JPH08171875A

JPH08171875A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08171875A
Application number: JP6313283A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Suzuki; 英俊鱸; Yoshihisa Sano; 義久左納; Hideaki Mitsutake; 英明光武; Naohito Nakamura; 尚人中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1996-07-02
Anticipated expiration: 2017-06-04
Also published as: JP3287713B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】冷陰極素子等の電子放出素子と蛍光体等の画像
形成部材との位置関係が所定の位置からはずれて組み立
てられた場合にも、画質の劣化が発生するのを防止しう
る手段を有する画像形成装置を提供する。【構成】基板１上に、複数の電子放出素子２が行列上に
配置された電子ビーム源と、電子放出素子の放出する電
子ビームの照射により画像が形成される画像形成部材と
を備えた画像形成装置において、画像形成部材がストラ
イプ状（縞状）の部材であり、複数の電子放出素子はス
トライプの伸びた方向と垂直方向に、負極、電子放出
部、正極が該基板面上に並設された素子である画像形成
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子放出素子と、電子
線の照射により画像を形成する画像形成部材とを有する
画像形成装置に関し、とりわけ、該画像形成部材とし
て、蛍光体を備えた画像表示装置に関する発明である。

【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、たと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、たとえば、
Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，ＲａｄｉｏＥｎｇ．Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎＰｈｙｓ．，１０、１２９０（１９６５）
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：“ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉ
ｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］や、Ｉｎ₂Ｏ₃／Ｓ
ｎＯ₂薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌａｎｄ
Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．
ＥＤＣｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］や、カーボ
ン薄膜によるもの［荒木久他：真空、第２６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３０に前述のＭ．Ｈａｒｔｗｅｌ
ｌらによる素子の平面図を示す。同図において、３０１
は基板で、３０４はスパッタで形成された金属酸化物よ
りなる導電性薄膜である。導電性薄膜３０４は図示のよ
うにＨ字形の平面形状に形成されている。該導電性薄膜
３０４に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３０５が形成される。図中
の間隔Ｌは０．５〜１［ｍｍ］、Ｗは０．１［ｍｍ］で
設定されている。尚、図示の便宜から、電子放出部３０
５は導電性薄膜３０４の中央に矩形の形状で示したが、
これ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３０４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３０５を形
成するのが一般的であった。すなわち、通電フォーミン
グとは、前記導電性薄膜３０４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３０４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３０５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３０４の一部には、亀裂が発生
する。前記通電フォーミング後に導電性薄膜３０４に適
宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電
子放出が行われる。

【０００７】また、ＦＥ型の例は、たとえば、Ｗ．Ｐ．
Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅｌｄｅｍｉ
ｓｓｉｏｎ”，ＡｄｖａｎｃｅｉｎＥｌｅｃｔｒｏ
ｎＰｈｙｓｉｃｓ，８、８９（１９５６）や、あるい
は、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“Ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒ
ｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎ−ｆｉｌｍｆｉｅ
ｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｔｈｏｄｅｓｗｉｔｈ
ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍｃｏｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．，４７、５２４８（１９７６）などが知
られている。

【０００８】ＦＥ型の素子構成の典型的な例として、図
３１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、３１０は基板で、３１１は導
電材料よりなるエミッタ配線、３１２はエミッタコー
ン、３１３は絶縁層、３１４はゲート電極である。本素
子は、エミッタコーン３１２とゲート電極３１４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３１
２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
１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、たとえば、
Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｕ
ｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎＤｅｖｉｃｅｓ，Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２、６４６（１９６１）などが
知られている。ＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図３
２に示す。同図は断面図であり、図において、３２０は
基板で、３２１は金属よりなる下電極、３２２は厚さ１
００Å程度の薄い絶縁層、３２３は厚さ８０〜３００Å
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３２３と下電極３２１の間に適宜の電圧を印
加することにより、上電極３２３の表面より電子放出を
起こさせるものである。

【００１１】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
ターを必要としない。したがって、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
ーター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。

【００１２】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。

【００１３】たとえば、表面伝導型放出素子は、冷陰極
素子のなか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、たとえば本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。

【００１４】また、表面伝導型放出素子の応用について
は、たとえば、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、等が研究されている。

【００１５】特に、画像表示装置への応用としては、た
とえば本出願人によるＵＳＰ５，０６６，８８３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
と電子ビームの照射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。たとえば、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言え
る。

【００１６】また、ＦＥ型を多数個ならべて駆動する方
法は、たとえば本出願人によるＵＳＰ４，９０４，８
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、たとえば、Ｒ．Ｍｅｙｅｒらによ
り報告された平板型表示装置が知られている。［Ｒ．Ｍ
ｅｙｅｒ：“ＲｅｃｅｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏ
ｎＭｉｃｒｏｔｉｐｓＤｉｓｐｌａｙａｔＬＥ
ＴＩ”，Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔｏｆ４ｔｈＩｎ
ｔ．ＶａｃｕｕｍＭｉｃｒｏｅｌｅ−ｃｔｒｏｎｉ
ｃｓＣｏｎｆ．，Ｎａｇａｈａｍａ，ｐｐ．６〜９
（１９９１）］

【００１７】また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、たとえば本出願人による特開平３−
５５７３８号公報に開示されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】発明者らは、上記従来
技術に記載したものをはじめとして、さまざまな材料、
製法、構造の冷陰極素子を試みてきた。さらに、多数の
冷陰極素子を配列したマルチ電子ビーム源、ならびにこ
のマルチ電子ビーム源を応用した画像表示装置について
研究を行っている。

【００１９】発明者らは、たとえば図２８に示す電気的
な配線方法によるマルチ電子ビーム源を試みている。す
なわち、冷陰極素子を２次元的に多数個配列し、これら
の素子を図示のようにマトリクス状に配線したマルチ電
子ビーム源である。

【００２０】図中、４０１は冷陰極素子を模式的に示し
たもの、４０２は行方向配線、４０３は列方向配線であ
る。行方向配線４０２および列方向配線４０３は、実際
には有限の電気抵抗を有するものであるが、図において
は配線抵抗４０４および４０５として示されている。上
述のような配線方法を、単純マトリクス配線と呼ぶ。

【００２１】なお、図示の便宜上６×６のマトリクスで
示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに限った
わけではなく、たとえば画像表示装置用のマルチ電子ビ
ーム源の場合には、所望の画像表示を行うのに足りるだ
けの素子を配列し配線するものである。

【００２２】冷陰極素子を単純マトリクス配線したマル
チ電子ビーム源においては、所望の電子ビームを出力さ
せるため、行方向配線４０２および列方向配線４０３に
適宜の電気信号を印加する。たとえば、マトリクスの中
の任意の１行の冷陰極素子を駆動するには、選択する行
の行方向配線４０２には選択電圧Ｖｓを印加し、同時に
非選択の行の行方向配線４０２には非選択電圧Ｖｎｓを
印加する。これと同期して列方向配線４０３に電子ビー
ムを出力するための駆動電圧Ｖｅを印加する。この方法
によれば、配線抵抗４０４および４０５による電圧降下
を無視すれば、選択する行の冷陰極素子には、Ｖｅ−Ｖ
ｓの電圧が印加され、また非選択行の冷陰極素子にはＶ
ｅ−Ｖｎｓの電圧が印加される。Ｖｅ、Ｖｓ、Ｖｎｓを
適宜の大きさの電圧にすれば選択する行の冷陰極素子だ
けから所望の強度の電子ビームが出力されるはずであ
り、また列方向配線の各々に異なる駆動電圧Ｖｅを印加
すれば、選択する行の素子の各々から異なる強度の電子
ビームが出力されるはずである。また、駆動電圧Ｖｅを
印加する時間の長さを変えれば、電子ビームが出力され
る時間の長さも変えることができるはずである。

【００２３】したがって、冷陰極素子を単純マトリクス
配線したマルチ電子ビーム源はいろいろな応用可能性が
あり、たとえば画像情報に応じた電気信号を適宜印加す
れば、画像表示装置用の電子源として好適に用いること
ができる。

【００２４】しかしながら、冷陰極素子を単純マトリク
ス配線したマルチ電子ビーム源には、実際には以下に述
べるような問題が発生していた。

【００２５】たとえば、図２９に冷陰極素子と蛍光体と
を備えた従来の画像表示パネルの一例の断面を示す。図
中の４１０はリアプレート、４１１はリアプレート上に
形成された冷陰極素子、４１２は側壁、４１３はフェー
スプレート、４１４はフェースプレート内面に形成され
た蛍光体である。リアプレート４１０、側壁４１２、フ
ェースプレート４１３により真空容器が形成されてい
る。このような表示パネルでは、冷陰極素子４１１から
放出した電子ビームｅ^-を蛍光体４１４に照射して可視
光ＶＬを発光させることにより表示を行うものである。

【００２６】しかしながら、このような表示パネルにお
いては、製造時の組み立て精度が不十分で、表示画像に
輝度の不足や不均一、あるいは色づれが発生するという
問題が起きている。

【００２７】具体的には、真空容器を組み立てる際に
は、気密性をもたせるためにたとえばフリットガラスな
どの接着剤で強固に接着するが、フリットガラスを融解
させるためには通常４００℃以上の高温を必要とする。
あらかじめ十分に高い精度で部材の位置合わせをしてお
いても、この加熱工程において部材や固定治具の熱膨張
に起因した位置ずれが発生しやすく、しかもいったん接
着した後では位置ずれを修正することは事実上不可能で
ある。

【００２８】このため、冷陰極素子を形成した基板４１
０と蛍光体を形成した基板４１４の位置関係に修正不能
な位置ずれが発生する場合が多い。

【００２９】一方、冷陰極素子を形成した基板４１０お
よび蛍光体を形成した基板４１３を真空容器とは別体と
し、両基板を真空容器の内部に固定するような構造に変
えたとしても、真空容器を封着するための加熱工程で熱
膨張により基板相互の位置関係にずれが発生しやすい。
また、この構造においても、いったん真空容器を封着し
た後では内部に固定された基板の位置を修正するのは事
実上不可能である。

【００３０】冷陰極素子と蛍光体の位置関係にずれが発
生した場合には、冷陰極素子から出力された電子ビーム
ｅ^-が所定の蛍光体を正確に照射しないため、表示画像
の端部が欠けたり輝度不足や不均一、色ずれなどが生じ
て著しく画質が劣化するという問題が起きてしまう。ま
た、位置づれの向きや大きさは個々の表示パネルごとに
ばらつくため、一様な表示性能を持った表示パネルを多
数個提供することが非常に困難である。

【００３１】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は主として、冷陰極素子等の電子放出素
子と蛍光体等の画像形成部材との位置関係が所定の位置
からはずれて組み立てられた場合にも、画質の劣化が発
生するのを防止しうる手段を有する画像形成装置を提供
することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、複
数の電子放出素子が行列状に配置された電子ビーム源
と、前記電子放出素子の放出する電子ビームの照射によ
り画像が形成される画像形成部材とを備えた画像形成装
置において、前記画像形成部材がストライプ状（縞状）
の部材であり、前記複数の電子放出素子は、該ストライ
プの伸びた方向と垂直方向に、負極、電子放出部、正極
が該基板面上に並設された素子であることを特徴とする
画像形成装置である。

【００３３】以下に、本発明について更に説明する。

【００３４】以下、説明の便宜上、マルチ電子ビーム源
を構成する電子放出素子の負極、電子放出部、正極が並
設された方向をＸ方向、これと垂直な方向をＹ方向と記
す。又、画像形成部材として、ストライプ状の蛍光体を
例に挙げて説明する。

【００３５】まず、本発明におけるストライプ状蛍光体
と電子放出素子との配置関係（互いに垂直）により、電
子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値に対してＹ方
向にずれた場合において、電子ビームの照射位置は設定
位置からずれるものの、少なくとも、隣接したストライ
プ状蛍光体を照射することはない。

【００３６】これにより、Ｙ方向の位置ずれがあって
も、色ずれが発生するのを防止することができる。

【００３７】また、好ましくは、蛍光体領域が電子ビー
ム源の配置領域より大きくすることで、上記発明の作用
に加えて、電子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値
に対してＹ方向にずれた場合において、マルチ電子ビー
ム源の所定領域の端部に形成された電子放出素子の放出
した電子ビームであっても必ずストライプ状蛍光体を照
射する。

【００３８】これにより、Ｙ方向の位置ずれがあって
も、表示画像の端部に欠けが発生するのを防止すること
ができる。

【００３９】また、後に図１５を参照して説明するよう
に、Ｘ方向の位置ずれがあっても、表示画像の端部に欠
けが発生するのを防止することができる。

【００４０】また、好ましくは、上記発明の作用に加え
て、電子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値に対し
てＸ方向にずれた場合において、蛍光体に印加する電圧
をＸ方向の位置ずれ量に応じて補正することにより電子
ビームの軌道を補正する。

【００４１】これにより、Ｙ方向だけでなくＸ方向の位
置ずれがあっても、色ずれや輝度低下が発生するのを防
止することができる。また、蛍光体の角度にずれがあっ
た場合にも、色ずれや輝度低下が発生するのを防止する
ことができる。

【００４２】また、好ましくは上記の発明の作用に加え
て、電子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値に対し
てＸ方向にずれた場合において、電子放出素子に印加す
る電圧をＸ方向の位置ずれ量に応じて補正することによ
り電子ビームの軌道を補正する。

【００４３】これにより、Ｙ方向だけでなくＸ方向の位
置ずれがあっても、色ずれや輝度の低下が発生するのを
防止することができる。また、蛍光体の角度にずれがあ
った場合にも、色ずれや輝度低下が発生するのを防止す
ることができる。

【００４４】また、好ましくは上記の発明の作用に加え
て、電子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値に対し
てずれた場合において、画像信号を位置ずれ量に応じて
補正することにより電子放出素子に供給する駆動信号を
適切な信号に調整する。

【００４５】これにより、位置ずれに応じて電子ビーム
の軌道を補正した場合にも、それにともなう新たな画質
の劣化が発生するのを防止できる。

【００４６】また、好ましくは画像信号の輝度を位置ず
れ量に応じて補正することにより、電子ビームの軌道補
正にともなう輝度の変化を防止できる。又、画像信号の
配列を補正することにより、特に位置ずれが大きい場合
にも良好な表示を行うことができる。

【００４７】すなわち、ストライプ状蛍光体の配列ピッ
チを越える位置ずれが発生した場合には、電子放出素子
に供給する駆動信号をずれたピッチ数分だけずらすもの
である。たとえば、Ｘ方向について２ピッチを越えるが
３ピッチよりも小さな位置ずれが発生した場合には、画
像信号の配列を２ピッチ分調整し、実効的には当初の設
定よりも２素子分ずらした画像信号のもとずく駆動信号
を当該電子放出素子に印加するものである。これによ
り、蛍光体配列ピッチの１ピッチ分をこえる位置ずれが
発生した場合にも、電子ビーム軌道の補正量は１ピッチ
以下でよくなる。このため、電子ビームの軌道を補正し
た際に、輝点形状が変化したり輝度がシフトしたり諧調
のダイナミックレンジが低下したりするのを防止でき
る。

【００４８】また、好ましくは電子放出素子に印加する
電圧パルスのパルス幅をＸ方向の位置ずれ量の応じて補
正することにより、蛍光体に照射する電子ビームの電荷
量を補正し、表示画像の輝度を補正する。

【００４９】これにより、発光輝度が不均一になるのを
防止することができる。

【００５０】また、好ましくは電子放出素子として横形
の電界放出素子を用いることにより、上記の発明による
画像表示装置を簡易な構成で実現することが可能であ
る。

【００５１】また、好ましくは電子放出素子として表面
伝導型放出素子を用いることにより、上記の発明による
画像表示装置を簡易な構成と製法で実現することが可能
である。

【００５２】

【実施例】

（実施例１）本発明の画像表示装置の好ましい実施例に
ついて説明するが、説明の便宜上、表示パネルの構成と
製法、好ましい電子放出素子の構造と製法、電気回路の
構成、補正の手順の順で述べる。

【００５３】（表示パネルの構成と製造法）まず、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。

【００５４】図２は、実施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１部を切り欠
いて示している。

【００５５】図中、５はリアプレート、６は側壁、７は
フェースプレートであり、５〜７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。

【００５６】リアプレート５には、基板１が固定されて
いるが、該基板上には電子放出素子２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。本実施例においては、Ｎ＝３０７２、Ｍ
＝１０２４とした。）。前記Ｎ×Ｍ個の電子放出素子
は、Ｍ本の行方向配線３とＮ本の列方向配線４により単
純マトリクス配線されている。前記、１〜４によって構
成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。なお、マル
チ電子ビーム源の製造方法や構造については、後で詳し
く述べる。

【００５７】本実施例においては、気密容器のリアプレ
ート５にマルチ電子ビーム源の基板１を固定する構成と
したが、マルチ電子ビーム源の基板１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１自体を用いてもよい。

【００５８】また、フェースプレート７の下面には、蛍
光膜８が形成されている。本実施例はカラー表示装置で
あるため、蛍光膜８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３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１０が設けてある。黒色の導電体１０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事や、外光の反射を防
止して表示コントラストの低下を防ぐ事、電子ビームに
よる蛍光膜のチャージアップを防止する事などである。
黒色の導電体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、蛍光膜８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９を設けてあ
る。メタルバック９を設けた目的は、蛍光膜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事や、負
イオンの衝突から蛍光膜８を保護する事や、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事や、
蛍光膜８を励起した電子の導電路として作用させる事な
どである。メタルバック９は、蛍光膜８をフェースプレ
ート基板７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理
し、その上にＡ１を真空蒸着する方法により形成した。
なお、蛍光膜８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９は用いない。

【００６０】また、本実施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７と蛍光膜８との間に、たとえばＩＴ
Ｏを材料とする透明電極を設けてもよい。

【００６１】尚、図中のＬｈは、電子放出素子２と蛍光
膜８の間の距離を示している。

【００６２】また、Ｄ_x1〜Ｄ_xmおよびＤ_y1〜Ｄ_yn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。Ｄ_x1〜Ｄ_xmはマルチ電子ビーム源の行方向配線３
と、Ｄ_y1〜Ｄ_ynはマルチ電子ビーム源の行方向配線４
と、Ｈｖはフェースプレートのメタルパック９と電気的
に接続している。

【００６３】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
成分を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１×１０^-5ないしは１×
１０^-7［Ｔｏｒｒ］の真空度に維持される。

【００６４】次に、基板１上に形成されている電子放出
素子２の設定位置と、フェースプレート７に形成されて
いるストライプ状の蛍光体の設定位置について、図１を
参照しながら説明する。

【００６５】図１の（１）は、基板１の模式的な平面図
である。

【００６６】図において２は電子放出素子であり、図中
に示す矢印は電子放出素子が形成されている方向を示し
ている（電子放出素子の形成されている方向について
は、電子放出素子の具体的な構造とともに後で詳しく述
べる。）。図示の便宜上、４×５＝２０素子のみが示さ
れているが、実際にははるかに多くの電子放出素子がＸ
方向とＹ方向に沿ってマトリクス状に形成されている。
また、行方向配線や列方向配線は図示を省略した。

【００６７】図１の（２）は、フェースプレート７の模
式的な平面図である。

【００６８】図において、１１はＹ′方向に長く伸びた
ストライプ状の蛍光体である（なお、図は表示装置の表
示面側から見た平面図であり、フェースプレート７の下
面に形成された蛍光体１１や黒色導電体１０は本来は隠
れて見えないはずであるが、設定位置を説明するための
便宜上の、あたかも表示面側に形成されているように示
した。）。図示の便宜上、４本のストライプのみが示さ
れているが、実際には電子放出素子の場合と同様に、は
るかに多くのストライプ状蛍光体が形成されている。

【００６９】基板１に形成された矩形のマークＡＥとフ
ェースプレート７に形成された十字型のマークＡＰはア
ライメントマークであり、基板１とフェースプレート７
を封着する際に位置合わせの基準として用いたり、封着
した後に基板１とフェースプレート７の位置ずれを検知
する際に用いる。なお、アライメントマークの形や数や
位置は、言うまでもなく図示の例に限らなくともよい。

【００７０】基板１に関しては、Ｘ方向が表示画面の水
平走査線の方向と一致し、Ｙ方向が表示画面の垂直走査
線の方向と一致するように設計されている。また、フェ
ースプレート７に関しては、Ｘ′方向が表示画面の水平
走査線の方向と一致し、Ｙ′方向が表示画面の垂直走査
線の方向と一致するように設計されている。ただし、す
でに述べたように基板１とフェースプレート７を設計通
りにまったく位置ずれなく組み立てるのは困難であり、
まれには設計値と完全に一致する場合もあるが、現実に
組み立てられたパネルの大多数にはある程度の位置ずれ
が生じているというのが適当である。電子放出素子２と
蛍光体１１の設定位置についてさらに詳しく説明する。

【００７１】電子放出素子２は、Ｘ方向にはＰｘのピッ
チで、Ｙ方向にはＰｙにピッチで配列されている。ま
た、蛍光体１１はＸ′方向にはＰｘのピッチで配列され
ている。なお、ＰｘおよびＰｙの大きさは、表示装置に
要求される解像度に合わせて設定した。

【００７２】表示パネルを組み立てる際には、アライメ
ントマークＡＰの十字がアライメントマークＡＥの矩形
に内接するように位置合わせするが、蛍光体１１の位置
が電子放出素子２の鉛直上方からはずれた位置にくるよ
う設計されている。すなわち、アライメントマークＡＥ
から電子放出素子２までのＸ方向の距離ＬＥと、アライ
メントマークＡＰから蛍光体１１までのＸ′方向の距離
ＬＰとは等しい大きさではなく、下記の［１］式で規定
される関係を満足するように設定されている。

【００７３】ＬＰ＝ＬＥ＋Ｌｅｆ［１］

【００７４】ただしＬｅｆは、電子放出素子に印加する
駆動電圧、および蛍光体に印加する電圧、および電子放
出素子と蛍光体の距離、などをパラメータとして決まる
数値である。Ｌｅｆについては、後に［３］式を用いて
詳しく説明するが、要するに電子ビーム蛍光体に到達す
るまでにＸ方向に偏向して進行する距離である。

【００７５】また、基板１上に電子放出素子２が形成さ
れている領域のＹ方向の長さＥＢｙよりも、ストライプ
状蛍光体１１のＹ′方向の長さＰＨｙを大きく設定して
いる。

【００７６】ＥＢｙ＜ＰＨｙ［２］

【００７７】［２］式を満足することにより、ストライ
プ状蛍光体がＹ方向に位置ずれを起こしても、色ずれや
輝度低下を防止することができる。なお、これについて
は後に図２１を参照して詳しく説明する。なお、ＰＨｙ
がＥＢｙよりも大きいほど蛍光体のＹ方向のずれに対す
る許容度が大きくなるが、あまりＰＨｙを大きくしすぎ
ると表示パネルが大型化してしまうという不利益も発生
する。そこで、表示パネルを製造する際に発生するＹ方
向の位置ずれ量を統計的に測定（または予測）して、位
置ずれを許容しうる範囲内で最小の大きさを設定するの
が望ましい。

【００７８】そこで実施例１においては、ＰＨｙ＝１．１×ＥＢｙに設定した。

【００７９】（好ましい電子放出素子の構造と製法）図
１（１）で示した基板に用いる電子放出素子２として
は、以下のような特性のものを選択的に用いる。すなわ
ち、駆動状態（電子ビームを放出させるための駆動電圧
を電子放出素子に印加した状態）において、電子放出素
子の電子放出部の周辺の空間に、電子放出部を通り基板
平面から蛍光面に向けた法線に対して非対称な電位分布
が生ずるような素子である。

【００８０】図４を用いて具体的に説明する。

【００８１】図４の（１）は、本発明に用いる電子放出
素子を説明するための断面図で、図中の２０は電子放出
素子の設けられた基板、２１は電子放出素子の正極、２
２は電子放出素子の負極、２３は電子放出素子の電子放
出部、２４は電子ビームのターゲット、ＶＦは電子放出
素子に駆動電圧Ｖｆ［Ｖ］を印加するための電源、ＶＡ
はターゲット２４にターゲット電圧Ｖａ［Ｖ］を印加す
るための電源である（なお、実際の画像表示装置におい
ては、ターゲット２４は蛍光体である。また、一般にＶ
ａ＞Ｖｆの関係がある。）。

【００８２】本発明に用いる電子放出素子は、少なくと
も、正極２１と負極２２、および電子放出部２３を構成
部材として備え、これらの構成部材は基板２０の上面に
並んで形成されているものである（なお、以下の説明で
は基板２０の上面を基板平面と呼ぶ。）。

【００８３】たとえば、図３１や図３２の電子放出素子
は構成部材が基板平面上に垂直方向に積層されているた
め、基板平面に並んでいる電子放出素子には該当しない
が、図３０の電子放出素子は該当する。

【００８４】このような電子放出素子においては、電子
放出部２３から放出される電子ビームは負極２２から正
極２１に向かう方向の初速度成分を持つのが一般的であ
る。したがって、電子ビームは基板平面から鉛直方向に
は進行しない。

【００８５】さらには、このような電子放出素子の場
合、正極２１と負極２２が基板平面に並ぶため、駆動電
圧を印加した時に電子放出部２３の上方の空間に生成さ
れる電位分布は、電子放出部２３を通り基板平面と垂直
な線（すなわち図４（１）の一点鎖線）に対して非対称
な分布となる。図４の（１）に、電子放出素子とターゲ
ット２４の間の電位分布を点線で示す。図示のように、
等電位面は、ターゲット２４の近傍では基板平面とほぼ
平行であるが、電子放出素子の近傍では駆動電圧Ｖｆ
［Ｖ］の影響により傾斜したものとなる。このため、電
子放出部２３から放出された電子ビームは、空間を飛翔
する間に傾斜電位によりＺ方向に力を受けると同時にＸ
方向にも力をうけることとなり、その軌道は図示のよう
な曲線を描く。

【００８６】上述のような２つの理由により、電子ビー
ムがターゲット２４を照射する位置は、電子放出部の鉛
直上方の位置からは距離ＬｅｆだけＸ方向にずれた位置
となる。図４の（２）は、ターゲット２４を上方から見
た場合の平面図で、図中の２５はターゲット下面の電子
ビーム照射位置を模式的に示したものである（なお、
（１）は、（２）の一点鎖線ＪＪ′に沿って切断した場
合の断面図である。）。

【００８７】そこで、ターゲットにおいて電子ビームの
照射位置が電子放出部の鉛直上方の位置からどのように
ずれるかを一般化して表すために、便宜的にベクトルＥ
ｆを用いてずれの方向と距離を表現する。

【００８８】まず、ベクトルＥｆの方向は、基板平面上
に電子放出素子の負極、電子放出部、正極が並んでいる
方向と等しいと言える。たとえば、図４の場合において
は、基板２０の上にＸ方向に沿って電子放出素子の負極
２２、電子放出部２３、正極２１が順に並んでいるた
め、ベクトルＥｆはＸ方向と同じ向きになる。

【００８９】なお、基板平面上に電子放出素子が形成さ
れている向き、およびベクトルＥｆの向きを図示する便
宜上、これらを図５に例示する方法で模式的に表すこと
にする。図５（１）は、電子放出素子１の負極、電子放
出部、正極がＸ方向に沿って並んで基板平面上に形成さ
れた例で、また（２）はＸ方向に対してＲの角度の方向
に形成された例である。

【００９０】また、ベクトルＥｆの大きさ（すなわちＬ
ｅｆ）は、電子放出素子とターゲットの距離Ｌｈ、電子
放出素子の駆動電圧Ｖｆ、ターゲットの電位Ｖａ，電子
放出素子の種類や形状などに依存して決まるが、概略的
な数値は下記の［３］式により算出できる。

【００９１】

【外１】ただし、Ｌｈ［ｍ］は電子放出素子とターゲットの距離Ｖｆ［Ｖ］は、電子放出素子に印加する駆動電圧Ｖａ［Ｖ］は、ターゲットに印加する電圧Ｋは、電子放出素子の種類や形状により決まる定数なお、［３］式で概略的な数値を求める際に、用いる電
子放出素子の種類や形状が未知の場合には、Ｋ＝１を代
入する。

【００９２】また、電子放出素子の種類や形状が既知の
場合には、実験あるいは計算機シミュレーションにより
当該電子放出素子の定数Ｋを決定する。

【００９３】また、さらに高い精度でＬｅｆを求めるに
は、Ｋを定数ではなくＶｆの関数とするのが望ましい
が、画像表示装置を設計する場合に要求される精度に対
しては定数で十分な場合が多い。

【００９４】次に、電子放出素子の構造と製法につい
て、具体的かつ詳細に述べる。

【００９５】上述のように、本発明に用いる電子放出素
子は、正極、負極、電子放出部を構成部材として備え、
しかもこれらの部材が基板平面上にならんで形成されて
いるものである（なお、負極の一部が電子放出部を兼ね
る素子でも良い。）。

【００９６】このような要件を満たすものとしては、た
とえば表面伝導型放出素子や、横形の電界放出素子を挙
げることができる。以下、表面伝導型放出素子、横形の
電界放出素子の順に説明する。

【００９７】表面伝導型放出素子には、たとえば、前記
図３０の態様や、電子放出部の近傍に微粒子を備えた態
様がある。前者に関しては、すでに従来技術の項で説明
したようにさまざまな材料のものがすでに知られている
が、これらはすべて本発明に用いる電子放出素子として
適する。後者に関しては、後述の実施例において材料、
構成、製法などを詳しく説明するが、すべて本発明に用
いる電子放出素子として適する。すなわち、本発明を実
施するにあたり、表面伝導型放出素子を用いる場合に
は、該素子の材料、構成、製法などに特に制限はない。

【００９８】そして、表面伝導型放出素子に関しては、
電子ビームが偏向される方向を示すベクトルＥｆは、図
６に示す向きとなる。図の（１）は断面図、（２）は平
面図であり、図中の４０は基板、４１は正極、４２は負
極、４３は電子放出部、ＶＦは素子に駆動電圧を印加す
るための電源である。

【００９９】次に、横形の電界放出素子とは、電界放出
素子の中でも特に負極、電子放出部、正極が基板平面に
沿って並設された態様のものをさしている。たとえば、
前記（従来図２）の素子は、基板平面に対して垂直方向
に負極、電子放出部、正極が設けられているため、横形
の範疇には含まれないが、図７の（１）〜（３）に例示
する素子は横形の範疇に含まれる。図７は典型的な横形
の電子放出素子が基板平面上のＸ方向に沿って形成され
ている例を示す斜視図で、図中の５０は基板、５１は正
極、５２は負極、５３は電子放出部である。横形の電子
放出素子には、図７に例示したもの以外にも、いろいろ
な形状のものがあるが、要するに図４を参照して説明し
たように電子ビームの軌道が鉛直方向から偏向するもの
であれば本発明の第一の構成に用いる素子として適す
る。したがって、たとえば図７の形態に、電子ビームの
強度を変調するための変調電極を付加したものでもよ
い。また、電子放出部５３は、負極５２の一部がこれを
兼ねるものであってもよいし、負極のうえに付加した部
材であってもよい。横形の電界放出素子の電子放出部に
もちいる材料には、たとえば高融点金属やダイアモンド
が挙げられるが、良好に電子を放出する材料であればこ
れに限るものではない。

【０１００】そして、横形の電界放出素子に関しては、
電子ビームが偏向される方向を示すベクトルＥｆは、図
８に示す向きとなる。図の（１）は断面図、（２）は平
面図であり、図中の５０は基板、５１は正極、５２は負
極、５３は電子放出部、ＶＦは素子に駆動電圧を印加す
るための電源である。

【０１０１】以上、本発明で用いるのに好適な電子放出
素子について説明したが、実施例１の表示装置に於いて
は、表面伝導型放出素子を用いた。

【０１０２】次に実施例１の表示パネルで用いた表面伝
導型放出素子について説明する。本発明者らは、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
導型放出素子が電子放出特性に優れており、しかも設計
や製造が容易であることを見いだしている。すなわち、
大画面で高輝度の画像表示装置用のマルチ電子ビーム源
に用いるには、最も適した素子だと言える。そこで、微
粒子膜から形成した平面型の表面伝導型放出素子を用い
て表示パネルを作成したところ、極めて良好な結果を得
た。また、微粒子膜から形成した垂直型の表面伝導型放
出素子を用いて作成した表示パネルも良好な結果を得
た。そこで、微粒子膜から形成した平面型および垂直型
の表面伝導型放出素子について、以下に詳しく説明す
る。

【０１０３】平面型の表面伝導型放出素子まず最初に、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。

【０１０４】図９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）および断面図
（ｂ）である。図中、１０１は基板、１０２は正極、１
０３は負極、１０４は導電性薄膜、１０５は通電フォー
ミング処理により形成した電子放出部、１１３は通電活
性化処理により形成した薄膜である。

【０１０５】基板１０１としては、たとえば、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、あるいは上述
の各種基板上にたとえば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。

【０１０６】また、基板１０１上に基板面と平行に対向
して設けられた正極１０２と負極１０３は、導電性を有
する材料によって形成されている。たとえば、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ等
をはじめとする金属、あるいはこれらの金属の合金、あ
るいは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。電極を形成するには、たとえば真
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（たとえば印刷技
術）を用いて形成してもさしつかえない。

【０１０７】正極１０２と負極１０３の形状は、当該電
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から数百マイクロメ
ーターの範囲から適当な数値を選んで設計されるが、な
かでも表示装置に応用するために好ましいのは数マイク
ロメーターより数十マイクロメーターの範囲である。ま
た、その厚さｄについては、通常は数百Åから数マイク
ロメーターの範囲から適当な数値が選ばれる。

【０１０８】また、導電性薄膜１０４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、あるいは微粒子
が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに重な
り合った構造が観測される。

【０１０９】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、なかでも好ま
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。すなわち、素子電極１０２ある
いは１０３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てきぎの値にす
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、なかでも好ましいの
は１０Åから５００Åの間である。

【０１１０】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、たとえば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、
Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｐｂなどをはじめとする金属や、ＰｄＯ、Ｓｎ
Ｏ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＰＢＯ、Ｓｂ₂Ｏ₃などをはじめとする
酸化物やＨｆＢ₂、ＺｒＢ₁、ＬａＢ₆、ＣｅＢ₆、Ｙ
Ｂ ₄、ＧｄＢ₄などをはじめとする硼化物や、ＴｉＣ、Ｚ
ｒＣ、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。

【０１１１】以上述べたように、導電性薄膜１０４を微
粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については１０
³から１０⁷［オーム／□］の範囲に含まれるよう設定し
た。

【０１１２】なお、導電性薄膜１０４と正極１０２およ
び負極１０３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あうような構造をとって
いる。その重なり方は、図９の例においては、下から、
基板、正極および負極、導電性薄膜の順序で積層した
が、場合によっては下から基板、導電性薄膜、正極およ
び負極の順序で積層してもさしつかえない。

【０１１３】また、電子放出部１０５は、導電性薄膜１
０４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よりも高抵抗な性質を有している。
亀裂は、導電性薄膜１０４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する。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９においては模式的に
示した。

【０１１４】また、薄膜１１３は、炭素もしくは炭素化
合物よりなる薄膜で、電子放出部１０５およびその近傍
を被覆している。薄膜１１３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おこなうことにより
形成する。

【０１１５】薄膜１１３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、もしくは
その混合物であり、薄膜は５００［Å］以下とするが、
３００［Å］以下とするのがさらに好ましい。

【０１１６】なお、実際の薄膜１１３の位置や形状を精
密に図示するのは困難なため、図９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１１３の
一部を除去した素子を図示した。

【０１１７】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、実施例においては以下のような素子を用いた。

【０１１８】すなわち、基板１０１には青板ガラスを用
い、正極１０２と負極１０３にはＮｉ薄膜を用いた。電
極の厚さｄは１０００［Å］、電極間隔Ｌは２［マイク
ロメーター］とした。

【０１１９】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１００［Å］、幅Ｗは
１００［マイクロメータ］とした。

【０１２０】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。

【０１２１】図１０の（ａ）〜（ｄ）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、各部材の
表記は前記図９と同一である。

【０１２２】１）まず、図１０（ａ）に示すように基板
１０１上に正極１０２および負極１０３を形成する。

【０１２３】形成するにあたっては、あらかじめ基板１
０１を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、素
子電極の材料を堆積させる（堆積する方法としては、た
とえば、蒸着法やスバッタ法などの真空成膜技術を用い
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、（ａ）に示した一対の電極（１０２と１０３）を形
成する。

【０１２４】２）次に、同図（ｂ）に示すように、導電
性薄膜１０４を形成する。

【０１２５】形成するにあたっては、まず前記（ａ）の
基板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、本実施例では主要元素としてＰｄを用いた。また、
実施例では塗布方法として、ディッピング法を用いた
が、それ以外のたとえばスピンナー法やスプレー法を用
いてもよい。）。

【０１２６】また、微粒子膜でつくられる導電性薄膜の
成膜方法としては、本実施例で用いた有機金属溶液の塗
布による方法以外の、たとえば真空蒸着法やスパッタ
法、あるいは、化学的気相堆積法などを用いる場合もあ
る。

【０１２７】３）次に、同図（ｃ）に示すようにフォー
ミング用電源１１０から正極１０２と負極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、
電子放出部１１０５を形成する。

【０１２８】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１０４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のうち電子放出を行うのに好適
な構造に変化した部分（すなわち電子放出部１０５）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１０５が形成される前と比較すると、形成さ
れた後は正極１０２と負極１０３の間で計測される電気
抵抗は大幅に増加する。

【０１２９】通電方法をより詳しく説明するために、図
１１にフォーミング用電源１１０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、本実施例の場合には同図に示したようにパルス幅Ｔ
１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１０５の形成状況をモニタ
ーするためのモニターパルス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１１
１で計測した。

【０１３０】実施例においては、たとえば１０^-5［ｔｏ
ｒｒ］程度の真空雰囲気下において、たとえばパルス幅
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、モニターパルス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、モニター
パルスの電圧Ｖｐｍは０．１［Ｖ］に設定した。そし
て、正極１０２と負極１０３の間の電気抵抗が１×１０
⁶［オーム］になった段階、すなわちモニターパルス印
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かか
わる通電を終了した。

【０１３１】なお、上記の方法は、本実施例の表面伝導
型放出素子に関する好ましい方法であり、たとえば微粒
子膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔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。

【０１３２】４）次に、図１０の（ｄ）に示すように、
活性化用電源１１２から正極１０２と負極１０３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。

【０１３３】通電活性化処理とは、前記通電フォーミン
グ処理により形成された電子放出部１０５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部材１１３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。

【０１３４】具体的には、１０^-4ないし１０^-5［ｔｏｒ
ｒ］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。
堆積物１１３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３
００［Å］以下である。

【０１３５】通電方法をより詳しく説明するために、図
１２の（ａ）に、活性化用電源１１２から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。本実施例においては、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、本実施例の表
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。

【０１３６】図９の（ｄ）に示す１１４は該表面伝導型
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１１５および電流計１
１６が接続されている（なお、基板１０１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１１４として用い
る。）。

【０１３７】活性化用電源１１２から電圧を印加する
間、電流計１１６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ーし、活性化用電源１１２の動
作を制御する。電流計１１６で計測された放出電流Ｉｅ
の一例を図１２（ｂ）に示すが、活性化用電源１１２か
らパルス電圧を印加しはじめると、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１１２からの電圧印加を停止し、
通電活性化処理を終了する。

【０１３８】なお、上述の通電条件は、本実施例の表面
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。

【０１３９】以上のようにして、図１０（ｅ）に示す平
面型の表面伝導型放出素子を製造した。

【０１４０】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、
すなわ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。

【０１４１】図１３は、垂直型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２０１は基板、２０
２は正極、２０３は負極、２０６は段差形成部材、２０
４は微粒子膜を用いた導電性薄膜、２０５は通電フォー
ミング処理により形成した電子放出部、２１３は通電活
性化処理により形成した薄膜である。

【０１４２】垂直型が先に説明した平面型と異なる点
は、正極２０２が段差形成部材２０６上に設けられてお
り、導電性薄膜２０４が段差形成部材２０６の側面を被
覆している点にある。したがって、前記図９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２０６の段差高Ｌｇとして設定される。なお、基板２
０１、正極２０２および負極２０３、微粒子膜を用いた
導電性薄膜２０４については、前記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２０６には、たとえばＳｉＯ₂のような電気
的に絶縁性の材料を用いる。

【０１４３】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１４の（ａ）〜（ｆ）は、製造工
程を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図１
３と同一である。

【０１４４】１）まず、図１４（ａ）に示すように、基
板２０１上に負極２０３を形成する。

【０１４５】２）次に、同図（ｂ）に示すように、段差
形成部材を形成するための絶縁層を積層する。絶縁層
は、たとえばＳｉＯ₂をスパッタ法で積層すればよい
が、たと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。

【０１４６】３）次に、同図（ｃ）に示すように、絶縁
層の上に正極２０２を形成する。

【０１４７】４）次に、同図（ｄ）に示すように絶縁層
の一部を、たとえばエッチング法を用いて除去し、負極
２０３を露出させる。

【０１４８】５）次に同図（ｅ）に示すように、微粒子
膜を用いた導電性薄膜２０４を形成する。形成するに
は、前記平面型の場合と同じく、たとえば塗布法などの
成膜技術を用いればよい。

【０１４９】６）次に、前記平面型の場合と同じく、通
電フォーミング処理を行い、電子放出部を形成する（図
１０（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。）。

【０１５０】７）次に、前記平面型の場合と同じく、通
電活性化処理を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは炭
素化合物を堆積させる（図１０（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。）。

【０１５１】以上のようにして、図１４（ｆ）に示す垂
直型の表面伝導型放出素子を製造した。

【０１５２】（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。

【０１５３】図１５に、表示装置に用いた素子の、（放
出電流Ｉｅ）対（素子印加電圧Ｖｄ）特性の典型的な例
を示す。なお、放出電流Ｉｅ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、グラフは任意単位で図示した。

【０１５４】表示装置に用いた素子は、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。

【０１５５】第一に、ある電圧（これを閾値電圧Ｖｔｈ
と呼ぶ）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。

【０１５６】すなわち、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。

【０１５７】第二に、放出電流Ｉｅは素子に印加する電
圧Ｖｄに依存して変化するため、電圧Ｖｄで放出電流Ｉ
ｅの大きさを制御できる。

【０１５８】第三に、素子に印加する電圧Ｖｄ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Ｖｄ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。

【０１５９】以上のような特性を有するため、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。た
と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、第一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。すなわち駆
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。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。

【０１６０】また、第二の特性かまたは第三の特性を利
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。

【０１６１】多数素子を単純マトリクス配線したマルチ
電子ビーム源の構造次に、上述の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ビーム源の構造につい
て述べる。

【０１６２】図１６に示すのは、前記図２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。基板上に
は、前記図９で示した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電極３と列方向
配線電極４により単純マトリクス状に配線されている。
行方向配線電極３と列方向配線電極４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。

【０１６３】図１６のＡーＡ′に沿った断面を、図１７
に示す。

【０１６４】なお、このような構造のマルチ電子源は、
あらかじめ基板１の上に行方向配線電極３、列方向配線
電極４、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
線電極３および列方向配線電極４を介して各素子に給電
して通電フォーミング処理を通電活性化処理を行うこと
により製造した。

【０１６５】（電気回路の構成）次に、実施例１の画像
表示装置の電気回路の構成について図１８を参照して説
明する。

【０１６６】図１８は、電気回路の基本構成を示すブロ
ック図であり、図中の７１は表示パネル、７２は走査信
号発生器、７３は変調信号電圧変換器、７４はパルス幅
変調器、７５はシリアル／パラレル変換器、７６はタイ
ミング制御回路、７７は演算器、７８はメモリ、７９は
デコーダ、８０は定電圧源、８１は定電圧源、８２は制
御電圧源、８３は定電圧源、８４はデータ配列変換器で
ある。

【０１６７】以下、各部の機能について説明していく。

【０１６８】表示パネル７１については、すでに図２を
用いて構造を説明した。表示パネル７１の端子Ｄｘ１〜
Ｄｘｍは走査信号発生器７２と端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎは変
調信号電圧変換器７３、端子Ｈｖは定電圧源８３とそれ
ぞれ電気的に接続している。

【０１６９】走査信号発生器７２は、画像を表示するタ
イミングに合わせて、表示パネル７１が内蔵するマルチ
電子ビーム源を順次走査してゆくための走査信号を発生
する回路である。具体的には、表示パネル７１の端子Ｄ
ｘ１〜Ｄｘｍのうちの１本に選択電圧Ｖｓ［Ｖ］を残り
の（ｍ−１）本に非選択電圧Ｖｎｓ［Ｖ］を印加する
が、タイミング制御回路７６が発生する走査タイミング
制御信号Ｔｓｃａｎにもとずいて選択電圧Ｖｓを印加す
る端子を順次走査してゆく。選択電圧Ｖｓとしては０
［Ｖ］を設定し、グランドレベルからこれを供給した。
非選択電圧Ｖｎｓとしては前記図１０８で説明した電子
放出素子の電子放出閾値電圧Ｖｔｈに０．８を乗じた電
圧を設定し、定電圧源８０からこれを供給した。

【０１７０】変調信号電圧変換器７３はパルス幅変調器
７４の出力した変調信号の電圧を、マルチ電子ビーム源
を駆動するのに適した電圧に変換するための電圧変換回
路である。具体的には、パルス幅変調器７４が出力する
変調パルスのハイレベルをＶｆ［Ｖ］に、ローレベルを
Ｖｎｓ［Ｖ］に電圧変換する。Ｖｆ［Ｖ］としては、電
子放出素子の電子放出閾値電圧Ｖｔｈに１．６を乗じた
電圧を基準値として設定するが、蛍光体と電子放出素子
の位置ずれに応じて適宜補正する。Ｖｆ［Ｖ］は、制御
電圧源８２から変調信号電圧変換器７３に供給した。ま
たＶｎｓ［Ｖ］としては、電子放出素子の電子放出閾値
電圧Ｖｔｈに０．８を乗じた電圧を設定し、定電圧源８
１からこれを供給した。

【０１７１】定電圧源８３は端子Ｈｖを介して表示パネ
ル７１の蛍光膜にＶａ［Ｖ］の電圧を印加する。

【０１７２】なお、各電源の出力電圧を決めるには以下
の要件を考慮にいれる必要がある。

【０１７３】・所望の輝度を達成するのに必要な電力
（Ｉｅ×Ｖａ）を蛍光体に投入できること。

【０１７４】・駆動条件を前記［３］式に代入したと
き、電子ビームが蛍光体の所定の位置を照射するように
設定すること。

【０１７５】・単純マトリクス配線された電子放出素子
の間でクロストークが発生しないようにＶｓとＶｎｓを
設定すること。

【０１７６】そこで、実施例１の画像表示装置において
は、マルチ電子ビーム源に用いた表面伝導型放出素子の
特性と蛍光体の発光特性を考慮して、Ｖｎｓ＝７．２
［Ｖ］、Ｖｆ（基準値）＝１４．２［Ｖ］、とし、また
蛍光膜の発光特性にあわせてＶａ＝５［ｋＶ］とした。

【０１７７】デコーダ７９は、外部から入力される画像
信号をデコードするための回路で、実施例１においては
ＮＴＳＣ方式のテレビ信号用のデコード回路を用いた。
デコーダ７９からは、同期信号Ｓｙｎｃと画像データ
Ｒ、Ｇ、Ｂが出力される。同期信号Ｓｙｎｃは、垂直同
期信号と水平同期信号とを含み、またＲ、Ｇ、Ｂは赤、
緑、青の各色についての輝度データを含んでいる。

【０１７８】データ配列変換器８４は、デコーダ７９か
ら供給される３原色の輝度データを、表示パネル７１の
画素配列に合わせて配列するための回路である。すなわ
ち、３原色のストライプ状蛍光体の配列に合わせてＲ、
Ｇ、Ｂをサンプリングして配列し、シリアルな信号Ｄａ
ｔａとして出力する。

【０１７９】タイミング制御回路７６は、デコーダ７９
より供給される同期信号Ｓｙｎｃにもとずいて各部の動
作タイミングを調整するためのタイミング制御信号（Ｔ
ｒｅａｄ、Ｔｓｆｔ、Ｔｍｏｄ、Ｔｓｃａｎおよび他の
不図示の信号）を発生する。

【０１８０】メモリ７８は補正値テーブル１と補正値テ
ーブル２を記憶しており、タイミング制御信号７６より
供給される読みだしタイミング制御信号Ｔｒｅａｄにも
とずき記憶している内容を読み出す。補正値テーブル１
と補正値テーブル２の内容は、組み立て完了後の表示パ
ネル７１における電子放出素子とストライプ状蛍光体の
位置ずれ量にもとずいて決められた補正係数である。

【０１８１】すなわち、補正値テーブル１の内容は、蛍
光体の所定の位置を電子ビームが照射するように電子ビ
ームの軌道を修正するためのパラメータであり、具体的
には電子放出素子に印加する電圧Ｖｆの補正係数であ
る。補正値テーブル１より読み出された補正係数Ｃｏｒ
ｌは制御電圧源８２に供給され、８２の出力電圧Ｖｆを
補正するように作用する。

【０１８２】また、補正値テーブル２の内容は、電子放
出素子に印加する電圧Ｖｆを補正値テーブル１で補正し
た場合に生じる発光輝度の変化を修正するためのパラメ
ータであり、具体的には画像データＤａｔａの補正係数
である。補正値テーブル２より読み出された補正係数Ｃ
ｏｒ２は演算器７７に供給され、画像データＤａｔａを
補正するように作用する。

【０１８３】演算器７７は、データ配列変換器８４から
供給される画像データＤａｔａを、メモリ７８の補正値
テーブル２から読み出される補正係数Ｃｏｒ２にもとず
いて補正するための演算器である。

【０１８４】シリアル／パラレル変換器７５は、演算器
７７から出力される補正された画像データＤａｔａ′を
画像の１ライン分（すなわちｎ画素）を単位としてシリ
アル／パラレル変換するための回路で、ラッチ付きのシ
フトレジスタを用いた。シリアル／パラレル変換７５か
らはＤ１〜Ｄｎのｎ個の並列信号が出力される。なお、
タイミング制御回路７６から供給されるタイミング制御
信号Ｔｓｆｔ、シフトレジスタを動作させるためのシフ
トクロックと、シフトレジスタに１ライン分のデータが
蓄積した段階でこれをラッチに移転させるためのラッチ
クロックを含んでいる。

【０１８５】パルス幅変調器７４は、ｎ個のパルス幅変
回路を備えており、シリアル／パラレル変換７５から供
給されるＤ１〜Ｄｎの各々にもとずきパルス幅変調信号
Ｄ１′〜Ｄｎ′を出力する。すなわち、補正された画像
データにもとずき、輝度が大きい（小さい）ほど幅の長
い（短い）パルスを出力する。パルス幅変調信号Ｄ１′
〜Ｄｎ′を出力するタイミングは、タイミング制御回路
７６から供給される制御信号Ｔｍｏｄによって管理され
るが、これにより走査信号発生器７２の出力する走査信
号とパルス幅変調信号との同期が調整される。

【０１８６】（補正の手順）次に、実施例１の画像表示
装置において、電子放出素子と蛍光体の位置ずれにとも
なう画質の劣化を防止する手順について説明する。

【０１８７】まず、画像表示装置として動作を開始させ
る前に、あらかじめ前記図１８のメモリ７８に補正値を
記憶させておく必要がある。図１９のフローチャートを
参照しながら、この手順を説明する。

【０１８８】Ｓ８１まず最初に、表示パネルの組み立てを行った。すなわ
ち、電子放出素子を形成した基板と蛍光体を形成したフ
ェースプレートを位置あわせしたうえで真空容器を封着
し、前記図２の表示パネルを組み立てた。

【０１８９】Ｓ８２次に、組立後の表示パネルを検査し、電子放出素子と蛍
光体の相対位置について設定値からのずれを測定した。
具体的には、電子放出素子を形成した基板に付けたアラ
イメントマークとフェースプレートに付けたアライメン
トマークを実体顕微鏡を用いて観測し、ずれ量を測定し
た。場合によっては、電子放出素子を試験的に駆動して
蛍光体を発光させ、実際の発光位置と設計上の発光位置
を比較してずれを評価してもよい。

【０１９０】Ｓ８３次に、Ｓ８２で測定した電子放出素子と蛍光体の設定値
からのずれ量にもとずき、駆動パラメータの補正値をコ
ンピュータを用いて算出した。駆動パラメータの補正値
については、後に図２０〜図２３を参照して説明する。

【０１９１】Ｓ８４次に、Ｓ８３で算出した補正値を図１８のメモリ７８に
記憶させた。

【０１９２】以上、メモリ７８に補正値を記憶させる手
順を説明した。次に、メモリ７８に記憶させた補正値に
ついて図１および図２０〜図２３を参照して説明する。

【０１９３】すでに述べたように、まれには電子放出素
子と蛍光体とが設計値どおりに位置ずれ無く組み立てら
れる場合もあるが、大多数においては位置ずれが発生し
ており、位置ずれの方向や量はパネルごとに異なってい
るといってよい。そこで、位置ずれのタイプを分類し、
それぞれの場合について補正値の内容を説明してゆく。

【０１９４】位置ずれが無い場合図２０は、電子ビームの照射位置を模式的に示した平面
図であり、前記図１（１）の電子放出素子が形成された
基板と図１（２）のストライプ状蛍光体が形成されたフ
ェースプレートが設計値どうりに位置ずれ無く組み立て
られた場合を例示している。

【０１９５】図中のＸＹ座標は電子放出素子が配列され
ている方向を示し、またＡＰとＡＥはアライメントマー
クを示している。本図のように、設計どうり位置ずれな
く組み立てられた場合には、当然のことながら電子ビー
ムはストライプ状蛍光体の所定の位置を照射するため、
色ずれや輝度の低下などの問題は発生しない。したがっ
て、図１８の制御電圧源８２の出力電圧は設計時に設定
した基準値、すなわちＶｆ＝１４．２［Ｖ］のままでよ
い。したがって、メモリ７８の補正値テーブル１の内容
は、制御電圧源８２が１４．２［Ｖ］を出力するための
制御信号にしておけばよい。また、画像データＤａｔａ
については、演算器７７を経由してもそのまま出力され
るようにすればよい。したがって、補正値テーブル２の
内容は、たとえば演算器７７に乗除算器を用いていた場
合には、１としておけばよい。

【０１９６】蛍光体がＹ方向にずれて組み立てられた場
合図２１は、ストライプ状蛍光体が、電子放出素子のＹ方
向の配列に沿ってｄｉｆ１の距離だけ位置ずれした場合
を例示した模式的な平面図である。電子ビームの照射位
置は設定よりもＹ方向にずれるが、すでに［２］式で説
明したように、本発明では基板上に電子放出素子が配列
されているＹ方向の長さＥＢｙよりもストライプ状蛍光
体の長さＰＨｙを長く設定しているため、色ずれや輝度
の低下などの問題は発生しない。したがって、図１８の
制御電圧源８２の出力電圧は、設計時に設定した基準
値、すなわちＶｆ＝１４．２［Ｖ］のままでよい。した
がって、メモリ７８の補正値テーブル１の内容は、制御
電圧源８２が１４．２［Ｖ］を出力するための制御信号
にしておけばよい。また、画像データＤａｔａについて
は、演算器７７を経由してもそのまま出力されるように
すればよい。したがって、補正値テーブル２の内容は、
たとえば演算器７７に乗除算器を用いていた場合には、
１としておけばよい。

【０１９７】蛍光体がＸ方向にずれて組み立てられた場
合図２２は、ストライプ状蛍光体が、電子放出素子のＸ方
向の配列に沿ってｄｉｆ２の距離だけ位置ずれした場合
を例示した模式的な平面図である。図示のように電子ビ
ームが黒色導電体１０や隣接する蛍光体を照射してしま
うため、輝度不足や色ずれが発生してしまう。しかし、
本実施例では電子放出素子の駆動電圧を補正して図中の
矢印ｐの方向に電子ビーム照射位置を補正し、輝度不足
や色ずれを防止することができる。

【０１９８】すなわち、前記［３］式の関係を利用し、
ｄｉｆ２の大きさだけ電子ビームの偏向距離を補正する
ものである。

【０１９９】

【外２】ｄｉｆ２［ｍ］は、蛍光体が設定位置からＸ方向にずれ
た距離Ｌｈ［ｍ］は、電子放出素子と蛍光体の距離Ｖｆ［Ｖ］は、電子放出素子の駆動電圧の基準値Ｖｆ′［Ｖ］は、補正した電子放出素子の駆動電圧Ｖａ［Ｖ］は、蛍光体に印加する電圧Ｋは、電子放出素子の種類や形状により決まる定数

【０２００】［４］式をＶｆ′について解くと、

【０２０１】

【外３】となる。

【０２０２】そこで、メモリ７８に補正値テーブル１に
は、制御電圧源８２の出力電圧をＶｆから［４′］式で
算出されたＶｆ′に補正するように補正値を記憶させて
おく。

【０２０３】一方、電子放出素子の駆動電圧をＶｆから
Ｖｆ′に補正すると、電子ビームの照射位置は補正され
るが、放出電流Ｉｅが増加するため表示画像全体の輝度
が変化してしまう。すなわち、図１５の電子放出特性を
参照すれば、放出電流はＩｅ１からＩｅ１′に増大す
る。このため、表示画像全体の輝度が、当初の設計より
もＩｅ′／Ｉｅ倍ほど明るくなってしまう。そこで、画
像データＤａｔａを補正して輝度変化を防止する。本実
施例では、演算器７７に乗除器を用い、メモリ７８の補
正値テーブル２に補正値としてＩｅ／Ｉｅ′を記憶させ
た。

【０２０４】以上のような内容を、メモリ７８の補正値
テーブル１と補正値テーブル２に記憶させることによ
り、蛍光体がＹ方向にずれた場合に、電子ビームの照射
位置と照射電荷量を補正することが可能となった。な
お、図２２では蛍光体の位置ずれがＸ方向のみに生じた
場合を例示したが、たとえば前記図２１に例示したよう
なＹ方向のずれが同時に生じた場合にも、メモリ７８に
同様な補正値を記憶させておけばよいことはもちろんで
ある。

【０２０５】蛍光体（フェースプレート）の角度がずれ
て組み立てられた場合図２３は、フェースプレートが回転し、電子放出素子を
形成した基板に対する角度が所定の角度からずれて組み
立てられた場合を例示した模式的な平面図である。

【０２０６】図示のように、電子ビームが黒色導電体１
０や隣接する蛍光体を照射してしまうため、輝度不足や
色ずれが発生してしまう。しかも、表示画面の場所によ
って電子ビームの照射位置のずれ方が異なるため、画質
の劣化の起こり方が画面全体で一様でなくなる。

【０２０７】しかし、本実施例では電子放出素子の駆動
電圧を補正して図中の矢印ｐ１〜ｐ４の方向に電子ビー
ム照射位置を補正し、輝度不足や色ずれを防止すること
ができる。すなわち、前記図２２の場合と同様に前記
［３］式の関係を利用し、電子ビームの偏向距離を補正
するものである。

【０２０８】ただし、前記図２２の場合のように全電子
放出素子に対して同一の補正を行うのではなく、Ｘ方向
に並ぶ電子放出素子の１ラインを単位として１ラインず
つ補正を行った。

【０２０９】すなわち、メモリ７８の補正値テーブル１
には、電子放出素子の各ラインに対する駆動電圧の補正
値を記憶させ、電子放出素子を１ラインずつ駆動してゆ
くタイミングと同期してこれを読み出し、制御電圧源８
２の出力電圧を補正した。

【０２１０】また、電子ビーム照射位置の補正にともな
って輝度変化が発生するのを防止するために、画像デー
タＤａｔａについても電子放出素子１ライン分ごとに異
なる補正を行う必要がある。そこで、メモリ７８の補正
値テーブル２には各ラインに対する補正値を記憶させて
おき、入力される画像データＤａｔａと同期してこれを
読み出し演算器７７で補正した。

【０２１１】以上のように、１ラインごとに補正値を算
出してメモリ７８の補正値テーブル１と補正値テーブル
２に記憶させることにより、蛍光体の角度がずれた場合
に、電子ビームの照射位置と照射電荷量を補正すること
が可能となった。

【０２１２】なお、上記実施例においては、電子放出素
子の１ラインを単位として補正を行ったが、より精密な
補正を必要とする場合には、電子放出素子の１素子ごと
に補正を行うのが望ましい。その場合には、メモリ７８
の補正値テーブル１に電子放出素子の各素子に対する駆
動電圧補正値を記憶させておくとともに、前記図１８の
制御電圧源８２をｎ個用意しておき、パルス幅変調器７
４の出力信号Ｄ１′〜Ｄｎ′を個別に電圧補正すればよ
い。また、メモリ７８の補正値テーブル２には、電子放
出素子の各素子に対する輝度補正値を記憶させておき、
演算器７７において画像信号の１画素分ごとに補正演算
を行えばよい。

【０２１３】以上、実施例１の画像表示装置について説
明した。説明から明らかなように、電子放出素子と蛍光
体とが位置ずれしていてもしていなくても、良好な表示
画像を提供することが可能であった。

【０２１４】（実施例２）次に、本発明に画像表示装置
の他の好ましい実施例について説明する。ただし、表示
パネルの構成と製法、好ましい電子放出素子の構造と製
法、については前記実施例１と同様の説明となるため省
略する。以下、実施例２の、電気回路の構成、補正の手
順について述べてゆく。

【０２１５】（電気回路の構成）実施例２の電気回路の
構成について、図２４を参照して説明する。

【０２１６】図２４は、電気回路の基本構成を示すブロ
ック図であり、図中の７１は表示パネル、７２は走査信
号発生器、７３は変調信号電圧変換器、７４はパルス幅
変調器、７５はシリアル／パラレル変換器、７６はタイ
ミング制御回路、７７は演算器、７９はデコーダ、８０
は定電圧源、８１は定電圧源、８４はデータ配列変換器
であり、これらの回路の機能は前記図１８で説明した実
施例１の回路と同一である。また、８５はメモリ、８６
は定電圧源、８７は制御電圧源である。

【０２１７】実施例２が前記実施例１と異なるのは、実
施例１では電子放出素子に印加する電圧Ｖｆを補正する
ことにより電子ビームの照射位置を補正したのに対し
て、実施例２では蛍光体に印加する電圧Ｖａを補正する
ことにより電子ビームの照射位置を補正する点である。
したがって、図２４の電気回路は電子放出素子と蛍光体
の位置ずれに応じて蛍光体に印加する電圧Ｖａを補正で
きるように構成されている。

【０２１８】すなわち、メモリ８５の補正値テーブル３
には蛍光体に印加する電圧Ｖａの補正値が記憶されてお
り、表示パネル７１の端子Ｈｖに接続された制御電圧源
８７は補正値テーブル３から読みだされた補正値Ｃｏｒ
３にもとづいて電圧を出力する。なお、制御電圧源８７
の出力電圧は、基準値を５［ｋＶ］とし、補正値Ｃｏｒ
３に応じてこれを補正した。

【０２１９】また、定電圧源８０および定電圧源８１の
出力電圧は、Ｖｎｓ＝７．２［Ｖ］とし、定電圧源８６
の出力電圧は、Ｖｆ＝１４．２［Ｖ］とした。

【０２２０】（補正の手順）実施例２の画像表示装置に
おいても、前記図１９のフローチャートに示した手順で
メモリ８５の補正値テーブル３と補正値テーブル４にあ
らかじめ補正値を記憶させておいた。

【０２２１】そこで、補正値の内容について説明する。

【０２２２】位置ずれが無い場合図２０に示すように、位置ずれが発生しなかった場合に
は、制御電圧源８７の出力電圧は基準値、すなわち、Ｖ
ａ＝５［ｋＶ］のままでよい。したがって、補正値テー
ブル３には制御電圧源８７が５［ｋＶ］を出力するため
の制御信号Ｃｏｒ３を記憶させておけばよい。また、画
像データＤａｔａについては、演算器７７を経由しても
そのまま出力されるようにすればよい。したがって、補
正値テーブル４の内容は、たとえば演算器７７に乗除算
器を用いていた場合には、１としておけばよい。

【０２２３】蛍光体がＹ方向にずれて組み立てられた場
合図２１に示すように、蛍光体がＹ方向に沿ってずれた場
合には、電子ビームの照射位置は設定よりもＹ方向にず
れるが、すでに［２］式で説明したように、本発明では
基板上に電子放出素子が配列されているＹ方向の長さＥ
Ｂｙよりもストライプ状蛍光体の長さＰＨｙを長く設定
しているため、色ずれや輝度の低下などの問題は発生し
ない。したがって、図２４の制御電圧源８７の出力電圧
は、設計時に設定した基準値、すなわちＶａ＝５［ｋ
Ｖ］のままでよい。したがって、メモリ８５の補正値テ
ーブル３の内容は、制御電圧源８７が５［ｋＶ］を出力
するための制御信号Ｃｏｒ３とすればよい。また、画像
データＤａｔａについては、演算器７７を経由してもそ
のまま出力されるようにすればよい。したがって、補正
値テーブル４の内容は、たとえば演算器７７に乗除算器
をを用いた場合には、１としておけばよい。

【０２２４】蛍光体がＸ方向にずれて組み立てられた場
合図２２に示すように、ストライプ状蛍光体が電子放出素
子のＸ方向の配列に沿ってｄｉｆ２の距離だけ位置ずれ
した場合には、本実施例では蛍光体に印加する電圧を補
正して図中の矢印ｐの方向に電子ビーム照射位置を補正
し、輝度不足や色ずれを防止することができる。

【０２２５】すなわち、前記［３］式の関係を利用し、
ｄｉｆ２の大きさだけ電子ビームの偏向距離を補正する
ものである。

【０２２６】

【外４】ｄｉｆ２［ｍ］は、蛍光体が設定位置からＸ方向にずれ
た距離Ｌｈ［ｍ］は、電子放出素子と蛍光体の距離Ｖｆ［Ｖ］は、電子放出素子の駆動電圧Ｖａ［Ｖ］は、蛍光体に印加する電圧Ｖａ′［Ｖ］は、蛍光体に印加する補正ずみの電圧Ｋは、電子放出素子の種類や形状により決まる定数

【０２２７】［５］式をＶａ′について解くと、

【０２２８】

【外５】となる。

【０２２９】そこで、メモリ８５の補正値テーブル３に
は、制御電圧源８７の出力電圧をＶａから［５′］式で
算出されたＶａ′に補正するように補正値を記憶させて
おく。

【０２３０】一方、蛍光体の印加電圧をＶａからＶａ′
に補正すると、電子ビームの照射位置は補正されるが、
蛍光体を励起する電力がＩｅ×ＶａからＩｅ×Ｖａ′に
変化するため表示画像全体の輝度が変化してしまう。す
なわち、表示画像全体の輝度が、当初の設計よりもＶ
ａ′／Ｖａ倍になってしまう。そこで、画像データＤａ
ｔａを補正して輝度変化を防止する。本実施例では、演
算器７７に乗算器を用い、メモリ８５の補正値テーブル
４に補正値としてＶａ／Ｖａ′を記憶させた。

【０２３１】以上のような内容を、メモリ８５の補正値
テーブル３と補正値テーブル４に記憶させることによ
り、蛍光体がＹ方向にずれた場合に、電子ビームの照射
位置と蛍光体の励起電力を補正することが可能となっ
た。なお、図２２では蛍光体の位置ずれがＸ方向のみに
生じた場合を例示したが、たとえば前記図２１に例示し
たようなＹ方向のずれが同時に生じた場合にも、メモリ
８５に同様の補正値を記憶させておけばよいことはもち
ろんである。

【０２３２】蛍光体（フェースプレート）の角度がずれ
て組み立てられた場合図２３のように、フェースプレートが回転し、電子放出
素子を形成した基板に対する角度が所定の角度からずれ
て組み立てられた場合には、本実施例では蛍光体の印加
電圧Ｖａを補正して図中の矢印ｐ１〜ｐ４の方向に電子
ビーム照射位置を補正し、輝度不足や色ずれを防止する
ことができる。すなわち、前記図２２の場合と同様に前
記［３］式の関係を利用し、電子ビームの偏向距離を補
正するものである。

【０２３３】ただし、前記図２２の場合のように全電子
放出素子に対して同一の補正を行うのではなく、Ｘ方向
に並ぶ電子放出素子の１ラインを単位として１ラインず
つ補正を行った。

【０２３４】すなわち、メモリ８５の補正値テーブル３
には、電子放出素子の各ラインを駆動する場合について
のＶａの補正値を記憶させ、電子放出素子を１ラインず
つ駆動してゆくタイミングと同期してこれを読み出し、
制御電圧源８７の出力電圧を補正した。

【０２３５】また、電子ビーム照射位置の補正にともな
って輝度変化が発生するのを防止するために、画像デー
タＤａｔａについても電子放出素子１ライン分ごとに異
なる補正を行う必要がある。そこで、メモリ８５の補正
値テーブル４には各ラインに対する補正値を記憶させて
おき、入力される画像データＤａｔａと同期してこれを
読み出し演算器７７で補正した。

【０２３６】以上のように、１ラインごとに補正値を算
出してメモリ８５の補正値テーブル３と補正値テーブル
４に記憶させることにより、蛍光体の角度がずれた場合
に、電子ビームの照射位置と蛍光体の励起電力を補正す
ることが可能となった。

【０２３７】以上、実施例２の画像表示装置について説
明した。説明から明らかなように、電子放出素子と蛍光
体とが位置ずれしていてもしなくても、良好な表示画像
を提供することが可能であった。

【０２３８】（実施例３）次に、本発明に他の好ましい
実施例を説明する。

【０２３９】まず、実施例３の補正方法について、図２
５を参照しながら説明する。図２５の（１）〜（３）は
電子放出素子から放出された電子ビームが蛍光体を照射
するまでの軌道を示した断面図で、図中の１は電子放出
素子を形成するための基板、７はフェースプレートであ
る。説明の便宜上、図においては電子放出素子は１素子
だけ示している。

【０２４０】（１）は、表示パネルを組み立てた結果、
電子放出素子と蛍光体が設計された位置からＸ方向には
まったくずれなかった場合を示しており、図中のＬｅｆ
は前記［３］式を用いてあらかじめ設計されていた距離
である。

【０２４１】このような場合には、実施例３においても
前記実施例１や前記実施例２と同様に、電子放出素子の
印加電圧Ｖｆや蛍光体の印加電圧Ｖａの値には補正を行
わない。

【０２４２】（２）は、表示パネルを組み立てた結果、
（１）で示した設計位置に対して蛍光体がＸ方向にｄｉ
ｆだけずれた場合を示している。なお、ここではｄｉｆ
２は蛍光体の配列ピッチと比較して小さかったものとす
る。

【０２４３】このような場合には、実施例３においても
前記実施例１と同様に、Ｇ用電子放出素子からの電子ビ
ームがＧ蛍光体を適切に照射するように電子放出素子に
印加する電圧Ｖｆを補正する。もしくは、前記実施例２
と同様に、蛍光体に印加する電圧Ｖａを補正する。

【０２４４】（３）は、表示パネルを組み立てた際に、
蛍光体がＸ方向に平行にずれるかまたは角度がずれるか
した結果、蛍光体がＸ方向にｄｉｆ３だけずれた場合を
示している。なお、ここではｄｉｆ３は蛍光体の配列ピ
ッチＰＸよりも大きかったものとする。

【０２４５】このような場合、（２）の場合のようにＶ
ｆかあるいはＶａを補正することにより電子ビームの軌
道を距離ｄｉｆ３分だけ補正することも原理的には可能
である。しかしながら、ＶｆあるいはＶａの補正率が大
きくなると、蛍光体を照射する電子ビームのスポット形
状が変化したり、電圧補正にともなう輝度変化を画像デ
ータの補正では補いきれなくなる場合が発生する。する
と、輝点形状が変形したり、画像全体の輝度がシフトし
たり、階調のダイナミックレンジが十分に確保できなく
なったりする。

【０２４６】そこで、実施例３の画像表示装置において
は、このような場合に電圧補正による電子ビーム軌道の
補正は蛍光体配列の１ピッチ分以内の距離にとどめ、電
子放出素子に印加する駆動信号を実際に電子ビームを照
射することになる蛍光体用の駆動信号におきかえるもの
である。具体的には、図２５（３）の例では、電圧補正
による電子ビーム軌道の補正距離をｄｉｆ４にとどめ、
Ｇ用として設定されていた電子放出素子にＲ用の駆動信
号を印加するのである。

【０２４７】そこで、このような補正方法を行うための
表示パネルの望ましい構成、および電気回路について説
明してゆく。

【０２４８】実施例３の表示パネルは、基本的には前記
図２で示した構成とした。実施例３の表示パネルに用い
るフェースプレートは、前記図１（２）で示したもので
あってもよいが、さらに望ましいのは図２６（２）の態
様であるためこれを用いた。

【０２４９】図２６は、実施例３の表示パネルの電子放
出素子とストライプ状蛍光体の設定位置を示すための模
式的な平面図で、（１）は基板１上に形成された電子放
出素子２の配列を示し、（２）はフェースプレート７に
形成されたストライプ状蛍光体１１および１１′の配列
を示している。アライメンマークＡＥ、距離ＬＥ、アラ
イメントマークＡＰ、距離ＬＰ、距離ＥＢｙ、距離ＰＨ
ｙ、配列ピッチＰＸ、配列ピッチＰＹに関しては前記図
１と同様の指針で設計した。図２６（２）のフェースプ
レートが、前記図１（２）のフェースプレートと異なる
のは、予備の蛍光体１１′を設けた点である。すなわ
ち、（１）の基板の電子放出素子の配列に対応して設け
たストライプ状蛍光体１１に加えて、図中に斜線で示し
た予備の蛍光体１１′を１１の両側に設けている。設け
た理由は、実施例３では上述のように電子放出素子に対
して蛍光体がＸ方向に１ピッチ分以上ずれた場合には電
子ビームの照射位置補正を１ピッチ分以内にとどめる
が、予備の蛍光体１１′を設けておくことにより画像端
部が欠けるのを防止することができるからである。な
お、図２６では、予備の蛍光体１１′は左右に１個ずつ
設けているが、大幅な位置ずれが予測される場合には、
より多数個を設けておいてもよい。予備の蛍光体１１′
の色については、蛍光体１１のカラー配列の規則（Ｒ、
Ｇ、Ｂの繰り返し）にしたがって決定した。

【０２５０】次に、実施例３の画像表示装置の電気回路
について図２７を参照して説明する。

【０２５１】図２７は、電気回路の基本構成を示すブロ
ック図であり、図中の７１は表示パネル、７２は走査信
号発生器、７３は変調信号電圧変換器、７４はパルス幅
変調器、７５はシリアル／パラレル変換器、７６はタイ
ミング制御回路、７７は演算器、７９はデコーダ、８０
は定電圧源、８１は定電圧源、８６は定電圧源、８７は
制御電圧源であり、これらの回路の機能は前記図１３で
説明した実施例２の回路と同一である。また、８８は３
つの補正値テーブルを記憶したメモリ、８９は制御信号
Ｃｏｒ５に基づいて動作するデータ配列変換器である。

【０２５２】図２７の回路では、蛍光体に印加する電圧
Ｖａを補正することにより電子ビームの照射位置を補正
する。すなわち、メモリ８８の補正値テーブル６には蛍
光体に印加する電圧Ｖａの補正値が記憶されており、表
示パネル７１の端子Ｈｖに接続された制御電圧源８７は
補正値テーブル６から読みだされた補正値Ｃｏｒ６にも
とずいて電圧を出力する。なお、補正値Ｃｏｒ６は、電
子ビームの照射位置を１ピッチ以内で補正するための値
である。具体的には、制御電圧源８７の出力電圧は、基
準値を５［ｋＶ］とし、補正値Ｃｏｒ６に応じてこれを
補正した。また、定電圧源８０および定電圧源８１の出
力電圧は、Ｖｎｓ＝７．２［Ｖ］とし、定電圧源８６の
出力電圧は、Ｖｆ＝１４．２［Ｖ］とした。

【０２５３】また、メモリ８８の補正値テーブル７に
は、前記図２４の補正値テーブル４と同じく画像データ
Ｄａｔａを補正するための補正係数が記憶されている。

【０２５４】また、メモリ８８の補正値テーブル５に
は、データ配列変換器８９が行う配列を補正するための
配列補正情報が記憶されている。

【０２５５】データ配列変換器８９は、電子放出素子と
蛍光体のＸ方向の位置ずれが１ピッチ以内の場合には、
当初設定されていたカラー配列順序にしたがってＲ、
Ｇ、Ｂを配列するが、位置ずれが１ピッチを越えた場合
には配列順序を変更する。

【０２５６】以上の回路構成により、蛍光体の印加する
電圧Ｖａの補正による電子ビーム軌道の補正を蛍光体配
列の１ピッチ分以内の距離にとどめ、電子放出素子に印
加する駆動信号を実際に電子ビームを照射する蛍光体用
の駆動信号におきかえることが可能になった。

【０２５７】なお、図２７の回路では蛍光体印加電圧Ｖ
ａを補正することにより電子ビームの軌道を補正した
が、図１８を参照すれば、電子放出素子印加電圧Ｖｆを
補正することにより電子ビームの軌道を補正するような
回路も容易に実現することが可能である。

【０２５８】以上、実施例３の画像表示装置について説
明した。説明から明らかなように、電子放出素子と蛍光
体とが位置ずれしていてもしていなくても、良好な表示
画像を提供することが可能であった。特に、実施例３の
場合、蛍光体と電子放出素子の位置ずれが１ピッチを越
えるような大きな距離であった場合にも、良好な画像を
提供することが可能であった。

【０２５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示パネルを組み立てる際に電子放出素子と蛍光体とが
設定位置からずれたとしても、表示画像の端部が欠ける
ことはなく、また、輝度が不足したり画面内で不均一に
なったりすることもない。また色がずれたり混ざったり
することもない。

【０２６０】すなわち、位置ずれに起因して発生してい
た画質の劣化を防止することが可能となった。

【０２６１】本発明により、画質劣化の防止、表示装置
ごとの特性ばらつきの低滅、製造歩留の向上等の効果が
得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１及び実施例２の表示パネルにおける電
子放出素子と蛍光体の設定位置を示す平面図。

【図２】本発明の実施例である画像表示装置の、表示パ
ネルの一部を切り欠いて示した斜視図。

【図３】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。

【図４】本発明で用いる電子放出素子の電子ビーム軌道
を示す断面図（１）と平面図（２）。

【図５】電子放出素子が形成されている方向を示すため
の模式的な図形図。

【図６】表面伝導型放出素子の方向を定義するための断
面図（１）と平面図（２）。

【図７】典型的な横形の電界放出素子を示す斜視図。

【図８】横形の電界放出素子の方向を定義するための断
面図（１）と平面図（２）。

【図９】実施例で用いた平面型の表面伝導型放出素子の
平面図（ａ）、断面図（ｂ）。

【図１０】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図。

【図１１】通電フォーミング処理の際の印加電圧波形を
示す図。

【図１２】通電活性化処理の際の印加電圧波形（ａ）、
放出電流Ｉｅの変化（ｂ）。

【図１３】実施例で用いた垂直型の表面伝導型放出素子
の断面図。

【図１４】垂直型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図。

【図１５】実施例で用いた表面伝導型放出素子の典型的
な特性を示すグラフ図。

【図１６】実施例で用いたマルチ電子ビーム源の基板の
平面図。

【図１７】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。

【図１８】実施例１の電気回路のブロック図。

【図１９】補正値をメモリに記憶させるための手順を示
すフローチャート。

【図２０】電子放出素子と蛍光体が位置ずれなく組み立
てられた場合の電子ビームの照射位置を示す平面図。

【図２１】電子放出素子に対して蛍光体がＹ方向にずれ
て組み立てられた場合の電子ビームの照射位置を示す平
面図。

【図２２】電子放出素子に対して蛍光体がＸ方向にずれ
て組み立てられた場合の電子ビームの照射位置を示す平
面図。

【図２３】電子放出素子に対して蛍光体の角度がずれて
組み立てられた場合の電子ビーム照射位置を示す平面
図。

【図２４】実施例２の電気回路のブロック図。

【図２５】実施例３の補正方法を説明するための断面
図。

【図２６】実施例３の表示パネルにおける電子放出素子
と蛍光体の設定位置を説明するための模式的な平面図。

【図２７】実施例３の電気回路のブロック図。

【図２８】発明者らが試みた電子放出素子と配線方法を
説明する図。

【図２９】画像表示装置の表示パネルにおける本発明の
技術課題について説明するための断面図。

【図３０】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示
す図。

【図３１】従来知られたＦＥ型素子の一例を示す図。

【図３２】従来知られたＭＩＭ型素子の一例を示す図。

【符号の説明】

１、２０、４０、５０、１０１、２０１、３０１、３１
０、３２０基板２、４０１、４１１電子放出素子３、４０２行方向配線４、４０３列方向配線５、４１０リアプレート６、４１２側壁７、４１３フェースプレート８、４１４蛍光膜９メタルバック１０黒色導電体１１ストライプ状蛍光体２１、４１、５１、１０２、２０２正極２２、４２、５２、１０３、２０３負極２３、４３、５３、１０５、２０５、３０５電子放出
部２４ターゲット（蛍光体）２５電子ビーム照射位置１０４、２０４、３０４導電性膜１１２、１１５電源１１３、２１３堆積物１１４アノード電極１１６電流計２０６段差形成部材３１１エミッタ配線３１２エミッタコーン３１３、３２２絶縁層３１４ゲート電極３２１下電極３２３上電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村尚人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、複数の電子放出素子が行列状
に配置された電子ビーム源と、前記電子放出素子の放出
する電子ビームの照射により画像が形成される画像形成
部材とを備えた画像形成装置において、前記画像形成部
材がストライプ状の部材であり、前記複数の電子放出素
子は、該ストライプの伸びた方向と垂直方向に、負極、
電子放出部、正極が該基板面上に並設された素子である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記画像形成部材の領域が、前記電子ビ
ーム源の該基板上での配置領域よりも大きい請求項１に
記載の画像形成装置。
【請求項３】前記複数の電子放出素子に画像信号に応
じた駆動信号を印加する駆動手段と、前記画像形成部材
に電圧を印加する手段と電子放出素子と画像形成部材と
の相対位置の設定値からのずれに応じて前記画像形成部
材に電圧を印加する手段の出力電圧を補正する補正手段
とを有する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記複数の電子放出素子に画像信号に応
じた駆動信号を印加する手段と、前記画像形成部材に電
圧を印加する手段と、電子放出素子と画像形成部材との
相対位置の設定値からのずれに応じて前記電子放出素子
に駆動信号を印加する駆動手段の出力信号を補正する補
正手段とを有する請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記複数の電子放出素子に画像信号に応
じた駆動信号を印加する駆動手段と、前記画像形成部材
に電圧を印加する手段と、電子放出素子と画像形成部材
との相対位置の設定値からのずれに応じて前記電子放出
素子に駆動信号を印加する駆動手段へ供給される画像信
号を補正する補正手段とを有する請求項１又は２に記載
の画像形成装置。
【請求項６】前記画像信号を補正する補正手段は、電
子放出素子と画像形成部材との相対位置の設定値からの
ずれに応じて画像信号の輝度を補正する手段を有する請
求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記画像信号を補正する補正手段は、電
子放出素子と画像形成部材との相対位置の設定値からの
ずれに応じて画像信号の配列を補正する手段を有する請
求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記複数の電子放出素子に画像信号に応
じた駆動信号を印加する駆動手段と、前記画像形成部材
に電圧を印加する手段と、電子放出素子と画像形成部材
との相対位置の設定値からのずれに応じて前記電子放出
素子に駆動信号を印加する駆動手段からの出力信号のパ
ルス幅を補正する請求項１又は２に記載の画像形成装
置。
【請求項９】前記電子放出素子が、横形の電界放出素
子である請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項１０】前記電子放出素子が、表面伝導型放出
素子である請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項１１】前記画像形成部材が、ストライプ状の
蛍光体である請求項１−１０のいずれかに記載の画像形
成装置。