JPH087794A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH087794A JPH087794A JP14166494A JP14166494A JPH087794A JP H087794 A JPH087794 A JP H087794A JP 14166494 A JP14166494 A JP 14166494A JP 14166494 A JP14166494 A JP 14166494A JP H087794 A JPH087794 A JP H087794A
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- electron
- image forming
- forming apparatus
- emitting device
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
- H01J2329/86—Vessels
- H01J2329/8625—Spacing members
- H01J2329/863—Spacing members characterised by the form or structure
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Landscapes
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大気圧に対して充分強固な支持構造を有し、
輝度ムラ、色ムラ、更にはクロスト−ク等の画像劣化を
防止し、しかも、排気効率の高い画像形成装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 外囲器内に、電子放出素子35と、該電子放
出素子から放出される電子線の照射により画像を形成す
る画像形成部材39と、該外囲器を支持する支持部材4
0とを有する画像形成装置において、該支持部材40
が、導電性を有し、且つ、穴44が設けられていること
を特徴とする画像形成装置。
輝度ムラ、色ムラ、更にはクロスト−ク等の画像劣化を
防止し、しかも、排気効率の高い画像形成装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 外囲器内に、電子放出素子35と、該電子放
出素子から放出される電子線の照射により画像を形成す
る画像形成部材39と、該外囲器を支持する支持部材4
0とを有する画像形成装置において、該支持部材40
が、導電性を有し、且つ、穴44が設けられていること
を特徴とする画像形成装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子放出素子を用いた
表示装置等の画像形成装置に関し、特に、該装置内に、
スペーサーと呼ばれる支持部材を配置した画像形成装置
に関する発明である。
表示装置等の画像形成装置に関し、特に、該装置内に、
スペーサーと呼ばれる支持部材を配置した画像形成装置
に関する発明である。
【0002】
【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
陰極電子源の2種類が知られている。上記冷陰極電子源
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)や表面伝導型電子放
出素子等がある。
陰極電子源の2種類が知られている。上記冷陰極電子源
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)や表面伝導型電子放
出素子等がある。
【0003】上記FE型の例としては、W. P. Dyk
e&W. W. Dolan、”Field emissi
on”、Advance in Electron P
hysics、8、89(1956)あるいは、C.
A. Spindt、”PHYSIACL Proper
ties of thin−film field e
mission cathodes with mol
ybdenum cones”、J. Appl. Phy
s. 、47、5248(1976)等が知られている。
e&W. W. Dolan、”Field emissi
on”、Advance in Electron P
hysics、8、89(1956)あるいは、C.
A. Spindt、”PHYSIACL Proper
ties of thin−film field e
mission cathodes with mol
ybdenum cones”、J. Appl. Phy
s. 、47、5248(1976)等が知られている。
【0004】上記MIM型の例としては、C. A. Me
ad、”The tunnel−emission a
mplifier、J. Appl. Phys. 、32、
646(1961)等が知られている。
ad、”The tunnel−emission a
mplifier、J. Appl. Phys. 、32、
646(1961)等が知られている。
【0005】また上記表面伝導型電子放出素子の例とし
ては、M. I. Elinson、Radio Eng.
Electron Pys. 、10、(1965)等
がある。
ては、M. I. Elinson、Radio Eng.
Electron Pys. 、10、(1965)等
がある。
【0006】上記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。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリン
ソン(M.I.Elinson)等によるSnO2 薄膜
を用いたもの、Au薄膜によるもの[G. Dittme
r:”Thin Solid Films”、9、31
7(1972)]、In2 O3 /SnO2 薄膜によるも
の[M. Hartwell and C. G. Fons
tad:”IEEE Trans. ED Conf.
”、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(19
83)]等が報告されている。
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。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリン
ソン(M.I.Elinson)等によるSnO2 薄膜
を用いたもの、Au薄膜によるもの[G. Dittme
r:”Thin Solid Films”、9、31
7(1972)]、In2 O3 /SnO2 薄膜によるも
の[M. Hartwell and C. G. Fons
tad:”IEEE Trans. ED Conf.
”、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(19
83)]等が報告されている。
【0007】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(M.Ha
rtwell)の素子構成を図11に示す。
な素子構成として、前述のM.ハートウェル(M.Ha
rtwell)の素子構成を図11に示す。
【0008】図11において、111は基板であり、ま
た114は導電性膜で、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、後述の通電フ
ォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部115
が形成される。尚、図11中の素子電極間隔Lは0. 5
〜1. 0mm、W’は0. 1mmで設定されている。ま
た、電子放出部115の位置及び形状については不明で
あるので、模式図として表した。
た114は導電性膜で、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、後述の通電フ
ォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部115
が形成される。尚、図11中の素子電極間隔Lは0. 5
〜1. 0mm、W’は0. 1mmで設定されている。ま
た、電子放出部115の位置及び形状については不明で
あるので、模式図として表した。
【0009】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、前述したように電子放出を行う前に導電性膜
114を予め通電フォーミングと呼ばれる通電処理によ
って電子放出部115を形成するのが一般的であった。
おいては、前述したように電子放出を行う前に導電性膜
114を予め通電フォーミングと呼ばれる通電処理によ
って電子放出部115を形成するのが一般的であった。
【0010】即ち、この通電フォーミングとは前記導電
性膜114の両端に直流電圧あるいは非常にゆっくりと
した昇電圧、例えば1V/ 分程度を印加通電し、導電性
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115を形成することで
ある。尚、例えば電子放出部115は、導電性膜114
の一部に発生した亀裂を有し、その亀裂付近から電子放
出が行われる。前記通電フォーミング処理をした表面伝
導型電子放出素子は、上記導電性膜114に電圧を印加
し、該素子に電流を流すことにより、上記電子放出部1
15より電子を放出せしめるものである。
性膜114の両端に直流電圧あるいは非常にゆっくりと
した昇電圧、例えば1V/ 分程度を印加通電し、導電性
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115を形成することで
ある。尚、例えば電子放出部115は、導電性膜114
の一部に発生した亀裂を有し、その亀裂付近から電子放
出が行われる。前記通電フォーミング処理をした表面伝
導型電子放出素子は、上記導電性膜114に電圧を印加
し、該素子に電流を流すことにより、上記電子放出部1
15より電子を放出せしめるものである。
【0011】以上述べた電子放出素子の中でも、特に、
表面伝導型電子放出素子は、その構造が単純であり、し
かも、その製造が容易であること等から、大面積にわた
り、多数の該素子を配列形成出来るという利点を有す
る。そこで、このような利点を生かせるようないろいろ
な応用が研究されている。例えば、荷電ビーム源、自発
光型の表示装置等が挙げられる。
表面伝導型電子放出素子は、その構造が単純であり、し
かも、その製造が容易であること等から、大面積にわた
り、多数の該素子を配列形成出来るという利点を有す
る。そこで、このような利点を生かせるようないろいろ
な応用が研究されている。例えば、荷電ビーム源、自発
光型の表示装置等が挙げられる。
【0012】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、個々の該素子の両端を配線(これを共通配線とも呼
ぶ)でそれぞれ結線した行を、多数行配列した電子源が
挙げられる(例えば、特開昭64−31332号公報、
特開平1−283749号公報、特開平1−25755
2号公報等)。
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、個々の該素子の両端を配線(これを共通配線とも呼
ぶ)でそれぞれ結線した行を、多数行配列した電子源が
挙げられる(例えば、特開昭64−31332号公報、
特開平1−283749号公報、特開平1−25755
2号公報等)。
【0013】自発光型の表示装置の例としては、表面伝
導型電子放出素子を多数配置した電子源と、該電子源よ
り放出される電子によって可視光を発光せしめる蛍光体
とを組み合わせた表示装置である画像形成装置が挙げら
れる(米国特許5066883号公報等)。
導型電子放出素子を多数配置した電子源と、該電子源よ
り放出される電子によって可視光を発光せしめる蛍光体
とを組み合わせた表示装置である画像形成装置が挙げら
れる(米国特許5066883号公報等)。
【0014】特に、表示装置等の画像形成装置において
は、近年、液晶を用いた平板型表示装置が、CRTに替
わって普及してきたが、この液晶を用いた平板型表示装
置は、自発光型でないために、バックライトを持たなけ
ればならない等の問題点があり、上述の例のような電子
放出素子を用いた自発光型の表示装置の開発が望まれて
きた。
は、近年、液晶を用いた平板型表示装置が、CRTに替
わって普及してきたが、この液晶を用いた平板型表示装
置は、自発光型でないために、バックライトを持たなけ
ればならない等の問題点があり、上述の例のような電子
放出素子を用いた自発光型の表示装置の開発が望まれて
きた。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べた表示装置においては、以下のような問題を有してい
た。
べた表示装置においては、以下のような問題を有してい
た。
【0016】図9、図10に示すのは、外囲器内に支持
部材を配置した表示装置の例である。ここで、101は
リヤプレート、111は外枠、109はフェースプレー
トであり、これらにより外囲器を形成して、外囲器内を
真空に保持する。
部材を配置した表示装置の例である。ここで、101は
リヤプレート、111は外枠、109はフェースプレー
トであり、これらにより外囲器を形成して、外囲器内を
真空に保持する。
【0017】また、103a及び103bは電極、10
4は電子放出部であり、これらにより電子放出素子10
5が形成されている。
4は電子放出部であり、これらにより電子放出素子10
5が形成されている。
【0018】また、102a(走査電極)、102b
(情報信号電極)は配線電極であり、それぞれ電極10
3a及び103bに接続されている。
(情報信号電極)は配線電極であり、それぞれ電極10
3a及び103bに接続されている。
【0019】また、106はガラス基板、107は透明
電極、108は蛍光体(画像形成部材)であり、これら
によりフェースプレート109が形成されている。
電極、108は蛍光体(画像形成部材)であり、これら
によりフェースプレート109が形成されている。
【0020】また、112は蛍光体の輝点であり、11
0は、主としてリヤプレート101及びフェースプレー
ト109にかかる大気圧を外囲器内部より支持するため
の支持部材である。
0は、主としてリヤプレート101及びフェースプレー
ト109にかかる大気圧を外囲器内部より支持するため
の支持部材である。
【0021】以上のような表示装置は、XYマトリクス
状に配置された走査電極102a及び情報信号電極10
2bに所定の信号電圧を印加することにより、情報信号
に応じた電子線を画像形成部材である蛍光体108に衝
突させ、画像が形成される画像形成装置である。
状に配置された走査電極102a及び情報信号電極10
2bに所定の信号電圧を印加することにより、情報信号
に応じた電子線を画像形成部材である蛍光体108に衝
突させ、画像が形成される画像形成装置である。
【0022】ここで、上述のような画像形成装置におい
て、支持部材110が特に絶縁性部材にて形成されてい
る場合、該装置の駆動により、該支持部材110に不測
の電子線やイオンが衝突することで、該支持部材表面が
帯電してしまい、この支持部材の帯電により、(1)電
子線の軌道が曲げられ、画素内の所望の蛍光体への電子
線照射量が変化し、輝度ムラ及び色ムラを生じる。更
に、帯電量が多い場合には、電子線が所望の蛍光体に衝
突せず、これと隣接する蛍光体への不測の照射を招きク
ロストークを生じてしまう。(2)支持部材の帯電量が
時間とともに変化するため、電子線の軌道が時間ととも
に変化し、輝度の経時的揺らぎを生じる。(3)帯電し
た支持部材から放電が発生し、この放電により電子放出
素子がダメージを受けたり、該支持部材の電気的絶縁性
を低下させる。
て、支持部材110が特に絶縁性部材にて形成されてい
る場合、該装置の駆動により、該支持部材110に不測
の電子線やイオンが衝突することで、該支持部材表面が
帯電してしまい、この支持部材の帯電により、(1)電
子線の軌道が曲げられ、画素内の所望の蛍光体への電子
線照射量が変化し、輝度ムラ及び色ムラを生じる。更
に、帯電量が多い場合には、電子線が所望の蛍光体に衝
突せず、これと隣接する蛍光体への不測の照射を招きク
ロストークを生じてしまう。(2)支持部材の帯電量が
時間とともに変化するため、電子線の軌道が時間ととも
に変化し、輝度の経時的揺らぎを生じる。(3)帯電し
た支持部材から放電が発生し、この放電により電子放出
素子がダメージを受けたり、該支持部材の電気的絶縁性
を低下させる。
【0023】一方、上述のような支持部材の帯電を防止
する方法としては、支持部材に導電性を付与し、更に、
その支持部材表面を特定電位とする方法がある(例え
ば、特開平4−212435号公報)。
する方法としては、支持部材に導電性を付与し、更に、
その支持部材表面を特定電位とする方法がある(例え
ば、特開平4−212435号公報)。
【0024】しかしながら、支持部材が特に、図9のよ
うな板状部材であり、支持強度は高いものの外囲器内の
真空排気の妨げとなる形状を有する場合には、排気にか
かる時間が長くなり排気効率が悪い。充分な排気ができ
ないと表示画像劣化をも招くという問題をも更に内在す
るものであった。
うな板状部材であり、支持強度は高いものの外囲器内の
真空排気の妨げとなる形状を有する場合には、排気にか
かる時間が長くなり排気効率が悪い。充分な排気ができ
ないと表示画像劣化をも招くという問題をも更に内在す
るものであった。
【0025】本発明は、以上述べた通り、大気圧に対し
て充分強固な支持構造を有し、輝度ムラ、色ムラ、更に
はクロストーク等の画像劣化を防止し、しかも、排気効
率の高い画像形成装置を提供することを目的とする。
て充分強固な支持構造を有し、輝度ムラ、色ムラ、更に
はクロストーク等の画像劣化を防止し、しかも、排気効
率の高い画像形成装置を提供することを目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、外囲器内に、電子放出素子と、該電子放出素子か
ら放出される電子線の照射により画像を形成する画像形
成部材と、該外囲器を支持する支持部材とを有する画像
形成装置において、該支持部材が、導電性を有し、且
つ、穴が設けられていることを特徴とする画像形成装置
である。
明は、外囲器内に、電子放出素子と、該電子放出素子か
ら放出される電子線の照射により画像を形成する画像形
成部材と、該外囲器を支持する支持部材とを有する画像
形成装置において、該支持部材が、導電性を有し、且
つ、穴が設けられていることを特徴とする画像形成装置
である。
【0027】更に、本発明において好ましくは、前記支
持部材の電位を規定するために、該支持部材に所定の電
圧を印加する等の電位規定手段を有するものである。
持部材の電位を規定するために、該支持部材に所定の電
圧を印加する等の電位規定手段を有するものである。
【0028】更に、本発明において好ましくは、前記支
持部材に所定の電圧を印加するために、該支持部材に特
定電位を印加するための外部電源が接続される、あるい
は、該支持部材は素子電極と電気的に接続して配置され
る。
持部材に所定の電圧を印加するために、該支持部材に特
定電位を印加するための外部電源が接続される、あるい
は、該支持部材は素子電極と電気的に接続して配置され
る。
【0029】更に本発明において好ましくは、前記支持
部材に設けられる穴は、外囲器の支持方向にその長軸を
有する楕円形状とされる。
部材に設けられる穴は、外囲器の支持方向にその長軸を
有する楕円形状とされる。
【0030】以上の本発明の構成を採ることにより、大
気圧に対して充分強固な支持構造を有し、輝度ムラ、色
ムラ、更にはクロストーク等の画像劣化を防止しできる
ばかりか、排気効率、排気度の高い画像形成装置を提供
することができる。
気圧に対して充分強固な支持構造を有し、輝度ムラ、色
ムラ、更にはクロストーク等の画像劣化を防止しできる
ばかりか、排気効率、排気度の高い画像形成装置を提供
することができる。
【0031】更に、上述の本発明において、特に好まし
く用いられる電子放出素子は、基本的には、以下に述べ
るような構成を有し、平面型表面伝導型電子放出素子と
垂直型表面伝導型電子放出素子の二つに大別される。
く用いられる電子放出素子は、基本的には、以下に述べ
るような構成を有し、平面型表面伝導型電子放出素子と
垂直型表面伝導型電子放出素子の二つに大別される。
【0032】前述した通り、電子放出素子の中でも、特
に、上記表面伝導型電子放出素子は、その構造が単純で
あり、しかも、その製造が容易であること等から、大面
積にわたり、多数の該素子を配列形成出来るという利点
を有し、とりわけ、表示装置等の画像形成装置は、この
ような利点を充分生かせる態様である。
に、上記表面伝導型電子放出素子は、その構造が単純で
あり、しかも、その製造が容易であること等から、大面
積にわたり、多数の該素子を配列形成出来るという利点
を有し、とりわけ、表示装置等の画像形成装置は、この
ような利点を充分生かせる態様である。
【0033】まず、平面型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。
いて説明する。
【0034】図1の(a)及び(b)はそれぞれ、平面
型表面伝導型電子放出素子の基本構成を示す模式的平面
図及び断面図である。図1において、1は基板、2及び
3は素子電極、4は導電性膜、5は電子放出部を示す。
型表面伝導型電子放出素子の基本構成を示す模式的平面
図及び断面図である。図1において、1は基板、2及び
3は素子電極、4は導電性膜、5は電子放出部を示す。
【0035】基板1としては、石英ガラス、Na等の不
純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青板ガラ
スにスパッタ法等により形成したSiO2 を積層したガ
ラス基板等及びアルミナ等のセラミックス等が挙げられ
る。
純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青板ガラ
スにスパッタ法等により形成したSiO2 を積層したガ
ラス基板等及びアルミナ等のセラミックス等が挙げられ
る。
【0036】対向する素子電極2、3の材料としては、
一般的な導体材料が用いられ、例えば、Ni、Cr、A
u、Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、Pd等の金
属、或は合金、及びPd、Ag、Au、RuO2 、Pd
- Ag等の金属或は金属酸化物、ガラス等から構成され
る印刷導体、In2 O3 −SnO2 等の透明導電体及び
ポリシリコン等の半導体導体材料等から適宜選択され
る。
一般的な導体材料が用いられ、例えば、Ni、Cr、A
u、Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、Pd等の金
属、或は合金、及びPd、Ag、Au、RuO2 、Pd
- Ag等の金属或は金属酸化物、ガラス等から構成され
る印刷導体、In2 O3 −SnO2 等の透明導電体及び
ポリシリコン等の半導体導体材料等から適宜選択され
る。
【0037】素子電極間隔L、素子電極長さW、導電性
膜4の形状等は、かかる電子放出素子の応用形態等によ
り適宜設計されるが、素子電極間隔Lは、好ましくは、
数百オングストロームより数百マイクロメートルであ
り、より好ましくは、素子電極間に印加する電圧と電子
放出し得る電界強度等により、数マイクロメートルより
数十マイクロメートルである。
膜4の形状等は、かかる電子放出素子の応用形態等によ
り適宜設計されるが、素子電極間隔Lは、好ましくは、
数百オングストロームより数百マイクロメートルであ
り、より好ましくは、素子電極間に印加する電圧と電子
放出し得る電界強度等により、数マイクロメートルより
数十マイクロメートルである。
【0038】尚、導電性膜4と素子電極2、3の積層順
序は、図1に示される態様に限られず、基板1上に、導
電性膜4、対向する素子電極2、3の順に積層構成して
も良い。
序は、図1に示される態様に限られず、基板1上に、導
電性膜4、対向する素子電極2、3の順に積層構成して
も良い。
【0039】導電性膜4は、良好な電子放出特性を得る
ためには、微粒子で構成された微粒子膜が特に好まし
く、その膜厚は、素子電極2、3へのステップカバレー
ジ、素子電極2、3間の抵抗値、及び前述した通電フォ
ーミング条件等によって適宜設定され、好ましくは、数
オングストロームより数千オングストロームで、特に好
ましくは、10オングストローム〜500オングストロ
ームであって、その抵抗値は、103 〜107 オーム/
□のシート抵抗値である。
ためには、微粒子で構成された微粒子膜が特に好まし
く、その膜厚は、素子電極2、3へのステップカバレー
ジ、素子電極2、3間の抵抗値、及び前述した通電フォ
ーミング条件等によって適宜設定され、好ましくは、数
オングストロームより数千オングストロームで、特に好
ましくは、10オングストローム〜500オングストロ
ームであって、その抵抗値は、103 〜107 オーム/
□のシート抵抗値である。
【0040】また、導電性膜4を構成する材料は、P
d、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、F
e、Zn、Sn、Ta、W、Pb等の金属、PdO、S
nO2 、In2 O3 、PbO、Sb2 O3 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、カーボン等が挙げられ
る。
d、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、F
e、Zn、Sn、Ta、W、Pb等の金属、PdO、S
nO2 、In2 O3 、PbO、Sb2 O3 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、カーボン等が挙げられ
る。
【0041】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、あるいは重なり合った状態(島状も含む)の膜を
指しており、微粒子の粒径は、数オングストロームより
数千オングストローム、好ましくは、10オングストロ
ーム〜200オングストロームである。
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
指しており、微粒子の粒径は、数オングストロームより
数千オングストローム、好ましくは、10オングストロ
ーム〜200オングストロームである。
【0042】電子放出部5は、例えば、導電性膜4の一
部に形成された高抵抗の亀裂であり、導電性膜4の膜
厚、膜質、材料及び前述した通電フォーミング等の製法
に依存して形成される。また、数オングストロームより
数百オングストロームの粒径の導電性微粒子を有するこ
ともある。この導電性微粒子は、導電性膜4を構成する
材料の元素の一部、あるいは該元素の全てを含むもので
ある。また、電子放出部5及びその近傍の導電性膜4に
は、炭素及び炭素化合物を有することもある。
部に形成された高抵抗の亀裂であり、導電性膜4の膜
厚、膜質、材料及び前述した通電フォーミング等の製法
に依存して形成される。また、数オングストロームより
数百オングストロームの粒径の導電性微粒子を有するこ
ともある。この導電性微粒子は、導電性膜4を構成する
材料の元素の一部、あるいは該元素の全てを含むもので
ある。また、電子放出部5及びその近傍の導電性膜4に
は、炭素及び炭素化合物を有することもある。
【0043】次に、前記垂直型表面伝導型電子放出素子
について説明する。
について説明する。
【0044】図2は、垂直型表面伝導型電子放出素子の
基本的な構成を示す模式的断面図であり、図1と同一の
符号を付した部材は、図1のものと同様である。
基本的な構成を示す模式的断面図であり、図1と同一の
符号を付した部材は、図1のものと同様である。
【0045】基板1、素子電極2及び3、導電性膜4、
電子放出部5は、前述した平面型表面伝導型電子放出素
子と同様の材料にて構成されたものであるが、段差形成
部21は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法などで形成
されたSiO2 などの絶縁性材料で構成され、段差形成
部21の膜厚が、先に述べた平面型表面伝導型電子放出
素子の素子電極間隔Lに対応し、数百オングストローム
から数十マイクロメートルであり、該段差形成部の製
法、及び素子電極間に印加する電圧と電子放出し得る電
界強度により適宜設定されるが、好ましくは、数百オン
グストロームから数マイクロメートルとされる。
電子放出部5は、前述した平面型表面伝導型電子放出素
子と同様の材料にて構成されたものであるが、段差形成
部21は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法などで形成
されたSiO2 などの絶縁性材料で構成され、段差形成
部21の膜厚が、先に述べた平面型表面伝導型電子放出
素子の素子電極間隔Lに対応し、数百オングストローム
から数十マイクロメートルであり、該段差形成部の製
法、及び素子電極間に印加する電圧と電子放出し得る電
界強度により適宜設定されるが、好ましくは、数百オン
グストロームから数マイクロメートルとされる。
【0046】導電性膜4は、素子電極2及び3と段差形
成部21の作成後に形成されるために、素子電極2及び
3の上に積層される。なお、電子放出部5は、図2にお
いては、段差形成部21に直線状に示されているが、作
成条件及び前述の通電フォーミング条件などに依存し
て、その形状及び位置共にこれに限るものではない。
成部21の作成後に形成されるために、素子電極2及び
3の上に積層される。なお、電子放出部5は、図2にお
いては、段差形成部21に直線状に示されているが、作
成条件及び前述の通電フォーミング条件などに依存し
て、その形状及び位置共にこれに限るものではない。
【0047】以上のような表面伝導型電子放出素子は、
1)ある値以上の素子電圧(閾値電圧)を印加すると急
激に放出電流が増加し、一方、閾値電圧以下では放出電
流はほとんど検出されない。即ち、放出電流に対する明
確な閾値電圧を持った非線形素子である。2)放出電流
が素子電圧に対して単調増加依存するため、放出電流は
素子電圧で制御できる。3)アノード電極(電子線が照
射される部材)に捕捉される放出電荷は、素子電圧を印
加する時間に依存するので、アノード電極に捕捉される
電荷量は、素子電圧を印加する時間により制御できる。
等の特徴的性質を有するので、入力信号に応じて、電子
放出特性が、複数の電子放出素子を配置した電子源及び
画像形成装置等においても容易に制御できることとな
り、多方面への応用ができる。
1)ある値以上の素子電圧(閾値電圧)を印加すると急
激に放出電流が増加し、一方、閾値電圧以下では放出電
流はほとんど検出されない。即ち、放出電流に対する明
確な閾値電圧を持った非線形素子である。2)放出電流
が素子電圧に対して単調増加依存するため、放出電流は
素子電圧で制御できる。3)アノード電極(電子線が照
射される部材)に捕捉される放出電荷は、素子電圧を印
加する時間に依存するので、アノード電極に捕捉される
電荷量は、素子電圧を印加する時間により制御できる。
等の特徴的性質を有するので、入力信号に応じて、電子
放出特性が、複数の電子放出素子を配置した電子源及び
画像形成装置等においても容易に制御できることとな
り、多方面への応用ができる。
【0048】また、上記表面伝導型電子放出素子の動作
駆動は、高真空度、例えば10-6torr以上の真空度
の雰囲気下にて行われることが好ましい。
駆動は、高真空度、例えば10-6torr以上の真空度
の雰囲気下にて行われることが好ましい。
【0049】
【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体
的に説明する。
的に説明する。
【0050】(実施例1)図3及び図4に本発明の第一
の実施例に係る画像形成装置を示す。尚、図3は画像形
成装置の概略斜視図、図4は図3のA−A’断面図であ
る。
の実施例に係る画像形成装置を示す。尚、図3は画像形
成装置の概略斜視図、図4は図3のA−A’断面図であ
る。
【0051】図中、31はリヤプレート、41は外枠、
39はフェースプレートであり、これらにより外囲器を
形成している。
39はフェースプレートであり、これらにより外囲器を
形成している。
【0052】また、34は電子放出部、33a及び33
bは該電子放出部に電圧を印加するための電極であり、
これらにより電子放出素子35を形成している。尚、本
実施例におけるこの電子放出素子は、前述した平面型の
表面伝導型電子放出素子である。
bは該電子放出部に電圧を印加するための電極であり、
これらにより電子放出素子35を形成している。尚、本
実施例におけるこの電子放出素子は、前述した平面型の
表面伝導型電子放出素子である。
【0053】また、32a及び32bは配線電極であ
り、特に、32aは走査電極、32bは情報信号電極と
して用いられ、それぞれ前記電極33a及び33bに電
気的に接続されている。尚、不図示ではあるが、これら
の配線電極32a及び32bはその交点において、配線
電極間を電気的絶縁する層間絶縁部材が設けられてい
る。また、本発明においては、前記電極33a及び33
b、前記配線電極32a及び32bを素子電極と総称す
る。
り、特に、32aは走査電極、32bは情報信号電極と
して用いられ、それぞれ前記電極33a及び33bに電
気的に接続されている。尚、不図示ではあるが、これら
の配線電極32a及び32bはその交点において、配線
電極間を電気的絶縁する層間絶縁部材が設けられてい
る。また、本発明においては、前記電極33a及び33
b、前記配線電極32a及び32bを素子電極と総称す
る。
【0054】また、36はガラス基板、38は蛍光体
(画像形成部材)、37は該蛍光体に電圧を印加するた
めの透明電極であり、これらにより前記フェースプレー
ト39を形成している。
(画像形成部材)、37は該蛍光体に電圧を印加するた
めの透明電極であり、これらにより前記フェースプレー
ト39を形成している。
【0055】また、40は外囲器にかかる大気圧を支持
するための支持部材であり、ガラスなどの絶縁性部材4
0aの表面に金属などの導電性膜40bが形成されてい
る。また、43は該導電性支持部材40に所定の電位を
与えるための電源である。
するための支持部材であり、ガラスなどの絶縁性部材4
0aの表面に金属などの導電性膜40bが形成されてい
る。また、43は該導電性支持部材40に所定の電位を
与えるための電源である。
【0056】同図に示すように、電子放出素子35と画
像形成部材である蛍光体38は、外囲器内の相対向する
基体(リヤプレート31とガラス基板36)上に配置さ
れており、また、導電性支持部材40は、リヤプレート
31とフェースプレート39にかかる大気圧を支持し得
るように、該両基体間に配置されている。但し、図4に
示すように、該導電性支持部材40は、リヤプレート側
においては、電子放出素子35間のリヤプレート31上
に配置されており、フェースプレート側においては、蛍
光体38及び透明電極37とは電気的に非接触な状態で
配置されており、電源43より印加される電位によって
該導電性支持部材40の電位は規定されている。
像形成部材である蛍光体38は、外囲器内の相対向する
基体(リヤプレート31とガラス基板36)上に配置さ
れており、また、導電性支持部材40は、リヤプレート
31とフェースプレート39にかかる大気圧を支持し得
るように、該両基体間に配置されている。但し、図4に
示すように、該導電性支持部材40は、リヤプレート側
においては、電子放出素子35間のリヤプレート31上
に配置されており、フェースプレート側においては、蛍
光体38及び透明電極37とは電気的に非接触な状態で
配置されており、電源43より印加される電位によって
該導電性支持部材40の電位は規定されている。
【0057】更に、該導電性支持部材40には、複数の
穴44が設けられている。この穴は外囲器内を真空に排
気する際、排気効率を良くするためのものであり、穴の
無い場合と比較して排気に要する時間は格段に短くな
る。また、穴の形状は、本実施例においては円形である
が、これに限らず、四角形や六角形などの他の形状でも
良く、この形状や大きさ、設ける位置、穴の数などは、
充分な耐大気圧支持機能が得られる範囲で適宜設定され
る。
穴44が設けられている。この穴は外囲器内を真空に排
気する際、排気効率を良くするためのものであり、穴の
無い場合と比較して排気に要する時間は格段に短くな
る。また、穴の形状は、本実施例においては円形である
が、これに限らず、四角形や六角形などの他の形状でも
良く、この形状や大きさ、設ける位置、穴の数などは、
充分な耐大気圧支持機能が得られる範囲で適宜設定され
る。
【0058】また、以上の導電性支持部材の作成は、例
えば、板状の感光性ガラスをエッチングすることで不要
部分(穴の部分)を除去、あるいは、板状の青板ガラス
などをRIE(反応性イオンエッチング)やRIBE
(反応性イオンビームエッチング)で不要部分を除去す
るなどの方法にて穴を形成した絶縁性部材に、真空蒸着
法などによって、金属などの導電性膜を部分的に被覆す
ることにより作成するか、あるいは、板状の金属をプレ
ス加工や放電加工、切除などで不要部分(穴の部分)を
除去し、次に必要部分に絶縁性部材を被覆することによ
り作成する。
えば、板状の感光性ガラスをエッチングすることで不要
部分(穴の部分)を除去、あるいは、板状の青板ガラス
などをRIE(反応性イオンエッチング)やRIBE
(反応性イオンビームエッチング)で不要部分を除去す
るなどの方法にて穴を形成した絶縁性部材に、真空蒸着
法などによって、金属などの導電性膜を部分的に被覆す
ることにより作成するか、あるいは、板状の金属をプレ
ス加工や放電加工、切除などで不要部分(穴の部分)を
除去し、次に必要部分に絶縁性部材を被覆することによ
り作成する。
【0059】以上の本実施例の画像形成装置によれば、
輝度ムラ、経時的な輝度の変化を防止でき、極めて安定
した発光画像が形成できる。しかも、該装置の駆動中
に、電子放出素子に致命的なダメージを与えるような放
電を防止でき、長寿命の画像表示が可能である。
輝度ムラ、経時的な輝度の変化を防止でき、極めて安定
した発光画像が形成できる。しかも、該装置の駆動中
に、電子放出素子に致命的なダメージを与えるような放
電を防止でき、長寿命の画像表示が可能である。
【0060】(実施例2)図5及び図6に本発明の第二
の実施例に係る画像形成装置を示す。尚、図5は画像形
成装置の概略斜視図、図6は図5のA−A’断面図であ
る。
の実施例に係る画像形成装置を示す。尚、図5は画像形
成装置の概略斜視図、図6は図5のA−A’断面図であ
る。
【0061】本実施例では、導電性支持部材40が、配
線電極32a上に配置されて電気的に配線電極32aに
接続され、その表面は、配線電極32aと同電位となる
ようにしてある以外、実施例1と同様である。尚、図6
において、45は、両配線電極32a及び32bを電気
的に絶縁するための層間絶縁部材である。
線電極32a上に配置されて電気的に配線電極32aに
接続され、その表面は、配線電極32aと同電位となる
ようにしてある以外、実施例1と同様である。尚、図6
において、45は、両配線電極32a及び32bを電気
的に絶縁するための層間絶縁部材である。
【0062】本実施例においも、実施例1と同様な効果
が確認され、輝度ムラ、経時的な輝度の変化を防止で
き、極めて安定した発光画像が形成できる。しかも、該
装置の駆動中に、電子放出素子に致命的なダメージを与
えるような放電を防止でき、長寿命の画像表示が可能で
ある。また、外囲器内の排気は、穴44を設けない導電
性支持部材を用いた場合と比較して、その排気に要する
時間は格段に短くなる。
が確認され、輝度ムラ、経時的な輝度の変化を防止で
き、極めて安定した発光画像が形成できる。しかも、該
装置の駆動中に、電子放出素子に致命的なダメージを与
えるような放電を防止でき、長寿命の画像表示が可能で
ある。また、外囲器内の排気は、穴44を設けない導電
性支持部材を用いた場合と比較して、その排気に要する
時間は格段に短くなる。
【0063】(実施例3)図7及び図8に本発明の第三
の実施例に係る画像形成装置を示す。尚、図7は画像形
成装置の概略斜視図、図8は導電性支持部材40を図7
の矢印方向から見た平面図である。
の実施例に係る画像形成装置を示す。尚、図7は画像形
成装置の概略斜視図、図8は導電性支持部材40を図7
の矢印方向から見た平面図である。
【0064】本実施例では、導電性支持部材40に設け
られる穴54の形状を縦長の楕円、即ち、支持方向(リ
ヤプレート31及びフェースプレート39に対して垂直
方向)にその長軸を有する楕円とした以外は実施例1と
同様である。
られる穴54の形状を縦長の楕円、即ち、支持方向(リ
ヤプレート31及びフェースプレート39に対して垂直
方向)にその長軸を有する楕円とした以外は実施例1と
同様である。
【0065】本実施例においも、実施例1と同様な効果
が確認され、輝度ムラ、経時的な輝度の変化を防止で
き、極めて安定した発光画像が形成できる。しかも、該
装置の駆動中に、電子放出素子に致命的なダメージを与
えるような放電を防止でき、長寿命の画像表示が可能で
ある。また、外囲器内の排気は、穴54を設けない導電
性支持部材を用いた場合と比較して、その排気に要する
時間は格段に短くなる。更には、本実施例においては、
穴54が真円である場合に比較して、支持方向の強度が
向上するという効果をも奏する。
が確認され、輝度ムラ、経時的な輝度の変化を防止で
き、極めて安定した発光画像が形成できる。しかも、該
装置の駆動中に、電子放出素子に致命的なダメージを与
えるような放電を防止でき、長寿命の画像表示が可能で
ある。また、外囲器内の排気は、穴54を設けない導電
性支持部材を用いた場合と比較して、その排気に要する
時間は格段に短くなる。更には、本実施例においては、
穴54が真円である場合に比較して、支持方向の強度が
向上するという効果をも奏する。
【0066】尚、本実施例においては、導電性支持部材
40の電位を規定する手段として、電源43による電圧
印加手段を用いているが、実施例2にて述べたように、
素子電極(配線電極32a)に電気的に接続し、該導電
性支持部材と素子電極とを同電位とすることによるもの
であっても良い。
40の電位を規定する手段として、電源43による電圧
印加手段を用いているが、実施例2にて述べたように、
素子電極(配線電極32a)に電気的に接続し、該導電
性支持部材と素子電極とを同電位とすることによるもの
であっても良い。
【0067】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、大気圧に対
して充分強固な支持構造を有し、輝度ムラ、色ムラ、更
にはクロストーク等の画像劣化を防止しできるばかり
か、排気効率、排気度の高い画像形成装置を提供するこ
とができる。
して充分強固な支持構造を有し、輝度ムラ、色ムラ、更
にはクロストーク等の画像劣化を防止しできるばかり
か、排気効率、排気度の高い画像形成装置を提供するこ
とができる。
【図1】本発明において、好ましく用いられる表面伝導
型電子放出素子の基本的な構成を示す模式的平面図
(a)、断面図(b)。
型電子放出素子の基本的な構成を示す模式的平面図
(a)、断面図(b)。
【図2】本発明において、好ましく用いられる表面伝導
型電子放出素子の別の態様を示す模式的断面図。
型電子放出素子の別の態様を示す模式的断面図。
【図3】本発明の実施例1の画像形成装置を示す斜視
図。
図。
【図4】図3の画像形成装置のA−A’断面図。
【図5】本発明の実施例2の画像形成装置を示す斜視
図。
図。
【図6】図5の画像形成装置のA−A’断面図。
【図7】本発明の実施例3の画像形成装置を示す斜視
図。
図。
【図8】図7の矢印方向から見た支持部材の平面図。
【図9】装置内に支持部材を設けた画像形成装置の例を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図10】図9の画像形成装置のA−A’断面図。
【図11】従来の表面伝導型電子放出素子の模式的平面
図。
図。
1,111 基板 2,3 素子電極 4,114 導電性膜 5,34,104,113 電子放出部 21 段差形成部材 31,101 リヤプレート 32a,32b,102a,102b 配線電極 33a,33b,103a,103b 電極 35,105 電子放出素子 36,106 ガラス基板 37,107 透明電極 38,108 蛍光体 39,109 フェースプレート 40,110 支持部材 40a 絶縁性部材 40b 導電性膜 41,111 外枠 42,112 輝点 43 外部電源 44,54 穴
Claims (7)
- 【請求項1】 外囲器内に、電子放出素子と、該電子放
出素子から放出される電子線の照射により画像を形成す
る画像形成部材と、該外囲器を支持する支持部材とを有
する画像形成装置において、該支持部材が、導電性を有
し、且つ、穴が設けられていることを特徴とする画像形
成装置。 - 【請求項2】 更に、前記支持部材の電位を規定する電
位規定手段を有する請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記電位規定手段が、前記支持部材に電
圧を印加する電圧印加手段である請求項2に記載の画像
形成装置。 - 【請求項4】 前記電圧印加手段が、外部電源である請
求項3に記載の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記電圧印加手段が、素子電極である請
求項3に記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記穴が、前記外囲器の支持方向にその
長軸を有する楕円形状である請求項1に記載の画像形成
装置。 - 【請求項7】 前記電子放出素子が、表面伝導型電子放
出素子である請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14166494A JPH087794A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14166494A JPH087794A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087794A true JPH087794A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15297312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14166494A Withdrawn JPH087794A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087794A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6512329B1 (en) | 1997-03-31 | 2003-01-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having spacers joined with a soft member and method of manufacturing the same |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP14166494A patent/JPH087794A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6512329B1 (en) | 1997-03-31 | 2003-01-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having spacers joined with a soft member and method of manufacturing the same |
| US6700321B2 (en) | 1997-03-31 | 2004-03-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus and method of manufacturing the same |
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