反射が認められた上、当接面と側面の境界領域
すなわちエッジ部には部分的な剥がれなども無く、膜の
被覆性は良好であった。

【０２０１】以上のようにして作製したスペーサ６０６
を用い、本実施例では、前述した図１に示す表示パネル
を作製した。以下、図１および図２を用いて本実施例の
表示パネルの作製手順について詳述する。

【０２０２】まず、予め行方向配線電極１３、列方向配
線電極１４、電極間絶縁層（不図示）、および表面伝導
型電子放出素子である冷陰極素子１２の素子電極と導電
性薄膜を形成した基板１１を、リアプレート１５に固定
した。次に、スペーサ２０として上述の工程によって作
製したスペーサ６０６を用い、これを基板１１の行方向
配線１３上に等間隔で、行方向配線１３と平行に固定し
た。その後、基板１１の５mm上方に、内面に蛍光膜１８
とメタルバック１９が付設されたフェースプレート１７
を側壁１６を介し配置し、リアプレ一卜１５、フェース
プレート１７、側壁１６およびスペーサ６０６の各接合
部を固定した。基板１１とリアプレート１５の接合部、
リアプレート１５と側壁１６の接合部、およびフェース
プレート１７と側壁１６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１
０分以上焼成することで封着した。また、スペーサ６０
６は、基板１１側では行方向配線１３（線幅３００μ
ｍ）上に、フェースプレート１７側ではメタルバック１
９面上に、導電性のフィラーあるいは金属等の導電材を
混合した導電性フリットガラス（不図示）を介して配置
し、上記気密容器の封着と同時に、大気中で４００℃〜
５００℃で１０分以上焼成することで、接着しかつ電気
的な接続も行った。

【０２０３】なお、本実施例においては、蛍光膜１８
は、図４に示すように、各色蛍光体（ｒＲ，Ｇ，Ｂ）が
列方向（Ｙ方向）に延びるストライプ形状を採用し、黒
色導電体１０は各色蛍光体間だけでなく、Ｙ方向の各画
素間をも分離するように配置された蛍光膜が用いられ、
スペーサ６０６は、行方向（Ｘ方向）に平行な黒色導電
体１０領域（線幅３００μｍ）内にメタルバック１９を
介して配置した。なお、前述の封着を行う際には、各色
蛍光体と基板１１上に配置された各素子とを対応させな
くてはいけないため、リアプレート１５、フェースプレ
ート１７およびスペーサ６０６は十分な位置合わせを行
った。

【０２０４】以上のようにして完成した気密容器内を排
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Dx1〜DxMとDy1〜DyNnを通
じ、行方向配線電極１３および列方向配線電極１４を介
して各素子に給電して前述の通電フォ−ミング処理と通
電活性化処理を行うことによりマルチ電子ビーム源を製
造した。

【０２０５】次に、１０^-6[Torr]程度の真空度で、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
（気密容器）の封止を行った。

【０２０６】最後に、封止後の真空度を維持するため
に、ゲッター処理を行った。

【０２０７】以上のように完成した、図１に示されるよ
うな表示パネルを用いた画像表示装置において、各冷陰
極素子（表面伝導型放出素子）１２には、容器外端子Dx
1〜DxM、Dy1〜DyN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１９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１８に電子を衝突させ、各色蛍光体を励起・
発光させることで画像を表示した。なお、高圧端子Ｈｖ
への印加電圧Ｖａは３［ｋＶ］〜１２［ｋＶ］の範囲で
徐々に放電が発生する限界電圧まで印加し、各配線１
３、１４間への印加電圧Ｖｆは１４［Ｖ］とした。高圧
端子Hｖへ８ｋＶ以上の電圧を印加して連続駆動が一時
間以上可能な場合に、耐電圧は良好と判断した。

【０２０８】このとき、スペーサ６０６近傍では、耐電
圧は良好であった。さらに、スペーサ６０６に近い位置
にある冷陰極素子１２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６０６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。そればかりか、印刷溶液を付与し、基板の接合
部位付近のみに別途のパターン形成を行わずに、パター
ン形成する領域のみに低抵抗膜を形成する事ができる
為、原料となる溶液の無駄を省く事ができ、コスト的に
有利である。

【０２０９】（実施例２）本実施例は、スペーサの絶縁
性基体の材料としてアルミナを用いたもので、それ以外
は実施例１と同様にしてスペーサを作製した。作製され
たスペーサは、低抵抗膜部分に光沢反射が認められた
上、当接面と側面との境界領域すなわちエッジ部には部
分的な膜の剥がれなども無く、膜の被覆性は良好であっ
た。

【０２１０】さらに、実施例１と同様にして、電子線放
出素子を組み込んだリアプレート等とともに表示パネル
を作製し、実施例１と同条件で、高圧印加および素子駆
動を行った。

【０２１１】このとき、スペーサ付近の耐電圧は良好で
あり、さらに、スペーサに近い位置にある冷陰極素子か
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。

【０２１２】（実施例３）本実施例は、スペーサに低抵
抗膜を形成する際の印刷溶液として厚膜銀ペーストを用
いたもので、それ以外は実施例１と同様にしてスペーサ
を作製した。作製されたスペーサは、低抵抗膜部分に光
沢反射が認められた上、当接面と側面の境界領域すなわ
ちエッジ部には部分的な膜の剥がれなども無く、膜の被
覆性は良好であった。

【０２１３】さらに、実施例１と同様にして、電子線放
出素子を組み込んだリアプレート等とともに表示パネル
を作成し、実施例１と同条件で、高圧印加および素子駆
動を行った。

【０２１４】このとき、スペーサ付近の耐電圧は良好で
あり、さらに、スペーサに近い位置にある冷陰極素子か
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。

【０２１５】（実施例４）本実施例は、スペーサの低抵
抗膜をオフセット印刷方式を用いて形成したもので、そ
れ以外は実施例１と同様にしてスペーサを作製した。オ
フセット印刷により低抵抗膜を形成した際の印刷版材料
としては、感光性スチレン系の樹脂に、実施例１で使用
した同一面内配置の凸状形状をパターニングしたものを
使用した。

【０２１６】印刷に際し、印刷液の展開は、深さ２μm
ピッチ２μmで溝を形成したステンレス製展色版と、厚
さ０．３ｍｍのステンレス性ドクターブレードとを用
い、均一に溶液を展開した。印刷塗工溶液付着前の印刷
版、ドクターブレード、展色版などのすべての部材は、
ＩＰＡで事前にワイプした後、乾燥窒素によりブローし
て残留溶剤を飛ばした。

【０２１７】また、印刷版の裏面にシート状マグネット
を張り合わせたもの用いて印刷ドラム（不図示）に着磁
固定し、シート状ガラス板を載せたステージを固定し、
ドクターブレード（不図示）により展色板上に展開した
印刷溶液に印刷ドラムを回転させながら接触させた後、
ドラムをシート状ガラス板に接触させ、低抵抗膜パター
ンを転写した。

【０２１８】さらに実施例１と同様にして、シート状ガ
ラス板を切断して低抵抗膜付きスペーサを作製した後、
この低抵抗膜付きスペーサに対してスパッタによる高抵
抗膜を形成し、スペーサを作製した。作製されたスペー
サの低抵抗膜部分は、光沢反射が認められた上、当接面
と側面の境界領域すなわちエッジ部には部分的な膜の剥
がれなども無く、膜の被覆性は良好であった。

【０２１９】さらに、実施例１と同様にして、電子線放
出素子を組み込んだリアプレート等とともに表示パネル
を作製し、実施例１と同条件で、高圧印加および素子駆
動を行った。

【０２２０】このとき、スペーサ付近の耐電圧は良好で
あり、さらに、スペーサに近い位置にある冷陰極素子か
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。

【０２２１】（実施例５）本実施例は、図８に示す工程
に従って、シート状ガラス板に溝を形成しないこと以外
は実施例１と同様にしてスペーサを作製した。すなわ
ち、図２９（ａ）に示すように、平滑なシート状ガラス
板６１１の両面の所定の位置に、スクリーン印刷により
白金ペーストを用いて低抵抗膜６１３を形成し、これを
低抵抗膜６１３が形成された方向に沿って切断すること
により、図２９（ｂ）に示すように、両端部の両側面に
低抵抗膜６１３が形成された低抵抗膜付きスペーサ６１
４を作製した。次いで、実施例１と同様にしてスパッタ
により高抵抗膜を形成し、スペーサを作製した。作製さ
れたスペーサの低抵抗膜部分は、光沢反射が認められた
上、当接面と側面の境界領域すなわちエッジ部には部分
的な膜の剥がれなども無く、膜の被覆性は良好であっ
た。

【０２２２】さらに、実施例１と同様にして、電子線放
出素子を組み込んだリアプレート等とともに表示パネル
を作成し、実施例１と同条件で、高圧印加および素子駆
動を行った。

【０２２３】このとき、スペーサ付近の耐電圧は良好で
あり、さらに、スペーサに近い位置にある冷陰極素子か
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。

【０２２４】（実施例６）本実施例では、図１２に示す
工程に従ってスペーサを作製した。具体定期には、実施
例５と同様にして低抵抗膜付きスペーサを作製した後、
その切断面（当接面）を更に低抵抗膜で被覆して、図３
０に示すように、両端部の両側面及び接断面にそれぞれ
低抵抗膜６２３ａ，６２３ｂが設けられた当接面低抵抗
膜付きスペーサ６２５を作製した。低抵抗膜付きスペー
サの切断面への低抵抗膜の被覆は、側面の低抵抗膜と同
じ白金ペーストを用い、浸漬転写法により行った。さら
に、実施例１と同様にして当接面低抵抗膜付きスペーサ
に対してスパッタにより高抵抗膜を形成してスペーサを
作製した。作製されたスペーサの側面及び当接面の低抵
抗膜部分は、光沢反射が認められた上、当接面と側面の
境界領域すなわちエッジ部には部分的な膜の剥がれなど
も無く、膜の被覆性は良好であった。

【０２２５】さらに、実施例１と同様にして、電子線放
出素子を組み込んだリアプレート等とともに表示パネル
を作成し、実施例１と同条件で、高圧印加および素子駆
動を行った。

【０２２６】このとき、スペーサ付近の耐電圧は良好で
あり、さらに、スペーサに近い位置にある冷陰極素子か
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、スペーサを設
置しても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発
生しなかったことを示している（実施例７）本実施例では、図１１に示す工程に従っ
て、シート状ガラス板の切断工程と低抵抗膜印刷工程の
順序を入れ替えた以外は実施例１と同様にしてスペーサ
を作製した。なお、印刷工程では、所望の形状に切断さ
れたスペーサの基体を、その厚さの１／２の厚さのステ
ンレス製ホルダ（不図示）上に並べた後、ホルダを真空
吸引して固定し、スクリーン版を重ねて基体に低抵抗膜
を印刷した。ホルダの吸引は、印刷溶液を塗工する直前
までに行い、スクリーン版をホルダから離脱する工程ま
で継続した。これにより、図３１に示すように、側面だ
けでなく当接面にも低抵抗膜６３３が設けられた当接面
低抵抗膜付きスペーサ６３５が得られた。

【０２２７】さらに、実施例１と同様にして当接面低抵
抗膜付きスペーサに対してスパッタにより高抵抗膜を形
成し、スペーサを作製した。作製されたスペーサの低抵
抗膜部分は、光沢反射が認められた上、当接面と側面の
境界領域すなわちエッジ部には部分的な膜の剥がれなど
も無く、膜の被覆性は良好であった。

【０２２８】さらに、実施例１と同様にして、電子線放
出素子を組み込んだリアプレート等とともに表示パネル
を作成し、実施例１と同条件で、高圧印加および素子駆
動を行った。

【０２２９】このとき、スペーサ付近の耐電圧は良好で
あり、さらに、スペーサに近い位置にある冷陰極素子か
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、スペーサを設
置しても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発
生しなかったことを示している（実施例８）本実施例では、基本的には図１１に示す工
程に従ってスペーサを作製したものであるが、スペーサ
の基体の加工を加熱延伸成形によって行った。すなわ
ち、加熱延伸法により延伸した基体を用いたこと、及
び、基体の両端部が母材の加熱延伸によりなされ、溝加
工の代りにＲ処理されていること以外は、実施例７と同
様にして低抵抗膜付きスペーサを作製した。

【０２３０】なお、加熱延伸には図１４に示す装置を用
い、リアプレートと同質のソーダライムガラスを原形
に、幅が３ｍｍ、厚みが０．２ｍｍで、四隅の曲率半径
が０．０２ｍｍのＲを有する帯状ガラスを作製し、これ
を４０ｍｍの長さに切り出してスペーサ用の基体を得
た。

【０２３１】さらに、実施例１と同様にして低抵抗膜付
きスペーサに対してスパッタにより高抵抗膜を形成して
スペーサを作製した。作製されたスペーサの低抵抗膜部
分は、光沢反射が認められた上、当接面と側面の境界領
域すなわちエッジ部には部分的な膜の剥がれなども無
く、膜の被覆性は良好であった。

【０２３２】さらに、実施例１と同様にして、電子線放
出素子を組み込んだリアプレート等とともに表示パネル
を作成し、実施例１と同条件で、高圧印加および素子駆
動を行った。

【０２３３】このとき、スペーサ付近の耐電圧は良好で
あり、さらに、スペーサに近い位置にある冷陰極素子か
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、スペーサを設
置しても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発
生しなかったことを示している（実施例９）本実施例では、スペーサの絶縁性基体とし
て、ガラスではなくアルミナを用いた点を除いて、実施
例７と同様にして低抵抗膜付きスペーサを作製した。そ
して、この低抵抗膜付きスペーサに対して、実施例１と
同様にしてスパッタによる高抵抗膜を形成し、スペーサ
を作製した。作製されたスペーサの低抵抗膜部分は、光
沢反射が認められた上、当接面と側面の境界領域すなわ
ちエッジ部には部分的な膜の剥がれなども無く、膜の被
覆性は良好であった。

【０２３４】さらに、実施例１と同様にして、電子線放
出素子を組み込んだリアプレート等とともに表示パネル
を作成し、実施例1と同条件で、高圧印加および素子駆
動を行った。

【０２３５】このとき、スペーサ付近の耐電圧は良好で
あり、さらに、スペーサに近い位置にある冷陰極素子か
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、スペーサを設
置しても電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは発
生しなかったことを示している（実施例１０）スペーサの低抵抗膜の形成を回転転写法
により行ったこと以外は、実施例７と同様にしてスペー
サを作製した。すなわち、溝が形成されたシート状ガラ
ス板を切断した後、図２６に示すような装置を用い、切
断したシート状ガラス板の両端面に低抵抗膜を印刷し
た。ここで、印刷溶液としては白金ペーストを用い、印
刷版としてはスチレン系のものを用いた。これにより、
図３２に示すように、両当接面のみに低抵抗膜６４３が
設けられた当接面低抵抗膜付きスペーサ６４５が作製さ
れた。

【０２３６】さらに、実施例１と同様にして当接面低抵
抗膜付きスペーサに対してスパッタによる高抵抗膜を形
成し、スペーサを作製した。作製されたスペーサの低抵
抗膜部分は、光沢反射が認められた上、当接面の周辺境
界領域まで部分的な膜の剥がれなども無く、膜の被覆性
は良好であった。

【０２３７】さらに、実施例１と同様にして、電子線放
出素子を組み込んだリアプレート等とともに表示パネル
を作成し、実施例１と同条件で、高圧印加および素子駆
動を行った。

【０２３８】このとき、スペーサ付近の耐電圧は良好で
あり、さらに、スペーサに近い位置にある冷陰極素子か
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。

【０２３９】以上、実施例１〜１０により作製したスペ
ーサを用いた表示パネルは、パネル特性としての電気的
コンタクト、発光点変位、耐電圧が良好であった。つま
り、スペーサについていえば、電子放出パネルの耐真空
スペーサとして適当な低抵抗膜を形成できたといえる。

【０２４０】しかも、実施例１〜１０で作製したスペー
サは、気相成膜により低抵抗膜を形成した場合と比較し
て、高価な真空減圧装置が不要であり、材料の利用効率
が高いなどの、生産時生産プロセス上のコスト面でより
有利である。さらには、気相成膜では、ガラス基体との
密着性の問題から、基体との間に下地層を設けるための
プロセスが必要な場合があるが、印刷により形成すれ
ば、これらのプロセス（工程）を省略できるなどの優位
性を有している。

【０２４１】また、気相成膜で低抵抗膜を形成すると、
電子源基板に電子線装置として破壊されるに至らない程
度の微少放電が発生する場合がある。これは、印刷形成
した膜の膜厚分布が、周辺になるに従い薄くなるテーパ
状断面であるのに対して、気相成膜ではパターニングし
た末端での膜エッジが直角な断面であったり、マスクか
ら剥がす段階でバリなどの突起がスペーサ外空間に向か
って発生するため、電子線装置中でそれらの突起部に電
界が集中しやすい為であると思われる。

【０２４２】なお、上述した実施例１〜１０のうち、実
施例６については、低抵抗膜を形成したスペーサ用の基
体のエッジ部に低抵抗膜の被覆率が低い状態が確認され
た。従って、大量生産の際の歩留まり等を考えると、基
体のエッジ部のＲ処理を行うことが良品率を向上させる
ためにより好ましい。

【０２４３】本発明によるスペーサの低抵抗膜はいずれ
も形成工程が簡便、かつ容易であり、また得られた膜の
電気的コンタクトも良好であり、かつ、放電耐圧も良好
であるので、電子線ディスプレイの表示品位を向上し、
かつ量産性と低コスト性等を求められる作製工程および
これを使用する電子線装置に対して特に有効なものであ
る。これによってさらには、スペーサおよび電子線装置
の製造コストを低下させ、帯電による発光部の変位が抑
えられた表示品位の高い画像表示装置を安価に提供する
ものである。

【０２４４】以上説明したように、印刷法により低抵抗
膜を形成することの効果として、真空減圧工程を必要と
しないことにより次の３つの効果が期待できる。装置コストを抑制できるタクトタイムを抑制できる気相成膜による形成では、排気、減圧、成膜、大気リー
ク後、膜が準安定状態にあり、不安定な過渡状態で他の
部材を成膜することで膜剥がれ等の問題が生じることが
あり、安定状態に緩和させる必要があった。これは膜の
構造や表面活性に関係していると思われるが、とりわけ
水の脱吸着の安定化に関係すると考えられる。しかしな
がら、真空工程を経由しない加熱焼成を採用することに
より、これらの不安定状態の経由を抑えることができ
る。原料の利用効率が高い印刷法によれば、膜の不要な部分には印刷しない事が可
能で材料の利用効率が高い。また印刷版と被印刷試料の
移動速度およびその印刷量を制御する事により、簡便に
製膜面積の制御すなわちパターニングを製膜工程中と同
時に行えるので、フォトリソグラフィーなどのパターニ
ング工程を省く事も可能である。

【０２４５】また、スペーサ用の基体の当接面と側面間
の境界領域の断面形状をＲ加工を施すなどの滑らかな連
続面とすることによる効果としては、次の効果が期待で
きる。

【０２４６】基体のエッジ部、即ち、当接面と側面の境
界領域における膜の被覆率を向上させることができる。
このため、低抵抗膜が当接面と側面で分断されることが
無く、両面の良好な電気的コンタクトを得ることがで
き、電子源としてスペーサを組み込んだ時に、スペーサ
表面の帯電をフェースプレート及びリアプレートの基板
面に効率的に逃すことができる。

【０２４７】これによって更には、スペーサおよび電子
源の製造コストを低下させ、帯電による発光部の変位が
抑えられた表示品位の高い画像表示装置を安価に提供す
るものである。

【０２４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ペーサの基体である絶縁性部材の電子源側の端部及び電
極側の端部の少なくとも一方に、この絶縁性部材よりも
シート抵抗値の低い低抵抗膜を印刷法によって形成する
ことで、真空減圧工程を必要とせずに、簡易かつ安定的
に低抵抗膜を形成することができ、その結果、電子線装
置に組み込んだときに電子放出軌道に悪影響を及ぼさな
いスペーサを安価に提供することができる。また、上記
のような本発明のスペーサを備えることで、スペーサ付
近の耐電圧も良好で、かつ、電子放出軌道も安定した電
子線装置を安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像表示装置の表示パネルの
一実施形態の外観斜視図である。

【図２】図１に示す表示パネルのマルチ電子源の平面図
である。

【図３】図２に示すマルチ電子源のＢ−Ｂ’線での模式
的断面図である。

【図４】図１に示す表示パネルのフェースプレートの蛍
光体配列の一例（ストライプ配列）を示す平面図であ
る。

【図５】図１に示す表示パネルのフェースプレートの蛍
光体配列の一例（デルタ配列）を示す平面図である。

【図６】図１に示す表示パネルのフェースプレートの蛍
光体配列の一例（マトリクス配列）を示す平面図であ
る。

【図７】図１に示す表示パネルのＡ−Ａ’線での模式的
断面図である。

【図８】スペーサの作製工程の一例（印刷→切断）を示
すフローチャートである。

【図９】スペーサの作製工程の一例（切断→印刷）を示
すフローチャートである。

【図１０】スペーサの作製工程の一例（溝加工→印刷→
切断）を示すフローチャートである。

【図１１】スペーサの作製工程の一例（溝加工→切断→
印刷）を示すフローチャートである。

【図１２】スペーサの作製工程の一例（印刷→切断→当
接面被覆）を示すフローチャートである。

【図１３】スペーサのエッジ部における低抵抗膜の被覆
性を説明するための図である。

【図１４】スペーサの作製に用いられる加熱延伸装置の
概略構成図である。

【図１５】スペーサの絶縁性基体の端部の種々の形状を
示す断面図である。

【図１６】平面型の表面伝導型電子放出素子の平面図
（ａ）及び断面図（ｂ）である。

【図１７】図１６に示す表面伝導型電子放出素子の製造
工程を説明する断面図である。

【図１８】通電フォーミング処理の際の印加電圧波形を
示す図である。

【図１９】通電活性化処理の際の印加電圧波形（ａ）及
び放出電流の変化（ｂ）を示す図である。

【図２０】垂直型の表面伝導型電子放出素子の断面図で
ある。

【図２１】図２０に示す表面伝導型電子放出素子の製造
工程を説明する断面図である。

【図２２】表面伝導型電子放出素子の典型的な特性を示
すグラフである。

【図２３】画像表示装置の駆動回路の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図２４】はしご型配列の電子源の模式的平面図であ
る。

【図２５】図２４に示すはしご型配列の電子源を有する
表示パネルの一例の斜視図である。

【図２６】回転転写法による低抵抗膜の印刷工程を説明
する図である。

【図２７】本発明の実施例１によりスペーサを作製する
際に用いられるシート状ガラス板の斜視図（ａ）及びそ
のＣ−Ｃ’線断面図（ｂ）である。

【図２８】本発明の実施例１によるスペーサの作製工程
を説明する断面図である。

【図２９】本発明の実施例５による低抵抗膜付きスペー
サの作製工程を説明する断面図である。

【図３０】本発明の実施例６による低抵抗膜付きスペー
サの断面図である。

【図３１】本発明の実施例７による当接面低抵抗膜付き
スペーサの断面図である。

【図３２】本発明の実施例１０による当接面低抵抗膜付
きスペーサの断面図である。

【図３３】従来の典型的な表面伝導型電子放出素子の平
面図である。

【図３４】従来の電界放出型素子の断面図である。

【図３５】従来のＭＩＭ型素子の断面図である。

【図３６】表面伝導型電子放出素子を用いた従来の画像
表示装置の表示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図
である。

【符号の説明】

２，３，１１０２，１１０３，１２０２，１２０３
素子電極４，１１０４，１２０４導電性薄膜５，１１０５、２０５電子放出部６，１１１３，１２１３薄膜１０黒色導電材１１，１１０１，１２０１基板１２冷陰極素子１３行方向配線１４列方向配線１５リアプレート１６側壁１７，１０８６フェースプレート１８，１０８４蛍光膜１９メタルバック２０，６０６スペーサ２１，７０７絶縁性基体２２，６０５高抵抗膜２３当接面２４側面部２５,０３低抵抗膜２６接合材２０１表示パネル２０２走査回路２０３制御回路２０４シフトレジスタ２０５ラッチ回路２０６パルス幅変調回路２０９加速電圧源５０１母材５０２ヒータ５０３，５０４延伸ローラ５０５カッタ６０１シート状ガラス板６０２溝６０４，６１４低抵抗膜付きスペーサ６２５，６３５，６４５当接面低抵抗膜付きスペー
サ７０１展開板７０２ドラム７０３印刷版７０５印刷溶液７０６支持台１１１０電子源基板１１１１電子放出素子１１１２共通配線１１２０グリッド電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内に設けられた、電子放出素子
を備えた電子源と、該電子源から放出された電子を制御
する電極を備えた電子被照射部材と、を有する電子線装
置の耐大気圧構造として、前記電子源と前記電極との間
に設置されるスペーサの製造方法であって、前記スペーサの基体である絶縁性部材の、前記電子源側
の端部及び前記電極側の端部の少なくとも一方に、前記
絶縁性部材よりもシート抵抗値が低い低抵抗膜を印刷法
により形成する印刷工程を有する、スペーサの製造方
法。
【請求項２】前記絶縁性部材を前記電子源と前記電極
との間隔に応じた所望の形状に加工する加工工程を有す
る、請求項１に記載のスペーサの製造方法。
【請求項３】前記印刷工程の後に前記加工工程を行
う、請求項２に記載のスペーサの製造方法。
【請求項４】前記加工工程は、前記絶縁性部材として
シート状の部材を用い、該シート状の部材を切断するこ
とで前記所望の大きさに加工する切断工程を有する、請
求項３に記載のスペーサの製造方法。
【請求項５】前記切断工程は、前記絶縁性部材の前記
電子源または前記電極と固定される当接面を切断により
形成する工程を有する、請求項４に記載のスペーサの製
造方法。
【請求項６】前記切断工程の後に、前記当接面に更に
前記低抵抗膜を形成する当接面低抵抗膜形成工程を有す
る、請求項５に記載のスペーサの製造方法。
【請求項７】前記当接面低抵抗膜形成工程は、前記低抵抗膜を構成する材料を含む溶液を板上に展開す
る工程と、前記絶縁性部材の当接面を前記板上に展開された溶液に
接触させ浸漬させる工程と、前記溶液に浸漬された前記絶縁性部材の当接面を前記溶
液から離間させる工程とを有する、請求項６に記載のス
ペーサの製造方法。
【請求項８】前記当接面低抵抗膜形成工程は、前記低抵抗膜を構成する材料を含む溶液を、回転可能な
転写部材に付与する工程と、前記溶液が付与された前記転写部材を前記絶縁性部材の
当接面に接触させながら回転移動させる工程と、前記転写部材の回転移動後、前記転写部材を前記当接面
から離間させる工程とを有する、請求項６に記載のスペ
ーサの製造方法。
【請求項９】前記加工工程の後に前記印刷工程を行
う、請求項２に記載のスペーサの製造方法。
【請求項１０】前記加工工程は、前記絶縁性部材として、前記所望の形状と相似形状を有
し、かつ、断面積が前記所望の形状の断面積よりも大き
い長尺のガラス母材を用意する工程と、前記ガラス母材の長手方向の一部を前記ガラス母材の軟
化点以上の温度に加熱する工程と、加熱により軟化した前記ガラス母材を断面積が前記所望
の形状の断面積になるように引き伸ばす工程と、引き伸ばされた前記ガラス母材を、冷却後、所望の長さ
に切断する工程とを有する、請求項９に記載のスペーサ
の製造方法。
【請求項１１】前記印刷法はスクリーン印刷法であ
る、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のスペー
サの製造方法。
【請求項１２】前記印刷法はオフセット印刷法であ
る、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のスペー
サの製造方法。
【請求項１３】前記印刷工程で用いる印刷溶液は少な
くとも金属元素を含む、請求項１ないし１２のいずれか
１項に記載のスペーサの製造方法。
【請求項１４】前記印刷工程の前に、前記絶縁性部材
の前記電子源または前記電極と固定される当接面と該当
接面と隣接する側面との間を鈍角または曲面に加工する
エッジ処理工程を有する、請求項１ないし１３のいずれ
か１項に記載のスペーサの製造方法。
【請求項１５】前記エッジ処理工程は研磨処理工程を
有する、請求項１４に記載のスペーサの製造方法。
【請求項１６】真空容器内に設けられた、電子放出素
子を備えた電子源と、該電子源から放出された電子を制
御する電極を備えた電子被照射部材と、を有する電子線
装置の耐大気圧構造として、前記電子源と前記電極との
間に設置されるスペーサであって、請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の製造方法に
よって製造されたスペーサ。
【請求項１７】前記絶縁性部材はガラスである請求項
１６に記載のスペーサ。
【請求項１８】前記絶縁性部材はセラミックである請
求項１６に記載のスペーサ。
【請求項１９】少なくとも表面のシート抵抗値が１０
⁷Ω／□〜１０¹⁴Ω／□の範囲にある、請求項１６ない
し１８のいずれか１項に記載のスペーサ。
【請求項２０】少なくとも前記真空容器内に露出して
いる面に、前記低抵抗膜よりもシート抵抗値が高い高抵
抗膜が形成されている、請求項１６ないし１９のいずれ
か１項に記載のスペーサ。
【請求項２１】前記低抵抗膜のシート抵抗値が前記高
抵抗膜のシート抵抗値の１／１０以下で、かつ、１０⁷
Ω／□以上である、請求項２０に記載のスペーサ。
【請求項２２】真空容器内に設けられた、電子放出素
子を備えた電子源と、該電子源から放出された電子を制
御する電極を備えた電子被照射部材と、を有する電子線
装置において、前記真空容器の耐大気圧構造として、請求項１６ないし
２１のいずれか１項に記載のスペーサが前記電子源と前
記電極との間に設置されていることを特徴とする電子線
装置。
【請求項２３】前記電子放出素子は冷陰極素子であ
る、請求項２２に記載の電子線装置。
【請求項２４】前記冷陰極素子は表面伝導型電子放出
素子である、請求項２３に記載の電子線装置。
【請求項２５】前記表面伝導型電子放出素子は、前記
電子源に対向配置された対の素子電極と、前記素子電極
と電気的に接続され前記素子電極の間に電子放出部が形
成された導電性膜とを有する、請求項２４に記載の電子
線装置。
【請求項２６】前記電子被照射部材は、前記電子放出
素子から放出された電子が照射されることで画像を形成
する画像形成部材である、請求項２２ないし２５のいず
れか１項に記載の電子線装置。
【請求項２７】前記画像形成部材は、前記電子放出素
子から放出された電子が衝突することにより発光する蛍
光体を含む蛍光膜である、請求項２６に記載の電子線装
置。