JP2000311607A

JP2000311607A - 電子線装置用スペーサの製造方法、スペーサおよびそれを用いた電子線装置

Info

Publication number: JP2000311607A
Application number: JP2000046352A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamazaki; 康二山崎; Yasuhiro Ito; 靖浩伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、２次電子放出が少なく表面帯電を
抑制できる表面構造を有するスペーサを簡単な工程に
て、低価格に製造する方法を提供することを目的とす
る。【解決手段】電子放出素子を有する電子源と、電子源
より放出された電子を制御する電極と、電子源より放出
される電子が照射されるターゲットと、電子源と電極と
の間に配置されたスペーサとを有する電子線装置に用い
られるスペーサの製造方法であって、スペーサ形成用の
基板（以下、スペーサ基板という。）を形成する工程と
して、ガラス基板を加熱軟化させた状態で押圧すること
により、表面に凹凸形状を有するスペーサ基板を形成す
る工程を有するスペーサの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線を用いた表
示装置等の画像形成装置のスペーサに関し、特に、スペ
ーサの製法およびスペーサを備えた画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子放出素子を利用した画像形成
装置として、冷陰極電子放出素子を多数形成した電子源
基板と、透明電極および蛍光体を具備した陽極基板とを
平行に対向させ、真空に排気した平面型の電子線表示パ
ネルが知られている。このような画像形成装置におい
て、電界放出型電子放出素子を用いたものは、例えば、
Ｉ。Ｂｒｏｄｉｅ， ”Ａｄｖａｎｃｅｄｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ：ｆｌａｔｃｏｌｄ−ｃａｔｈｏｄｅ
ＣＲＴｓ” ，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌ
ａｙ，１／８９，１７（１９８９）に開示された
ものがある。また、表面伝導型電子放出素子を用いたも
のは、例えば、ＵＳＰ５０６６８８３等に開示されてい
る。平面型の電子線表示パネルは、現在広く用いられて
いる陰極線管（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ：
ＣＲＴ）表示装置に比べ、軽量化、大画面化を図るこ
とができ、また、液晶を利用した平面型表示パネルやプ
ラズマ・ディスプレイ、エレクトロルミネッセント・デ
ィスプレイ等の他の平面型表示パネルに比べて、より高
輝度、高品質な画像を提供することができる。図９に電
子放出素子を利用した画像形成装置の一例として、従来
の平面型電子線表示パネルの一部を切り欠いた斜視図を
示す。ここで、図９に示される電子線表示パネルの構成
について詳述すると、図中、１０１５はリアプレート、
１０１７はフェースプレート、１０１６は側壁であり、
これらにより真空外囲器を構成している。また、１０１
１は電子源基板、１０１２は電子放出素子であり、本例
では、１つの電子放出素子に対して１つの蛍光体が対応
している。また、１０１３（走査電極）および１０１４
（信号電極）は配線電極であり、それぞれ、電子放出素
子１０１２に接続されている。さらに、１０１９はメタ
ルバック、１０１８は蛍光体である、また、１０２０は
スペーサで、電子源基板１０１１とフェースプレート１
０１７を所定間隔に保持するとともに、大気圧に対する
支持部材として真空外囲器内部に配置されている。尚、
フェースプレート１０１７、側壁１０１６、リアプレー
ト１０１５、スペーサ１０２０の各接合部は低融点ガラ
スフリットにより封着されている。

【０００３】この電子線表示パネルにおいて画像を形成
するには、マトリクス状に配置された走査電極１０１３
と信号電極１０１４に所定の電圧を順次印加すること
で、マトリクスの交点に位置する所定の電子放出素子１
０１２を選択的に駆動し、放出された電子を蛍光体１０
１８に照射して所定の位置に輝点を得る。なお、メタル
バック１０１９は、放出電子を加速してより高い輝度の
輝点を得るために、電子放出素子１０１２に対して正電
位となるように高電圧が印加される。ここで、印加され
る電圧は、蛍光体１０１８の性能にもよるが、数百Ｖか
ら数十ｋＶ程度の電圧である。従って、電子源基板１０
１１とフェースプレート１０１７間の距離ｄは、この印
加電圧によって真空の絶縁破壊（即ち放電）が生じない
ようにするため、数百μｍから数ｍｍ程度に設定される
のが一般的である。

【０００４】この電子線表示パネルの表示面積が大きく
なるに従い、真空外囲器内部の真空と外部の大気圧差に
よるプレート基板の変形を抑えるためには、リアプレー
ト１０１５およびフェースプレート１０１７を厚くする
必要がでてきた。プレート基板を厚くすることは表示パ
ネルの重量を増加させるだけでなく、斜め方向から見た
ときに歪みを生じ、視野角の縮小ともなる。そこで、ス
ペーサ１０２０を配置することにより、両プレート１０
１５、１０１７の強度負担を軽減でき、軽量化、低コス
ト化、大画面化が可能となるので、平面型電子線表示パ
ネルの利点を十分に発揮することができるようになる。

【０００５】このスペーサ１０２０に使用される材質と
しては、（１）十分な耐大気圧強度（圧縮強度）を有す
ること、（２）製造工程および高真空形成工程における
加熱工程に耐え得る耐熱性を有し、（３）表示パネルの
基板、側壁等との熱膨張係数の整合が取れていること、
（４）高電圧印加に耐え得る絶縁耐圧を有する高抵抗体
であること、（５）高真空を維持するために、ガス放出
レートが小さいこと、（６）寸法を精度良く加工でき、
量産性に優れること、等が要求され、一般的にはガラス
材料が用いられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような画像形成装置の表示パネルにおいては、以下の
ような問題点があった。

【０００７】まず、スペーサの近傍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、あるいは放出電
子の作用でイオン化したイオンがスペーサに付着するこ
とにより、スペーサ帯電をひきおこす可能性がある。さ
らには、フェースプレートに到達した電子が一部反射、
散乱され、その一部がスペーサに当たることによりスペ
ーサ帯電をひきおこす可能性がある。

【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、表面帯電を抑制できる表面構造
を有するスペーサを簡単な工程にて、低価格に製造する
方法を提供することを目的とする。また本発明は、その
ようにして製造されるスペーサ、さらにこのような機能
を有するスペーサを用いて、十分な表示輝度を有しなが
ら低価格を実現する画像形成装置等の電子線装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討の結
果、スペーサ表面に凹凸構造を設けると、複数の方向に
対して入射角が緩和され表面が平滑である場合よりも実
効的な二次電子放出係数を小さくすることができるた
め、スペーサ表面の帯電を効果的に抑えることができる
ことを見出した。即ち、表面に高抵抗薄膜を設けた場合
による帯電防止能力をさらに向上させることができる。
そして、このような凹凸表面を有するスペーサは、次の
ような方法により、低価格で量産に適した方法により製
造することができる。

【００１０】即ち本発明は、電子放出素子を有する電子
源と、電子源より放出された電子を制御する電極と、電
子源より放出される電子が照射されるターゲットと、電
子源と電極との間に配置されたスペーサとを有する電子
線装置に用いられるスペーサの製造方法であって、スペ
ーサ形成用の基板（以下、スペーサ基板という。）を形
成する工程として、ガラス基板を加熱軟化させた状態で
押圧することにより、表面に凹凸形状を有するスペーサ
基板を形成する工程を有するスペーサの製造方法に関す
る。

【００１１】押圧方法としては、特に制限はないが、後
述するようなスタンプ方式、ローラー方式が好ましい。

【００１２】また、スペーサ基板の基になるガラス基板
としては、高温状態で成形する方法による熱間成型法に
よって得られたものが好ましく、その中でも特に加熱延
伸法を用いて作製すると研磨工程が省け、また１度の加
熱にて複数を同時に並行処理できるので量産効果が大き
く好ましい。また、加熱延伸法によってガラス基板を作
製すると同時に、表面に凹凸を形成することも可能であ
り、さらに量産性に優れる。

【００１３】また、スペーサの表面の凹凸の表面粗さが
０．１μｍ以上１００μｍ以下となるようにすると表面
に成形する膜の連続性が良く、凸部における先鋭な形状
による電界集中効果も抑制できるので好ましい。

【００１４】さらに、スペーサのシート抵抗は帯電防止
および消費電力から１０⁷から１０¹ ⁴Ω／□であること
が好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい代表的な方法と
して次の２つの方式が挙げられる。

【００１６】スタンプ方式図１に示すように表面に凹凸形状を有するＳＵＳ基板５
１上にガラス基板５３を並べ、かつ上方にも同様のＳＵ
Ｓ基板５２を配置しガラス基板５３を挟み込み、両側か
らヒーター５４で加熱する。ガラス基板５３の軟化点以
上の温度まで加熱した後、両ＳＵＳ基板５１、５２にて
ガラス基板を押圧する。このとき必要以上に押圧しない
ように高さ保持の支持部材５５を配置することが好まし
い。

【００１７】ローラー方式図２に示すようにガラス基板５３の引き出し方向長さよ
りも短いヒーター５４間にガラス基板５３を送り込み、
ガラスを局部的に加熱し軟化点以上にする。同時に引き
出し側にて凹凸のついたローラー５６で引き出しなが
ら、ガラス基板５３に凹凸を付ける。このとき送り込み
側のローラー５７と引き出し側のローラー５６の回転速
度は同速度とする。また、加熱延伸法によりガラス基板
を作製する場合にはその引き出し側のローラー（図３の
５０３）をガラスの冷却前に配置し、基板作製と同時に
凹凸形状をつけてしまってもよい。その場合後述のロー
ラー回転速度とノズル面積の関係を満たすものとする。

【００１８】（加熱延伸法によるガラス基板作製）本発
明のスペーサ基板の基になるガラス基板の好ましい作製
方法である加熱延伸法について図３を用いて説明する。
手順は以下の通りである。

【００１９】所望の大きさのスペーサーの断面と相似
形状を有するスペーサー母材を使用する。このとき所望
のスペーサーの断面積をｓ１、スペーサー母材の断面積
をｓ２とし、ｓ１、ｓ２はｓ１／ｓ２＜１を満たす。

【００２０】スペーサー母材５０１の両端を固定し長
手方向の一部を軟化点以上の温度にヒーター５０２で加
熱するとともに、一方の端部を加熱部位方向に送り込み
ローラー５０４で速度ｖ２で送り込み、もう一方の端部
をｖ１と同一方向に引き出しローラー５０３にて速度ｖ
１で引き出す。このとき、これら速度ｖ１、ｖ２はｓ１
ｖ１＝ｓ２ｖ２を満たす。

【００２１】加熱温度はガラスの種類、加工形状によ
るが通常５００℃以上とする。冷却後、引き伸ばされた
ガラス材をブレード５０５にて所望の長さに切断して、
スペーサ基板１を作製する。

【００２２】このように加熱延伸法にてガラス基板を作
製すると研磨工程を省くことができる。また、１度の加
熱にて複数を同時に並行処理できるので量産効果が高
い。また、上記の工程で、表面に凹凸形状を有する引
き出しローラを用いると、スペーサ基板作製と凹凸加工
が連続してできるので更に効率がよい。

【００２３】図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はこのように
して得られる本発明の凹凸基板スペーサの模式図であ
り、（ｂ）は同図（ａ）中の縦方向Ｂ−Ｂ’を含む断面
であり、同様に（ｃ）は、横方向Ｃ−Ｃ’を含む断面の
模式図である。１は、少なくとも表面に凹凸を形成した
スペーサ基板、１１はスペーサ基板１の表面に形成した
帯電防止を目的とした高抵抗膜である。高抵抗膜１１
は、前記スペーサ基板の表面凹凸にならい最終的な表面
に凹凸を形成している。２１は電極とのスペーサとの間
のオーミックなコンタクトを得るために、必要に応じて
設けられた低抵抗膜である。

【００２４】また、本発明は上記高抵抗膜付き凹凸基板
をスペーサに用いた平面型の表示装置（電子線装置）で
あり、図９にその構造概略を示すように（詳細は後
述）、複数の冷陰極素子１０１２を形成した基板１０１
１と発光材料である蛍光膜１０１８を形成した透明なフ
ェースプレート１０１７とをスペーサ１０２０を介して
対向させた構造を有する表示装置であり、スペーサ１０
２０がその表面に凹凸形状を有しており、その凹凸の平
均的振幅値より大きくない膜厚で形成された帯電防止を
目的とする高抵抗膜で被覆されていることを特徴とする
表示装置である。

【００２５】（凹凸の機能：二次電子放出帯電の入射角
度依存性について）本発明によって製造したスペーサ表
面に形成した凹凸形状により下記のような効果を得るこ
とができる。

【００２６】第一の効果としては、帯電量に大きく寄与
する高入射角度モードの入射電子の入射角度を減少させ
る効果である。この形状の工夫による効果によって、二
次電子放出係数の入射角度増倍成分の減少効果は、平滑
表面に対して１／３以下のレベルに抑制させることが可
能となる。この効果は、特に、８０度以上の高入射角と
なる最近接の電子放出素子からの直接入射電子に対して
特に有効である。

【００２７】また、第二の効果として、凹凸形状の一形
態として、深い凹凸を形成した場合には、微細なファラ
デーカップの集積体のように、二次電子を閉じ込める効
果が得られる。

【００２８】さらには、第三の効果として、多重放出二
次電子の抑制効果が挙げられる。放出された二次電子
は、加速電界によりエネルギーを受け加速しながら陽極
方向に軌道をとるが、放出直後のエネルギーが比較的小
さいので、局所的な帯電領域に引っ張られスペーサ上に
再突入し正電荷を生成してしまう。このとき、平滑基板
に対して粗面化処理を施すことにより、飛程距離を分断
することが可能となり、正電荷の蓄積を抑制する効果を
提供することができる。

【００２９】第四の効果として、陽極輻射電子に対する
入射角度抑制効果があげられる。

【００３０】スペーサへの入射電子の飛来経路はさまざ
まに分布しており、特にフェースプレートからの反射電
子の再入射（以降ＦＰ反射電子と記述）においては、そ
の放出方向は、ほぼ同心円状の分布が存在しているた
め、反射電子は周囲の多方向に分布している。本発明者
等の素子ごとのスペーサ帯電のスペーサ、放出素子間距
離および陽極印加電圧依存検討の結果、陽極基板からの
輻射電子は再近接のみならず第３、第４近接の電子素子
からの放出電子であることがわかった。上記の飛程距離
は、表示装置ごとに変調を受けその影響度は一様ではな
いが、一般に高輝度を得ようとする目的から、蛍光体か
らの発光の利用効率を上げるために設けられたアルミ電
極などの部材の設置や加速電圧の高圧化でその影響は増
倍し、帯電の原因の一つとなっている。この現象は、Ｆ
Ｐ反射電子はスペーサからの距離に依存し、近い素子ほ
ど再入射量が多いことを意味するだけではなく、発光点
からのＦＰ反射のうちスペーサと近距離位置からのもの
であるほど、遠方への入射点への再入射時の入射角が増
倍されていることを意味する。このような理由から、斜
めモードの反射電子に対する二次電子放出抑制効果とし
て、多方向に形成した凹凸形状が有効に機能する。

【００３１】以上が、本発明における粗面化すなわち凹
凸表面の帯電抑制に関する主たる機能である。

【００３２】さらに別の効果としては、凹凸形状の作成
機能を、帯電防止膜と分離したため、面内の場所による
表面形状の制御などが簡便に行うことができるなどの効
果が生まれる。

【００３３】（凹凸の周期性）本発明の電子放出装置に
おいてスペーサの凹凸形状の配置は、前述の二次電子放
出抑制効果を得るためには、必ずしも周期的な配置をと
る必要はなく、ランダムな周期の配置であっても良い。
どのような、配置構造をとるかは、たとえば作成工程の
利便性等から決定して良い。特に周期的である場合は、
二次電子や反射電子のエネルギー分布、入射角分布を考
慮して、その繰返し周期として、複数の周期構造から構
成される凹凸を形成していることが好ましい。

【００３４】（凹凸のピッチ、振幅）二次電子の放出係
数の入射角度依存緩和効果の観点からは、凹凸の間隔や
振幅は大きく影響しなく任意に選択されて良いが、多重
放出二次電子が陽極陰極ギャップ間の電界からエネルギ
ーを得て、正帯電領域の加速エネルギーを得る前にトラ
ップする効果を考慮すると、加速電圧によるが１００μ
ｍ程度の間隔もしくはピッチを持っていることが好まし
い。さらに好ましくは、１０μｍ以下の間隔であること
が好ましい。また、同様の理由から、凹凸形状の振幅値
は、二次電子の入射角度依存抑制の観点からは、任意の
値を選択できるが、多重放出二次電子の抑制効果を得る
点では、表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以上の大きい
値であることが好ましいが、表面に形成する膜の連続性
と、凸部における先鋭な形状による電界集中効果を抑制
するためには、上限として１００μｍ以下の平均粗さで
あることが好ましい。

【００３５】（高抵抗膜）スペーサ基板の材料として、
ガラス等の絶縁材料を用いた場合は、帯電防止機能を高
めるために、表面に帯電防止機能を有する高抵抗膜を設
けることが好ましい。この高抵抗膜は、下層の凹凸形状
をならい表面に凹凸を作成できればよく、基本的に種々
の膜を使用することができる。

【００３６】凹凸形状のレベリング性の高い高抵抗膜を
形成するためには、基本的には、下層あるいは基板凹凸
の所望の振幅値より、著しく大きな膜厚で形成しないこ
とが重要であり、好ましくは下層の振幅値以下の膜厚と
なるように形成する。ただし極端に薄膜化すると、シー
ト抵抗が増大し、また凹凸の曲率が大きい（曲がりのき
つい）領域で、膜の連続が失われやすいため、基板の導
電性を利用できない場合には、少なくとも１００Å以
上、好ましくは５００Å以上の膜厚にすることが好まし
い。

【００３７】高抵抗膜の作成手法としては、既存の帯電
防止膜作成プロセスが適用できる。たとえば、スパッタ
法、真空蒸着法、印刷法、エアゾール法、ディッピング
法等を適用することができる。作成プロセスのローコス
ト化という観点からはディッピング法などの液相プロセ
スが好ましい。このとき、レベリング性を低くするため
に、膜厚と塗工液の粘度を小さい値に制御することが重
要である。

【００３８】さらには、高抵抗膜の二次電子放出係数は
低い方が好ましく、平滑膜の二次電子放出係数として、
３．５以下であることがより好ましい。さらには、膜の
化学的安定性という観点から、表面層が膜内部に比較し
て高酸化状態にあることが好ましい。

【００３９】本発明表示装置において、上記スペーサ１
０２０の一方の辺は冷陰極素子を形成した基板１０１１
上の配線に電気的に接続されている。また、その対向す
る辺は冷陰極素子より放出した電子を高いエネルギで発
光材料（蛍光膜１０１８）に衝突させるための加速電極
（メタルバック１０１９）に電気的接続される。すなわ
ち、スペーサの表面に形成された帯電防止膜にはほぼ加
速電圧を帯電防止膜の抵抗値で除した電流が流される。

【００４０】そこで、スペーサの抵抗値Ｒｓは帯電防止
およ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Ｒ／□は１０¹³［Ω／□］以
下であることが好ましい。十分な帯電防止効果を得るた
めには１０¹¹［Ω／□］以下がさらに好ましい。シート
抵抗の下限はスペーサ形状とスペーサ間に印加される電
圧により左右されるが、１０⁵［Ω／□］以上であるこ
とが好ましい。

【００４１】高抵抗膜の厚みｔは１０ｎｍ〜１μｍの範
囲が望ましい。材料の表面エネルギーおよび基板との密
着性や基板温度によっても異なるが、一般的に１０ｎｍ
以下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以上では膜応力が大きくな
って膜はがれの危険性が高まり、かつ成膜時間が長くな
るため生産性が悪い。従って、膜厚は５０〜５００ｎｍ
であることが望ましい。シート抵抗Ｒ／□はρ／ｔであ
り、以上に述べたＲ／□とｔの好ましい範囲から、高抵
抗膜の比抵抗ρは０．１〜１０⁸Ωｃｍが好ましい。さ
らに表面抵抗と膜厚のより好ましい範囲を実現するため
には、ρは１０²〜１０⁶Ωｃｍとするのが良い。スペー
サは上述したようにその上に形成した高抵抗膜を電流が
流れることにより、あるいはディスプレイ全体が動作中
に発熱することによりその温度が上昇する。高抵抗膜の
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、スペーサに流れる電流が増加し、さ
らに温度上昇をもたらす。そして電流は電源の限界を越
えるまで増加しつづける。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。すなわち、高抵抗膜の抵抗温度係数は−１
％より大きいこと（負の時は絶対値が１％未満であるこ
と）が望ましい。

【００４２】高抵抗膜特性を有する材料として、金属酸
化物が優れている。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、電子
放出素子から放出された電子がスペーサに当たった場合
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
ペーサ抵抗を所望の値に制御しやすい。しかしながら、
上記金属酸化物、あるいはカーボンはその抵抗値が高抵
抗膜として望ましい比抵抗の範囲に調整することが難し
かったり、雰囲気により抵抗が変化しやすいため、これ
らの材料のみでは抵抗の制御性が乏しい。アルミと遷移
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。さらには後述する表示装置作製の工程において抵
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％より大きいので、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等
があげられる。

【００４３】スペーサ表面に設けられる高抵抗膜はアル
ミ遷移金属合金窒化膜（以下合金窒化膜と略す）表面に
トップコート層の酸化金属膜あるいはカーボン膜を積層
したものであってもよい。高抵抗膜全体の抵抗値は概ね
合金窒化膜の抵抗値で規定され、トップコート層は帯電
防止を抑える効果がある。トップコート層は前述したよ
うに抵抗値が雰囲気に左右されるため、トップコート層
の抵抗値が高抵抗膜の抵抗値の１／２を越えるようにト
ップコート層の厚みを決定すべきである。トップコート
層の比抵抗が高い場合、その表面に蓄積した電荷を速や
かに逃がすことが難しくなるため、トップコート層の厚
みが制限され、２０ｎｍを越えない値が好ましい。

【００４４】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
スペーサ基板上に形成される。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。合金窒化膜とトップコート
層は別の装置により作製しても良いが、連続的に積層す
ることにより、トップコート層の密着性が強くなる。本
発明帯電防止防止膜を平面型の表示装置のスペーサ帯電
防止に対して説明したが、これに限らず他の用途におけ
る高抵抗膜として使用できることができる。

【００４５】また、前記高抵抗膜を設けたスペーサが上
下基板との接触部に低抵抗膜を有することを特徴とする
ことにより、横方向の帯電電荷の分布を抑制することが
可能となる。また、低抵抗膜の抵抗値は、上下基板との
電気的接合が良好にする目的から、その面積抵抗として
前記高抵抗膜の抵抗値の１／１０以下であり、かつ１０
⁷［Ω／□］以下であることが望ましい。さらには、前
記電子放出素子は、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。

【００４６】また、前記ターゲットに、入力信号に応じ
て前記電子放出素子から放出された電子を照射して画像
を形成する画像形成装置として、本提案を適用した電子
線装置を応用することができる。前記ターゲットとして
は、画像記録という観点からさまざまな材料により、潜
像を形成できるが、蛍光体から成ることにより安価に動
画像を記録表示できる。

【００４７】（画像形成装置概要）次に、本発明の方法
により製造したスペーサを適用した画像形成装置の表示
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。

【００４８】図９は、この例に用いた表示パネルの斜視
図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠
いて示している。

【００４９】図中、１０１５はリアプレート、１０１６
は側壁、１０１７はフェースプレートであり、１０１５
〜１０１７により表示パネルの内部を真空に維持するた
めの気密容器を形成している。気密容器を組み立てるに
あたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性を保
持させるため封着する必要があるが、たとえばフリット
ガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中
で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成することに
より封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する方
法については後述する。また、上記気密容器の内部は１
０のマイナス６乗［Ｔｏｒｒ］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気密容器の破壊を
防止する目的で、耐大気圧構造体として、スペーサ１０
２０が設けられている。

【００５０】リアプレート１０１５には、基板１０１１
が固定されているが、該基板上には冷陰極素子１０１２
がｎ×ｍ個形成されている。（ｎ、ｍは２以上の正の整
数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定され
る。たとえば、高品位テレビジョンの表示を目的とした
表示装置においては、ｎ＝３０００、ｍ＝１０００以上
の数を設定することが望ましい。）前記ｎ×ｍ個の冷陰
極素子は、ｍ本の行方向配線１０１３とｎ本の列方向配
線１０１４により単純マトリクス配線されている。前
記、１０１１〜１０１４によって構成される部分をマル
チ電子ビーム源と呼ぶ。

【００５１】本発明の画像形成装置に用いるマルチ電子
ビーム源は、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。したがって、たと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。

【００５２】次に、冷陰極素子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
マルチ電子ビーム源の構造について述べる。

【００５３】図１１に示すのは、図９の表示パネルに用
いたマルチ電子ビーム源の平面図である。基板１０１１
上には、表面伝導型放出素子１０１２が配列され、これ
らの素子は行方向配線１０１３と列方向配線１０１４に
より単純マトリクス状に配線されている。行方向配線１
０１３と列方向配線１０１４の交差する部分には、電極
間に絶縁層（不図示）が形成されており、電気的な絶縁
が保たれている。

【００５４】図１１のＢ−Ｂ’に沿った断面を、図１２
に示す。

【００５５】なお、このような構造のマルチ電子源は、
あらかじめ基板上に行方向配線１０１３、列方向配線１
０１４、電極間絶縁層（不図示）、および表面伝導型放
出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、行方向配
線１０１３および列方向配線１０１４を介して各素子に
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。

【００５６】本例においては、気密容器のリアプレート
１０１５にマルチ電子ビーム源の基板１０１１を固定す
る構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板１０１１が
十分な強度を有するものである場合には、気密容器のリ
アプレートとしてマルチ電子ビーム源の基板１０１１自
体を用いてもよい。

【００５７】また、フェースプレート１０１７の下面に
は、蛍光膜１０１８が形成されている。本例はカラー表
示装置であるため、蛍光膜１０１８の部分にはＣＲＴの
分野で用いられる赤、緑、青、の３原色の蛍光体が塗り
分けられている。各色の蛍光体は、たとえば図８の
（ａ）に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光
体のストライプの間には黒色の導電体１０１０が設けて
ある。黒色の導電体１０１０を設ける目的は、電子ビー
ムの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが生
じないようにすることや、外光の反射を防止して表示コ
ントラストの低下を防ぐこと、電子ビームによる蛍光膜
のチャージアップを防止することなどである。黒色の導
電体１０１０には、黒鉛を主成分として用いたが、上記
の目的に適するものであればこれ以外の材料を用いても
良い。

【００５８】また、３原色の蛍光体の塗り分け方は前記
図８（ａ）に示したストライプ状の配列に限られるもの
ではなく、たとえば図８（ｂ）に示すようなデルタ状配
列や、それ以外の配列（例えば図８（ｃ））であっても
よい。

【００５９】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１０１８に用い
ればよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよ
い。また、蛍光膜１０１８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１０１９を設けて
ある。メタルバック１０１９を設けた目的は、蛍光膜１
０１８が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上
させることや、負イオンの衝突から蛍光膜１０１８を保
護することや、電子ビーム加速電圧を印加するための電
極として作用させることや、蛍光膜１０１８を励起した
電子の導電路として作用させることなどである。メタル
バック１０１９は、蛍光膜１０１８をフェースプレート
基板１０１７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理
し、その上にＡｌを真空蒸着する方法により形成した。
なお、蛍光膜１０１８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１０１９は用いない。また、本
例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１０１７
と蛍光膜１０１８との間に、たとえばＩＴＯを材料とす
る透明電極を設けてもよい。

【００６０】図１０は図９のＡーＡ’の断面模式図であ
り、各部の番号は図９に対応している。スペーサ１０２
０はスペーサ基板１の表面に低抵抗部材による電子源基
板に平行な電極１６を成膜し、さらにその上に帯電防止
を目的とした高抵抗膜１１を成膜し、かつフェースプレ
ート１０１７の内側（メタルバック１０１９等）および
基板１０１１の表面（行方向配線１０１３または列方向
配線１０１４）に面したスペーサの当接面３および接す
る側面部５に低抵抗膜２１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、フェースプレートの内側および
基板１０１１の表面に接合材１０４１により固定され
る。また、高抵抗膜は、スペーサ基板１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１０２０上の低抵抗膜２１および
接合材１０４１を介して、フェースプレート１０１７の
内側（メタルバック１０１９等）および基板１０１１の
表面（行方向配線１０１３または列方向配線１０１４）
に電気的に接続される。ここで説明される態様において
は、スペーサ１０２０の形状は薄板状とし、行方向配線
１０１３に平行に配置され、行方向配線１０１３に電気
的に接続されている。

【００６１】スペーサ１０２０としては、基板１０１１
上の行方向配線１０１３および列方向配線１０１４とフ
ェースプレート１０１７内面のメタルバック１０１９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１０２０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。

【００６２】スペーサ１０２０のスペーサ基板１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、スペーサ基板１はその
熱膨張率が気密容器および基板１０１１を成す部材と近
いものが好ましい。

【００６３】スペーサ１０２０を構成する低抵抗膜２１
は、高抵抗膜１１を高電位側のフェースプレート１０１
７（メタルバック１０１９等）および低電位側の基板１
０１１（配線１０１３、１０１４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
（中間層）という名称も用いる。中間電極層（中間層）
は以下に列挙する複数の機能を有することができる。

【００６４】高抵抗膜１１をフェースプレート１０１
７および基板１０１１と電気的に接続する。

【００６５】既に記載したように、高抵抗膜１１はスペ
ーサ１０２０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１１をフェースプレート１０１
７（メタルバック１０１９等）および基板１０１１（配
線１０１３、１０１４等）と直接あるいは当接材１０４
１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。これを避けるために、フェ
ースプレート１０１７、基板１０１１および当接材１０
４１と接触するスペーサ１０２０の当接面３あるいは当
接面と共に当接面に近い側面部５に低抵抗の中間層を設
けた。

【００６６】高抵抗膜１１の電位分布を均一化する。
冷陰極素子１０１２より放出された電子は、フェースプ
レート１０１７と基板１０１１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１０２０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１１の電位分布を全域にわたって制御する必要があ
る。高抵抗膜１１をフェースプレート１０１７（メタル
バック１０１９等）および基板１０１１（配線１０１
３、１０１４等）と直接あるいは当接材１０４１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１１の電位分布が所望の
値からずれてしまう可能性がある。これを避けるため
に、スペーサ１０２０がフェースプレート１０１７およ
び基板１０１１と当接するスペーサ端部（当接面３ある
いは側面部５）の全長域に低抵抗の中間層を設け、この
中間層部に所望の電位を印加することによって、高抵抗
膜１１全体の電位を制御可能とした。

【００６７】放出電子の軌道を制御する。冷陰極素子
１０１２より放出された電子は、フェースプレート１０
１７と基板１０１１の間に形成された電位分布に従って
電子軌道を成す。スペーサ近傍の冷陰極素子から放出さ
れた電子に関しては、スペーサ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
１０１７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１０１７および基板１０１１と当接す
る面の側面部５に低抵抗の中間層を設けることにより、
スペーサ１０２０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できる。

【００６８】低抵抗膜２１は、高抵抗膜１１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、およびＰｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ
Ｏ₂、Ｐｄ−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、あるいはＩｎ₂Ｏ₃−ＳｎＯ₂等の
透明導体およびポリシリコン等の半導体材料等より適宜
選択される。

【００６９】接合材１０４１はスペーサ１０２０が行方
向配線１０１３およびメタルバック１０１９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。すなわ
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。

【００７０】また、Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜Ｄｙ
ｎ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。

【００７１】Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行
方向配線１０１３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビー
ム源の列方向配線１０１４と、Ｈｖはフェースプレート
のメタルバック１０１９と電気的に接続している。

【００７２】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を１０^-7［Ｔｏｒｒ］程度
の真空度まで排気する。その後、排気管を封止するが、
気密容器内の真空度を維持するために、封止の直前ある
いは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッター膜（不
図示）を形成する。ゲッター膜とは、たとえばＢａを主
成分とするゲッター材料をヒーターもしくは高周波加熱
により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッター膜
の吸着作用により気密容器内は１０^-5ないしは１０
^-7［Ｔｏｒｒ］の真空度に維持される。

【００７３】以上説明した表示パネルを用いた画像形成
装置は、容器外端子Ｄｘ１ないしＤｘｍ、Ｄｙ１ないし
Ｄｙｎを通じて各冷陰極素子１０１２に電圧を印加する
と、各冷陰極素子１０１２から電子が放出される。それ
と同時にメタルバック１０１９に容器外端子Ｈｖを通じ
て数百［Ｖ］ないし数［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１０１７の
内面に衝突させる。これにより、蛍光膜１０１８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。

【００７４】通常、冷陰極素子である本発明の表面伝導
型放出素子への１０１２への印加電圧は１２〜１６
［Ｖ］程度、メタルバック１０１９と冷陰極素子１０１
２との距離ｄは０．１［ｍｍ］から８［ｍｍ］程度、メ
タルバック１０１９と冷陰極素子１０１２間の電圧０．
１［ｋＶ］から１０［ｋＶ］程度である。

【００７５】以上、本発明の１例の表示パネルの基本構
成と製法、および画像形成装置の概要を説明した。

【００７６】

【実施例】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＝３０７２、
ｍ＝１０２４）の表面伝導型放出素子を、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電
子ビーム源を用いた。

【００７７】（実施例１）スペーサ基板表面に凹凸を付
けるために、図１に示すスタンパを用いた。ＳＵＳ基板
５１、５２の表面は＃４０００のサンドペーパー処理に
より粗面化されている。この基板上にソーダライムガラ
スの矩形板状基板５３を並べ、約６００℃で軟化させた
後、ヒーターを止め上下のＳＵＳ基板５１、５２にてガ
ラス基板５３を押圧した。その後ガラスの軟化点以下ま
で徐冷し、更に急冷して取出した。このようにして表面
に凹凸のついたスペーサ基板（外形寸法が厚さ０．２ｍ
ｍ、高さ３ｍｍ、長さ４０ｍｍ）を得た。表面の平均粗
さは１２００オングストロームであった。この時の模式
的な断面形状を図５に示す。

【００７８】この後、基板表面に、帯電防止用の高抵抗
膜として、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
膜厚２００ｎｍ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１ｍＴｏｒｒである。上記
条件で同時成膜した膜のシート抵抗はＲ／□＝２×１０
¹⁰Ω／□であった。これに限らず本発明では種々の帯電
防止膜を使用することができる。

【００７９】更に、上下電極の接合部となる領域に下記
の方法により低抵抗膜を形成した。接続部と抵抗に、２
００μｍの帯状に１０ｎｍ厚のＴｉ膜と２００ｎｍ厚の
Ｐｔ膜をどちらもスパッタにより気相形成した。この
際、Ｔｉ膜は、Ｐｔ膜の膜密着性を補強する下地層とし
て必要であった。こうして低抵抗膜付きスペーサを得
た。この時の低抵抗膜の膜厚は２１０ｎｍであり、シー
ト抵抗は１０Ω／□であった。

【００８０】得られたスペーサの高抵抗膜部分の断面形
状は図５のようであった。ここで１の斜線領域はスペー
サ基板、１１は高抵抗膜である。前記凹凸形成部の膜の
被覆性、連続性共に良好であった。一方、表面に凹凸を
設けない従来のスペーサの断面形状は図６のようであっ
た。

【００８１】本実施例では、前述した図９に示すスペー
サ１０２０を配置した表示パネルを作成した。以下、図
９および図１０を用いて記述する。まず、予め基板上に
行方向配線電極１０１３、列方向配線電極１０１４、電
極間絶縁層（不図示）、および表面伝導型放出素子の素
子電極と導電性薄膜を形成した基板１０１１をリアプレ
ート１０１５に固定した。次に、前記スペーサをスペー
サ１０２０として基板１０１１の５ｍｍ上方に、内面に
蛍光膜１０１８とメタルバック１０１９が付設されたフ
ェースプレート１０１７を側壁１０１６を介し配置し、
リアプレート１０１５、フェースプレート１０１７、側
壁１０１６およびスペーサ１０２０の各接合部を固定し
た。基板１０１１とリアプレート１０１５の接合部、リ
アプレート１０１５と側壁１０１６の接合部、およびフ
ェースプレート１０１７と側壁１０１６の接合部は、フ
リットガラス（不図示）を塗布し、大気中で４００℃乃
至５００℃で１０分以上焼成することで封着した。ま
た、スペーサ１０２０は、基板１０１１側では行方向配
線１０１３上に、フェースプレート１０１７側ではメタ
ルバック１０１９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℃乃至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おこなった。

【００８２】なお、本実施例においては、蛍光膜１０１
８は、図７に示すように、各色蛍光体３１ａが列方向
（Ｙ方向）に延びるストライプ形状を採用し、黒色の導
電体３１ｂは各色蛍光体（Ｒ，Ｇ、Ｂ）３１ａ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１０２０は、行方向（Ｘ方
向）に平行な黒色の導電体３１ｂ領域に内にメタルバッ
ク１０１９を介して配置された。なお、前述の封着を行
う際には、各色蛍光体２１ａと基板１０１１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１０１５、フェースプレート１０１７およびスペ
ーサ１０２０は十分な位置合わせを行った。

【００８３】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〜
Ｄｙｎを通じ、行方向配線１０１３および列方向配線１
０１４を介して各素子に給電して通電フォーミング処理
と通電活性化処理を行うことによりマルチ電子ビーム源
を製造した。次に１０^-6Ｔｏｒｒ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。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。

【００８４】以上のように完成した、図９および図１０
に示されるような表示パネルを用いた画像形成装置にお
いて、各冷陰極素子（表面伝導型放出素子）１０１２に
は、容器外端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍ、Ｄｙ１〜Ｄｙｎを通
じ、走査信号およ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１０１９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１０１８
に電子を衝突させ、各色蛍光体３１ａ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３〜１２ｋＶ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１０１３、１０１４間への
印加電圧Ｖｆは１４Ｖとした。高圧端子Ｈｖへの８ｋＶ
以上電圧を印加して連続駆動が１時間以上可能な場合
に、耐電圧は良好と判断した。

【００８５】この実施例で作製した画像形成装置は、ス
ペーサ近傍では耐電圧は良好と判断した。さらに、スペ
ーサに近い位置にある冷陰極素子１０１２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、鮮明で色再現性の良いカラー画
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２）スペーサ基板を得る方法として、加熱延伸
によるガラス基板を用いた以外は、実施例１と同様にし
て、高抵抗膜付きスペーサを得た。

【００８６】スペーサ基板は以下のようにして得た。図
３を用いて説明する。ｓ２＝１８ｍｍ２（９ｍｍ×１ｍ
ｍ）をもつガラス母材をｖ２＝２ｍｍ／ｍｉｎの速度で
ローラー５０４を用い送り込み、ヒーター５０２で約７
００℃で軟化させ、ローラー５０３にてｖ１＝２００ｍ
ｍ／ｍｉｎとなるように引き出す。その時、ｓ１＝０．
３６ｍｍ²（１．８ｍｍ×０．２ｍｍ）であり、ブレー
ド５０５にて長さが４０ｍｍになるように切断した。そ
の後、実施例１と同様にスタンプ方式にて表面に凹凸を
付け、同様の後工程を経てスペーサを得た。

【００８７】このようにして得られたスペーサを実施例
１と同様に画像表示パネルに組込み、性能としても実施
例１と同等の結果が得られた。

【００８８】（実施例３）スペーサ基板を得る方法とし
てローラー方式を用いた以外は、実施例１と同様にし
て、高抵抗膜つきスペーサを作製した。

【００８９】スペーサ基板は以下のようにして得た。図
２を用いて説明する。ガラス基板５３（４０ｍｍ×１．
８ｍｍ×０．２ｍｍ）をｖ１＝ｖ２＝１００ｍｍ／ｍｉ
ｎの速度でローラー５６、５７に４０ｍｍ×１．８ｍｍ
の面が接触するように送り込み、反対側から引き出し
た。ローラー５６と５７の間にはヒーター５４があり、
ガラス基板をおよそ６００℃まで加熱した。ローラー５
６表面には＃４０００のサンドペーパーにより凹凸面が
形成されており、引き出すと同時に、ガラス基板５３に
その凹凸を転写した。その後、実施例１と同様の後工程
によりスペーサを得た。

【００９０】このようにして得られたスペーサを実施例
１と同様に画像表示パネルに組み込み、性能としても実
施例１と同等の結果が得られた。

【００９１】（実施例４）スペーサ基板を得る方法とし
て加熱延伸法とローラー方式を組み合わせた以外は、実
施例１と同様にして、高抵抗膜つきスペーサを作製し
た。スペーサ基板は以下のようにして得た。図３を用い
て説明する。母材は実施例２と同様であり、実施例２と
異なるのは、引き出しローラー５０３がよりヒーター付
近に配置され、図２のローラー５６と同様に表面に凹凸
処理が施されていることであり、加熱延伸されると同時
にガラス基板表面に凹凸を付けスペーサ基板を得るよう
な一貫プロセスとしたことである。この時、ヒーター加
熱は７００℃、ｖ１＝１００ｍｍ／ｍｉｎ、ｖ２＝１ｍ
ｍ／ｍｉｎとした。このスペーサ基板に実施例１と同様
の後工程を施し、スペーサを得た。

【００９２】このようにして得られたスペーサを実施例
１と同様に画像表示パネルに組み込み、性能としても実
施例１と同等の結果が得られた。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガラス基板の製法に依らず、ガラス基板に凹凸を付けス
ペーサ基板とすることができ、さらに加熱延伸方式によ
るガラス基板作製とローラー方式による凹凸加工を組み
合わせると一貫プロセスとして工程時間を短縮できる。
また、凹凸パターンが変ってもスタンプやローラーの加
工のみで済み、製品ばらつきの無いスペーサを低コスト
で作製することができる。さらに、適当な高抵抗膜を成
膜することにより帯電を抑制したスペーサを提供するこ
とができる。

【００９４】従って、本発明の製造方法によって形成し
たスペーサを用いることにより、帯電による発光点の変
位や沿面放電を抑制した優れた表示品位の優れた画像形
成装置等の電子線装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いたスタンプ方式を説明す
る図である。

【図２】本発明の実施例に用いたローラー方式を説明す
る図である。

【図３】本発明の実施例に用いた加熱延伸方式を説明す
る図である。

【図４】本発明の実施例のスペーサ基板の概略図であ
る。

【図５】本発明の方法により製造したスペーサの断面形
状を示す図である。

【図６】従来のスペーサの断面形状を示す図である。

【図７】蛍光体の他の構成例を説明するための図であ
る。

【図８】表示パネルのフェースプレートの蛍光体配列を
例示した平面図である。

【図９】本発明で製造されるスペーサが用いられる画像
形成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。

【図１０】本発明の実施例である表示パネルのＡ−Ａ’
断面図である。

【図１１】実施例で用いたマルチ電子ビーム源の基板の
平面図である。

【図１２】実施例で用いたマルチ電子ビーム源の基板の
一部断面図である。

【符号の説明】

１：スペーサ基板３：電子源基板に面したスペーサの当接面５：電子源基板に接するスペーサの側面１１：高抵抗膜２１：低抵抗膜、３１ａ：蛍光体３１ｂ：黒色導電体４０：層間絶縁層５１、５２：ＳＵＳ基板（スタンプ）５３：ガラス基板５４：ヒーター５５：厚み調整支持部材５６：凹凸付引き出しローラー、５７：送り込みローラー５０１：スペーサ母材５０２：ヒーター５０３：引き出しローラー５０４：送り込みローラー５０５：ブレード１０１１：基板（電子源基板）１０１２：冷陰極素子（電子放出素子、表面伝導型放出
素子）１０１３：行方向配線（走査電極）１０１４：列方向配線（信号電極）１０１５：リアプレート１０１６：側壁１０１７：フェースプレート１０１８：蛍光体１０１９：メタルバック１０２０：スペーサ１１０２、１１０３：素子電極１１０４：導電性薄膜１１０５：電子放出部１１１３：薄膜１０１０：黒色導電材１０４１：接合材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子放出素子を有する電子源と、電子源
より放出された電子を制御する電極と、電子源より放出
される電子が照射されるターゲットと、電子源と電極と
の間に配置されたスペーサとを有する電子線装置に用い
られるスペーサの製造方法であって、スペーサ形成用の基板（以下、スペーサ基板という。）
を形成する工程として、ガラス基板を加熱軟化させた状
態で押圧することにより、表面に凹凸形状を有するスペ
ーサ基板を形成する工程を有するスペーサの製造方法。
【請求項２】前記の押圧は、押圧面に凹凸形状をもっ
たスタンプによって行うことを特徴とする請求項１記載
のスペーサの製造方法。
【請求項３】前記の押圧は、押圧面に凹凸形状をもっ
たローラーによって行うことを特徴とする請求項１記載
のスペーサの製造方法。
【請求項４】前記ガラス基板が熱間成形法によって得
られることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
のスペーサの製造方法。
【請求項５】前記熱間成形法が下記の工程（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）よりなる加熱延伸法であることを特徴と
する請求項４記載のスペーサの製造方法。工程（ａ）所望の大きさのスペーサ基板の断面と相似形
状を有する断面のスペーサ母材を用意する工程工程（ｂ）前記スペーサ母材の両端部を固定し長手方向
の一部を軟化点以上の温度に加熱するとともに、送り側
から加熱部位方向に速度ｖ２で送り込み、引き出し側か
ら速度ｖ１（但し、ｖ１＞ｖ２）で引き出す工程工程（ｃ）前記スペーサ母材の冷却後、引き伸ばされた
ガラス材を所望の長さに切断する工程
【請求項６】前記ガラス基板を、下記の工程（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）よりなる加熱延伸法で形成するととも
に、工程（ｂ）で使用される引き出しローラーとして、
表面に凹凸形状をもったローラーを用いて押圧すること
により凹凸を同時に形成することを特徴とする請求項３
記載のスペーサの製造方法。工程（ａ）所望の大きさのスペーサ基板の断面と相似形
状を有する断面のスペーサ母材を用意する工程工程（ｂ）前記スペーサ母材の両端部を固定し長手方向
の一部を軟化点以上の温度に加熱するとともに、送り側
から加熱部位方向に速度ｖ２で送り込み、引き出し側か
ら速度ｖ１（但し、ｖ１＞ｖ２）で引き出す工程工程（ｃ）前記スペーサ母材の冷却後、引き伸ばされた
ガラス材を所望の長さに切断する工程
【請求項７】前記スペーサ表面の凹凸形状が、表面粗
さ（Ｒａ）０．１μｍ以上１００μｍ以下となるように
形成される請求項１〜６のいずれかに記載のスペーサの
製造方法。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかの方法によって
製造されたスペーサ。
【請求項９】前記スペーサのシート抵抗が１０⁷〜１
０¹⁴Ω／□であることを特徴とする請求項８記載のスペ
ーサ。
【請求項１０】前記スペーサのシート抵抗が１０⁷〜
１０¹⁴Ω／□となるような高抵抗膜が前記スペーサの表
面に設けられていることを特徴とする請求項９記載のス
ペーサ。
【請求項１１】請求項８〜１０のいずれかのスペーサ
を用いた電子線装置。
【請求項１２】前記電子放出素子は冷陰極素子である
ことを特徴とする請求項１１記載の電子線装置。
【請求項１３】前記電子放出素子は表面伝導型素子で
あることを特徴とする請求項１１記載の電子線装置。
【請求項１４】画像形成装置である請求項１１〜１３
のいずれかに記載の電子線装置。