JPH04137425A - 電子線発生装置及びこれを用いた画像形成装置、記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、情報信号に応じて電子線を放出する電子線発
生装置及び該電子線発生装置を用いた画像表示装置、記
録装置に関する。

［従来の技術］ 従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素子として、
例えば、エム　アイ　エリンソン（Ｍ。

１、Ｅｌ　１ｎｓｏｎ）等によって発表された冷陰極素
子が知られている。［ラジオ　エンジニアリング　エレ
クトロン　フィジッス（Ｒａｄｉ。

Ｅｎｇ、　　　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、　　　Ｐｈｙｓ、）
第１０巻、１２９０〜１２９６頁、１９８５年］この種
の電子放出素子としては、前記エリンソン等により開発
されたＳｎＯ２（Ｓｂ）薄膜を用いたもの、Ａｕ薄膜に
よるもの［ジー・ディトマー“スイン　ソリド　フィル
ムス″　（Ｇ。

Ｄｉｔｔｍｅｒ：　　Ｔｈ１ｎ　　ＳｏｌｉｄＦｉｌｍ
ｓ　　）、９巻、３１７頁、（１９７２年）コ、ＩＴＯ
ｉｉ＠によるものしエム　ハートウェル　アンド　シー
　ジー　フオンスタッド“アイ　イー　イー　イー　ト
ランス”イー　デイ−コンフ（Ｍ、Ｈａｒｔｗｅｌ　１
ａｎｄ　　Ｃ，Ｇ、Ｆｏｎｓｔａｄ：＃ＩＥＥＥＴｒａ
ｎｓ、ＥＤ　　Ｃｏｎｆ、　　）５１９頁。

（１９７５年）］、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年）］などが報告されている。

父上記以外にも薄膜熱カソードやＭＩＭ形放出素子等有
望な電子放出素子が多数報告されている。

これらは、成膜技術やホトリソグラフィー技術の急速な
進歩に伴い基板上に多数の素子を形成することが可能と
なりつつあり、マルチ電子線源として、蛍光表示管、平
板型ＣＲＴ等の各種画像形成装置への応用が期待される
ところである。

これらの素子を画像形成装置に応用した場合、一般には
、基板上に多数の素子を配列し、各素子間を薄膜もしく
は厚膜の電極で電気的に配線し、マルチ電子線源として
用いている。

これら電子線デイスプレィ装置は、基本的１こ次のよう
な構造からなる。

第６図及び第７図は従来のデイスプレィ装置の概要を示
すものである。本図中、１１は基板、１２は支持体、１
３は配線電極、７は電子放出部、１４は電子通過孔、３
は変調電極、８はガラス板、９は画像形成部材で、例え
ば蛍光体、レジスト材等電子が衝突することにより発光
、変色。

帯電、変質等する部材から成る。４はフェースプレート
、１０は蛍光体の輝点である。電子放出部１７は薄膜技
術により形成され、基板（ガラス）１１とは接触するこ
とがない中空構造を成すものである。配線電極１３は電
子放出部材と同一の材料を用いて形成しても、別材料を
用いても良（、一般に融点が高（電気抵抗の小さいもの
が用いられる。支持体１２は絶縁体材料もしくは導電体
材料で形成されている。

これら電子線デイスプレィ装置は、配線電極１３に電圧
を印加せしめ中空構造をなす電子放出部より電子を放出
させ、これら電子流を情報信号に応じて変調する変調電
極３に電圧を印加することにより電子を取り出し、取り
出した電子を加速させ蛍光体９に衝突させるものである
。又、配線電極１３と変調電極３でＸＹマトリックスを
形成せしめ、画像形成部材たる蛍光体９上に画像表示を
行うものである。

又、第７図（ａ）において、９１は基板、９２は変調電
極、９３は熱電子線源（電子放出素子）、９４は上偏向
電極、９５は下偏向電極、９６は透明電極と蛍光体（画
像形成部材）を設けたフェースプレートであって、基板
９１上に変調電極９２、電子放出素子９３、及び画像形
成部材を順次配置した構成を有する電子線デイスプレィ
装置である。又第７図（ａ）中のＡ部分の側面図を第７
図（ｂ）に示す。同図に示す如く、変調電極９２と熱電
子線源９３とは、間に空間を有して配置されている。又
、熱電子線源９３は、タングステン線に電子放射物質を
被覆したもので、例えば外径は約３５μｍ１動作温度は
７００〜８５０℃で熱電子を放出する。

［発明が解決しようとするｉ！［１ しかしながら、上述従来例の原理に基づき、複数配置さ
れた点状或いは線状電子放出素子を用いて前記放出素子
と複数の変調電極との間でＸＹマトリクスを構成する画
像表示装置では、以下の問題点があった。

■、変調電極が電子放出素子の電子放出方向上方に配置
されるため、上記電極と電子放出素子との位置合せが難
しく、大画面且つ高精細な画像表示装置が作製し難い。

■、変調電極が電子放出部との間に空間を介して配置さ
れるため、変調電極と放出部との距離を全て一定に揃え
ることが難しく、大画面で高精細な画像表示装置を作製
し難い。

■、大画面、高精細な画像表示装置を作製しようとする
と、表示画像の輝度むらが顕著となる。

即ち、本発明の目的とするところは、上述した製造上の
問題点を解決し、複数の電子放出素子と変調電極との位
置合わせを容易にし、更に、チャージアップ等に起因す
るクロストーク等を防止し得る電子線発生装置及びそれ
を用いた高密度高精細を可能ならしめる画像表示装置、
記録装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、従来の画像表示装置における先述した作
製上の問題点である変調電極と電子放出素子の電子放出
部とのアライメントの困難性と、大画面で高精細の画像
表示装置を作製した際の該装置の表示むらの発生との関
連性に着目し、鋭意研究の結果以下のことを解明した。

先ず、変調電極の電子ビーム通過孔と電子放出素子の電
子放出部との若干の位置ずれが画像形成部材に達する電
子ビームの飛翔に大きな影響を与え、結果として画像形
成部材面での輝度むらを生じてしまう。更には、個々の
、変調電極と電子放出素子の電子放出部間の距離の相違
が画像形成部材に達する電子ビームの飛翔に大きな影響
を与え、結果として画像形成部材面での輝度むらを生じ
てしまう。以上の事を知見し、後述する構成を有する本
発明に至った。

即ち、本発明の特徴とする構成は、 第１に、電極間に電子放出部を有する電子放出素子と、
該電子放出素子から放出される電子線を変調する変調電
極とを絶縁層を介して配置し、且つ、該電子放出素子の
配置部材面の少なくとも一部に該電極と接触した導電膜
が配置されている電子線発生装置としたことである。こ
こで、好ましくは導電膜を形成している材料が、電子放
出部を形成している材料と同じ材料からなり、又、導電
膜のシート抵抗が１０９Ω／口以下であると尚好ましい
。

第２に、上記電子線発生装置の電子放出側に少なくとも
電子が衝突して画像を形成する画像形成部材を設けた画
像表示装置としたことである。

第３に、上記電子線発生装置と、該電子線発生装置から
放出される電子線の照射により発光する発光体と、該発
光体からの光の照射により画像記録される被記録体とを
有する記録装置としたことである。

第４に、上記電子線発生装置と、該電子線発生装置から
放出される電子線の照射により発光する発光体と、該発
光体からの光の照射により画像記録される被記録体の支
持手段とを有する記録装置としたことである。

以下、本発明の構成要素及び作用について詳細に説明す
る。

本発明において、電子源である電子放出素子と該電子放
出素子から放出される電子ビームを変調する変調電極と
が、同一の基板に保持され、即ち電子放出素子の非放出
面側に絶縁層を介して変調電極が形成されている。

本発明における電子放出素子は、従来より画像表示装置
の電子源として用いられているものであれば、熱陰極、
冷陰極のいずれであっても良いが、熱陰極の場合は基板
への熱拡散により電子放出効率が低下するので好ましく
は冷陰極である方がよい。更には、冷陰極の中でも表面
伝導形電子放出素子と呼ばれる電子放出素子を用いた方
が、本発明の電子線発生装置及び画像表示装置、記録装
置にあっては、 １）高い電子放出効率が得られる、 ２）構造が簡単であるため、製造が容易である、 ３）同一基板上に多数の素子を配列形成できる、 ４）応答速度が速い、 ５）輝度コントラストが優れている、 等の利点を有するので特に好ましい。前記利点の中でも
とりわけ５）に関しては、表面伝導形電子放出素子が薄
膜素子であることに大きく起因している。即ち、本発明
に係る変調電極は、電子放出素子の電子放出側と反対側
面に、配置されるため、電子放出素子の厚さ（電子ビー
ムの放出方向での厚さ）が極端に厚すぎると変調電極と
電子放出素子の電子放出面との距離が離れすぎて、放出
される電子ビームの充分な変調ができなくなるため、輝
度コントラストが悪くなる等の新たな問題点を生じてし
まう。従って、本発明に用いられる電子放出素子は、そ
の厚さが１００人〜２００μｍであることが好ましく、
優れた輝度コントラストを得るために特に好ましくは１
００人〜１０μｍであることが望ましい。ここで表面伝
導形電子放出素子とは、例えば、エム・アイ・エリンソ
ン（Ｍ、１．Ｅｌ　１ｎｓｏｎ）等によって発表された
冷陰極素子［ラジオ・エンジニアリング・エレクトロン
・フィジイッス（Ｒａｄｉ。

Ｅｎｇ、　　　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、Ｐｈｙｓ、）第１０
巻、１２９０〜１２９６頁、１９６５年］であり、これ
は基板面上に設けられた小面積の薄ＩＩ（電子放出部）
を挟持した電極（素子電極）間に電圧を印加して、該膜
面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生じる素
子である。かかる素子については、エリンソン等により
開発された５ｎＯａ　　（Ｓｂ）薄膜を用いたものの他
、Ａｕ薄膜によるもの［ジー・ディトマー：　“スイン
・ソリッド・フィルムス”　　（Ｇ、Ｄｉｔｔｍｅｒ：
“Ｔｈ１ｎＳｏｌｉｄ　　Ｆｉｌｍｓ”）、９巻。

３１７頁、（１９７２年）］、ＩＴＯ薄膜によるもの［
エム・ハートウェル・アンド・シー・ジー・フォンスタ
ッド：″アイ・イー・イー・イー・トランス・イー・デ
イ−・コンフ”（Ｍ、Ｈａｒｔｗｅｌｌ　　ａｎｄ　　
Ｃ，Ｇ。

Ｆｏｎｓｔａｄ　：“ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓ、ＥＤＣ
ｏｎｆ、　　）５１９頁、（１９７５年）］、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年）コ等が報告
されている。

又我々は鋭意検討した結果達成した、新型表面伝導形電
子放出素子を先に技術開示した。

本発明で使用できる表面伝導形電子放出素子としては、
上記以外にも後述する様にその電子放出部が金属微粒子
分散によって形成されているものであっても良い。ここ
で述べられる表面伝導形電子放出素子とは、一般に、０
．０１μｍ〜ｉｏ。

μｍの電極間隔を有し、該電極間にシート抵抗１０３〜
１０９Ω／口の薄膜を有する素子を示す。

更に、本発明に係る変調電極とは、情報信号に応じて電
圧を印加することにより、電子放出素子から放出される
電子ビームノＯＮ１０　Ｆ　Ｆ！ＩｄＪａｌｌヲするた
めの電極であり、導電性材料であればいかなる材料から
形成されていても良い。

更に、本発明に係る絶縁層とは、電子放出素子と変調電
極の両方を保持するための基体であって、絶縁性材料で
あればいかなる材料から形成されていても良い。

尚、かかる絶縁層は、変調電極と電子放出素子の電子放
出面との距離が、全ての電子放出素子に対して等しくな
る様に、その厚さが均一に形成されていることが望まし
い。

以上述べたように、電子放出素子と変調電極が基板を媒
体として一体に形成されることで、アライメント精度の
向上を図ることかでき、従来例に観るような問題点を解
消できる。

次に、本発明の主たる特徴である、導電膜について、第
１図に基づき詳述する。

同図に示す通り、本発明の特徴は、電子放出部１７を構
成する一対の低電位側電極２と高電位側電極１を形成す
る基板（不図示）上に、素子電極と電気的に導通がとれ
る位置に導電ｌＩ！５を設けたところにある。

即ち、電子放出部近傍の素子形成基板表面にチャージア
ップを生じた場合、放出部近傍の電場は著しくゆがめら
れ、放出された電子の軌道も又著しく変化する。従って
、高密度に配置された画像表示装置等への応用を考えた
場合、よりビーム整形性の高い電子線発生装置が望まし
く、本発明の特徴である導電膜を設けることで、より高
品位な電子線発生装置とすることが可能である。

本発明に用いられる導電膜は１〜１０９Ω／口程度のシ
ート抵抗が好ましい。

又、電子放出部を形成する薄膜材料と同じ材料で形成し
ても同様の効果が得られる。

又、導電膜を形成する面積は可能な限り大台いことが効
果的であるが、本発明の構成要件である変調電極による
変調を行う場合には導電膜は変調電極と同等或いはそれ
以下が望ましい。

第１図において、１及び２は素子電極、３は変調電極、
５は導電膜で１７が該導電膜のうち、素子電極２にはさ
まれた部分を通電により変質せしめた電子放出部である
。この電子放出素子のＡＡ’断面を′ｓ２図に示す。第
２図に示した通り、絶縁性基板１１上に変調電極３、絶
縁体１６、素子電極１，２及び導電膜５が順に形成され
て本発明の電子放出素子が構成されている。

本発明において、上記導電膜は絶縁体１６上に落下した
電子を低電位側或いは高電位側素子電極１．２へ８導し
、これによるチャージアップを防止する働きをするため
、少なくとも絶縁体１６上に形成された導電膜が低電位
側素子電極２に接触していなければならない。製造上置
も効率が良いのは第２図に示す通り高電位側素子電極１
上も含めて最上層として導電膜を形成し、必要な部分を
通電して電子放出部１７とすると良い。

本発明の電子放出素子は上記構成を有していればその製
造方法は特に限定されず、従来の蒸着やエツチングを利
用して製造すれば良く、又、用いる素材も限定されない
。

次に、本発明の電子線発生装置を用いた画像表示装置を
第８図を基に述べる。

第８図は表示パネルの構造を示しており、図中、４７は
ガラス製の真空容器で、その一部である４１は表示面側
のフェースプレートを示している。フェースプレート４
１の内面には、例えばＩＴＯを材料とする透明電極が形
成され、更にその内側には、赤、緑、青の蛍光体（画像
形成部材）がモザイク状に塗り分けられ、ＣＲＴの分野
では公知のメタルバック処理が施されている。

又、前記透明電極は、加速電圧を印加するために端子４
３を通じて、真空容器外と電気的に接続されている。

又、前記真空容器４７の底面には、本発明の電子線発生
装置が固定されている。１６は絶縁体で、その上面には
電子放出素子がＮ個×１列にわたり配列形成されている
。該電子放出素子群は、列毎に電気的に並列接続されて
おり、各列の正極側配線（負極側配線）４４は、端子Ｄ
Ｐ＋〜Ｄｐｆ（端子Ｄｍ、〜Ｄｍｊ２）によって真空容
器外と電気的に接続されている。

又、該絶縁体１６を介して、絶縁体１６の裏面には、グ
リッド電極（変調電極）３が設けられている。かかるグ
リッド電極（変調電極）３は、前記素子列と直交してＮ
本設けられており、又、各グリッド電極（変調電極）３
は、端子４６（Ｇｌ〜ＧＮ）によって真空容器外と電気
的に接続されている。

本表示パネルでは、１個の電子放出素子列（線電子放出
素子）と、Ｎ個のグリッド電極（変調電極）列により、
ｘＹマトリクスが構成されている。上記電子放出素子列
を一列づつ順次駆動（走査）するのと同期してグリッド
電極（変調電極）に情報信号に応じて画像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ラインづつ表示して
いくものである。

以上述べた画像表示装置は、先述した本発明の電子線発
生装置の有する利点に起因して、とりわけ高解像性、輝
度むらがなく、高輝度、高コントラストの表示画像が得
られる画像表示装置となる。

次に、本発明の電子線発生装置を用いた記録装置を第９
図に示す。

Ｎ９図は光プリンターの概略構造を示しており、図中、
４７はガラス製の真空容器で、その一部である４１は被
記録体４５に向け、光線が発せられるフェースプレート
を示している。フェースプレート４１の内面には、例え
ばＩＴＯを材料とする透明電極が形成され、更にその内
側には、蛍光体（発光体）が配設されており、ＣＲＴの
分野では公知のメタルバック処理が施されている。（透
明電極、蛍光体、メタルバックは図示せず。）又、前記
透明電極は、加速電圧を印加するために端子４３を通じ
て、真空容器外と電気的に接続されている。

又、前記真空容器４７の底面には、先述した本発明の電
子線発生装置が固定されている。１６は絶縁体で、その
上面には電子放出素子が１列に配列形成されている。電
子放出素子群の正極側配線（負極側配線）４４は、端子
Ｄｐ・・・Ｄｍによって真空容器外と電気的に接続され
ている。

又、絶縁体１６を介してグリッド電極（変調電極）が積
層されている。かかるグリッド電極（変調電極）３は、
前記素子列と直交してＮ本設けられており、又、各グリ
ッド電極（変調電極）３は、端子４６　（Ｇ、〜ＧＮ）
によって真空容器外と電気的に接続されている。

本光プリンターでは、上記電子放出素子列を駆動するの
と同期してグリッド電極（変調電Ｖｉ）に情報信号に応
じて画像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（発光体）への照射を制御
し、画像１ライン分の発光パターンを形成する。該発光
パターンに従い発光体から放出された光線は、被記録体
に照射され、該被記録体が感光材である場合には感光パ
ターンが形成され、又、該被記録体が感熱材である場合
には感熱パターンが被記録体表面に形成される。以上の
動作を、第１０図（ａ）、（ｂ）に示す如く被記録体或
いは発光源５１を１ライン毎に走査しながら、全画像ラ
インに対して順次繰返すことにより、被記録体表面に画
像記録を行う。

ここで、該被記録体は感光（感熱）シート５４であって
良く、この場合、記録装置は、該シートを支持するため
の支持体（例えば、ドラム５２．搬送ローラ５３）を有
している。又、該被記録体は第１１図に示す様に感光ド
ラム６４であっても良い。

第１１図の装置を説明すると、被記録体である感光ドラ
ム６４の周囲には、上記発光源６１の他に、回転方向に
沿って順に、現像機６５、除電器６６、クリーナー６７
及び帯電器６８が設けられている。

先ず、ｉｔ器６８により被記録体６４を！電する。ｉ！
する電圧は１００〜５００Ｖが適当であるがこれに限る
ものではない。次に発光源６１の発光によって画像が表
わされ、この画像の光が感光ドラム６４に照射されて感
光ドラム６４を感光させる。感光ドラム６４の感光部分
は除電し、非露光部が現像［６５から供給されるトナー
を吸着する。

上記トナーを吸着した部分は感光ドラム６４の回転と共
に移動し、除電器６６によって帯電が解除されると、吸
着されていたトナーが落下する。

この時、感光ドラム６４と除電器６６の間には、画像を
形成すべき紙６９が位置しており、トナーはこの紙６９
上に落下される。

トナーを受止めた紙６９は、定着装置（図示されていな
い）へと移動し、ここでトナニが紙６９上に定着され、
紙６９上に、発光源６１で表わされた画像が再現記録さ
れる。

一方、感光ドラム６４は更に回転してクリーナー６７へ
と移動し、ここで残留するトナーが払い落され、更に帯
電器６８によって帯電状態を形成するものである。

以上述べた記録装置は、先述した本発明の電子線発生装
置の有する利点に起因して、とりわけ高解像性、高速性
、露光むらがなく、高コントラストで鮮明な記録画像が
得られる。

次に、本発明の電子線発生装置の構成要素の具体的な寸
法については、基板の板厚については、特に素子特性に
影響を及ぼすわけではないが、機械的強度等の面から０
．８ｍｍ〜１ｍｍが好ましく、変調電極については、膜
厚０．０１μｍ〜１ｍｍ、幅０．０５μｍ以上が好まし
い。絶縁体については膜厚０．１μｍ〜２００μｍが好
ましい ［実施例コ 以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に詳細に説明
する。

実施例１ 第１．２図に示す電子放出素子を次の要領で作製した。

先ず絶縁性基板１１として石英ガラスを十分に洗浄した
後、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて、上記石英
ガラス上に変調電極を形成するためのレジストパターン
を形成した。

次に、真空蒸着によりレジストパターンを形成したガラ
ス全面に厚さ５０人のＴｉ及び９５０人のＮｉを形成し
た後前記レジストパターンを剥離して変調電極３を形成
した。

次に、ＲＦスパッタ法を用いて、５ｉ０２薄膜を１．５
μｍ厚に形成し、絶縁体１６を得た。

上記絶縁体上に変調電極の形成方法と同様の手法を用い
て、変調電極同様５０人人厚ｉ及び９５０人厚Ｎｉの素
子電極１．２を形成した。電極幅は全て１５μｍ、素子
電極１．２間のギャップを２μｍとした。

次に電子放出部を含む導電膜を形成するため、先ず上記
素子電極の形成された基板上全面に、真空蒸着により、
１０００人厚人厚ｒ薄膜を形成した後、フォトリソグラ
フィ技術を用いて所望の導電膜形成領域のＣｒｌ膜をエ
ツチングにより除去した。除去したＣｒ薄膜のサイズは
１００μｍ×１５０μｍであり、素子電極間、素子電極
上、及び素子電極近傍の絶縁体上に後述の導電膜が形成
されるようにエツチングを行なった。

これに有機パラジウム化合物を含む有機溶媒（キャタペ
ーストｃｃｐ＠野製薬工業製）を回転塗布した後３００
℃で１２分間焼成を行い、パラジウムからなる導電膜を
形成した。その後残ったＣｒ薄膜を除去して本発明の電
子放出素子を得た。

こうして得られた電子放出素子及び該素子の上方５ｍｍ
に配置された蛍光板を〜２Ｘ１０””ｔｏｒｒの真空容
器中に入れ、素子電極１を＋１４Ｖ、素子電極２をアー
ス電位、蛍光板を＋ＩＫＶとし、変調電極をアース電位
としたところ、蛍光板上に、放出された電子線に対応し
たスポット発光が観察された。

更に、上記同一条件で、変調電極３を一４ＯＶ〜＋３０
Ｖの範囲で外部から電圧印加したところ、印加した電圧
に応じて蛍光板に達する電子線量が連続的に変化し、変
調電極３がその機能を果たしていることが確認された。

又本構成の電子放出素子では、素子電極ギャップに直交
する方向の電子線の広がりが小さく抑えられ、良好なス
ポット形状が得られた。

実施例２ 第３図は、本発明の電子放出素子を用いた画像形成装置
である。同図において、１１はガラス基板、８はガラス
板、９は蛍光体であり、４はフェースプレートである。

上記ガラス基板１１とフェースプレートは、５ｍｍのス
ペーサ（不図示）を介してフリットガラスにより封着し
、−株化して、真空容器とした。又、第４図は本実施例
に用いた電子放出素子の斜視図である。同図において、
１．２は素子電極、１７は電子放出部。

６．７は素子配線電極、３は絶縁体１６を介して設けた
変調電極、５は電子放出部を形成する導電膜である。

電子放出素子をライン状に２ｍｍピッチで複数配列し、
複数の変調電極をライン状電子放出素子に対して直交す
るように設け、更に素子配線電極をＣｕ２μｍにて形成
したこと以外は、実施例１と同様の方法を用いて電子放
出素子を形成した。

導電性薄膜の大きさは、ｕ＝３００μｍ、Ｗ＝１００μ
ｍであり、素子電極幅は高電位側、低電位側共に２５μ
ｍである。

最後に上記構成の真空容器を２Ｘ１０−’ｔｏｒｒの圧
力まで真空排気し、排気口を封着して画像形成装置を完
成した。

こうして得られた画像形成装置の蛍光体面に＋１．５Ｋ
Ｖの電圧を印加し、素子電極に１４Ｖのパルス電圧を印
加し、ライン状に配列した複数の電子放出部から電子放
出させ、同時に、変調電極に情報信号電圧を印加するこ
とで電子線の０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ制御が可能であった。又
、上記駆動を各ラインについて順次行うことで画像表示
が可能であった。

比較例 実施例１と同様の手法を用いて作製した比較例を第５図
に示す。同図において、１．２は素子電極、３は変調電
極、１７は電子放出部、５は導電性薄膜である。実施例
１との差異は、本比較例では導電性薄膜５の領域を素子
電極１，２の間及び素子電極上のみとした点にある。従
って実施例１と比較して素子電極上以外は、絶縁体が露
出している。

本電子放出素子を実施例１と同様の実験を行ったところ
、変調電極に印加する電圧によって放出される電子線量
を連続的に変化させることは可能であったが、連続駆動
を行うことで、上部に設けた蛍光板上の輝点は次第に拡
大し、隣接素子とのクロストークが発生した。更に、こ
うした状況下では、電子放出を停止させるための変調電
極印加電圧も次第に高くなり数分間駆動した後には、−
４０■の印加電圧ではカットオフ不能となった。

実施例３ 第８図に示す画像表示装置を作製した。

電子放出素子はライン状に２ｍｍピッチで複数配列し、
且つ複数の変調電極３を該ライン状電子放出素子に直交
し配列し、配線電極６，７であるＣｕを厚さ２μｍ積層
した以外は実施例１と全く同様の方法゛にてリアプレー
ト４２である青板ガラス（市川特殊ガラス社製）上に電
子線発生装置を形成した。

次に画像形成部材である蛍光体を有するフェースプレー
ト４１をリアプレート４２から５ｍｍ（＝Ｊ２）ｌｉＬ
、て設け、画像表示装置を作製した。

蛍光体面に１．５ＫＶの電圧を印加し、一対の配線電極
６．７に１４Ｖの電圧パルスを印加しライン状に並べた
複数の電子放出素子から電子を放出させた。と同時に情
報信号として変調電極群に電圧を印加することにより電
子ビームを０Ｎ１０ＦＦ制御した。

更にこの隣りの配線電極に電圧パルスを印加し前述の一
ライン表示を行なった。これを順次行い一画面の画像を
形成した。つまり配線電極を走査電極として走査電極と
変調電極でＸＹマトリクスを形成し画像表示が可能であ
った。

本実施例に用いた表面伝導形電子放出素子は、１００ピ
コ秒以下の電圧パルスに応答して駆動できるので、１画
面を３０分の１秒で画像を表示すると１万本以上の走査
線数が形成可能である。

又、変調電極４６に印加する電圧は、−４ＯＶ以下で電
子ビームをＯＦＦ制御し、３０Ｖ以上でＯＮ制御した。

又、−４Ｏｖ〜３０Ｖの間で電子ビームの量が連続的に
変化した。よって、変調電極に印加する電圧により階調
表示が可能であった。

変調電極３に印加する電圧によフて電子ビームが制御で
きる理由は、変調電極の電圧によって電子放出部１７近
傍の電位がプラスからマイナスまで変化し、電子ビーム
が加速又は減速することに基づく。

以上説明した様に、本実施例は電子放出素子と変調電極
が絶縁性基体を介して積層されているので、アライメン
トが容易で、且つ、薄膜製造技術で作製しているため、
大画面で高精細なデイスプレィを安価に得ることができ
た。更に、電子放出部１７と変調電極３の間隔を極めて
精度良く作製することができ高解像性の画像表示装置を
得ることができた。

表面伝導形電子放出素子においては、数ボルトの初速度
を持った電子が真空中に放出されるが、このような素子
の変調に対して本発明は極めて有効である。又、表示画
像全体は高輝度、高コントラストであり、輝度むらもな
かった。

実施例４ 第９図に示す光プリンターを作製した。

被記録体４５は、以下の組成よりなる感光性組成物をポ
リエチレンテレフタレート膜上に２μｍ厚さに均一塗布
することにより作製した。感光性組成物はａ、バインダ
ー：ポリエチレンメタクリレート（商品名ダイヤナール
ＢＲ，三菱レーヨン）１０１ｉ量部、ｂ、モノマー：ト
リメチロールプロパントリアクリレート（商品名ＴＭＰ
ＴＡ。

新中村化学）１０重量部、ｃ０重合開始剤：２−メチル
−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン
−１−キン（商品名イルガキュア９０７、チバガイギー
）２．２重量部、の混合組成物で、溶媒としてメチルエ
チルケトン７０重量部で作製した。

フェースプレート４１の蛍光体はけい酸塩蛍光体（Ｂａ
、Ｍｇ、Ｚｎ）３　ｓｉ２　ｏ、：　Ｐｂ”を用いた。

又、発光源４８は実施例１と同様な方法で作製した。

次に本実施例の駆動方法を第１０図（ａ）を用いて説明
する。図中５１は発光源４８．５４は被記録体４５．５
２は被記録体４５の支持体であり、５３は被記録体４５
の搬送ローラーである。

ここで、発光源５１は被記録体５４に相対向して１ｍｍ
以下の位置に配置されている。

本実施例では、電子放出素子列゛を駆動するのと同期し
て変調電極に情報信号に応じて画像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１ライン分の発光パターンを形
成する。該発光パターンに従い発光体から放出された光
線は被記録体に照射され、光の照射された被記録体は光
重合し硬化する。次に搬送ローラ５３を動かして同様な
駆動を行なう。このような駆動を行なうことにより、情
報信号に応じた光重合パターンが被記録体上に光重合パ
ターンとして形成される。この光重合パターンをメチル
エチルケトンで現像することにより光記録パターンをポ
リエチレンテレフタレート上に形成した。

本実施例の光プリンターは、均一、高速スピード、高コ
ントラストで鮮明な光記録パターンが得られた。

実施例５ ３４１１図に示す光プリンターを作製した。本実施例は
、蛍光体としてＺｎ２　ＳｉＯ４：Ｍｎ（Ｐｉ蛍光体）
の黄緑発光蛍光体、電子写真用感光体としてアモルファ
スシリコン感光体を用いた。

本記録装置は、先述した本発明の電子線発生装置の有す
る利点に起因して、とりわけ高解像性、高速性、露光む
らがなく、高コントラストで鮮明な記録画像が得られた
。

［発明の効果］ 以上述べた本発明の電子線発生装置は、従来に比べて充
分な電子放出量が得られ、駆動時の意図せぬ電子放出量
の変動や複数の電子ビーム間での変調ムラが著しく改善
された。更に、本発明の電子線発生装置は、素子近傍の
基板表面のチャージアップを防止し、高精細な電子線発
生装置となった。

又、本発明の電子線発生装置を用いた画像表示装置にお
いては、表示画像のコントラストに優れており、高輝度
で且つ輝度ムラの少ない画像表示装置であった。

又、本発明の電子線発生装置を用いた記録装置において
も、記録画像のコントラストに優れ、鮮明な画像を提供
し得るものであった。

更に、上記画像表示装置及び記録装置において、本発明
の電子線発生装置は、電子放出素子を高密度に配置して
も、その電子放出及び電子ビームの変調に従来の如き支
障をきたさないので、高解像度、高精細、高スピードの
表示画像及び記録画像を形成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子線発生装置の一実施例を示す図、
第２図はそのＡＡ’断面図、第３図は、第２の実施例を
示す図、第４図は、第２の実施例に用いた電子線発生装
置の図、第５図は比較例の図、第６図及び第７図は従来
の電子放出素子を示す図、第８図は本発明の画像表示装
置の一実施例を示す図、第９図、第１０図（ａ）、（ｂ
）。 ′ｓ１１図は本発明の記録装置の一実施例を示す図であ
る。 １：高電位側素子電極 ２：低電位側素子電極 ３：変調電極　　　　４：フェースプレート５：導電膜 ６：高電位側素子配線電極 ７：低電位側素子配線電極 ８ニガラス板　　　　９：蛍光体 １０；蛍光体の輝点　１１＝基板 １２：支持体　　　　１３＝配線電極 １４：電子通過孔　　１６：絶縁体 １７：電子放出部　　４１：フェースプレート４２：基
板　　　　　４３：加速電圧印加端子４４：配線端子　
　　４５：被記録体 ４６：変調電極端子　４７：真空容器 ５１：電子線発生装置 ５２ニドラム　　　　５３：搬送ローラー５４：／！５
光シート　　６１：発光源６４：Ｓ光ドラム　　６５：
現像機 ６６：除電器　　　　６７：クリーナー６８　：ＩＦ電
器　　　　６９：紙 ９１：基板　　　　　９２；変調電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極間に電子放出部を有する電子放出素子と、該
   電子放出素子から放出される電子線を変調する変調電極
   とを絶縁層を介して配置し、且つ、該電子放出素子の配
   置部材面の少なくとも一部に該電極と接触した導電膜が
   配置されていることを特徴とする電子線発生装置。
2. （２）導電膜が電子放出部を形成している材料と同じ材
   料からなることを特徴とする請求項（１）記載の電子線
   発生装置。
3. （３）前記導電膜のシート抵抗が１０＾９Ω／□以下で
   あることを特徴とする請求項（１）、（２）記載の電子
   線発生装置。
4. （４）請求項（１）〜（３）いずれかに記載の電子線発
   生装置の電子放出側に少なくとも電子が衝突して画像を
   形成する画像形成部材を設けたことを特徴とする画像表
   示装置。
5. （５）請求項（１）〜（３）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線の照射により発
   光する発光体と、該発光体からの光の照射により画像記
   録される被記録体とを有することを特徴とする記録装置
   。
6. （６）請求項（１）〜（３）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線の照射により発
   光する発光体と、該発光体からの光の照射により画像記
   録される被記録体の支持手段とを有することを特徴とす
   る記録装置。