JPH08315723A - 電子線発生装置、及び、それを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導電性支持部材（スペーサ）近傍における
電位分布の乱れによる電子ビームの軌道ずれを防止す
る。 【解決手段】 電子源を構成する半導電性支持部材が接
続されている導電性接続部材の上面と、半導電性支持部
材が配置されていない導体の上面とを実質的に同じ高さ
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、支持部材(スペー
サ)を備えた電子線発生装置およびその応用である表示
装置等の画像形成装置に関し、特に電子放出素子を多数
個備える電子線発生装置および画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子を用いた画像形成装置にお
いては、真空状態を維持する外囲器、電子を放出させる
為の電子源とその駆動回路、電子の衝突により発光する
蛍光体等を有する画像形成部材、そして、電子を画像形
成部材に向けて加速する為の加速電極とその高圧電源等
を必要とする。また、薄型画像表示装置等のように偏平
な外囲器を用いる画像形成装置においては、耐大気圧構
造体として支持部材（スペーサ）を用いる場合もある。

【０００３】画像形成装置の電子源に用いられる電子放
出素子としては、従来からＣＲＴ等で用いられてきた熱
陰極の他に冷陰極が知られている。冷陰極には電界放出
型（以下ＦＥ型と略す）、金属／絶縁層／金属型（以下
ＭＩＭ型と略す）や表面伝導型放出素子等がある。

【０００４】ＦＥ型の例としては、W.P.Dyke & W.W.Dol
an、"Field emission"、Advance in Electron Physics、8、
89(1956)あるいはC.A.Spindt,"Physical Properties of
Thin-film Field Emission Cathodes with Molybdeniu
m Cones"、J.Appl.Phys.、47、5248(1976) 等が知られてい
る。

【０００５】ＭＩＭ型の例としてはC.A.Mead、"Operatio
n of tunnel-emission Devices"、J.Appl.Phys.、32、646
(1961)等が知られている。

【０００６】表面伝導型電子放出素子の例としては、M.
I.Elinson、Radio Eng.Electron Phys.、10、1290,(1965)
等がある。

【０００７】表面伝導型電子放出素子は基板上に形成さ
れた小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流す事によ
り、電子放出が生ずる現象を利用するものである。この
表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等に
よるSnO2薄膜を用いたもの、Au薄膜による[G.Dittmer:"
Thin Solid Films"、9、317(1972)]In2O3/SnO2薄膜による
もの[M.Hartwell and C.G.Fonstad:"IEEE Trans.ED Con
f."、519(1975)] 、カーボン薄膜によるもの［荒木久
他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等
が報告されている。これらの表面伝導型電子放出素子の
典型的な素子構成として前述のＭ．ハートウェルの素子
構成を（図２０）に示す。同図において３００１は絶縁
性基板である。３００２は導電性薄膜で、Ｈ型形状のパ
ターンに、スパッタで形成された金属酸化物薄膜等から
なり、後述のフォーミングと呼ばれる通電処理により電
子放出部３００３が形成される。

【０００８】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に電子放出部形成用薄膜３
００２をあらかじめフォーミングと呼ばれる通電処理に
よって電子放出部３００３を形成するのが一般的であっ
た。すなわち、フォーミングとは導電性薄膜３００２の
両端に電圧を印加通電し、導電性薄膜を局所的に破壊、
変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした
電子放出部３００３を形成する事である。尚、電子放出
部３００３は電子放出部形成用薄膜３００２の一部に亀
裂が発生しその亀裂付近から電子放出が行なわれる。以
下フォーミングにより形成した電子放出部３００３を含
む導電性薄膜３００２を電子放出部を含む薄膜３００４
と呼ぶ。前記フォーミング処理をした表面伝導型電子放
出素子は、電子放出部を含む薄膜３００４に電圧を印加
し、素子に電流を流す事により、電子放出部３００３よ
り電子を放出せしめるものである。

【０００９】多数の表面伝導型電子放出素子を配列形成
した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子を配列
し、個々の素子の両端を配線にてそれぞれ結線した行を
多数行配列した電子源が上げられる（例えば、本出願人
の特開昭６４−３１３３２号公報）。

【００１０】表面伝導型電子放出素子を複数個配置して
なる電子源と、上記電子源より放出された電子によって
発光（可視光）せしめる画像形成部材としての蛍光体と
を組み合わせる事により、種々の画像形成装置、主とし
て表示装置が構成されるが（例えば、本出願人によるUS
P5066883）、大画面の装置でも比較的容易に製造でき、
かつ表示品位に優れた自発光型表示装置である為、ＣＲ
Ｔに変わる画像形成装置として期待されている。

【００１１】例えば、本出願人が先に提案した特開平２
−２５７５５１号公報等に記載されたような画像形成装
置において、多数形成された表面伝導型電子放出素子の
選択は、上記表面伝導型電子放出素子を並列に配置し結
線した配線（行方向配線）、及び上記行方向配線と直交
する方向に（列方向）、電子源と蛍光体間の空間に、設
置された制御電極に結線した配線（列方向配線）への適
当な駆動信号によるものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、近年
試みられている画像形成装置（平板型ＣＲＴ）では、冷
陰極素子を電子源として用いられるとともに、耐大気圧
構造体として支持部材（スペーサ）を内蔵することで軽
量化と薄型化を達成してきた。

【００１３】しかしながら、こうした平板型ＣＲＴにお
いては、支持部材の近傍において表示画像に乱れが生ず
るという問題が発生していた。その主たる原因は、支持
部材が電気的に帯電して電子ビームの軌道に影響を及ぼ
すためだと言われており、支持部材に導電性を付与する
ことで帯電を防止しようとする試みが行われてきた。

【００１４】しかしながら、単に支持部材に導電性を付
与するだけでは、表示画像の乱れを完全に解決すること
はできず、依然として支持部材周辺において発光点の位
置ずれ、輝度低下、色ずれといった問題が発生してい
た。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、導電性を付与された耐大気圧支持部材を内蔵する画
像形成装置において、画面全体にわたり均一な画像を形
成するためになされたもので、とりわけ支持部材周辺に
おける発光点の位置ずれ、輝度低下、色ずれの発生を防
止し得る画像形成装置の提供を目的とするものである。

【００１６】本発明者らは鋭意研究した結果、上記課題
となる現象は電子源から放出される電子が主な誘因とな
る事を見いだした。

【００１７】以上の目的を達成するための本発明は、電
子放出素子と、該電子放出素子に電圧を印加するための
導体からなる複数の行方向配線と、該電子放出素子に対
向して配置された加速電極と、該配線の一部と該加速電
極との間に配置された半導電性支持部材とを有する電子
線発生装置において、該配線は、導体からなる接続部材
を介して、該支持部材が接続されている配線を有してお
り、前記接続部材の上面の高さと、該支持部材が配置さ
れていない行方向配線における導体の上面の高さが、ほ
ぼ等しいことことを特徴とする。

【００１８】また、前記支持部材が接続されている配線
は凹部を有し、前記接続部材が該凹部に配置されてお
り、前記接続部材の上面の高さと、該支持部材が配置さ
れていない配線の上面の高さが、ほぼ等しいことを特徴
とする。

【００１９】また、前記支持部材が配置されていない配
線上には、導体が配置されており、該導体の上面の高さ
と、前記接続部材の上面の高さが、ほぼ等しいことを特
徴とする。

【００２０】また、前記支持部材が接続されている配線
の厚さと、前記支持部材が配置されていない配線の厚さ
とが、異なっており、前記接続部材の上面の高さと、該
支持部材が配置されていない前記配線の上面の高さが、
ほぼ等しいことを特徴とする。

【００２１】また、電子放出素子と、該電子放出素子に
電圧を印加するための導体からなる複数の行方向配線
と、該電子放出素子に対向して配置された加速電極と、
該配線と該加速電極との間に配置された半導体性支持部
材とを有し、且つ、該配線は、導体からなる接続部材を
介して該支持部材が接続されている配線と、該支持部材
が配置されていない配線とを有する電子線発生装置にお
いて、前記支持部材が接続されている配線及び前記支持
部材が配置されていない配線に同電位が印加される場合
に、該支持部材表面の電位分布と、前記支持部材が配置
されていない配線と前記加速電極との間の空間の電位分
布とがほぼ等しくなるように、前記導体の厚さが制御さ
れていることを特徴とする。

【００２２】支持部材（スペーサ）が絶縁性部材であっ
た場合、表面には半導電性膜を設ける。これは、上記で
説明した帯電を防止するためのもので、半導電性膜に微
弱電流を流すことにより、帯電を中和する機能を有す
る。なお、支持部材（スペーサ）は半導電性部材であっ
てもよく、この場合は、表面領域を流れる電流が帯電防
止に寄与する。このため、支持部材（スペーサ）自体が
半導電性である場合は必ずしも表面に半導電性膜を付け
る必要はない。

【００２３】支持部材（スペーサ）を保持する場合、絶
縁性部材表面の半導電性膜あるいは半導電性部材と配線
とが電気的接続をとれるように、導電性を有する導電性
接続部材を、スペーサと配線の間に挟む。これは、前記
スペーサの表面に微弱電流を流し帯電を中和するためで
ある。ところがスペーサと配線の導電性接続部材が厚い
場合、その周辺に電位の傾斜が生じる。そのため、この
ままでは素子から放出された電子の軌道のずれが生じ
る。

【００２４】そこで、上記本発明の構成とした。

【００２５】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
用いる事もできる。また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。

【００２６】また、本発明の思想によれば、例えば電子
顕微鏡等のように、電子源からの放出電子を利用した、
画像形成部材、電子線発生装置以外の部材である場合に
ついても、本発明は適用できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の作用・効果について図
１、図１１、図１２、図１３、図２４を用いて説明す
る。

【００２８】（ａ）放出電子軌道 図１で、各電子放出素子１５には、容器外端子Ｄｏｘ１
ないしＤｏｘｍ、Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じて電圧
を印加すると、電子放出部２３から電子が放出される。
それと同時にメタルバック８（或は不図示の透明電極）
に高圧端子Ｈｖを通じて数ｋＶ以上の高圧を印加して電
子放出部２３から放出された電子を加速し、フェースプ
レート３の内面に衝突させる。これにより、蛍光膜７の
蛍光体が励起されて発光し、画像が表示される。

【００２９】この様子を図１１及び図１２に示す。図１
１及び図１２は、それぞれ図１に示した画像形成装置に
於ける電子及び後述の散乱粒子の発生状況を説明するた
めの図であり、図１１はＹ方向から見た図、図１２はＸ
方向から見た図である。すなわち図１１に示すように、
電子源１の素子電極１６、１７に電圧Ｖｆを印加する事
により電子放出部２３から放出された電子は、フェース
プレート３上の放出部２３からの法線に対して、高電位
側の素子電極１７のほうにずれて２５ｔで示した放物線
軌跡をとって飛翔する。このため、蛍光膜７の発光部中
心は電子源１の面に対する電子放出部２３からの法線上
からずれる事になる。このような放射特性は、電子源１
に平行な面内での電位分布が、電子放出部２３に対して
非対称になる事によるものと考えられる。

【００３０】（ｂ）放出電子軌道のずれ 表面伝導型電子放出素子を複数個有する電子源を用いた
画像形成装置の検討において、本発明者らは、画像形成
部材をなす蛍光体上の発光位置（電子の衝突位置）や発
光形状が設計値からずれる場合が生ずる事を見いだし
た。特に、カラー画像用の画像形成部材を用いた場合
は、発光位置ずれと合わせて、輝度低下や色ずれの発生
も見られる場合があった。また、本現象は電子源と画像
形成部材間に配置される支持枠または支持部材（スペー
サ）の近傍で起こる事を確認した。

【００３１】特に、本発明では、支持部材（スペーサ）
の近傍で起こる上記現象を解釈する。

【００３２】ここで、スペーサ５の近傍の電子軌道につ
いて考えると以下のようになる。

【００３３】電子源１から放出された電子がフェースプ
レート２の内面に達して蛍光膜７の発光現象が起こる以
外に、蛍光膜７への電子衝突及び確率は低いが真空中の
残留ガスへの電子衝突により、ある確率で散乱粒子（イ
オン、２次電子、中性粒子等）が発生し、例えば図１２
中の２６ｔで示すような軌跡で外囲器１０内を飛翔する
と考えられる。

【００３４】本発明者らは、スペーサ５の近傍に位置す
る蛍光膜７上の発光位置（電子衝突位置）や発光形状が
設計値からずれる場合が生ずる事を見出した。特に、カ
ラー画像用の画像形成部材を用いた場合は、発光位置ず
れと併せて、輝度低下や色ずれの発生も見られる場合が
あった。

【００３５】この現象の主な原因として、スペーサ５の
絶縁性基材５ａの露出した部分に上記散乱粒子の一部が
衝突し、上記露出部が帯電する事により、上記露出部の
近傍では電場が変化して電子軌道のずれが生じ、蛍光体
の発呼位置や発光形状の変化が引き起こされたものと考
えられる。

【００３６】また、上記蛍光体の発光位置、形状の変化
の状況から、上記露出部には主に正電荷が蓄積している
事もわかった。この原因としては、散乱粒子のうちの正
イオンが付着帯電する場合、或は散乱粒子が上記露出部
に衝突する時に発生する２次電子放出により正の帯電が
起きる場合等が考えられる。

【００３７】（ｃ）放出電子軌道のずれ対策 本発明者らは、上記の正の帯電を防止するため、スペー
サ表面に半導電性膜を塗布し、正の帯電を中和した。こ
の時、この半導電性膜と、電子源、及びフェースプレー
トとの導電性を保持するために、導電性接続部５８を設
ける。しかし、画像形成装置は、導体からなる配線が、
導体からなる導電性接続部材５８を介して、支持部材が
接続されている配線と、支持部材が配置されていない配
線とを有するため、導電性接続部５８により電場がゆが
んでしまう。そこで、導電性部材７０をスペーサの配置
されない行方向配線１２に塗布した（図１３参照）事に
より、電子放出部から放出される電子線のずれを防止で
きる。即ち、導体からなる配線は、導体からなる導電性
接続部材を介して、支持部材が接続されている配線と、
支持部材が配置されていない配線とを有する画像形成装
置において、本発明は、支持部材が接続されている導電
性接続部材の上面の高さと、支持部材が配置されていな
い導体の上面の高さが、等しいことにより、電子放出部
近傍の電位分布に勾配ができることによる、スペーサ近
傍の電子ビーム軌道のずれを防止する。この効果につい
て図２４を用いて説明する。

【００３８】以下の説明において、電位分布を等電位線
を用いて表わす。電界シミュレーションを実施した結
果、図２４のような電位分布が得られた。

【００３９】１は電子源、３はフェースプレート、５は
支持部材（スペーサ）、７は蛍光膜、８はメタルバッ
ク、１２は行方向配線、２３は電子放出部、２５は放出
電子、５８は導電性接続部、６０は等電位線、７０は導
電性部材である。

【００４０】図２４Ａはスペーサのない場合を示してお
り、加速電圧がメタルバック８に印加されると等電位線
６０は電子放出部を両側に等価に形成される。電子放出
素子から電子が放出されると、電子は電界に従って画像
形成部材方向である加速電極の方向（蛍光膜７方向へ）
移動するが、後述するように片側の行配線方向に電子軌
道が曲げられることはない。

【００４１】図２４Ｂは本発明を適用しない場合の説明
図であり、行方向配線１２上に導電性接続部５８を形成
しスペーサを保持且つ電気的コンタクトを取った状態を
示す。しかし、導電性接続部５８を有するスペーサ近傍
では、導電性接続部５８の電位がほぼ行方向配線１２と
等しいため、等電位線は図２４Ｂのような形状になり、
電子放出部２３の左右でのバランスが崩れる。このた
め、電子軌道は図中に示したようにスペーサ５から反発
する方向に曲げられ、ビームずれを生じる。

【００４２】図２４Ｃ及び図２４Ｄは本発明を適用した
場合であり、図２４Ｃは配線電極の片方の高さを大きく
して、他方の配線電極と導電性接続の合わせた高さと等
しくしたもの、図２４Ｄは導電性接続部５８と導電性部
材７０を電子放出部２３に対して左右対称に形成した場
合を示す。これら本発明の例の様に、導電性接続部材が
配置された配線の上面と、導電性接続部材が配置されて
いない配線の上面を等しい高さとすることにより、電子
放出部２３の左右において対称な電位分布を形成させる
ことにより、放出電子２５を所望の方向（蛍光体７方
向）へ移動させることができる。

【００４３】つまり、電子放出部２３近傍の電位分布
が、電子源１表面と垂直な方向に関して、対称になるよ
うに、図２４Ｄのように、スペーサの配置されない行方
向配線１２の上に、導電性部材７０を形成して、導電性
接続部材５８の上面と導電性部材７０の上面を、等しい
高さとする。上記本発明の構成をとることにより、電子
放出部２３近傍の電位分布に勾配ができることによる、
スペーサ５近傍の電子ビーム軌道のずれは、防止され
る。

【００４４】このように、スペーサ近傍の電子ビームず
れは、導電性材料を効果的に利用することにより防止す
ることができる。

【００４５】このように、半導体電性部材に微弱電流を
流すことにより帯電を中和させるにはスペーサの上下両
端においてスペーサの半導電部と電気的接続を素子基板
の電極部（または配線部）及び加速電極との間で電気的
接続が必要である。さらに、薄型画像形成装置等におい
て、耐大気圧構造を維持するために用いられる支持部材
（スペーサ）を構造材として強固に保持することが必要
である。

【００４６】ここで、上記支持柱（スペーサ）を強固に
接続し、且つ電気的接続を同時に果たすための導電性接
続部の構成材料について説明する。

【００４７】支持部材（スペーサ）を強固に接続する目
的では、封着材料を用いる。また、電気的接続は導電性
フィラーを用いる。本発明においては、導電性フィラー
を封着材料に分散させたものを導電性接続材料として用
いた。以下に、封着材料及び導電性フィラーについて説
明する。

【００４８】封着材料としては、低融点ガラス（フリッ
トガラス）が用いられ、おおむね４００〜５５０℃で加
熱融着を行う。フリットガラスは結晶性と非結晶性のも
のや成分の違いにより数種類のものがあり封着温度や使
用部材の熱膨張係数に応じて適宜選択することができ
る。フリットガラス単体は粉体なので塗布を行う場合は
有機溶剤と混合させ、ペースト状のフリットガラス混合
体とし、塗布中の作業性を考慮して常温で粘性を有した
ものを用いている。このフリットガラス混合体を以下
『フリットペースト』と称す。

【００４９】導電性接続部のもう一つの構成材料である
導電性フィラーは、直径５〜５０μｍのソーダライムガ
ラスあるいはシリカ等のガラス球表面にメッキ法等によ
り金属膜を形成することにより得ることができる。

【００５０】導電性接続部形成時には、上述したフリッ
トペーストと導電性フィラーを混合したペースト状の混
合液をスクリーン印刷やディスペンサーにより塗布し焼
成することにより導電性接続部を形成する。

【００５１】ここで、一例としてフリットガラスとして
非結晶性のフリットガラス（日本電気硝子（株）製ＬＳ
−３０８１）を用い、導電性フィラーとしてＡｕメッキ
を行ったソーダライムガラス球を用いた場合について説
明する。

【００５２】導電性フィラーは、平均粒径３０μｍのソ
ーダライム球を用い、フィラー表面の導電層としては無
電解メッキ法を用いて下地に０．１μｍのＮｉ膜、その
上にＡｕ膜を０．０５μｍ順次堆積させて作製した。こ
の導電性フィラーをフリットガラス粉末と混合し、さら
に以下で説明するようにバインダーを加えて塗布用ペー
ストを作製した。 （１）導電性フリットペーストの作成及び塗布、乾燥工
程 導電性フィラーをフリットガラス粉末に対して３０重量
％混合し、バインダーであるアクリル樹脂をターピネオ
ールに溶解させたものを混合しペースト状とし（導電性
フリットペースト）、封着部に塗布した後、１２０℃で
１０〜２０分乾燥を行う。

【００５３】従来フリット塗布方法として、ニードルで
フリットペーストを吐出させるディスペンサーに、吐出
部と被塗布部材との位置を相対的に三次元に高精度で移
動・制御するロボットとを組み合わせたディスペンサー
ロボットが用いられており、本発明で用いた導電性フリ
ットペーストに対しても好適に用いることができる。デ
ィスペンサーロボットは、クリーム半田らの各種ペース
ト状物質の塗布装置として工業的に広く使われており市
販もされている。 （２）仮焼成工程 導電性フリットペースト中のバインダーを除去するため
に、最高温度がバインダーの分解、燃焼温度の３２０℃
〜３８０℃になる様に仮焼成を行う。この工程で導電性
フリットは表面が燒結する。 （３）本焼成工程 最高温度が封着温度の４１０℃になる様に加熱する。こ
の工程で導電フリットは融解した後、冷却により固化し
封着が完了する。

【００５４】従って封着には通常２回の加熱工程が必要
となる。

【００５５】また、本発明の構成において以下の関係が
成り立つことが望ましい。

【００５６】スペーサ部の抵抗＞＞導電性接続部の抵抗
≒配線電極の抵抗スペーサの抵抗値としては、その表面
抵抗値において１０の４乗［Ω／□］以上が上述したよ
うに望ましい。これに対し、導電性接続部及び配線電極
の各々の抵抗値は、スペーサよりも２桁以上小さいこと
が望ましく、好適には４桁以上小さい抵抗値がよい。ま
た、導電性接続部と配線電極の抵抗値の差はスペーサと
の各々の抵抗値差が上述の範囲内である場合にはほとん
ど無視することができる。これは、導電性接続部と配線
電極の大きな抵抗差は電界の乱れを生じる原因となる
が、スペーサ部の抵抗と他の部分の抵抗値の差が大きい
場合には配線電極及び導電接続部近傍での電子軌道に与
える影響が無視できる程小さくなる為である。しかしな
がら、より影響を小さくするため導電性接続部と配線電
極の抵抗差は２桁以下が望ましい。

【００５７】実施形態が適用する画像形成装置は、基本
的には、薄型の真空容器内に、基板上に多数の冷陰極素
子を配列して成るマルチ電子源と、電子の照射により画
像を形成する画像形成部材とを対向して備えている。

【００５８】冷陰極素子は、例えばフォトリングラフィ
ー・エッチングのような製造技術を用いれば基板上に精
密に位置決めして形成できるため、微小な間隔で多数個
を配列する事が可能である。しかも、従来からＣＲＴ等
で用いられてきた熱陰極と比較すると、陰極自身や周辺
部が比較的低温な状態で駆動できるため、より微細な配
列ピッチのマルチ電子源を容易に実現できる。

【００５９】本実施形態は、上述した冷陰極素子をマル
チ電子源として用いた画像形成装置にかかわるものであ
る。

【００６０】また、冷陰極素子の中でもとりわけ好まし
いのは、表面伝導型電子放出素子である。すなわち、冷
陰極素子のうち、ＭＩＭ型素子は絶縁層や上部電極の厚
さを比較的精密に制御する必要があり、またＦＥ型素子
は針状の電子放出部の先端形状を精密に制御する必要が
ある。そのため、これらの素子は比較的製造コストが高
くなったり、製造プロセス上の制限から大面積のものを
作成するのが困難となる場合があった。

【００６１】これに対して、表面伝導型電子放出素子は
構造が単純で製造が簡単であり、大面積のものも容易に
作成できる。近年、特に大面積で安価な表示装置が求め
られる状況においては、とりわけ好適な冷陰極素子であ
るといえる。

【００６２】また、本出願人は、表面伝導型電子放出素
子の中では、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜
から形成したものが特性上、あるいは大面積化する上で
好ましい事を見出している。

【００６３】そこで、以下に述べる本発明の実施形態で
は、微粒子膜を用いて形成した表面伝導型電子放出素子
をマルチ電子源として用いた画像表示装置を、本発明の
画像形成装置の好ましい例として説明する。

【００６４】次に、本発明の実施形態について図面を参
照しながら説明する。尚、説明では行方向配線という呼
称を用いているが、これは規則的に配置された配線群で
あって、その一部に支持部材が設けられているものを、
便宜的にこう読んだものである。したがって、これをた
とえば列方向配線というように別の呼称で呼び変えたと
しても、本発明の思想から言って何等問題はない。

【００６５】＜第１の実施形態＞ （配線電極上全面に導電性フリットを形成）図１は、本
発明の画像形成装置の実施形態の一部を破断した斜視図
であり、図２は、図１に示した画像形成の要部断面図
（Ａ−Ａ’断面の一部）である。

【００６６】図１及び図２において、リアプレート２に
は、複数の表面伝導型電子放出素子（以下電子放出素子
と略す）１５がマトリクス上に配置された電子源１が固
定されている。この電子源１に対し、ガラス基板６の内
面に蛍光膜７と加速電極であるメタルパック８が形成さ
れた、画像形成部材としてのフェースプレート３が、絶
縁性材料から成る支持枠４を介して対向配置されてお
り、電子源１とメタルパック８の間には、不図示の電源
により高電圧が印加される。これらリアプレート２、支
持枠４及びフェースプレート３は互いにフリットガラス
等で封着され、リアプレート２と支持枠４とフェースプ
レート３とで外囲器１０を構成する。

【００６７】また、外囲器１０の内部は１０の−６乗
ｔｏｒｒ程度の真空に保持されるので、大気圧や不意の
衝撃等による外囲器１０の破壊を防止する目的で、耐大
気圧構造体として、外囲器１０の内部には薄板上のスペ
ーサ５が設けられている。スペーサ５は絶縁性基材５ａ
の表面に半導電性膜５ｂを成膜した部材から成るもの
で、上記目的を達成するのに必要な数だけ、かつ必要な
間隔を置いて、Ｘ方向に平行に配置され、外囲器１０の
内面及び電子源１の表面にフリットガラス等で封着され
る。また、半導電性膜５ｂはフェースプレート３の内面
及び電子源１の表面（後述の行方向配線１２）に電気的
に接続されている。

【００６８】以下に、上述した各構成要素について詳細
に説明する。

【００６９】（１）電子源１ 図３は、図１に示した画像形成装置の電子源１の要部平
面図であり、図４は、図３に示した電子源１のＢ−Ｂ’
線断面図である。

【００７０】図３及び図４に示すように、ガラス基板等
からなる絶縁性基板１１には、ｍ本の行方向配線１２と
ｎ本の列方向配線１３とが、層間絶縁層１４で電気的に
分離されてマトリクス上に配線されている。各行方向配
線１２と各列方向配線１３との間には、電子放出素子１
５が電気的に接続されている。各電子放出素子１５は、
それぞれＸ方向に間をおいて配置された１対の素子電極
１６、１７と各素子電極１６、１７を連絡する導電性薄
膜１８とで構成され、１対の素子電極１６、１７のうち
一方の素子電極１６が行方向配線１２に電気的に接続さ
れ、他方の素子電極１７が、層間絶縁層１４に形成され
たコンタクトホール１４ａを介して列方向配線１３に電
気的に接続される。行方向配線１２と列方向配線１３
は、それぞれ図１に示した外部端子Ｄｏｘ１ないしＤｏ
ｘｍとＤｏｙ１ないしＤｏｙｎとして外因器１０の外部
に引き出されている。

【００７１】絶縁性基板１１としては、石英ガラス、Ｎ
ａ等の不純物含有量を減少したガラス、ソーダライムガ
ラス、ソーダライムガラスにスパッタ法等により形成し
たＳｉｏ２を積層したガラス基板等の部材及びアルミナ
等のセラミックス部材等が挙げられる。絶縁性基板１１
の大きさ及び厚みは、絶縁性基板１１に設置される電子
放出素子の個数及び個々の電子放出素子の設計上の形状
や、電子源１自体が外因器１０の一部を構成する場合の
真空に保持するための条件等に依存して適宜設定され
る。

【００７２】行方向配線１２及び列方向配線１３は、そ
れぞれ絶縁性基板１１上に真空蒸着法、印刷法、スパッ
タ法等により所望のパターンに形成された導電性金属等
からなり、多数の電子放出素子１５にできるだけ均等な
電圧が供給されるように材料、膜厚、配線巾が設定され
る。

【００７３】層間絶縁層１４は、真空蒸着法、印刷法、
スパッタ法等で形成されたＳｉＯ２等であり、列方向配
線１３を形成した絶縁性基板１１の全面あるいは一部に
所望の形状で形成され、特に行方向配線１２と列方向配
線１３の交差部の電位差に耐え得るように、膜厚、材
料、製法が適宜設定される。

【００７４】電子放出素子１５の素子電極１６、１７
は、それぞれ導電性金属等からなるものであり、真空蒸
着法、印刷法、スパッタ法等により所望のパターンに形
成される。

【００７５】行方向配線１２と列方向配線１３と素子電
極１６、１７の導電性金属は、その構成元素の一部ある
いは全部が同一であっても、またそれぞれ異なっても良
く、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，
Ｃｕ，Ｐｄ等の金属、あるいは合金、及びＰｄ，Ａｇ，
Ａｕ，ＲｕＯ２，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、或はＩｎ２Ｏ２−Ｓｎ
Ｏ２等の透明導体及びポリシリコン等の半導体材料等よ
り定義選択される。

【００７６】導電性薄膜１８を構成する材料の具体例と
しては、Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，
Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｄ等の金属、Ｐ
ｄＯ，ＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＰｂＯ，Ｓｂ２Ｏ３等の
酸化物、ＨｆＢ２，ＨｆＣ，ＬａＢ６，ＣｅＢ６，ＹＢ
４，ＧｄＢ４等の硼化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，Ｔ
ａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＨ，Ｈｆ
Ｎ等の窒化物、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、カーボン、Ａ
ｇ，Ｍｇ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｓｎ等であり、微粒子膜
からなる。

【００７７】また、行方向配線１２には、Ｘ方向に配列
する電子放出素子１５の行を任意に走査するための走査
信号を印加するための不図示の走査信号発生手段と電気
的に接続されている。一方、列方向配線１３には、Ｙ方
向に配列する電子放出素子１５の各列を任意に変調する
ための変調信号を印加するための不図示の変調信号発生
手段と電子的に接続されている。個々に於て、各電子放
出素子１５に印加される駆動電圧は、当該電子放出素子
に印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給さ
れるものである。

【００７８】ここで、電子源１の製造方法の一例につい
て図５により工程順に従って具体的に説明する。尚、以
下の工程ａ〜ｈは、図５の（ａ）〜（ｈ）に対応する。

【００７９】工程ａ：清浄化したソーダライムガラス上
に厚さ０．５μｍのシリコン酸化膜をスパッタ法で形成
した絶縁性基板１１上に、真空蒸着により厚さ５０オン
グストロームのＣｒ、厚さ５０００オングストロームの
Ａｕを順次積層した後、ホトレジスト（ＡＺ１３７０、
ヘキスト社製）をスピンナーにより回転塗布、ベークし
た後、ホトマスク像を露光、現像して、列方向配線１３
のレジストパターンを形成し、Ａｕ／Ｃｒ堆積膜をウエ
ットエッチングして、所望の形状の列方向配線１３を形
成した。

【００８０】工程ｂ：次に、厚さ１．０μｍのシリコン
酸化膜からなる層間絶縁層１４をＲＦスパッタ法により
堆積した。

【００８１】工程ｃ：工程ｂで堆積したシリコン酸化膜
にコンタクトホール１４ａを形成するためのホトレジス
トパターンを作り、これをマスクとして層間絶縁層１４
をエッチングしてコンタクトホール１４ａを形成した。
エッチングはＣＦ４とＨ２ガスを用いたＲＩＥ（Ｒｅａ
ｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法を用いた。 工程ｄ：その後、素子電極と素子電極間ギャップとなる
べきパターンをホトレジスト（ＲＤ−２０００Ｎ−４１
日立化成社製）で形成し、真空蒸着法により厚さ５０
オングストロームのＴｉ、厚さ１０００オングストロー
ムのＮｉを順次堆積した。

【００８２】ホトレジストパターンを有機溶剤で溶解
し、Ｎｉ／Ｔｉ堆積膜をリフトオフし、素子電極間隔Ｌ
１（図３参照）が３μｍ、素子電極幅Ｗ１（図３参照）
が３００μｍである素子電極１６、１７を形成した。

【００８３】工程ｅ：素子電極１６、１７の上に、行方
向配線１２をスクリーン印刷法を用いてＡｇ電極を２０
μｍ厚に形成した。配線電極幅は３００μｍとした。

【００８４】工程ｆ：図６に示すような、素子間電極間
隔Ｌ１だけ間をおいて位置する１対の素子電極１６、１
７を跨ぐような開口２０ａを有するマスクを用い、膜厚
１０００オングストロームのＣｒ膜２１を真空蒸着によ
り堆積・パターニングし、その上に有機Ｐｄ溶液（ｃｃ
ｐ４２３０ 奥野製薬（株）社製）をスピンナーにより
回転塗布、３００℃で１０分間の加熱焼成処理をした。

【００８５】このようにして形成されたＰｄを主元素と
する微粒子からなる導電性薄膜１８の膜圧は約１００オ
ングストローム、シート抵抗値は５×１０の４乗 ［Ω
／□］であった。尚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、或は、重なりあった状態（島状も含む）の膜を
さし、その粒径とは、前記状態で粒子形状が確認可能な
微粒子についての径をいう。

【００８６】尚、有機金属溶液（本例では有機Ｐｄ溶
液）とは、前記Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，
Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｄ等の金
属を主元素とする有機化合物の溶液である。また、本例
では、導電性薄膜１８の製法として、有機金属溶液の塗
布法を用いたが、これに限るものではなく、真空蒸着
法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディ
ッピング法、スピンナー法等によって形成される場合も
ある。

【００８７】工程ｇ：酸エッチャントによりＣｒ膜２１
を除去して、所望のパターンを有する導電性薄膜１８を
形成した。

【００８８】工程ｈ：コンタクトホール１４ａを部分以
外にレジストを塗布するようなパターンを形成し、真空
蒸着により厚さ５０オングストロームのＴｉ、厚さ５０
００オングストロームのＡｕを順次堆積した。リフトオ
フにより不要の部分を除去する事により、コンタクトホ
ール１４ａを埋め込んだ。

【００８９】以上の工程を経て、行方向配線１２、列方
向配線１３及び導電性薄膜１８が絶縁性基板１１上に２
次元状にかつ等間隔に形成された。

【００９０】そして、電子源１の設置された外囲器１０
（図１参照）を不図示の排気管を通じて真空ポンプにて
排気し、十分な真空度に達した後、容器外端子Ｄｏｘ１
ないしＤｏｘｍと、Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じ、素
子電極１６、１７間に電圧を印加し、導電性薄膜１８を
通電処理（フォーミング処理）する事により電子放出部
２３を形成した。

【００９１】ここで、通電処理（フォーミング処理）に
ついて説明する。図２１及び図７は、フォーミング処理
を説明するための図であり、１１０２、１１０３は素子
電極を、１１０４は導電性薄膜、１１０５は電子放出
部、１１１０はフォーミング電源、１１１１は電流計で
ある。

【００９２】図２１に示すように、フォーミング用電源
１１１０から素子電極１１０２と１１０３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。

【００９３】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１１０
５）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と１１０３の間で
計測される電気抵抗は大幅に増加する。

【００９４】通電方法をより詳しく説明するために、図
７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
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。

【００９５】実施形態においては、たとえば、１０のマ
イナス５乗［ｔｏｒｒ］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］、パルス間隔を１０
［ミリ秒］とし、波高値Ｖｐｆを１パルス毎に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、素子電極１１０２と１１０３の間の電気抵
抗が１×１０の６乗［オーム］になった段階、即ちモニ
ターパルス印加時に電流計１１１１で計測される電流が
１×１０のマイナス７乗［Ａ］以下になった段階で、フ
ォーミング処理に係わる通電を終了した。

【００９６】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、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。

【００９７】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、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。

【００９８】次に、活性化処理について説明する。図２
２及び図２３は、活性化処理を説明するための図であ
り。１１１２は活性化用電源、１１１３は堆積物、１１
１４はアノード電極、１１１５は直流高電圧電源、１１
１６は電流計である。

【００９９】図２２に示すように、活性化用電源１１１
２から素子電極１１０２と１１０３との間に適宜の電圧
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。

【０１００】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１１０５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によりなる堆積物を部材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。

【０１０１】具体的には、１０のマイナス４乗ないし１
０のマイナス５乗［ｔｏｒｒ］の範囲内の真空中で、電
圧パルスを定期的に印加することにより、真空中に存在
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り、膜厚は５００［オングストロ
ーム］以下、より好ましくは３００［オングストロー
ム］以下である。

【０１０２】通電方法をより詳しく説明するために、図
２３（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。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。

【０１０３】図２２に示す１１１４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１１１５および電流計１１
１６が接続されている（なお、基板１１０１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１１１４として用い
る）。

【０１０４】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ーし、活性化用電源１１１２
の動作を制御する。電流計１１１６で計測された放出電
流Ｉｅの一例を図２３（ｂ）に示すが、活性化電源１１
１２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１１１２からの電圧印加を
停止し、通電活性化処理を終了する。

【０１０５】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。

【０１０６】以上のようにして、平面型の表面伝導型放
出素子を製造した。

【０１０７】上述のような構成と製造方法によって作成
された本発明の電子放出素子の特性評価について、図８
に示した評価装置の概略構成図を用いて説明する。

【０１０８】図８は、１個の電子放出素子を形成した電
子源に対応するものであり、図示における１１は絶縁性
基板、１５は絶縁性基板１１上に形成された１個の電子
放出素子全体、１６及び１７は素子電極、１８は電子放
出部を含む薄膜、２３は電子放出部を示す。また、３１
は素子電極１６、１７間に素子電圧Ｖｆを印加するため
の電源、３０は素子電極１６、１７間の電子放出部を含
む薄膜１８を流れる素子電流Ｉｆを測定するための電流
計、３４は電子放出部２３より放出される放出電流Ｉｅ
を捕捉するためのアノード電極、３３はアノード電極３
４に電圧Ｖａを印加するための高圧電源、３２は電子放
出部２３より放出される放出電流Ｉｅを測定するための
電流計である。電子放出素子の上記素子電流Ｉｆ、放出
電流Ｉｅの測定に当たっては、素子電極１６、１７に電
源３１と電流系３０とを接続し、電子放出素子１５の上
方に電源３３と電流計３２とを接続したアノード電極３
４を配置している。また、電子放出素子１５及びアノー
ド電極３４は、真空装置内に設置され、その真空装置に
は不図示の排気ポンプ及び真空系等の真空装置に必要な
機器が具備されており、所望の真空下で本素子の測定評
価を行なえるようになっている。

【０１０９】尚、アノード電極の電圧Ｖａは１ｋＶ〜１
０ｋＶ、アノード電極と電子放出素子との距離Ｈは、３
ｍｍ〜８ｍｍの範囲で測定した。

【０１１０】以下に、本発明者等の見出した本発明の原
理となる特性上の特徴を説明する。図８に示した測定評
価装置により測定された放出電流Ｉｅ及び素子電流Ｉｆ
と素子電圧Ｖｆの関係の典型的な例を図９に示す。Ｉ
ｆ，Ｉｅは著しくその大きさが異なるため、図９ではそ
れぞれを任意単位で示した。図９からも明らかなよう
に、本発明にかかわる電子放出素子は放出電流Ｉｅに対
する三つの特性を有する。まず第一に、本電子放出素子
はある電圧（しきい値電圧と呼ぶ、図９中のＶｔｈ）以
上の素子電圧Ｖｆを印加すると急激に放出電流Ｉｅが増
加し、一方しきい値電圧Ｖｔｈ以下では放出電流Ｉｅが
ほとんど検出されない。すなわち、放出電流Ｉｅに対す
る明確なしきい値電圧Ｖｔｈを待った非線形素子であ
る。また、素子電流Ｉｆは素子電圧Ｖｆに対して単調増
加する（ＭＩ特性と呼ぶ）特性を示す。

【０１１１】第二に、放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆに依
存するため、放出電流Ｉｅは素子電圧Ｖｆで制御でき
る。

【０１１２】第３に、アノード電極３４に捕捉される放
出電荷は、素子電圧Ｖｆを印加する時間に依存する。す
なわち、アノード電極３４に捕捉される電荷量は、素子
電圧Ｖｆを印加する時間により制御できる。

【０１１３】（２）蛍光膜７ 蛍光膜７（図１参照）は、モノクロームの場合は蛍光体
のみからなるが、カラーの場合は、図１０（ａ）に示さ
れるように、蛍光体の配列によりブラックストライプ或
はブラックマトリクス等と呼ばれる黒導電材７ｂと蛍光
体７ａとで構成される。ブラックストライプ、ブラック
マトリクスが設けられる目的は、カラー表示の場合必要
となる三原色蛍光体の各蛍光体７ａ間の塗り分け部を黒
くする事で混色を目立たなくする事と、蛍光膜７に於け
る外光反射によるコントラストの低下を抑制する事であ
る。黒導電材７ｂの材料としては、通常良く用いられて
いる黒鉛を主成分とする材料だけでなく、導電性があ
り、光の透過及び反射が少ない材料であれば適用でき
る。また、ガラス基板６に蛍光体７ａを塗布する方法は
モノクローム、カラーによらず、沈殿法や印刷法が用い
られる。

【０１１４】また、３原色の蛍光体の塗り分け方は前記
図１０（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、例えば同図（ｂ）に示すようなデルタ状配
列や、それ以外の配列であってもよい。

【０１１５】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体１００８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。 （３）メタルバック８ メタルバック８（図１参照）の目的は、蛍光体７ａから
の発光のうち内面側への光をフェースプレート３側へ鏡
面反射する事により輝度を向上する事、電子ビーム加速
電圧を印加するための加速電極として作用する事、外因
器１０内で発生した負イオンの衝突によるダメージから
の蛍光体７ａの保護等である。メタルバック８は、蛍光
膜７を作製後、蛍光膜７の内側表面の平滑化処理（通常
フィルミングと呼ばれる）を行ない、その後Ａｌを真空
蒸着等で堆積する事で作製できる。フェースプレート３
には、さらに蛍光膜７の導電性を高めるため、蛍光膜７
とガラス基板６との間にＩＴＯ等の透明電極（不図示）
を設けても良い。

【０１１６】（４）外囲器１０ 外囲器１０（参照）は、不図示の排気間を通じ、１０の
マイナス６Ｔｏｒｒ程度の真空度にされた後、封止され
る。そのため、外囲器１０を構成するリアプレート２、
フェースプレート３、支持枠４は、外囲器１０に加わる
大気圧に耐えて真空雰囲気を維持でき、かつ、電子源１
とメタルバック８間に印加される高電圧に耐えるだけの
絶縁性を有するものを用いる事が好ましい。その材料と
しては、例えば石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減
少したガラス、ソーダライムガラス、アルミナ等のセラ
ミック部材等が挙げられる。ただし、外囲器を構成する
各部材は、熱膨張率が互いに近いものを組み合わせる事
が好ましい。

【０１１７】また、カラー画像形成装置において外囲器
１０を構成する場合、各色の蛍光体７ａは各電子放出素
子１５に対応して配置する必要があるので、蛍光体７ａ
を有するフェースプレート３と電子源１の固定されたリ
アプレート２との位置合わせを精度良く行なわなければ
ならない。

【０１１８】また、外囲器１０の封止後の真空度を維持
するために、ゲッター処理を行なう場合もある。これ
は、外囲器１０の封止を行なう直前或は封止後に、抵抗
加熱或は高周波加熱等により、外囲器１０内の所定の位
置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を
形成する処理である。ゲッターは通常Ｂａ等が主成分で
あり、上記蒸着膜の吸着作用により、例えば１０-6ない
しは１０-7ｔｏｒｒの真空度を維持するものである。

【０１１９】（５）スペーサ５ 既に述べたように、スペーサ５は、大気圧を支えるため
の機械的強度と、電子源１とメタルバック８との間に印
加される高電圧を維持するための耐電圧性と、スペーサ
自身の帯電を防止するための導電性とを備えている必要
がある。

【０１２０】そこで、本実施形態においては、十分な機
械的強度を有する絶縁性基材の表面に、半導電性マーク
を被覆した構造とした。

【０１２１】図２に、実施形態におけるスペーサ５の構
造を示す。

【０１２２】スペーサ５の絶縁性基材５ａとしては、例
えば石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少したガラ
ス、ソーダライムガラス、アルミナ等のセラミック部材
等が挙げられる。尚、絶縁性基材５ａはその熱膨張率が
外囲器１０及び電子源１の絶縁性基板１１をなす部材と
近いものが好ましい。

【０１２３】本実施形態では、表面に酸化錫からなる半
導電性膜５ｂを形成したソーダライムガラスを材料とす
るスペーサ５を用いた。スペーサ５の外寸は、高さ５ｍ
ｍ、板厚２００μｍ、長さ２０ｍｍとした。

【０１２４】（半導電性膜）また、半導電性膜５ｂとし
ては、帯電防止効果の維持及びリーク電流による消費電
力抑制を考慮して、その表面抵抗値が１０の５乗から１
０の１２乗［Ω／□］の範囲のものである事が好まし
く、その材料としては、例えば、Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，Ｒ
ｈ，Ｉｒ等の貴金属の他、Ａｌ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｇ
ａ，Ｚｎ，Ｉｎ，Ｃｄ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｆ
ｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ等の
金属及び複数の金属よりなる合金による島状金属膜やＳ
ｎＯ２，ＺｎＯ等の導電性酸化物を挙げることができ
る。

【０１２５】半導電性膜の５ｂの成膜方法としては、真
空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法等の真空成膜
法によるものや有機溶液或は分散溶液をディッピング或
はスピナーを用いて塗布・焼成する工程等からなる塗布
法によるもの、金属化合物とその化合物から化学反応に
より絶縁体表面に金属膜を形成する事ができる無電解め
っき溶液等を挙げることができ、対象となる材料及び生
産性に応じて適宜選択される。

【０１２６】また、半導電性膜５ｂは、絶縁性基材５ａ
の表面のうち、少なくとも外囲器１０内の真空中に露出
している面に成膜される。また、半導電性膜５ｂは、例
えば、フェースプレート３側では黒色導電材７ｂ或はメ
タルバック８に、電子源１側では行方向配線１２に電気
的に接続される。

【０１２７】スペーサ５の構成、設置位置、設置方法、
及びフェースプレート３側や電子源１側との電気的接続
は、上述の場合には限定されず、十分な耐大気圧を有
し、電子源１とメタルバック８間に印加される高電圧に
耐えるだけの絶縁性を有し、かつスペーサ５の表面の帯
電を防止する程度の表面伝導性を有するものであれば、
どのような半導電性膜であっても構わない。

【０１２８】本実施形態では、イオンプレーティングに
より酸化錫を約１０００オングストローム成膜し、半導
体膜とした。この場合の表面抵抗は１０の４乗 〜１０
の１２乗（Ω／□）であった。

【０１２９】（導電性部材）ここで、上記支持部材（ス
ペーサ）を強固に接続し、かつ電気的接続を同時に果た
すための導電性接続部５８ならびに本発明の導電性部材
７０について図１３を用いて説明する。

【０１３０】なお、図面の複雑化を防止するため、電子
放出素子については電子放出部２３のみを模式的に示し
たが、これらの電子放出素子が行方向配線１２と電気的
に接続されているのは言うまでもない。

【０１３１】本実施形態においては、行方向配線１２の
一部に導電性接続部５８を介してスペーサ５を設置する
とともに、他の行方向配線の上には導電性部材７０を設
けている。そして、導電性接続部５８の上面の高さ（図
中ｈ１で示す）と、導電部材７０の上面の高さ（図中ｈ
２で示す）とが等しくなるよう寸法が設定されている。

【０１３２】これにより、スペーサ表面に生じる電位分
布と、スペーサが設置されていない行方向配線の上方空
間における電位分布とを等しくすることができた。すな
わち、ある行方向配線に導電性接続部材５８を介してス
ペーサ５を設置したとしても、他の行と同様の電子光学
的特性を実現することができた。

【０１３３】したがって、いずれの電子放出部２３から
放出された電子ビームであっても相似の軌道を描いて飛
翔するため、従来のようにスペーサ５の付近において発
光点のずれ、輝度低下、色ずれといった問題が生じるこ
とはなかった。

【０１３４】尚、上述の効果を最も大きくするために
は、ｈ１＝ｈ２の条件に加えてｗ１＝ｗ２とすることが
最適であるため、本実施形態においてはそのように設定
した。（但し、ｗ１は導電性接続部５８の幅、ｗ２は導
電性部材７０の幅である） 以下、製造法について更に詳しく説明する。

【０１３５】本実施形態において、スペーサ５を保持か
つ電気的接続を行なう導電性接続部５８は表面にＡｕメ
ッキを行なったソーダライムガラス球をフィラーとし、
これをフリットガラス中に分散させたペーストをスクリ
ーン印刷により塗布し、焼成することにより形成した。
このとき、ソーダライム球の平均粒径は８μｍとした。
また、フィラー表面の導電層形成は、無電解メッキ法を
用い下地に０．１μｍのＮｉ膜、その上にＡｕ膜を０．
０４μｍ形成して作製した。この導電性フィラーをフリ
ットガラス粉末に対して３０重量％を混合し、さらにバ
インダーを加えて塗布用ペーストを作製した。

【０１３６】この導電性フリットペーストを電子源１の
行方向配線電極１２に行方向配線１２と同じ幅になるよ
うにディスペンサーで塗布する。塗布した後、スペーサ
を位置合わせして大気中で４００℃から５００℃で１０
分以上焼成し固定した。フェースプレート３側ではスペ
ーサ５端部にディスペンサーを用いて形成する。黒色導
電材７ｂ（線幅３００μｍ）に合わせて配置した後、大
気中で４００℃から５００℃で１０分以上焼成した。こ
うする事で電子源１及び黒色導電材７ｂとスペーサ５と
を保持接続し、導電性接続部５８の幅は行方向配線と同
じ３００μｍ、厚みは４００μｍとした。本実施形態の
導電性部材７０は、導電性接続部５８と同じ材料を用い
た。

【０１３７】（６）駆動方法 以上説明した画像形成装置の駆動方法について、図１５
から図１８を用いて説明する。

【０１３８】図１５は、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基
づいてテレビジョン表示を行なうための駆動回路の概略
構成をブロック図で示したものである。図中、表示パネ
ル１７０１は前述したように製造され、動作する装置で
ある。また、走査回路１７０２は表示ラインを操作し、
制御回路１７０３は走査回路に入力する信号等を生成す
る。シフトレジスタ１７０４は、１ライン毎のデータを
シフトし、ラインメモリ１７０５は、シフトレジスタ１
７０４からの１ライン分のデータを変調信号発生器１７
０７に入力する。同期信号分離回路１７０６はＮＴＳＣ
信号から同期信号を分離する。

【０１３９】以下、図１５の装置各部の機能を詳しく説
明する。

【０１４０】まず、表示パネル１７０１は、端子Ｄｏｘ
１ないしＤｏｘｍ及び端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎ、及
び高圧端子Ｈｖを介して外部の電気信号と接続されてい
る。このうち、端子Ｄｏｘ１ないしＤｏｘｍには、表示
パネル１７０１内に設けられている電子源、すなわちｍ
行ｎ列の行列状にマトリクス配列された電子放出素子群
を一行（ｎ素子）ずつ順次駆動していくための走査信号
が印加される。

【０１４１】一方、端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎには、
前記走査信号により選択された１行の電子放出素子の各
素子の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加
される。また、高圧端子Ｈｖには、直流電圧源Ｖａよ
り、例えば５ｋＶの直流電圧が要求されるが、これは電
子放出素子より出力される電子ビームに蛍光体を励起す
るのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧であ
る。

【０１４２】次に走査回路１７０２について説明する。

【０１４３】同回路は、内部にｍ個のスイッチング素子
（図中Ｓ１ないしＳｍで模式的に示されている）を備え
るもので、各スイッチング素子は、直流電圧源Ｖｘの出
力電圧もしくはＯＶ（グランドレベル）いずれか一方を
選択し、表示パネル１７０１の端子Ｄｏｘ１ないしＤｏ
ｘｍと電気的に接続するものである。Ｓ１ないしＳｍの
各スイッチング素子は、制御回路１７０３が出力する制
御信号Ｔｓｃａｎに基づいて動作するものだが実際には
例えばＦＥＴのようなスイッチング素子を組み合わせる
事により容易に構成する事が可能である。

【０１４４】尚、前記直流電圧源Ｖｘは、本実施形態の
場合には図９に例示した電子放出素子に印加される駆動
電圧が電子放出しきい値Ｖｔｈ電圧以下となるよう、７
Ｖの一定電圧を出力するよう設定されている。

【０１４５】また、制御回路１７０３は、回部より入力
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持つものである。次に説
明する同期信号分離回路１７０６より送られる同期信号
Ｔｓｙｎｃに基づいて各部に対してＴｓｃａｎ及びＴｓ
ｆｔ及びＴｍｒｙの各制御信号を発生する。

【０１４６】同期信号分離回路１７０６は、各部から入
力されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から、同期信号成分
（フィルタ）回路を用いれば容易に構成できるものであ
る。同期信号分離回路１７０６により分離された同期信
号は、良く知られるように、垂直同期信号を含むが、こ
こでは説明の便宜上、Ｔｓｙｎｃ信号として図示した。
一方、前記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成
分を便宜上ＤＡＴＡ信号と表すが、同信号はシフトレジ
スタ１７０４に入力される。

【０１４７】シフトレジスタ１７０４は時系列的にシリ
アルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を、画像の１ライン
毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制
御回路１７０３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づい
て動作する。すなわち、制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレ
ジスタ１７０４のシフトロックであると言い換える事も
できる。

【０１４８】シリアル／パラレル変換された画像１ライ
ン分のデータは、ＩｄｌないしＩｄｎのｎ個のラインメ
モリ１７０５へ入れる信号として前記シフトレジスタ１
７０４より出力される。

【０１４９】ラインメモリ１７０５は、画像１ライン分
のデータを必要時間だけ記憶するための記憶装置であ
り、制御回路１７０３より送られる制御信号Ｔｍｒｙの
従って適宜ＩｄｌないしＩｄｎの内容を記憶する。記憶
された内容は、Ｉ’ｄｌないしＩ’ｄｎとして出力さ
れ、変調信号発生器１７０７に入力される。

【０１５０】変調信号発生器１７０７は、前記画像デー
タＩ’ｄｌないしＩ’ｄｎの各々に応じて、電子放出素
子６の各々を適切に駆動変調するための信号源で、その
出力信号は、端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じて表示
パネル１７０１内の電子放出素子に印加される。

【０１５１】図９を用いて説明したように、本発明に係
わる電子放出素子は放出電流Ｉｅに対して以下の基本特
性を有している。すなわち図９のＩｅのグラフから明か
のように、電子放出には明確なしきい値電圧Ｖｔｈ（本
実施形態の素子では８Ｖ）があり、しきい値Ｖｔｈ以上
の電圧を印加された時のみ電子放出が生じる。

【０１５２】また、電子放出しきい値Ｖｔｈ以上の電圧
に対しては、グラフのように電圧の変化に応じて放出電
流Ｉｅも変化していく。尚、電子放出素子の構成、製造
方法を変える事により、電子放出しきい値電圧Ｖｔｈの
値や、印加電圧に対する放出電流の変化の度合いが変わ
る場合もあるが、いずれにしても以下のような事がいえ
る。

【０１５３】すなわち、本素子にパルス上の電圧を印加
する場合、電子放出しきい値である８Ｖ以下の電圧を印
加しても電子放出は生じないが、電子放出しきい値（８
Ｖ）以上の電圧を印加する場合には電子ビームが出力さ
れる。

【０１５４】以上、図１５に示された各部の機能につい
て述べたが、全体動作の説明に移る前に、図１６ないし
図１８を用いて前記表示パネル１７０１の動作について
詳しく説明しておく。

【０１５５】図示の便宜上、表示パネルの画素数を６×
６（すなわちｍ＝ｎ＝６）として説明するが、実際に用
いる表示パネル１７０１はこれよりもはるかに多数の画
素を備えたものである事はいうまでもない。

【０１５６】図１６に示すのは、６行６列の行列上に電
子放出素子６をマトリクス配線した電子源であり、説明
状、各素子を区別するためにＤ（１，１），Ｄ（１，
２），Ｄ（６，６）のように（Ｘ，Ｙ）座標で位置を示
している。

【０１５７】このような電子源を駆動して画像を表示し
ていく際には、Ｘ軸と平行な１ラインを単位として、ラ
イン順次に画像を形成していく方法をとっている。画像
の１ラインに対応した電子放出素子６を駆動するには、
Ｄｏｘ１ないしＤｏｘ６のうち表示ラインに対応する行
の端子に０（Ｖ）を、それ以外の端子には７（Ｖ）を印
加する。それと同期して、当該ラインの画像パターンに
従って、Ｄｏｙ１ないしＤｏｙ６の各端子に変調信号を
印加する。

【０１５８】例えば、図１７に示すような画像パターン
を表示する場合を例にとって説明する。

【０１５９】図１７の画像のうち、例えば第３ライン目
を発光させる期間中を例にとって説明する。図１８は、
前記画像の第３ライン目を発光させる間に、端子Ｄｏｘ
１ないしＤｏｘ６、及び端子Ｄｏｙ１ないしＤｏｙ６を
通じて電子源に印加する電圧値を示したものである。同
図から明らかなように、Ｄ（２，３），Ｄ（３，３），
Ｄ（４，３）の各電子放出素子には電子放出のしきい値
電圧８Ｖを超える１４Ｖ（図中黒塗りの示す素子）が印
加されて電子ビームが出力される。一方、上記３素子以
外は７Ｖ（図中斜線で示す素子）もしくは０Ｖ（図中白
抜きで示す素子）が印加されるが、これは電子放出素子
のしきい値電圧８Ｖ以下であるため、これらの素子から
の電子ビームは出力されない。

【０１６０】同様の方法で、他のラインについても図１
７の表示パターンに従って電子源を駆動していくが、第
１ラインから順次１ラインづつ駆動してゆく事により１
画面の表示が行なわれ、これを毎秒６０画面の速さで繰
り返す事により、ちらつきのない画像表示が可能であ
る。

【０１６１】尚、以上の説明では階調の表示に関して触
れていないが、階調表示は例えば、素子に印加する電圧
のパルス幅を変える事によって行なう事ができる。

【０１６２】図１９は、前記説明の表面伝導型放出素子
を電子ビーム源として用いたディスプレイパネルに、例
えばテレビジョン放送をはじめとする種々の画像情報源
より提供される画像情報を表示できるように構成した多
機能表示装置の一例を示すための図である。

【０１６３】図中、５００はディスプレイパネル、５０
１はディスプレイパネルの駆動回路、５０２はディスプ
レイコントローラ、５０３はマルチプレクサ、５０４は
デコーダ、５０５は入出力インターフェース回路、５０
６はＣＰＵ、５０７は画像生成回路、５０８および５０
９および５１０は画像メモリインターフェース回路、５
１１は画像入力インターフェース回路、５１２および５
１３はＴＶ信号受信回路、２１１４は入力部である。

【０１６４】（なお、本表示装置は、例えばテレビジョ
ン信号のように映像情報と音声情報の両方を含む信号を
受信する場合には、当然映像の表示と同時に音声を再生
するものであるが、本発明の特徴と直接関係しない音声
情報の受信，分離，再生，処理，記憶などに関する回路
やスピーカなどについては説明を省略する。） 以下、画像信号の流れに沿って各部の機能を説明してゆ
く。

【０１６５】まず、ＴＶ信号受信回路５１３は、例えば
電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝送
されるＴＶ画像信号を受信するための回路である。受信
するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、例え
ば、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式などの
処方式でもよい。また、これらよりさらに多数の走査線
よりなるＴＶ信号（例えばＭＵＳＥ方式をはじめとする
いわゆる高品位ＴＶ）は、大面積化や大画素数化に適し
た前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好適な信
号源である。ＴＶ信号受信回路５１３で受信されたＴＶ
信号は、デコーダ５０４に出力される。

【０１６６】また、ＴＶ信号受信回路５１２は、例えば
同軸ケーブルや光ファイバーなどのような有線伝送系を
用いて伝送されるＴＶ画像信号を受信するための回路で
ある。前記ＴＶ信号受信回路５１３と同様に、受信する
ＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、また本回
路で受信されたＴＶ信号もデコーダ５０４に出力され
る。

【０１６７】また、画像入力インターフェース回路５１
１は、例えばＴＶカメラや画像読み取りスキャナなどの
画像入力装置から供給される画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ５０４に出力
される。

【０１６８】また、画像メモリインターフェース回路５
１０は、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略す）に
記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取り
込まれた画像信号はデコーダ５０４に出力される。

【０１６９】また、画像メモリインターフェース回路５
０９は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取
り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ
５０４に出力される。

【０１７０】また、画像メモリインターフェース回路５
０８は、いわゆる静止画ディスクのように、静止画像デ
ータを記憶している装置から画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた静止画像データはデコーダ５０４
に出力される。

【０１７１】また、入出力インターフェース回路５０５
は、本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコンピ
ュータネットワークもしくはプリンタなどの出力装置と
を接続するための回路である。画像データや文字データ
・図形情報の入出力を行うのはもちろんのこと、場合に
よっては本表示装置の備えるＣＰＵ５０６と外部との間
で制御信号や数値データの入出力などを行うことも可能
である。

【０１７２】また、画像生成回路５０７は、前記入出力
インターフェース回路５０５を介して外部から入力され
る画像データや文字・図形情報や、あるいはＣＰＵ５０
６より出力される画像データや文字・図形情報に基づき
表示用画像データを生成するための回路である。本回路
の内部には、例えば画像データや文字・図形情報を蓄積
するための書き換え可能メモリや、文字コードに対応す
る画像パターンが記憶されている読みだし専用メモリ
や、画像処理を行うためのプロセッサなどをはじめとし
て画像の生成に必要な回路が組み込まれている。

【０１７３】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ５０４に出力されるが、場合によっては前
記入出力インターフェース回路５０５を介して外部のコ
ンピュータネットワークやプリンタ入出力することも可
能である。

【０１７４】また、ＣＰＵ５０６は、主として本表示装
置の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる
作業を行う。

【０１７５】例えば、マルチプレクサ５０３に制御信号
を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を適
宜選択したり組み合わせたりする。また、その際には表
示する画像信号に応じてディスプレイパネルコントロー
ラ５０２に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や
走査方法（例えばインターレースかノンインターレース
か）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜制
御する。

【０１７６】また、前記画像生成回路５０７に対して画
像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるいは
前記入出力インターフェース回路５０５を介して外部の
コンピュータやメモリをアクセスして画像データや文字
・図形情報を入力する。

【０１７７】なお、ＣＰＵ５０６は、むろんこれ以外の
目的の作業にも関わるものであっても良い。例えば、パ
ーソナルコンピュータやワードプロセッサなどのよう
に、情報を生成したり処理する機能に直接関わっても良
い。

【０１７８】あるいは、前述したように入出力インター
フェース回路５０５を介して外部のコンピュータネット
ワークと接続し、例えば数値計算などの作業を外部機器
と協同して行っても良い。

【０１７９】また、入力部５１４は、前記ＣＰＵ５０６
に使用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを入
力するためのものであり、例えばキーボードやマウスの
ほか、ジョイスティック，バーコードリーダー，音声認
識装置など多様な入力機器を用いる事が可能である。

【０１８０】また、デコーダ５１４は、前記５０７ない
し５１３より入力される種々の画像信号を３原色信号、
または輝度信号とＩ信号，Ｑ信号に逆変換するための回
路である。なお、同図中に点線で示すように、デコーダ
５０４は内部に画像メモリを備えるのが望ましい。これ
は、例えばＭＵＳＥ方式をはじめとして、逆変換するに
際して画像メモリを必要とするようなテレビ信号を扱う
ためである。また、画像メモリを備えることにより、静
止画の表示が容易になる、あるいは前記画像生成回路５
０７およびＣＰＵ５０６と協同して画像の間引き，補
間，拡大，縮小，合成をはじめとする画像処理や編集が
容易に行えるようになるという利点が生まれるからであ
る。

【０１８１】また、マルチプレクサ５０３は、前記ＣＰ
Ｕ５０６より入力される制御信号に基づき表示画像を適
宜選択するものである。すなわち、マルチプレクサ５０
３はデコーダ５０４から入力される逆変換された画像信
号のうちから所望の画像信号を選択して駆動回路５０１
に出力する。その場合には、一画面表示時間内で画像信
号を切り替えて選択することにより、いわゆる多画面テ
レビのように、一画面を複数の領域に分けて領域によっ
て異なる画像を表示することも可能である。

【０１８２】また、ディスプレイパネルコントローラ５
０２は、前記ＣＰＵ５０６より入力される制御信号に基
づき駆動回路５０１の動作を制御するための回路であ
る。

【０１８３】まず、ディスプレイパネルの基本的な動作
にかかわるものとして、例えばディスプレイパネルの駆
動用電源（図示せず）の動作シーケンスを制御するため
の信号を駆動回路５０１に対して出力する。

【０１８４】また、ディスプレイパネルの駆動方法に関
わるものとして、例えば画面表示周波数や走査方法（例
えばインターレースかノンインターレースか）を制御す
るための信号を駆動回路５０１に対して出力する。

【０１８５】また、場合によっては表示画像の輝度やコ
ントラストや色調やシャープネスといった画質の調整に
関わる制御信号を駆動回路５０１に対して出力する場合
もある。

【０１８６】また、駆動回路５０１は、ディスプレイパ
ネル５１０に印加する駆動信号を発生するための回路で
あり、前記マルチプレクサ５０３から入力される画像信
号と、前記ディスプレイパネルコントローラ５０２より
入力される制御信号に基づいて動作するものである。

【０１８７】以上、各部の機能を説明したが、図１９に
例示した構成により、本表示装置においては多様な画像
情報源より入力される画像情報をディスプレイパネル５
００に表示する事が可能である。

【０１８８】すなわち、テレビジョン放送をはじめとす
る各種の画像信号はデコーダ５０４において逆変換され
た後、マルチプレクサ５０３において適宜選択され、駆
動回路５０１に入力される。一方、ディスプレイコント
ローラ５０２は、表示する画像信号に応じて駆動回路５
０１の動作を制御するための制御信号を発生する。駆動
回路５０１は、上記画像信号と制御信号に基づいてディ
スプレイパネル５００に駆動信号を印加する。

【０１８９】これにより、ディスプレイパネル５００に
おいて画像が表示される。これらの一連の動作は、ＣＰ
Ｕ５０６により統括的に制御される。

【０１９０】また、本表示装置においては、前記デコー
ダ５０４に内蔵する画像メモリや、画像生成回路５０７
およびＣＰＵ５０６が関与することにより、単に複数の
画像情報の中から選択したものを表示するだけでなく、
表示する画像情報に対して、例えば拡大，縮小，回転，
移動，エッジ強調，間引き，補間，色変換，画像の縦横
比変換などをはじめとする画像処理や、合成，消去，接
続，入れ換え，はめ込みなどをはじめとする画像編集を
行う事も可能である。また、本実施形態の説明では特に
触れなかったが、上記画像処理や画像編集と同様に、音
声情報に関しても処理や編集を行うための専用回路を設
けても良い。

【０１９１】したがって、本表示装置は、テレビジョン
放送の表示機器，テレビ会議の端末機器，静止画像およ
び動画像を扱う画像編集機器，コンピュータの端末機
器，ワードプロセッサをはじめとする事務用端末機器，
ゲーム機などの機能を一台で兼ね備える事が可能で、産
業用あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。

【０１９２】なお、上記図１９は、表面伝導型放出素子
を電子ビーム源とするディスプレイパネルを用いた表示
装置の構成の一例を示したにすぎず、これのみに限定さ
れるものではない事は言うまでもない。例えば、図１９
の構成要素のうち使用目的上必要のない機能に関わる回
路は省いても差し支えない。またこれとは逆に、使用目
的によってはさらに構成要素を追加しても良い。例え
ば、本表示装置をテレビ電話機として応用する場合に
は、テレビカメラ，音声マイク，照明機，モデムを含む
送受信回路などを構成要素に追加するのが好適である。

【０１９３】本表示装置においては、とりわけ表面伝導
型放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルが
容易に薄形化できるため、表示装置全体の奥行きを小さ
くすることが可能である。それに加えて、表面伝導型放
出素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルは大画
面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れるため、本
表示装置は臨場感あふれ迫力に富んだ画像を視認性良く
表示する事が可能である。

【０１９４】尚、以上説明した図１９に係る構成は、以
下に示す第２〜８の各実施形態にも適応できることは勿
論である。

【０１９５】＜第２の実施形態＞第１の実施形態におい
て配線上の形状を変えた例を第２の実施形態とし、図１
４に示す。図中、１２は行方向配線、１１は行方向配線
を形成する絶縁性基板である。本実施形態においては、
行方向配線１２の幅を４００μｍとしてある。また、行
方向配線１２の厚さは４０μｍとして形成した。

【０１９６】本実施形態においても、第１の実施形態と
同様の電子軌道に乱れのない鮮明で色再現性の良いカラ
ー画像表示ができた。

【０１９７】本実施形態においては、導電性接続部５８
を形成する際に、スペーサのある行方向配線１２ライン
においてはスペーサと行方向配線１２の間、スペーサの
ない行方向配線１２のラインにはスペーサのある行方向
配線１２の導電性接続部５８と等価な形状に導電性部材
７０を配置した。

【０１９８】配線とスペーサの間に配置する導電性接続
部材の塗布量を少なくする事ができ量産に適している。

【０１９９】＜第３の実施形態＞また、本発明は、表面
伝導型電子放出素子以外の冷陰極型電子放出素子のう
ち、いずれの電子放出素子に対しても適用できる。具体
例としては、本出願人による特開昭６３−２７４０４７
号公報に記載されたような対向する一対の電極を電子源
をなす基板面に沿って構成した電界放出型の電子放出素
子がある。

【０２００】図２５は、ＦＥ型の電子源において、導電
性接続部材３１０８により、導電性のスペーサを行方向
配線３１０４上に設置する場合を示す平面図である。導
電性接続部材３１０８により、素子電圧印加方向に垂直
な方向（列方向）における電位面が、電子放出部３１０
１を含み基板に垂直で行方向配線３１０７に並行な平面
に対して、非対称になるのを防ぐため３１０７のような
導電性部材を設けた。なお、導電性部材３１０７の幅ｗ
２と、導電性接続部材３１０８の幅ｗ１は等しく設定さ
れている。また、他の実施形態と同様、ｈ１＝ｈ２（図
２５には示さず）であることは勿論である。また、図中
ｐ１は電子放出素子において電流の流れる方向をしめ
し、ｐ２はスペーサ３１０９の延伸している方向を示し
ており、これらは並行に設定されている。

【０２０１】また、本発明は、単純マトリクス型以外の
電子源を用いた画像形成装置に対しても適用できる。例
えば、本出願人による特開平２−２５７５５１号公報に
記載されたような制御電極を用いて表面伝導型電子放出
素子の選択を行なう画像形成装置において、上記のよう
な制御電極を用いた場合である。

【０２０２】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
用いる事もできる。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、適宜選択する事で、ライン上
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。

【０２０３】また、本発明の思想によれば、例えば電子
顕微鏡等のように、電子源からの放出電子の被照射部材
が、画像形成部材以外の部材である場合についても、本
発明は適用できる。従って、本発明は被照射部材を特定
しない電子線発生装置としての形態もとり得る。

【０２０４】以上のように本実施形態における画像表示
装置においては、半導電性膜を表面に有するスペーサを
配置し、この半導電性膜と電気的接続を行ないかつスペ
ーサを保持する導電性接続部材３１０８に高さをもた
せ、かつスペーサの配置されない電極においても等価な
形状導電性部材３１０７を配置する事で、電子源から放
出される電子ビームが蛍光体に衝突する位置と、本来発
光するべき蛍光体との位置ずれの発生が防止され、隣接
画像へのはみ出しや輝度損失を防ぐ事ができ鮮明な画像
表示が可能となった。

【０２０５】また、電子被照射体は特定せず、マルチ平
面電子源をなす電子発生装置においても同様の効果を発
揮できる。

【０２０６】＜第４の実施形態＞図１は、実施形態の画
像形成装置の一部を破断した斜視図であり、図２は、図
１に示した画像形成装置の要部断面図（Ａ−Ａ’断面の
一部）である。この第４の実施形態は、印刷工程を分割
して行ない、配線上に導電性接続部形成用の凹部を形成
したものである。

【０２０７】図１及び図２において、リアプレート２に
は、複数の表面伝導型電子放出素子（以下、「電子放出
素子」と略す）１５がマトリクス状に配置された電子源
１が固定されている。電子源１には、ガラス基板６の内
面に蛍光膜７と加速電極であるメタルバック８とが形成
されたところの、画像形成部材としてのフェースプレー
ト３が、絶縁性材料からなる支持枠４を介してリアプレ
ート２と対向して配置されており、電子源１とメタルバ
ック８の間には不図示の電源により高電圧が印加され
る。これらリアプレート２、支持枠４及びフェースプレ
ート３は互いにフリットガラス等で封着され、リアプレ
ート２と支持枠４とフェースプレート３とで外囲器１０
を構成する。

【０２０８】また、外囲器１０の内部は１０の−６乗To
rr程度の真空に保持されるので、大気圧や不意の衝撃な
どによる外囲器１０の破壊を防止する目的で、耐大気圧
構造体として、外囲器１０の内部には薄板状のスペーサ
５が設けられている。図２に示すように、スペーサ５
は、絶縁性基材５ａの表面に半導電性膜５ｂを成膜した
部材からなるもので、上記の耐大気圧構造としての目的
を達成するのに必要な数だけ、かつ必要な間隔をおい
て、Ｘ方向に平行に配置され、外囲器１０の内面および
電子源１の表面にフリットガラス等で封着される。ま
た、半導電性膜５ｂはフェースプレート３の内面及び電
子源１の表面（後述の行方向配線１２）に電気的に接続
さている。

【０２０９】以下に、上述した各構成要素について詳細
に説明する。

【０２１０】電子源１図３は、図１に示した画像形成装
置の電子源１の要部平面図であり、図４は、図３に示し
た電子源１のＢ−Ｂ’線断面図である。

【０２１１】図３及び図４に示すように、ガラス基板等
からなる絶縁性基板１１には、ｍ本の行方向配線１２と
ｎ本の列方向配線１３とが、層間絶縁層１４（図３では
不図示）で電気的に分離されてマトリクス状に配線され
ている。各行方向配線１２と各列方向配線１３との間に
は、それぞれ電子放出素子１５が電気的に接続されてい
る。各電子放出素子１５は、それぞれＸ方向に間をおい
て配置された１対の素子電極１６，１７と各素子電極１
６，１７を連絡する電子放出部形成用薄膜１８とで構成
され、１対の素子電極１６，１７のうち一方の素子電極
１６が行方向配線１２に電気的に接続され、他方の素子
電極１７が、層間絶縁層１４に形成されたコンタクトホ
ール１４ａを介して列方向配線１３に電気的に接続され
る。行方向配線１２と列方向配線１３は、それぞれ図１
に示した外部端子Ｄｏｘ1〜ＤｏｘmとＤｏｙ1〜Ｄｏｙn
として外囲器１０の外部に引き出されている。

【０２１２】絶縁性基板１１としては、石英ガラス、Ｎ
ａ等の不純物含有量を減少したガラス、ソーダライムガ
ラス、ソーダライムガラスにスパッタ法等により形成し
たＳｉＯ２を積層したガラス基板等のガラス部材、また
はアルミナ等のセラミックス部材等が挙げられる。絶縁
性基板１１の大きさ及び厚みは、絶縁性基板１１に設置
される電子放出素子の個数及び個々の電子放出素子の設
計上の形状や、電子源１自体が外囲器１０の一部を構成
する場合の真空に保持する為の条件等に依存して適宜設
定される。

【０２１３】行方向配線１２及び列方向配線１３は、そ
れぞれ絶縁性基板１１上に真空蒸着法、印刷法、スパッ
タ法等により所望のパターンに形成された導電性金属等
からなり、多数の電子放出素子１５にできるだけ均等な
電圧が供給されるように材料、膜厚、配線巾が設定され
る。また、支持部材の埋め込みを行なう配線において
は、導電性接続部材の埋め込みを行なった後も十分な電
圧供給が行われる膜厚を選択する。

【０２１４】層間絶縁層１４は、真空蒸着法、印刷法、
スパッタ法等で形成されたＳｉＯ2等であり、列方向配
線１３を形成した絶縁性基板１１の全面或は一部に所望
の形状で形成され、特に行方向配線１２と列方向配線１
３の交差部の電位差に耐え得るように、膜厚、材料、製
法が適宜設定される。

【０２１５】電子放出素子１５の素子電極１６，１７
は、それぞれ導電性金属等からなるものであり、真空蒸
着法、印刷法、スパッタ法等により所望のパターンに形
成される。

【０２１６】行方向配線１２と列方向配線１３と素子電
極１６，１７の導電性金属は、その構成元素の一部ある
いは全部が同一であっても、またそれぞれ異なってもよ
く、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，
Ｃｕ，Ｐｄ等の金属、或は合金、及びＰｄ，Ａｇ，Ａ
ｕ，ＲｕＯ2，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、或いはＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ
2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。

【０２１７】導電性薄膜１８を構成する材料の具体例と
しては、Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，
Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｄ等の金属、Ｐ
ｄＯ，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＰｂＯ，Ｓｂ2Ｏ3等の酸化
物、ＨｆＢ2，ＺｒＢ2，ＬａＢ6，ＣｅＢ6，ＹＢ4，Ｇ
ｄＢ4等の硼化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，
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、ＡｇＭｇ，
ＮｉＣｕ，Ｐｂ，Ｓｎ等であり、微粒子膜からなる。

【０２１８】また、行方向配線１２には、Ｘ方向に配列
する電子放出素子１５の行を任意に走査するための走査
信号を印加するための不図示の走査信号発生手段と電気
的に接続されている。一方、列方向配線１３には、Ｙ方
向に配列する電子放出素子１５の各列を任意に変調する
ための変調信号を印加するための不図示の変調信号発生
手段と電気的に接続されている。ここにおいて、各電子
放出素子１５に印加される駆動電圧は、当該電子放出素
子に印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給
されるものである。

【０２１９】ここで、電子源１の製造方法の一例につい
て図５により工程順に従って具体的に説明する。尚、以
下の工程ａ〜ｈは、図５の（ａ）〜（ｈ）に対応する。

【０２２０】工程ａ： 清浄化したソーダライムガラス
上に厚さ０．５μｍのシリコン酸化膜をスパッタ法で形
成した絶縁性基板１１上に、真空蒸着により厚さ５０オ
ングストロームのＣｒ、厚さ５０００オングストローム
のＡｕを順次積層した後、ホトレジスト（ＡＺ１３７
０、ヘキスト社製）をスピンナーにより回転塗布し、さ
らにベークする。ベークした後、ホトマスク像を露光、
現像して、列方向配線１３のレジストパターンを形成
し、Ａｕ／Ｃｒ堆積膜をウェットエッチングして、所望
の形状の列方向配線１３を形成する。

【０２２１】工程ｂ： 次に、厚さ１．０μｍのシリコ
ン酸化膜からなる層間絶縁層１４をＲＦスパッタ法によ
り堆積する。

【０２２２】工程ｃ： 工程ｂで堆積したシリコン酸化
膜にコンタクトホール１４ａを形成するためのホトレジ
ストパターンを作り、これをマスクとして層間絶縁層１
４をエッチングしてコンタクトホール１４ａを形成す
る。エッチングはＣＦ４とＨ２ガスを用いたＲＩＥ(Rea
ctive Ion Etching)法による。

【０２２３】工程ｄ： その後、素子電極と素子電極間
ギャップとなるべきパターンをホトレジスト（ＲＤ−２
０００Ｎ−４１ 日立化成社製）で形成し、真空蒸着法
により、厚さ５０オングストロームのＴｉ、厚さ１００
０オングストロームのＮｉを順次堆積する。ホトレジス
トパターンを有機溶剤で溶解し、Ｎｉ／Ｔｉ堆積膜をリ
フトオフし、素子電極間距離Ｌ１（図３参照）が３μ
ｍ、素子電極幅Ｗ１（図３参照）が３００μｍである素
子電極１６，１７を形成する。

【０２２４】工程ｅ： 素子電極１６、１７の上に行方
向配線１２をスクリーン印刷法を用いてＡｇ電極を２０
μｍ厚に形成した。この時、スクリーン印刷工程は２回
に分け、異なるスクリーンマスクを用いて行方向配線１
２に２０μｍの導電性接続部５８の埋め込み部５７を形
成した。

【０２２５】この工程について、図３０を用いて説明す
る。

【０２２６】図３０において、１００は電子放出部、１
１は絶縁性基板、１２１〜１２２は行方向配線、５７は
導電性接続部形成用の行方向配線の埋めこみ部である。

【０２２７】（ａ）において、電子放出部１００、列方
向配線（図示せず）等が形成された絶縁性基板１１に行
方向配線の一部１２１をスクリーン印刷法を用いて銀ペ
ーストを形成する。この状態で、１５０℃で３０分間仮
焼成を行う。同様の工程を、スペーサを保持しない部分
について実施して、行方向配線の一部１２２を形成す
る。次に、５８０℃で１５分間焼成し（ｂ）の状態を形
成した。

【０２２８】本実施形態においては、行方向配線幅は３
００μｍとし、埋め込み部５７の厚さは２０μｍ、その
他の行方向配線部の厚みは４０μｍとした。

【０２２９】工程ｆ： 図６に示すような、素子間電極
間隔Ｌ1だけ間をおいて位置する１対の素子電極１６，
１７を跨ぐような開口２０ａを有するマスクを用い、膜
厚１０００オングストロームのＣｒ膜２１を真空蒸着に
より堆積・パターニングし、その上に有機Ｐｄ溶液（ｃ
ｃｐ４２３０奥野製薬（株）社製）をスピンナーにより
回転塗布し、３００℃で１０分間の加熱焼成処理をす
る。

【０２３０】このようにして形成されたＰｄを主元素と
する微粒子からなる電子放出部形成用薄膜１８の膜厚は
約１００オングストローム、シート抵抗値は５×１０の
４乗［Ω／□］である。なお、ここで述べる微粒子膜と
は、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造と
して、微粒子が個々に分散配置した状態のみならず、微
粒子が互いに隣接、あるいは、重なり合った状態（島状
も含む）の膜をさし、その粒径とは、前記状態で粒子形
状が認識可能な微粒子についての径をいう。

【０２３１】なお、有機金属溶剤（本例では有機Ｐｄ溶
剤）とは、前記Ｐｄ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，
Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金
属を主元素とする有機化合物の溶液である。また、本例
では、電子放出部形成用薄膜１８の製法として、有機金
属溶剤の塗布法を用いたが、これに限るものでなく、真
空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布
法、ディッピング法、スピンナー法等によって形成され
る場合もある。

【０２３２】工程ｇ： 酸エッチャントによりＣｒ膜２
１を除去して、所望のパターンを有する電子放出部形成
用薄膜１８を形成する。

【０２３３】工程ｈ： コンタクトホール１４ａ部分以
外にレジストを塗布するようなパターンを形成し、真空
蒸着により厚さ５０オングストロームのＴｉ、厚さ５０
００ＡのＡｕを順次堆積する。リフトオフにより不要の
部分を除去することにより、コンタクトホール１４ａを
埋め込む。

【０２３４】以上の工程を経て、行方向配線１２、列方
向配線１３及び電子放出素子１５が絶縁性基板１１上に
２次元状にかつ等間隔に形成配置された。

【０２３５】本実施形態において、フォーミング処理、
活性化処理、蛍光膜７、メタルバック８、外囲器１０に
ついては、第１の実施形態と同様とする。

【０２３６】（スペーサ５）スペーサ５は、電子源１と
メタルバック８間に印加される高電圧に耐えるだけの絶
縁性を有し、かつ表面には、帯電を防止する程度の表面
電導性を有する半導電膜が形成されている。

【０２３７】スペーサ５の絶縁性基板５ａとしては、例
えば石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を減少したガラ
ス、ソーダライムガラス、アルミナ等のセラミックス部
材等が挙げられる。なお、絶縁性基材５ａはその熱膨張
率が外囲器１０および電子源１の絶縁性基板１１を成す
部材と近いものが好ましい。

【０２３８】また、半導電性膜５ｂとしては、帯電防止
効果を維持すること、リーク電流による消費電力を抑制
することを考慮して、その表面抵抗値が１０の５乗から
１０の１２乗［Ω／□］の範囲のものであることが好ま
しく、その材料としては、例えば、Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ，
Ｒｈ，Ｉｒ，等の貴金属の他、Ａｌ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｐ
ｂ，Ｇａ，Ｚｎ，Ｉｎ，Ｃｄ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｒ
ｈ，Ｆｅ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｖ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，
Ｗ等の金属および複数の金属よりなる合金による島状金
属膜やＳｎＯ2，ＺｎＯ等の導電性酸化物を挙げること
ができる。

【０２３９】半導電性膜５ｂの成膜方法としては、真空
蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法等の真空成膜法
によるものや有機溶液或いは分散溶液をディッピング或
いはスピナーを用いて塗布・焼成する工程等からなる塗
布法によるもの、金属化合物とその化合物から化学反応
により絶縁体表面に金属膜を形成することができる無電
解メッキ溶液等を挙げることができ、対象となる材料お
よび生産性に応じて適宜選択される。

【０２４０】また、半導電性膜５ｂは、絶縁性基材５ａ
の表面のうち、少なくとも外囲器１０内の真空中に露出
している面に成膜されればよい。また、図３に示すよう
に、半導電性膜５ｂは、例えば、フェースプレート３側
において蛍光膜７の黒色導電材７ｂ或いはメタルバック
８に、電子源１側においては行方向配線１２に電気的に
接続される。

【０２４１】スペーサ５の構成、設置位置、設置方法、
およびフェースプレート３側や電子源１側との電気的接
続は、上述の場合には限定されず、十分な耐大気圧を有
し、電子源１とメタルバック８間に印加される高電圧に
耐えるだけの絶縁性を有し、かつスペーサ５の表面への
帯電を防止する程度の導電性を有するものであれば、ど
のような構成であっても構わない。

【０２４２】ここで、上記部材を強固に接続し、かつ電
気的接続を同時に果たす為の導電性接続部の構成材料に
ついて説明する。

【０２４３】導電性接続部材の構成材料としては、導電
性フィラーをフリットガラスに分散させバインダーを加
えてペースト状にしたものを好適に用いることができ
る。この時、導電性フィラーには、直径５〜５０μｍの
ソーダライムガラスあるいはシリカ等のガラス球表面に
メッキ法等により金属膜を形成する事により得ることが
できる。作製次には、このペースト状の混合液をスクリ
ーン印刷やディスペンサーにより塗布し焼成する事によ
り導電性接続部を形成する。

【０２４４】通常、電子放出素子１５の一対の素子電極
１６，１７間の印加電圧Ｖfは１２〜１６Ｖ程度、メタ
ルバック８と電子放出素子１５との距離ｄは２mm〜８mm
程度、メタルバック８と電子放出素子１５間の電圧Ｖa
は１ｋＶ〜１０ｋＶ程度である。

【０２４５】以上述べた構成は、画像表示等に用いられ
る好適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成で
あり、例えば各部材の材料や配置等、詳細な部分は上述
内容に限定されるものではなく、画像形成装置の用途に
適するように適宜選択する。本実施形態では、先ず、未
フォーミングの電子源１をリアプレート２に固定した。
次に、酸化錫からなる半導電性膜５ｂをソーダライムガ
ラスからなる絶縁性基材５ａの表面のうち、外囲器１０
内に露出する４面に形成したスペーサ５（高さ５ｍｍ、
板厚２００μｍ、長さ２０ｍｍ）を、電子源１側では等
間隔で行方向配線１２と平行に、フェースプレート３側
では５ｍｍの黒色導電材７ｂとに対向して配置し、リア
プレート２、フェースプレート３、支持枠４およびスペ
ーサ５の接合部を固定して画像形成装置の表示部を形成
した。

【０２４６】ここで、実施形態の特徴である凹部５７を
有する行方向配線１２とスペーサの接続法について更に
説明する。

【０２４７】図２６は、本実施形態を示す斜視図であ
る。

【０２４８】本実施形態においては、行方向配線１２の
一部に設けた凹部に導電性接続部５８を介してスペーサ
５を設置したが、導電性接続部５８の上面の高さ（図中
ｈ１で示す）と、他の行方向配線（すなわち、他の導電
部）の上面の高さ（図中ｈ２で示す）とが等しくなるよ
う寸法が設定されている。これにより、スペーサ表面に
生じる電位分布と、スペーサが設置されていない行方向
配線の上方空間における電位分布を等しくすることがで
きた。すなわち、ある行方向配線に導電性接続部材５８
を介してスペーサ５を設置したとしても、他の行と同様
の電子光学的特性を実現することができた。したがっ
て、いずれの電子放出部２３から放出された電子ビーム
であっても相似の軌道を描いて飛翔するため、従来のよ
うにスペーサ５の付近において発光点のずれ、輝度低
下、色ずれといった問題が生じることはなかった。な
お、上述の効果を最も大きくするには、ｈ１＝ｈ２の条
件に加えて、ｗ１＝ｗ３とすることが最適であるため、
本実施形態においてはそのように設定した（但し、ｗ１
は導電性接続部５８の幅、ｗ３は行方向配線１２の幅で
ある）。

【０２４９】以下、製造方法について更に詳しく説明す
る。

【０２５０】本実施形態において、スペーサ５を保持か
つ電気的接続を行なう導電性接続部５８、５９は表面に
Ａｕメッキを行なったソーダライムガラス球をフィラー
とし、これをフリットガラス中に分散させたペーストを
ディスペンサーにより塗布し、焼成することにより形成
した。この時、ソーダライム急の平均粒径は８μｍトし
た。また、フィラー表面の導電層形成は、無電解メッキ
法を用いた下地に０．１μｍのＮｉ膜、その上にＡｕ膜
を０．０４μｍ形成して作製した。この導電性フィラー
をフリットガラス粉末に対して３０重量％混合し、更に
バインダーを加えて塗布用ペーストを作製した。

【０２５１】次に、この導電性フリットペーストを電子
源１側では、行方向配線電極１２の凹部５７にディスペ
ンサーで塗布し、フェースプレート３側ではスペーサ５
端部にディスペンサーを用いて塗布し後、電子源１側で
は凹部に、フェースプレート３側では黒色導電材７ｂ
（線幅３００μｍ）に併せて配置し、大気中で４００℃
乃至５００℃で１０分以上焼成することで電子源１およ
び黒色導電材７ｂとスペーサ５とを保持接続し、かつ電
気的な接続を行なった。本実施形態において、電子源１
側において、導電性接続部５８上端と行方向配線１２上
端との差は５μｍ以内に抑えることができた。

【０２５２】本実施形態においては、導電性接続部５８
の導電率と、行方向配線１２の材料の導電率がほぼ等し
くなるように材料を選択した。これにより、凹部を設け
た行方向配線と、他の行方向配線の電気的特性を等しく
することができた。

【０２５３】同時に、スペーサ５の高さ方向の電気抵抗
（行方向配線と加速電極の間の抵抗）が、行方向配線あ
るいは導電性接続部５８の高さ方向の抵抗と比較して１
００００倍となるように、スペーサ表面の半導電性膜の
導電率を設定した。

【０２５４】このように抵抗の比を大きく設定したこと
で、スペーサから流入する電流により導電性接続部や行
方向配線で発生する電圧効果を無視し得るほど小さなも
のにすることができた。言い換えれば、加速電圧を完全
に加速電極と導電性接続部の間に（すなわち、スペーサ
の両端）印加することができた。

【０２５５】これらの作用があいまって、スペーサ表面
に生じる電位分布と、スペーサが設置されていない行方
向配線の上方空間における電位分布を等しくすることが
できた。すなわち、ある行方向配線に導電性接続部５８
を介してスペーサ５を設置したとしても、他の行と同様
の電子光学的特性を実現することができた。したがっ
て、いずれの電子放出部２３から放出された電子ビーム
であっても相似の軌道を描いて飛翔するため、従来のよ
うにスペーサ５の付近において発光点のずれ、輝度低
下、色ずれといった問題が生じることはなかった。

【０２５６】なお、本実施形態においてはスペーサと電
子源１とフェースプレート３の接続を同時に行なった
が、各々分離させて行なうことも可能である。また、導
電性接続部５８を形成用ペーストが形成時に大きく変形
することを防ぐ為に、塗布後に焼成温度よりも低い温度
で仮焼成を行なった後、スペーサ５との接続を行なうこ
とも可能である。

【０２５７】また、本実施形態において、半導電性膜は
清浄化したソーダライムガラスからなる絶縁性基材５ａ
上に、酸化錫膜５ｂを真空成膜法により形成した。

【０２５８】なお、本実施形態で用いた酸化錫膜は、ス
パッタリング装置を用いて酸化錫をターゲットにし、ア
ルゴン／酸素混合雰囲気中でスパッタリングを行なうこ
とにより作製した。なお、スパッタリング時の基板温度
は２５０℃であり、作製した酸化錫の膜厚はおよそ０．
０５μｍであり、シート抵抗は１×１０の９乗Ω／□で
あった。

【０２５９】画像形成部材であるところの蛍光膜７は、
図１０−（ａ）に示すように、各色蛍光体７ａがＹ方向
に延びるストライプ形状を採用し、黒色導電材７ｂとし
ては各色蛍光体７ａ間だけでなく、Ｙ方向の画素間を分
離しかつスペーサ５を設置する為の部分を加えた形状を
用いた。先に黒色導電材７ｂを形成し、その間隙部に各
色部に各色蛍光体７ａを塗布して、蛍光膜７を作製し
た。ブラックストライプの材料として通常良く用いられ
ている黒鉛を主成分とする材料を用いた。ガラス基板６
に蛍光体７ａを塗布する方法はスラリー法を用いた。

【０２６０】また、蛍光膜７の内面側に設けられるメタ
ルバック８は、蛍光膜７の作製後、蛍光膜７の内面側表
面の平滑化処理（通常フィルミングと呼ばれる）を行な
い、その後、Ａｌを真空蒸着することで作製した。フェ
ースプレート３には、さらに蛍光膜７の導電性を高める
ため、蛍光膜７の外面側に透明電極が設けられる場合も
あるが、本実験例では、メタルバックのみで十分な導電
性が得られたので省略した。

【０２６１】前述の封着を行う際、各色蛍光体と電子放
出素子とを対応させなくてはいけないため、リアプレー
ト２、フェースプレート３およびスペーサ５は十分な位
置合せを行った。

【０２６２】以上のようにして完成した外囲器１０内の
雰囲気を排気管（不図示）を通じ真空ポンプにて排気
し、十分な真空度に達した後、容器外端子Ｄｏｘ１ない
しＤｏｘｍとＤｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じ電子放出素
子１５の素子電極１６，１７間に電圧を印加し、導電性
薄膜１８を通電処理（フォーミング処理）することによ
り電子放出部２３を形成した。フォーミング処理は、図
７に示した波形の電圧を印加することにより行った。

【０２６３】次に、１０のマイナス６乗トール程度の真
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１０の封止を行った。

【０２６４】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。

【０２６５】以上のように完成した画像形成装置におい
て、各電子放出素子１５には、容器外端子Ｄｏｘ１ない
しＤｏｘｍ，Ｄｏｙ１ないしＤｏｙｎを通じ、走査信号
及び変調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加
することにより電子を放出させ、メタルバック８には、
高圧端子Ｈｖを通じて高圧を印加することにより放出電
子ビームを加速し、蛍光膜７に電子を衝突させ、蛍光体
を励起・発光させることで画像を表示した。なお、高圧
端子Ｈｖへの印加電圧Ｖａは３ｋＶないし１０ｋＶ、素
子電極１６，１７間へ印加電圧Ｖｆ波１４Ｖとした。

【０２６６】このとき、スペーサ５に近い位置にある電
子放出素子１５からの放出電子による発光スポットも含
め、２次元状に等間隔の発光スポット列が形成され、鮮
明で色再現性のよいカラー画像表示ができた。このこと
は、スペーサ５を設置しても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。な
お、本実施形態においては行方向配線に凹部を形成した
が、その他の電子源上に配置された他の電極部にも必要
に応じて同様に形成することが可能であり、例えば電子
源周辺部に設けた配線引き出し部を設ける場合の配線引
き出し部、半導電性膜を支持枠部４に設け電気的接続を
行なう場合の支持枠体接続用電極部、制御電極を設ける
場合の制御電圧印加用電極部等に適用が可能でありそれ
ぞれ凹部近傍の電子軌道を乱すことなく保持部材を電子
源上に形成することが可能である。

【０２６７】図３１に、本実施形態のもう一つの例とし
て配線電極上の凹部の形成を行方向配線の全長にわたっ
て例を示す。図中、１２は行方向配線、５８は導電性接
続部、５はスペーサ、１５は電子放出素子である。

【０２６８】導電性接続部５８の高さｈ１、スペーサ５
を設置していない行方向配線の高さをｈ２としたとき、
ｈ１＝ｈ２に設定した。また、導電性接続部５８の幅を
ｗ１、スペーサ５を設置しない行方向配線の幅をｗ２と
したとき、ｗ１＝ｗ２に設定した。

【０２６９】また、電子放出素子において電流の流れる
方向をｐ１、スペーサ５の延伸する方向（すなわち、行
方向配線の長手方向）をｐ２としたとき、ｐ１とｐ２を
並行に設定した。

【０２７０】本構成においては、配線電極の印刷工程を
３回に分けて行い、スペーサ５の形成しない行方向配線
の高さを３０μｍとし、スペーサ５の配置する行方向配
線の高さを１０μｍとした。前記工程ｅ以外は、前記本
実施形態と同様の方法を用いて作製したところ、前記本
実施形態と同様の効果が得られた。

【０２７１】＜第５の実施形態＞次に、前記第４の実施
形態を一部変形した実施形態を示す。

【０２７２】図２７は、スペーサを設置する行方向配線
の部分平面図である。本実施形態の特徴は、行方向配線
に設ける凹部の幅ｗ４を、行方向配線の幅ｗ１より小さ
くしたことである。図中、１２は行方向配線、５７は行
方向配線内に形成した凹部、１４０は行方向配線を形成
する絶縁性基板である。この第５の実施形態において
は、行方向配線１２の幅を４００μｍとし、凹部５７に
おいて両端５０μｍの幅で行方向配線部を形成してあ
る。また、行方向配線１２の厚さは、凹部５７で１０μ
ｍ他の部分で６０μｍとして形成した。

【０２７３】第５実施形態においても、第４の実施形態
同様の電子軌道に乱れのない鮮明で色再性の良いカラー
画像表示ができた。

【０２７４】第５の実施形態においては、凹部５７の周
りを行方向配線で囲んでいる為、導電性接続部を形成す
る際に、導電性接続部５８のはみ出しがなくなるという
効果を有する。また、同時にスペーサが行方向配線１２
に埋め込まれる為、接続部での機械的強度が増し、少な
いスペーサ数で耐大気圧構造を提供できる利点も有す
る。

【０２７５】＜第６の実施形態＞図２８は本発明に係る
第６の実施形態を示す。

【０２７６】図２８において、１５０は絶縁性基板、１
５１は電子源基板１５０に形成した凹部、１２は行方向
配線、５８は導電性接続部、５はスペーサである。

【０２７７】この第６の実施形態は、凹部１５１を絶縁
性基板１５０に形成した点で、第４、第５の実施形態と
異なる。

【０２７８】第６の実施形態における凹部１５１の作製
は、ダイシングソーを用いて機械的に絶縁層基板１５０
の一部を除去することにより行なった。第６の実施形態
においては、凹部の幅は８０μｍ、深さは８０μｍとし
た。次に、スクリーン印刷法を用いて銀ペーストを行方
向配線電極のパターンに形成する。更に５８０℃で１５
分間焼成し絶縁基板中に行方向配線電極１２を形成し
た。次に、凹部１５１に第４の実施形態と同様な方法を
用いて導電性接続部５８、スペーサ５を形成した。

【０２７９】第６の実施形態においても、第４の実施形
態と同様に駆動させると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、電子軌道に影響を及ぼすような電界の乱れは認
められなかった。

【０２８０】なお、第４の実施形態においては、凹部１
５１以外の行方向配線は絶縁性基板上に形成したが、絶
縁性基板１５０に行方向配線用の溝を形成することによ
り行方向配線全体を絶縁性基板ないに埋め込むことも可
能である。また、凹部１５１を一様の厚みに絶縁性基板
１５０に形成いて行方向配線を作製した後、ダイシング
ソーを用いて凹部１５１の行方向配線の一部を除去して
導電性接続部の形成部とすることも可能である。

【０２８１】＜第７の実施形態＞第７の実施形態は、前
記第４の実施形態において、平面フィールドエミッショ
ン（ＦＥ）型電子放出素子を本発明の電子放出素子とし
て用いた例である。

【０２８２】図２９は、平面ＦＥ型電子放出電子源の上
面図であり、３１０１は電子放出部、３１０２及び３１
０３は電子放出部３１０１に電位を与える一対の素子電
極、３１０４、３１０５は行方向配線、３１０６は列方
向配線電極、３１０９はスペーサである。

【０２８３】電子放出は、素子電極３１０２、３１０３
間に電圧を印加することにより電子放出部３１０１内の
鋭利な先端部より電子が放出され、電子源と対向して設
けられた加速電圧（図示せず）に電子が引き寄せられて
蛍光体（図示せず）に衝突し蛍光体を発光させる。本実
施形態に於いては、列方向配線３１０６はダイシングソ
ーを用いて基板に溝（図示せず）を形成し、銀ペースト
をフレードコータを用いて溝中に塗布して焼成すること
により形成した。次に、層間絶縁層（図示せず）を全面
に形成した後、素子電極部３１０２、３１０３、電子放
出部３１０１を形成した後に、第４の実施形態と同様な
スクリーン印刷法を用いて行方向配線３１０４、３１０
５に凹部（図示せず）を形成した。以下、第４の実施形
態と同様にして画像形成装置を作製した。第７の実施形
態においては、列方向配線の厚みは５０μｍ，行方向配
線の厚みは凹部で２０μｍとの部分で６０μｍとし、３
回の印刷工程により形成した。第４の実施形態と同様に
駆動させたところ、２次元状に等間隔の発光スポット列
が形成され、隣接画素へのビームのはみ出しがなく且つ
高効率で発光する画像形成装置が他の実施形態と同様に
得られた。

【０２８４】また、本発明は、表面伝導型電子放出素子
以外の冷陰極型電子放出素子のうち、いずれの電子放出
素子に対しても適用できる。具体例としては、本出願人
による特開昭６３−２７４０４７号公報に記載されたよ
うな対向する一対の電極を電子源をなす基板面に沿って
構成した電界放出型の電子放出素子がある。

【０２８５】また、本発明は、単純マトリクス等以外の
電子源を用いた画像形成装置に対しても適用できる。例
えば、本出願人による特開平２−２５７５５１号公報等
に記載されたような制御電極を用いて表面伝導型電子放
出素子の選択を行う画像形成装置において、上記のよう
な支部部材を用いた場合である。

【０２８６】また、本発明の思想によれば、表示用とし
て好適な画像形成表示に限るものでなく、感光性ドラム
と発光ダイオード等で構成された光プリンタの発光ダイ
オード等の代替の発光源として、上述の画像形成装置を
用いることもできる。またこの際、上述のｍ本の行方向
配線とｎ本の列方向配線を、適宜選択することで、ライ
ン状発光源だけでなく、２次元上の発光源としても応用
できる。

【０２８７】また、本発明の思想によれば、例えば電子
顕微鏡等のように、電子源からの放出電子の被照射部材
が、画像形成部材以外の部材である場合についても、本
発明は適用できる。従って、本発明は被照射部材を特定
しない電子線発生装置としての形態もとり得る。

【０２８８】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【発明の効果】以上説明したように、本発明に於ける電
子線発生装置及び画像形成装置においては、半導電性膜
を表面に有する支持部材（スペーサ）が配置され、前記
半導電性膜と電気的接続を行ない且つ前記支持部材を保
持する導電性接続部を有する。そして、この導電性接続
部により、電子源から放出される電子ビームの軌道は乱
されることはない、例えば、電子線が蛍光体等に衝突す
る位置と、本来発光するべき蛍光体との位置ズレの発生
が防止され、隣接画素へのはみ出しや輝度損失を防ぐこ
とができ鮮明な画像表示が可能となった。

【０２８９】また、このような画像形成装置は、鮮明な
画像表示を可能とする。

【０２９０】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態が適応する画像形成装置の一部破断し
て示す構造図である。

【図２】実施形態における画像形成装置に配置されるス
ペーサの構造を示す図である。

【図３】図１に示した画像形成装置の電子源１の要部平
面図である。

【図４】図３に示した電子源１のＢ−Ｂ’線断面図であ
る。

【図５】実施形態の電子源の製造工程を示す図である。

【図６】電子放出素子の前製造段階の状態を示す図であ
る。

【図７】実施形態における電子放出素子形成におけるフ
ォーミング用電圧波形の例を示す図である。

【図８】１個の電子放出素子を形成した電子源の構造及
び動作を説明するための図である。

【図９】測定評価装置により測定された電子放出素子の
放出電流Ｉｅ及び素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆの関係を
示す図である。

【図１０】実施形態における蛍光膜７の構造例を示す図
である。

【図１１】実施形態における画像形成装置に於ける電子
及び後述の散乱粒子の発生状況を列方向から見た場合を
示す図である。

【図１２】実施形態における画像形成装置に於ける電子
及び後述の散乱粒子の発生状況を行方向から見た場合を
示す図である。

【図１３】実施形態における支持部材（スペーサ）の配
置方法を示す図である。

【図１４】実施形態における支持部材（スペーサ）の他
の配置方法を示す図である。

【図１５】実施形態の画像形成装置の駆動回路の概略構
成を示すブロック図である。

【図１６】実施形態の画像形成装置における電子放出素
子の単純な配列例を示す図である。

【図１７】実施形態における画像形成用のサンプル画像
を示す図である。

【図１８】図１７、図１８における構造及びサンプル画
像における駆動方法を説明するための図である。

【図１９】実施形態の表面伝導型放出素子を電子ビーム
源として用いたディスプレイパネルを用いた多機能表示
装置の一例の構成を示す図である。

【図２０】表面伝導型電子放出素子の典型的な素子構成
としてのＭ．ハートウェルの素子構成を示す図である。

【図２１】実施形態の通電フォーミングを説明するため
の図である。

【図２２】実施形態における活性化処理を説明するため
の図である。

【図２３】実施形態における活性化処理で印加される信
号の例を示す図、及び活性化処理量による放出電流の関
係を示す図である。

【図２４Ａ】実施形態における電子放出素子から放出さ
れる電子線のずれの発生理由と、改善後の関係を示す図
である。

【図２４Ｂ】実施形態における電子放出素子から放出さ
れる電子線のずれの発生理由と、改善後の関係を示す図
である。

【図２４Ｃ】実施形態における電子放出素子から放出さ
れる電子線のずれの発生理由と、改善後の関係を示す図
である。

【図２４Ｄ】実施形態における電子放出素子から放出さ
れる電子線のずれの発生理由と、改善後の関係を示す図
である。

【図２５】第３の実施形態における電子放出素子の構造
平面図である。

【図２６】図１に示した画像形成装置の導電性接続部の
構成を示す図である。

【図２７】第５の実施形態の凹部の平面図である。

【図２８】第６の実施形態の画像形成装置における導電
性接続部の構成説明図である。

【図２９】第６の実施形態における素子構成図である。

【図３０】第１の実施形態における配線の製造工程を示
す図である。

【図３１】第１の実施形態における導電性接続部を示す
図である。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子放出素子と、該電子放出素子に電圧
   を印加するための導体からなる複数の行方向配線と、該
   電子放出素子に対向して配置された加速電極と、該配線
   の一部と該加速電極との間に配置された半導電性支持部
   材とを有する電子線発生装置において、 該配線は、導体からなる接続部材を介して、該支持部材
   が接続されている配線を有しており、 前記接続部材の上面の高さと、該支持部材が配置されて
   いない行方向配線における導体の上面の高さが、ほぼ等
   しいことを特徴とする電子線発生装置。
2. 【請求項２】 前記支持部材が接続されている配線は凹
   部を有し、前記接続部材が該凹部に配置されており、前
   記接続部材の上面の高さと、該支持部材が配置されてい
   ない配線の上面の高さが、ほぼ等しいことを特徴とする
   請求項１に記載の電子線発生装置。
3. 【請求項３】 前記支持部材が配置されていない配線上
   には、導体が配置されており、該導体の上面の高さと、
   前記接続部材の上面の高さが、ほぼ等しいことを特徴と
   する請求項１に記載の電子線発生装置。
4. 【請求項４】 前記支持部材が接続されている配線の厚
   さと、前記支持部材が配置されていない配線の厚さと
   が、異なっており、前記接続部材の上面の高さと、該支
   持部材が配置されていない前記配線の上面の高さが、ほ
   ぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の電子線発生
   装置。
5. 【請求項５】 前記電子放出素子が配置された基板は凹
   部を有し、前記配線が該凹部に配置されていることを特
   徴とする請求項２記載の電子線発生装置。
6. 【請求項６】 前記配線には、前記電子放出素子を走査
   するための走査信号が印加されることを特徴とする請求
   項１乃至５のいずれかに記載の電子線発生装置。
7. 【請求項７】 前記支持部材の表面抵抗値が、１０の４
   乗［Ω／□］以上であることを特徴とする請求項１乃至
   ６のいずれかに記載の電子線発生装置。
8. 【請求項８】 前記電子放出素子は、正極、前記電子放
   出部、負極が、基板上に併設されている電子放出素子で
   あることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載
   の電子線発生装置。
9. 【請求項９】 前記支持部材は板状の支持部材であり、
   前記正極、前記負極間に流れる電流の方向と前記板状の
   支持部材の長手方向とがほぼ平行であることを特徴とす
   る請求項８に記載の電子線発生装置。
10. 【請求項１０】 前記支持部材は、前記絶縁性材料の表
    面が、前記半導電性材料で覆われている部材からなるこ
    とを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の電子
    線発生装置。
11. 【請求項１１】 基板上、互いに、電気的に絶縁された
    複数の前記行方向配線と複数の列方向配線に、前記電子
    放出素子の複数が結線されていることを特徴とする請求
    項１乃至１０のいずれかに記載の電子線発生装置。
12. 【請求項１２】 前記電子放出素子は、表面伝導型電子
    放出素子であることを特徴とする請求項１乃至１１のい
    ずれかに記載の電子線発生装置。
13. 【請求項１３】 前記電子放出素子は、横型のフィール
    ドエミッション型電子放出素子であることを特徴とする
    請求項１乃至１１のいずれかに記載の電子線発生装置。
14. 【請求項１４】 更に、前記電子放出素子に対向して配
    置された画像形成部材を有することを特徴とする請求項
    １乃至１３のいずれかに記載の画像形成装置。
15. 【請求項１５】 電子放出素子と、該電子放出素子に電
    圧を印加するための導体からなる複数の行方向配線と、
    該電子放出素子に対向して配置された加速電極と、該配
    線と該加速電極との間に配置された半導体性支持部材と
    を有し、且つ、該配線は、導体からなる接続部材を介し
    て該支持部材が接続されている配線と、該支持部材が配
    置されていない配線とを有する電子線発生装置におい
    て、 前記支持部材が接続されている配線及び前記支持部材が
    配置されていない配線に同電位が印加される場合に、該
    支持部材表面の電位分布と、前記支持部材が配置されて
    いない配線と前記加速電極との間の空間の電位分布とが
    ほぼ等しくなるように、前記導体の厚さが制御されてい
    ることを特徴とする電子線発生装置。
16. 【請求項１６】 前記配線には、前記電子放出素子を走
    査するための走査信号が印加されることを特徴とする請
    求項第１５項に記載の電子線発生装置。
17. 【請求項１７】 前記支持部材の表面抵抗値が、１０の
    ４乗［Ω／□］以上であることを特徴とする請求項１５
    或いは１６のいずれかに記載の電子線発生装置。
18. 【請求項１８】 前記電子放出素子は、正極、前記電子
    放出部、負極が、基板上に並設されている電子放出素子
    であることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか
    に記載の電子線発生装置。
19. 【請求項１９】 前記支持部材は板状の支持部材であ
    り、前記正極、前記負極間に流れる電流の方向と前記板
    状の支持部材の長手方向とが並行であることを特徴とす
    る請求項１５乃至１８のいずれかに記載の電子線発生装
    置。
20. 【請求項２０】 前記支持部材は、前記絶縁性材料の表
    面が、前記半導体性材料で覆われている部材からなるこ
    とを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれかに記載の
    電子線発生装置。
21. 【請求項２１】 基板上に、互いに、電気的に絶縁され
    た複数の前記行方向配線と複数の列方向配線に、前記電
    子放出素子の複数が結線されていることを特徴とする請
    求項１５乃至２０のいずれかに記載の電子線発生装置。
22. 【請求項２２】 前記電子放出素子は、表面伝導型電子
    放出素子であることを特徴とする請求項１５乃至２１の
    いずれかに記載の電子線発生装置。
23. 【請求項２３】 前記電子放出素子は、横形のフィール
    ドエミッション型電子放出素子であることを特徴とする
    請求項１５乃至２１のいずれかに記載の電子線発生装
    置。
24. 【請求項２４】 更に、前記電子放出素子に対向して配
    置された画像形成部材を有することを特徴とする請求項
    １５乃至２３のいずれかに記載の画像形成装置。