WO2000014764A1

WO2000014764A1 - Electron beam device, method for producing charging-suppressing member used in the electron beam device, and image forming device

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Publication number: WO2000014764A1
Application number: PCT/JP1999/004872
Authority: WO
Inventors: Yoko Kosaka; Masahiro Fushimi; Hideaki Mitsutake
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2000-03-16
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Description

明細書電子線装置及び該電子線装置で用いる帯電抑制部材の製造方法と画像形成装置技術分野

本発明は電子線装置に関する。また特に、電子源と電子の被照射体の間の間隔を維持するスぺーサを備えた電子線装置及び該電子線装置で用いる帯電抑制部材の製造方法と画像形成装置に関する。背景技術

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。このうち熱陰極素子はブラウン管等に用いられているが、冷陰極素子では、たとえば表面伝導型電子放出素子や、電界放出型素子（以下 FE型と記す）や、金属 Z絶縁層 Z金属型放出素子（以下 M I M型と記す）、などが知られている。この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。この表面伝導型放出素子としては、エリンソン等による S n〇₂ 薄膜を用いたもの [M. I.Elinson, Radio Eng. Electron Phys.， 10， 1290, (1965)]、 An薄膜によるもの [G.D Mitter: "Thin Solid Films", 9,317(1972)]や、 I n ₂ Oノ S n〇₂ 薄膜によるもの [M.Hartwell And C. G. Fons tad: "IEEE Trans. ED Conf .", 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 (1 983)] 等が報告されている。

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 24に前述の M.Hartwellらによる素子の平面図を示す。同図において、 1は基板で、 2はスパッ夕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 2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 2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 3が形成される。

通電フォーミングは、前記導電性薄膜 2の両端に一定の直流電圧、もしくは、例えば 1 VZ分程度の非常にゆつくりとしたレー卜で昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄膜 2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 3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 2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 2に適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近の電子放出部 3において電子放出が行われる。

通電フォーミング処理の後、通電活性化処理として、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電子放出部 3に堆積させる。この通電活性化処理により、安定した電子放出の効果が発揮される。

また、 F E型の例は、たとえば、 W.P.Dyke&W. W.Dolan, "Field Emission", Advance in Electron Physics, 8, 89 (1956)や、あるいは、 C. A. Spindt, "Physical Properties of Thin - Film Field Emission cathodes with molybdenium Cones"， J. Appl.Phys.， 47, 5248 (1976)などが知られている。

FE型の素子構成の典型的な例として、図 2 5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、 4は基板で、 5は導電材料よりなるエミッ夕配線、 6はモリブデン等のエミッ夕コーン、 7は絶縁層、 8はゲート電極である。本電子放出素子は、エミッ夕コーン 6とゲート電極 8の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッ夕コーン 6の先端部より電界放出を起こさせ、上部に設けた高圧電極に向かって電子が放出される。

また、 FE型の他の素子構成として、図 2 5のような円錐型の積層構造以外に、基板上に基板平面とほぼ平行にエミッ夕とゲート電極を配置した例もある。

M I M型の例としては、たとえば、 A.Mead, "Operation of Tunnel-Emission Devices, J. Appl. Phys.， 32， 646 (1960などが知られている。 M I M型の素子構成の典型的な例を図 2 6に示す。同図は断面図であり、図において、 9は基板で、 1 0は金属よりなる下電極、 1 1は厚さ 1 00オングストロ一ム程度の薄い絶縁層、 1 2は厚さ 8 0〜30 0オングストロ一ム程度の金属よりなる上電極である。 M I M型においては、上電極 1 2と下電極 1 0の間に適宜の電圧を印加することにより、上電極 1 2の表面より電子放出を起こさせるものである。上述した各種冷陰極素子は、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一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。

冷陰極素子の応用については、画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビーム源等がある。

特に冷陰極素子を画像表示装置へ応用した例として、本出願人による US P 5, 066, 8 3 3ゃ特開平 2— 2 5 7 5 5 1号公報ゃ特開平 4— 28 1 37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、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て発光する画像表示装置がある。

また、 FE型を多数個ならベて画像表示装置に応用した例として、 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.Meyer:"Recent Development on Microchips Display at LET I" , Tech. Digest of 4th Int. Vacuum Micro Electronics Conf..Nagahama, pp.6〜9(1991)]。

また、 M I M型を多数個ならベて画像表示装置に応用した例は、本出願人による特開平 3— 55738号公報に開示されている。

中でも表面伝導型電子放出素子は、構造が単純で製造も容易であることから、大面積に多数の素子を形成しやすい利点がある。

表面伝導型電子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、液晶表示装置と比較すると、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。

平面型画像表示装置は上述した電子放出素子を平面基板に多数配置し、これと対向して電子により発光する蛍光体が配置される。電子放出素子は基板に二次元マトリクス状に配列され（マルチ電子源と呼ぶ）、各素子は行方向配線と列方向配線に接続される。画像表示方式の一例として、以下の単純マ卜リクス駆動がある。マトリクス中の任意の一行から電子を放出させるためには、行方向に選択電圧を印加し、これと同期して列配線に信号電圧を印加する。

選択された行の電子放出素子より放出した電子は蛍光体に向かって加速され、蛍光体を励起、発光させる。行方向に順次選択電圧を印加することにより画像が表示される。 ― 二次元マトリクス状に電子放出素子が形成された基板（リアプレート）と、蛍光体と加速電極が形成された基板（フェースプレート）間は真空に保たれる必要がある。リアプレートとフェースプレートには大気圧が加わるため、表示装置が大型化するに伴い、大気圧を支持する厚みの基板が必要となる。しかし、これは重量の増加を招くためリアプレー卜とフェースプレート間に支持部材（スぺーサ）を挿入することによりリアプレートとフェースプレート間隔を一定に保つとともに、リアプレートとフェースプレートの破損を防ぐ構造が取られる。

スぺーサは大気圧を支持するために十分な機械的強度が求められ、リアプレー卜とフェースプレート間を飛翔する電子の軌道に大きく影響してはならない。電子軌道に影響を与える原因はスぺ一ザの帯電である。スぺーサ帯電は電子源から放出した電子の一部あるいはフエ一スプレー卜で反射した二次電子がスぺーザに入射し、さらにスぺーザから二次電子が放出されることにより、あるいは電子の衝突により電離したイオンが表面に付着することによるものと考えられる。

スぺーザが正帯電するとスぺーサ近傍を飛翔する電子がスぺーザに引き寄せられるため、スぺーサ近傍で表示画像に歪みを生ずる。帯電の影響はリアプレートとフェースプレート間隔が大きくなるに従い顕著になる。

一般に帯電を抑制する手段として、帯電面に導電性を付与し、若干の電流を流すことで電荷を除去することが行なわれる。この概念をスぺーザに応用しスぺーサ表面を酸化スズで被覆する手法が特開昭 5 7 - 1 1 8 3 5 5号公報に開示されている。また、特開平 3— 4 9 1 3 5号公報には P d O系ガラス材で被覆する手法が開示されている。

また、画像表示装置として輝度が高いことは重要な要素である。フェースプレ —卜に形成されている蛍光体を効率よく発光させるためには、高い電圧で加速した電子を蛍光体に照射すればよく、十分な効率で発光させるためにはスぺーザの高さを 1〜 8mm程度として、加速電極電圧を 3 kV以上に、望ましくは 5 k V 以上に加速するとよい。したがって、リアプレートとフェースプレート間には数 k V以上の電圧が印加されていることになり、スぺーサ両端にもこれとほぼ同電位の電圧が印加される。スぺーザに使われる材料は加速電圧の印加において放電しないことが求められる。

沿面放電耐圧の向上手段として、二次電子放出率が小さい材料で表面を被覆すると効果的である。二次電子放出率が小さい材料で被覆した例として、酸化クロム（T. S.Sudarshan and J. D. Cross： IEEE Tran. EI-11 , 32 (1976)) >酸化銅（J.D. Cross and T.S.sudarshan:IEEE Tran. EI - 9146 (1974))が知られている。

また、スぺーサに関わる先行技術として、 US P 5， 59 8， 0 56, US P 5, 69 0, 5 3 0, US P 5, 56 1 , 340, US P 5, 8 1 1 , 9 1 9, EPA 1 7 2 54 1 8, が知られている。

上述したように、上記のスぺーザに係わる機能上の問題を解決するべく、鋭意開発を進めており、本願に係わる発明は、開発したスぺ一サを用いて好適な電子線装置を実現することを課題とする。特には、電子線装置において、電子源と電子の被照射体の間にたとえばスぺ一ザのごとき部材を有する際の、該第 1の部材での帯電を抑制することができる構成を実現することを課題とする。

また、電子源と電子の被照射体の間にたとえばスぺ一ザのごとき部材を有する際の、該第 1の部材の少なくとも表面近傍に望ましい導電性を与えることができる構成を実現することを課題とする。また特には、電子源より放出された電子を、電子源の電位に対して 3 kV以上の電位差となる電位により加速し、前記電子により蛍光体を発光させる画像表示装置に代表される画像形成装置に好適なスぺーサを実現することを課題とする。

発明の開示

本願に関わる電子線装置の発明の一つは以下のように構成される。

本発明は、電子を放出する電子源と、電子が照射される被照射体と、前記電子源と前記被照射体との間に配置される第 1の部材とを有する電子線装置において、前記第 1の部材の表面が、凹凸形状を有しており、該凹凸形状の凸部がネットヮ —ク状であることを特徴とする。

また、本願に関わる電子線装置の発明の一つは、電子を放出する電子源と、電子が照射される被照射体と、前記電子源と前記被照射体との間に配置される第 1 の部材とを有する電子線装置において、前記第 1の部材の表面が、凹凸形状を有しており、該凹凸形状において、凸部で連続的に取り囲まれた凹部を有することを特徴とする。

ここで、前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜により構成されていたりする。また、前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた複数の膜によって構成されていてもよい。また、前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜であり、かつ、該膜の下地が一部露出している膜により構成されていたりする。

またここで、前記下地が一部露出している膜の下地が導電性を有すると好適である。特に、該下地が、基体上に設けられた導電性を有する膜であると好適である。とくに該導電性が半導電性であると好適である。また、ここでいう下地の露出とは、電子的に見て露出とみなせるものであればよい。具体的には、評価手段として、加速電圧 l k V、入射角 7 5度でスぺ一サ表面の構造を評価し、 S E M (Scann ing E l ec t ron Mi croscope) 像上にて、下地（下層）の構造として符合するような結晶粒界、軸性等が確認される場合を下地が露出しているとする。

また、上述の下地が一部露出している膜を用いる構成において、前記下地が一部露出している膜が被覆している面積を、下地が露出している面積で割った値が、 1 3以上 1 0 0以下となる 1 0 0 z m X 1 0 0 mの領域を前記第 1の部材が有していると好適である。また、前記下地が一部露出している各部分の面積の平均値が 5 0 0 0平方 m以下となる 1 0 0 /z m x 1 0 0 mの領域を第 1の部材が有していると好適である。また、前記下地が一部露出している各部分の幅の平均値が 7 0 i m以下となる 1 O O m x 1 0 0 mの領域を第 1の部材が有していると好適である。

また、前記下地が一部露出する膜が絶縁性の膜であってもよい。特に下地が導電性を有するものであるときには、前記第 1の部材にある程度の導電性を与える場合であっても、下地が一部露出する膜は導電性を持たなくてもよいため、材料の選択の自由度が増える。前記下地が一部露出する膜の抵抗値は、体積抵抗で 1 0 ⁴ Q m以上 1 0 ⁸ Ω ιη以下であったりする。

また、前記下地が一部露出する膜の 2次電子放出係数が、下地の 2次電子放出係数よりも小さい構成をとることができる。上記発明において、たとえば、前記第 1の部材は、前記電子源と前記被照射体の間の間隔を維持するスぺーサであつたりする。

上記発明は、前記第 1の部材が、前記電子源が放出する電子の軌道に対して、該第 1の部材において帯電が生じた場合に、該帯電によって実質的に変化を与える位置に設けられる部材であるときに特に好適に適用できる。

また、本発明による帯電が抑制される帯電抑制部材の製造方法は、帯電が抑制される部材の製造方法として、以下の発明を含んでいる。特にスぺーサの帯電が抑制される帯電抑制部材の製造方法であって、基体上に、下地が一部露出する膜を形成する工程を有しており、該工程において、前記膜の材料を液体の状態で付与することを特徴とする。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施例である画像表示装置のスぺーサ近傍の断面模式図である。

図 2は、本発明で用いたスぺーザの断面模式図である。

図 3は、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である。

図 4は、本実施例で用いたマルチ電子ビーム源の基板の平面図である。

図 5は、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 ) である。

図 6は、表示パネルのフェースプレートの蛍光体配列を例示した平面図である。図 7は、平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示す断面図である。

図 8は、通電フォーミング処理の際の印加電圧波形図である。

図 9は、通電活性化処理の際の印加電圧波形（a )、放出電流 I e の変化（b ) の形態図である。図 1 0は、実施例で用いた垂直型の表面伝導型放出素子の断面図である。

図 1 1は、垂直型の表面伝導型放出素子の製造工程を示す断面図である。

図 1 2は、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である。

図 1 3は、本発明の実施例で用いたネットワーク構造と島状の混合状態の構造である第一層または第二層の拡大図である。

図 1 4は、本発明の実施例で用いたネットワーク構造である第一層または第二層の拡大図である。

図 1 5は、本発明の実施例で用いたネットワーク構造である第一層または第二層の拡大図である。

図 1 6は、本発明の実施例で用いたスぺーサの平面図と断面図である。

図 1 7は、本発明の実施例で用いたスぺーザの平面図と断面図である。

図 1 8は、本発明の実施例で用いたスぺーサの平面図と断面図である。

図 1 9は、本発明で用いたスぺ一サの断面模式図である。

図 2 0は、本発明の実施例で用いたネットワーク構造と島状の混合状態の構造である第一層または第二層の拡大図である。

図 2 1は、本発明の実施例で用いたネットワーク構造である第一層または第二層の拡大図である。

図 2 2は、本発明の実施例で用いた島状である第一層または第二層の拡大図である。

図 2 3は、従来知られた表面伝導型放出素子の一例図である。

図 2 4は、従来知られた F E型素子の一例図である。

図 2 5は、従来知られた M I M型素子の一例図である。発明を実施するための最良の形態

本発明による実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

[画像形成装置の表示パネル]

図 3は本実施形態による画像表示装置の応用例としての表示パネルの斜視図である。内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示している。図 3中、 1 3は電子放出部を搭載した基板、 1 4は電子放出部を有する電子放出素子、 1 5 は電子放出素子 1 4に印加する X軸の行方向の配線、 1 6は電子放出素子 1 4に印加する y軸の列方向の配線、 1 7はリアプレート、 1 8は側壁、 1 9はフエ一スプレートであり、符号 1 7〜 1 9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。また、 2 0はフェースプレート 1 9内に設けられた発光材料の蛍光体、 2 1は高圧電極として電子流を吸引するメタルバックである。

この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、例えばフリツ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 4 0 0〜 5 0 0 °Cで 1 0分以上焼成することにより封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する方法については後述する。また、上記気密容器の内部は 1 0— ⁴ P a程度の真空に保持されるので、大気圧や不意の衝撃などによる気密容器の破壊を防止する目的で耐大気圧構造体として、スぺーサ 2 2が設けられている。

[表示パネル内のスぺーサ]

次に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。図 1は、スぺーサ 2 2を中心とした表示装置断面模式図である。図 3と同一個所には同一符号を付して、重複する説明を省略する。図において、 1 3は基板、 1 4は冷陰極電子源、 1 7はリアプレート、 1 8は側壁、 1 9はフエ一スプレー卜であり、符号 1 7〜 1 9により外囲器を構成し、本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。

リアフェース 1 Ίには、絶緣層 5 7の上に行方向の配線 1 5が形成されており、またフェースプレート 1 9は該透明ガラス基材から蛍光体 2 0と、高圧電極となるメタルバック 2 1とで構成されている。または該透明ガラス基材から I T O等の透明電極と、蛍光体とが積層されていてもよい。本実施形態では蛍光体 2 0として説明する。また、スぺーサ 2 2は、絶縁性基材 2 4と、その上に覆った第一層 2 3 aと、その上の第二層 2 3 bとからなり、リアプレート 1 7側には、低抵抗膜 2 5でスぺーサ 2 2の下部を覆い、導電性接着剤 2 6で行方向の配線 1 5上に接着して固着される。また、フェースプレート 1 9側には低抵抗膜 2 5でスぺーサ 2 2の上部を覆い、導電性接着剤 2 6でメタルバック 2 1下に接着して固着される。

スぺ一サ 2 2は、外囲器内を真空にすることにより、特にリアプレート 1 7及びフェースプレート 1 9間に加わる大気圧を受けて、外囲器が破損あるいは変形するのを避けるために設けられる。スぺ一サ 2 2の材質、形状、配置、配置本は、外囲器の形状と各寸法ならびに熱膨張係数等、外囲器の受ける大気圧、熱等を考慮して決定される。また、スぺーサ 2 2の形状には平板型、十字型、 L字型、円筒形、格子型等がある。

スぺーサ 2 2中の基材たる絶縁性基材 2 4は、電子放出素子が形成されたリアプレート 1 7、蛍光体 2 0が形成されたフェースプレート 1 9とほぼ同一の熱膨張特性の材料であることが望ましい。あるいは、絶縁性基材 2 4の弹性が高く、熱変形を容易に吸収するものであってもよい。フエ一スプレート 1 9及びリアプレート 1 7にかかる大気圧を支持する必要から、ガラス、セラミクス等機械的強度の高く、耐熱性の高い材料が適する。フェースプレート 1 9、リアプレート 1 7の材質としてガラスを用いた場合、表示装置作製行程中の熱応力を抑えるために、スぺーサ 2 2の絶緣性基材 2 4はできるだけこれらの材質と同じものか、同様の熱膨張係数の材料であることが望ましい。

[スぺーサ]

本願の発明者は、スぺーサ 2 2の帯電を抑制する構成を検討した結果、図 2に示すように、スぺ一ザの表面に凹凸が形成されており、特に、凸部がネットヮーク形状を構成していること、もしくは凸部で連続的に取り囲まれた凹部を有すること、により、帯電を抑制することができることを見出した。ここで、ネットヮ —ク形状とは、凸部が互いにつながり、網目状の構造、もしくは多孔質構造、もしくはスポンジ構造を表面を有している状態である。また、本願発明においては、凹凸形状に等高線を引いたときに、凹部が、凹部の最深部から少なくとも 1 0 0 n mの高さの等高線が連続的に引けるように凸部で囲まれて構成されているとよい。

ネットワーク構造は、帯電抑制に効果的であり、凹部を取り囲む高さが低い場合でも効果は生じるが、好適には、ネットワーク状の凸部で囲まれる凹部の最深部から、 1 0 0 n m以上の高さを有する凸部でネットワークが構成されているとよい。特に、本願発明に係わるネットワーク状の構造、もしくは凸部で囲まれる凹部が、少なくとも帯電しやすい領域に構成されているとよく、特には、凹部が分散的に存在するとよい。具体的には、スぺーザの表面において、表面に平行で且つ互いに直交する 2軸での断面を見たときに、いずれの軸に沿っても凹凸が撗成されている状態が、上記 2軸をスぺーサ表面の面に平行な如何なる方向に設定しても実現されるようにしているとよい。また、スぺ一サ表面に、上述の凹部を複数含む l O O i m X l O O mの領域を有するとよい。

また、本願の発明者は、特に前記凹凸形状の少なくとも凸部は該凹凸を形成する層の下地とは異なる組成を有しており、凹部において、下地が露出している構成が特に好適であることを見出した。特に、第二層に用いることのできる C r ₂ 0 ₃ 、 N b ₂ O _s 、 Y ₂ 0₃ などの二次電子放出効率が小さい材料を含む組成の膜が、極めて有効である。

図 2は、スぺーサ 2 2の構成をあらわす模式図であり、ガラス等の絶縁性基体 2 4上に半導電性を有する第一層 2 3 a及び酸化物の絶縁層又は半導電性層である第二層 2 3 bが形成されている。

第一層 2 3 aはスぺーサ 2 2表面に帯電した電荷を除去し、スぺ一サ 2 2が大きく帯電しないようにする。また、第二層 2 3 bは二次電子放出効率の小さい材料とすることにより、帯電電荷を抑え、また、第一層 2 3 a、第二層 2 3 bは共にスぺ一サ 2 2上での二次電子の放出を押さえるものである。第二層 2 3 bの構造は第一層 2 3 a露出部の面積と第二層 2 3 b被覆部の面積比が 3 ： 1以上 1 ： 1 0 0以下であるネッ卜ワーク構造、または島状構造とネットワーク構造の混合状態であることが好ましく、さらに任意の 1 0 0 m X 1 0 0 mを観察した場合、第一層 2 3 aの露出面と第二層 2 3 bとが混在している状態であることが望ましい。また、本実施形態の第二層 2 3 bがネットワーク構造である場合は、一つの露出部の面積平均値が 5 0 0 0平方 m以下であるが、より好ましくは 2 5 0 0平方// m以下であることが望ましい。また、第二層 2 3 bがネットワーク構造、または島状構造とネットワーク構造の混合状態である場合は、露出部の幅の平均値が 7 0 /x m以下であり、より好ましくは 5 0 At m以下である。ここで、本実施形態では、ネットワーク構造もしくはネットワーク構造と島状構造の混合状態という表現で、第一層 2 3 aの露出部と第二層 2 3 bの構造とを表現しており、具体的には後述の図 1 3乃至図 1 6に示すような形状であり、第二層 2 3 bの構造を主に形状を表せば、上述したネットワーク構造もしくは、ネットワーク構造と島状の混合状態として表現したが、多孔質構造とか、スポンジ構造、或いは網目構造という表現であってもよい。すなわち、凸部で囲まれる凹部が点在しており、該凸部がつながりあっていればよい。

また、第一層 2 3 aの抵抗値は、スぺーサ 2 2表面が帯電することなく電荷を速やかに除電するのに十分な電流がスぺーサ 2 2に流れる値に設定される。したがって、スぺ一サ 2 2に適する抵抗値は帯電量により設定される。帯電量は電子源からの放出電流と、スぺーサ 2 2表面の二次電子放出率に依存するが、第二層 2 3 bに含まれる C r ₂ 0 ₃ 、 N b ₂〇₅、 Y ₂0 ₃ などは二次電子放出率が小さい材料であるために、大きな電流を流す必要がない。第一層 2 3 aのシート抵抗が 1 0 ^{1 2} Ω以下であれば、ほとんどの使用条件に対応できると考えられるが、 1 0 ¹ 以下であれば申し分ない。一方抵抗値の下限はスぺ一サ 2 2における消費電力で制限され、画像表示装置全体の消費電力が過度に増加せず、したがってスぺーサ 2 2の抵抗は装置全体の発熱に大きく影響しない値に選ばれなければならない。因みに、抵抗率が 1 0— ⁶ Ω · m以下のものは導体、 1 0 ⁸ Ω · ιη以上のものは絶縁体と一般に称されており、第一層 2 3 aの抵抗率は半導電性材料として、 1 0— ⁶ Ω · πι以上、 1 0 ⁸ Ω · m以下の範囲内に設定される。

スぺ一サ 2 2に使用する第一層 2 3 a、第二層 2 3 bとしては、抵抗温度係数が正であるか、負であってもその絶対値が 1 % /でである材料を用いることが望ましい。スぺ一サ 2 2の抵抗温度係数が正の場合には温度上昇とともに抵抗値が増加するため、スぺーサ 2 2での発熱が抑制される。逆に抵抗温度係数が負であると、スぺーサ 2 2表面で消費される電力による温度上昇で抵抗値が減少し、更に発熱し温度が上昇し続け、過大な電流が流れる、いわゆる熱暴走を引き起こす。しかし、発熱量すなわち消費電力と放熱がバランスした状況においては熱暴走は発生しない。したがって抵抗温度係数（T C R ) の絶対値が小さければ熱暴走しづらい。抵抗温度係数（TCR)が約一 1 %の薄膜を用いた条件で、スぺ一サ 1 cm² あたりの消費電力がおよそ 0. 1Wを超えるようになるとスぺ一サ 22に流れる電流が増加し続け、熱暴走状態となることが実験で認められた。これはもちろんスぺーサ 22形状とスぺーサ間に印加される電圧 Va 及び帯電防止膜の抵抗温度係数により左右されるが、以上の条件から、消費電力が 1 cm² あたり 0. 1W¾ 越えない Rs の値は 1 0 X Va²Q以上である。すなわち、スぺーサ 22上に形成した第一層 2 3 aのシート抵抗 Rs は 1 0 XVa²〜l 0 の範囲に設定されることが望ましい。

比抵抗 Ρはシート抵抗 Rs と膜厚 tの積であり、以上に述べた Rs と tの好ましい範囲から、帯電防止膜の比抵抗 pは 10— ⁷χν&²Ωπ！〜 1 0⁵ Ωτηであることが望ましい。更にシート抵坊と膜厚のより好ましい範囲を実現するためには、 /0は（2 X 1 0—⁷) XVa²Qm〜5 X 10⁴Ωπιとするのがよい。ディスプレイにおける電子の加速電圧 Va は 1 00 V以上であり、 CRTに通常用いられる高速電子用蛍光体を平面型ディスプレイに用いた場合に、十分な輝度を得るためには 3 kV以上の電圧を要する。加速電圧 Va = 1 k Vの条件においては、帯電防止膜の比抵抗は 0. 1 Ωπ！〜 1 0⁵Ωιηが好ましい範囲となる。

また、第一層 23 aの材料としては、抵抗値が上述したスぺーサ 22に好ましい範囲に調節でき、かつ安定ならば何でもよく、金属、酸化物、窒化物などを用いることができる。

また、図 1を参照して、電子源からの放出電子の軌道に乱れを発生させないためには、フェースプレート 1 9〜リア一プレート 1 7間の電位分布が一様である、すなわちスぺーサ 22の抵抗値がすべての場所で、ほぼ均一であることが望ましい。電位分布が乱れると、スぺーサ 22近傍の蛍光体 20に到達すべき電子が曲げられ、隣接した蛍光体 20に当たるために画像に乱れを生ずる。本発明のネッ卜ワーク構造もしくはネットワーク構造と島状構造の混合状態の構造の膜は、下地の露出面と被覆面が微少な面積においても混在しており、抵抗値の一様性を確保し、画像の乱れを防止するのに有効である。

また、第二層 23 bに用いる材料としては二次電子放出率の小さいものが好ましい。 C r ₂0₃ 、 N b 2 0₅ 、 Ύ₂ 〇₃ などは二次電子放出効率が小さく、第二層 23 bに用いるのに適した材料である。本発明者等の測定によれば、これらの材料の二次電子放出効率は、入射角 0° において最大でも 1. 8を越えない。しかし、これらの材料は体積抵抗で 10⁸ Ω c m以上の抵抗値を持つ絶縁体であり、電荷を逃がすことが難しいため、単独では用いることができない。しかし本発明の二層構成の第二層 23 bとして用いることで、その特性を最大限に生す事ができる。

また、上述した本実施形態の内、第二層 23 bの構造は第二層 23 bで被覆されておらず下地が露出している露出部の面積と第二層 2 3 b被覆部の面積比が 3 ： 1以上 1 ： 1 00以下であるネットワーク構造、またはネッ卜ワーク構造と島状構造の混合状態であることが好ましい。さらに、任意の 1 00 ^111 1 00 mの範囲を STM (Scanning Tunneling Microscope) で観察した場合、第一層 23 aの露出面と第二層 23 bとが混在している状態であることが好ましい。本実施形態の第二層 23 bがネットワーク構造である場合は、一つの露出部の面積が 5000平方 m以下であるが、より好ましくは 2500平方/ 以下である。また、第二層 23 bが島状とネットワーク構造の混合状態である場合は、 70 m以下であり、より好ましくは 50 m以下である。

また、高純度化学研究所（株）の S YM— B I 05, S YM-CE 03, SY M— Y0 1, 多木化学（株）のニードラールを用いる事により、本実施形態のネットワーク構造、島状など第一層 23 aが露出する構造の膜は比較的容易に形成できる。

また、第一層 23 a、第二層 23 bの形成には、反応性スパッ夕法、イオンァシスト蒸着法、 CVD法、イオンビームスパッタ法、デイツビング法、スピナ一法、スプレー法などにより形成することができる。

[画像形成装置の構成と製造方法]

次に、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。

図 3は上述した実施形態に用いた表示パネルの斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示している。

再度説明すれば、リアプレート 1 7には基板 1 3が固定されているが、該基板 1 3上には冷陰極電子放出素子 1 4が N X M個形成されている。ここで、 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 = 3 0 0 0、 M = 1 0 0 0以上の数を設定することが望ましい。前記 N X M個の冷陰極電子放出素子 1 4は、 M本の行方向配線 1 5と N本の列方向配線 1 6により単純マトリクス配線されている。前記基板 1 3、行方向配線 1 5、列方向配線 1 6によって構成される部分を、マルチ電子ビーム源と呼ぶ。

本発明に関わる画像表示装置に用いるマルチ電子ビーム源は、冷陰極電子放出素子 1 4を単純マトリクス配線した電子源であれば、冷陰極電子放出素子 1 4の材料や形状あるいは製法に制限はない。したがって、たとえば表面伝導型電子放出素子や F E型、あるいは M I M型などの冷陰極素子を用いることができる。また、マルチ電子ビーム源をリアプレートに直接形成することも可能である。次に、冷陰極電子放出素子 1 4として表面伝導型電子放出素子（後述）を基板 1 3上に配列して単純マ卜リクス配線したマルチ電子ビーム源の構造について述ベる。

図 4に示すのは、図 3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 1 3上には、後述の図 5で示すものと同様な表面伝導型電子放出素子が配列され、これらの素子は行方向配線電極 1 5と列方向配線電極 1 6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 1 5と列方向配線電極 1 6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。

図 4の B— B ' に沿った断面を、図 5 ( b ) に示す。なお、このような構造のマルチ電子ビーム源は、あらかじめ基板 1 3上に行方向配線電極 1 5、列方向配線電極 1 6、電極間絶縁層（不図示）、および表面伝導型電子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 1 5および列方向配線電極 1 6を介して各素子に給電して通電フォーミング処理（後述）と通電活性化処理（後述）を行うことにより製造した。

本実施形態においては、気密容器のリアプレート 1 7にマルチ電子ビーム源の基板 1 3を固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板 1 3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 1 7としてマルチ電子ビ —ム源の基板 1 3自体を用いてもよい。

また、フェースプレート 1 9の下面には、蛍光膜 2 0が形成されている。本実施形態はカラー表示装置であるため、蛍光膜 2 0の部分には電子ビームを照射する C R T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る。各色の蛍光体は、たとえば図 6 ( a ) に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光体のストライプの間には黒色の導電体 2 0 aが設けてある。黒色の導電体 2 0 a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などである。黒色体 2 0 aを導電性とする場合には、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が可能である。黒色の導電体 2 0 a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。

また、 3原色の蛍光体の塗り分け方は前記図 6 ( a ) に示したストライプ状の配列に限られるものではなく、たとえば図 6 ( b ) に示すようなデル夕状配列や、それ以外の配列であってもよい。

なお、モノクロ一ムの表示パネルを作成する場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜 2 0 bに用いればよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよい。また、蛍光膜 2 0のリアプレート側の面には、 C R Tの分野では公知のメタルバック 2 1を設けてある。メタルバック 2 1を設けた目的は、蛍光膜 2 0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 2 0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 2 0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 2 1は、蛍光膜 2 0をフェースプレート基板 1 9上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理し、その上に A 1を真空蒸着する方法により形成した。なお、蛍光膜 2 0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 2 1 は用いない。

また、本実施形態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 1 9と蛍光膜 2 0との間に、たとえば I T〇を材料とする透明電極を設けてもよい。

図 1に示すように、スぺーサ 2 2は絶縁性部材 2 4の表面に高抵抗膜 2 3 aを成膜し、かつフエ一スプレート 1 9の内側（メタルバック 2 1等）及び基板 1 3 の表面（行方向配線 1 5又は列方向配線 1 6 ) に面したスぺ一ザの当接面及び接する側面部に低抵抗膜 2 5を成膜した部材からなるもので、上記目的を達成す § のに必要な数だけ、かつ必要な間隔をおいて配置され、フェースプレートの内側および基板 1 3の表面に接合材 2 6により固定される。

また、導電膜 2 3 bは、絶縁性基材 2 4の表面のうち、少なくとも気密容器内の真空中に露出している面に成膜されており、スぺ一サ 2 2上の低抵抗膜 2 5および接合材 2 6を介して、フェースプレート 1 9の内側（メタルバック 2 1等）及び基板 1 3の表面（行方向配線 1 5または列方向配線 1 6 ) に電気的に接続される。ここで説明する態様におけるスぺーサ 2 2の形状は薄板状であり、行方向配線 1 5に平行に配置され、行方向配線 1 5に電気的に接続されている。

スぺーサ 2 2を構成する低抵抗膜 2 5は、高抵抗膜 2 3 bと半導電性膜 2 3 a とからなる導電膜 2 3を高電位側のフェースプレート 1 9 (メタルバック 2 1等）および低電位側の基板 1 7 (配線 1 5、 1 6等）と電気的に接続するために設けられたものであり、以下では、中間電極層（中間電極）という名称を用いる。中間電極層（中間層）は、以下に列挙する複数の機能を有する。

( 1 ) 導電膜 2 3をフェースプレート 1 9及び基板 1 3と電気的に接続する。既に記載したように、導電膜 2 3はスぺ一サ 2 2表面での帯電を防止する目的で設けられたものであるが、導電膜 2 3をフェースプレート 1 9 (メタルバック 2 1等）及び基板 1 3 (配線 1 5又は、 1 6等）と直接或いは接合材 2 6を介して接続した場合、接続部界面に大きな接触抵抗が発生し、スぺーサ 2 2表面に発生した電荷を速やかに除去できなくなる可能性がある。これを避ける為に、フエ一スプレート 1 9、基板 1 3及び当接材 2 6と接触するスぺーサ 2 2の当接面或いは側面部に低抵抗の中間電極 2 5を設けた。

( 2 ) 導電膜 2 3の電位分布を均一化する。

冷陰極電子放出素子 1 4より放出された電子は、フェースプレート 1 9と基板 1 3の間に形成された電位分布に従って電子軌道を成す。スぺ一サ 2 2の近傍で電子軌道に乱れが生じないようにする為には、導電膜 23の電位分布を全域にわたって制御する必要がある。導電膜 23をフエ一スプレー卜 1 9 (メタルバック 2 1等）及び基板 1 3 (配線 1 5又は、 1 6等）と直接或いは当接材 26を介して接続した場合、接続部界面の接触抵抗の為に、接続状態のむらが発生し、導電膜 23の電位分布が所望の値からずれてしまう可能性がある。これを避ける為にスぺ一サ 22がフエ一スプレート 1 9及び基板 1 3と当接するスぺーサ端部（当接面或いは側面部）の全長域に低抵抗の中間層 25を設け、この中間層部 25に所望の電位を印加することによって、導電膜 23全体の電位を制御可能とした。

(3) 放出電子の軌道を制御する。

冷陰極電子放出素子 14より放出された電子は、フェースプレート 1 9と基板 1 3の間に形成された電位分布に従って電子軌道を成す。スぺーサ 22近傍の冷陰極電子放出素子から放出された電子に関しては、スぺーサ 22を設置することに伴う制約（配線、素子位置の変更等）が生じる場合がある。このような場合、歪みやむらの無い画像を形成する為には、放出された電子の軌道を制御してフエースプレート 1 9上の所望の位置に電子を照射する必要がある。フエ一スプレート 1 9及び基板 1 3と当接する面の側面部に低抵抗の中間層 25を設けることにより、スぺ一サ 22近傍の電位分布に所望の特性を持たせ、放出された電子の軌道を制御することが出来る。

中間電極となる低抵抗膜 25は、高抵抗膜 23 aに比べ十分に低い抵抗値を有する材料を選択すればよく、 N i , C r , Au, Mo, W, P t , T i , A 1 , Cu， Pd等の金属、あるいは合金、及び Pd， Ag, Au, Ru0₂ ， Pd— Ag等の金属や金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、あるいは I n₂ 0₃— S n〇₂ 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。また、低抵抗膜 25の構造については、低い抵抗値を実現するために、連続膜であることが好ましい。

接合材 26はスぺ一サ 22が行方向配線 1 5およびメタルバック 2 1と電気的に接続するように、導電性をもたせる必要がある。すなわち、導電性接着材ゃ金属粒子や導電性フィラーを添加したフリットガラスが好適である。

また、外部との接合端子 Dx l〜Dxmおよび Dy l~Dy nおよび高圧端子 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。 Dx l〜Dxmはマルチ電子ビーム源の行方向配線 1 5と、 Dy l〜Dy nはマルチ電子ビーム源の列方向配線 1 6と、高圧端子 Hv はフェースプレートのメタルバック 2 1と電気的に接続している。

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、不図示の排気管と排気ポンプを接続し気密容器内を 1 0_⁵P a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夕一膜（不図示）を形成する。ゲッ夕一膜とは、たとえば B aを主成分とするゲッター材料をヒーターもしくは高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッター膜の吸着作用により、気密容器内は 1 X 1 0—³ないしは 1 X 1 0— ⁵P aの真空度に維持される。

以上説明した表示パネルを用いた画像表示装置は、容器外端子 Dx 1ないし D xm、 Dy 1ないし Dy nを通じて各冷陰極電子放出素子 14に電圧を印加すると、各冷陰極電子放出素子 14から電子が放出される。それと同時にメタルバック 2 1に容器外端子 Hv を通じて数 kVの高圧を印加して、上記放出された電子を加速し、フェースプレート 19の内面に衝突させる。これにより、蛍光膜 20 をなす各色の蛍光体が励起されて発光し、画像が表示される。

通常、冷陰極電子放出素子である本発明の表面伝導型電子放出素子 14への印加電圧は 12〜 16 [V] 程度、メタルバック 2 1と冷陰極電子放出素子 14との距離 dは lmmから 8 mm程度、メタルバック 2 1と冷陰極電子放出素子 14 間の電圧は 3 kVから 1 5 kV程度である。

以上、本発明の実施形態の表示パネルの基本構成と製法、及び画像表示装置の概要を説明した。

[マルチ電子ビーム源の構成および製造方法]

次に、前記実施形態の表示パネルに用いたマルチ電子ビーム源の製造方法について説明する。本発明の画像表示装置に関わる画像表示装置に用いるマルチ電子ビーム源は、冷陰極電子放出素子を単純マトリクス配線した電子源であれば、冷陰極電子放出素子の材料や形状あるいは製法に制限はない。したがって、たとえば表面伝導型電子放出素子や F E型、あるいは M I M型などの冷陰極電子放出素子を用いることができる。

ただし、表示画面が大きくてしかも安価な表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷陰極電子放出素子の中でも、表面伝導型電子放出素子が特に好ましい。すなわち、 F E型ではェミツ夕コーンとゲート電極の相対位置や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極めて高精度の製造技術を必要とするが、これは大面積化や製造コストの低減を達成するには不利な要因となる。また、 M l M型では、絶縁層と上電極の膜厚を薄くてしかも均一にする必要があるが、これも、大面積化や製造コストの低減を達成するには不利な要因となる。その点、表面伝導型電子放出素子は、比較的製造方法が単純なため、大面積化や製造コストの低減が容易である。また、本発明者らは、表面伝導型電子放出素子の中でも、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とりわけ電子放出特性に優れ、しかも製造が容易に行えることを見いだしている。

したがって、高輝度で大画面の画像表示装置のマルチ電子ビーム源に用いるには、最も好適であると言える。そこで、上記実施形態の表示パネルにおいては、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電子放出素子を用いた。そこで、まず好適な表面伝導型放出素子について基本的な構成と製法および特性を説明し、その後で多数の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について述べる。

(表面伝導型電子放出素子の好適な素子構成と製法）

電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成する表面伝導型電子放出素子の代表的な構成には、平面型と垂直型の 2種類があげられる。

(平面型の表面伝導型電子放出素子）

まず最初に、平面型の表面伝導型電子放出素子の素子構成と製法について説明する。図 5に示すのは平面型の表面伝導型電子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、 1 3は基板、 2 7と 2 8は素子電極、 2 9は導電性薄膜、 3 0は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、 3 1は通電活性化処理により形成した薄膜である。

基板 1 3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ックス基板、あるいは上述の各種基板上にたとえば S i 0 ₂ 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。

また、基板 1 3上に基板面と平行に対向して設けられた素子電極 2 7と素子電極 2 8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、 N i , C r , A n , M o , W, P t， T i， C u , P d， A g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 I n ₂ 0 ₃ — S n 0 ₂ 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レ^ 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一、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。

素子電極 2 7と 2 8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は通常は数百オングストローム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、素子電極 2 7， 2 8の厚さ dについては、通常は数百オングストロ一ム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。

また、導電性薄膜 2 9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つた構造が観測される。

微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数オングストロームから数千オングスト口ームの範囲に含まれるものであるが、なかでも好ましいのは 1 0オングストロームから 2 0 0オングストローム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 2 7 あるいは 2 8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適宜の値にするために必要な条件、などである。具体的には、数オングストロームから数千オングストロームの範囲のなかで設定するが、なかでも好ましいのは 1 0オンダストロームから 500オングス卜ロームの間である。

また、導電性薄膜 29の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、 P d， P t , Ru, Ag, Au， T i , I n, Cu, C r, F e, Z n, S n, T a, W, P b, などをはじめとする金属や、 P dO, S n〇₂ , I n ₂0₃ ， P bO, S b ₂0₃ などをはじめとする酸化物や、 H f B ₂ ， Z r B₂ , L a B ₆ , C e B ₆ ， YB₄ ， G d B₄ ，などをはじめとする硼化物や、 T i C, Z r C, H f C, T a C, S i C, WC，などをはじめとする炭化物や、 T i N, Z r N, H f N, などをはじめとする窒化物や、 S i， 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。以上述べたように、導電性薄膜 29微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、 1 0³ から 10⁷ [オーム Z s Q] の範囲に含まれるよう設定した。なお、導電性薄膜 29と素子電極 27および 28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つている。その重なり方は、図 7の例においては、下から、基板 13、素子電極 27， 28、導電性薄膜 29の順序で積層したが、場合によっては下から基板 13、導電性薄膜 29、素子電極 27, 28の順序で積層してもさしつかえない。

また、電子放出部 30は、導電性薄膜 29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 29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、数オングストロームから数百オングストローム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 7においては模式的に示した。

また、薄膜 31は、炭素もしくは炭素化合物よりなる薄膜で、電子放出部 30 およびその近傍を被覆している。薄膜 3 1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行うことにより形成する。

薄膜 3 1は、単結晶グラフアイト、多結晶グラフアイト、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 [オングストローム] 以下とする力 3 0 0 [オングストローム] 以下とするのがさらに好ましい。

以上、好ましい素子の基本構成を述べたが、本実施形態においては以下のような素子を用いた。

すなわち、基板 1 3には青板ガラスを用い、素子電極 2 7と 2 8には N i薄膜を用いた。素子電極の厚さ dは 1 0 0 0 [オングストローム]、電極間隔 Lは 2 [了イクロメ一夕一] とした。

微粒子膜の主要材料として P dもしくは P d Oを用い、微粒子膜の厚さは約 1 0 0 [オングストローム]、幅 Wは 1 0 0 [マイクロメ一夕一] とした。

(平面型の表面伝導型放出素子の製造方法）

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。図 7 ( 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 5と同一である。

( 1 ) まず、図 7 ( a ) に示すように、基板 1 3上に素子電極 2 7および 2 8 を形成する。

形成するにあたっては、あらかじめ基板 1 3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、蒸着法やスパッ夕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一'エッチング技術を用いてパターニングし、図 7 ( a ) に示した一対の素子電極（2 7と 2 8 ) を形成する。

( 2 ) 次に、同図（b ) に示すように、導電性薄膜 2 9を形成する。

形成するにあたっては、まず図 7 ( 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 2 9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、本実施形態では主要元素として P dを用いた。また、実施形態では塗布方法として、デイツビング法を用いたが、それ以外のたとえばスピンナ一法やスプレー法を用いてもよい。

また、微粒子膜で作られる導電性薄膜 2 9の成膜方法としては、本実施形態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夕法、あるいは化学的気相堆積法などを用いる場合もある。

( 3 ) 次に、図 7 ( c ) に示すように、フォーミング用電源 3 2から素子電極 2 7と 2 8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 3 0を形成する。

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 2 9に通電を行 · 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 3 0 ) 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 3 0が形成される前と比較すると、形成された後は素子電極 2 7と 2 8の間で計測される電気抵抗は大幅に増加する。

通電方法をより詳しく説明するために、図 8に、フォーミング用電源 3 2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 2 9をフォ一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 T 1の三角波パルスをパルス間隔 T 2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 3 0の形成状況をモニタ一するためのモニターパルス P m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 3 3で計測した。

本実施形態においては、たとえば 1 . 3 X 1 0— a程度の真空雰囲気下において、たとえばパルス幅 T 1を 1 [ミリ秒]、パルス間隔 T 2を 1 0 [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、モニタ一パルス P mを挿入した。フォ一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 2 7と 2 8の間の電気抵抗が 1 X 1 0 ⁶ Ω になった段階、すなわちモニタ一パルス印加時に電流計 3 3で計測される電流が 1 X 1 0— 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で終了した。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。

(4) 次に、図 7 (d) に示すように、活性化用電源 34から素子電極 27と

28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。

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

30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 7 (d) 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 3 1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 1 00 倍以上に増加させることができる。

具体的には、 1 0— ¹ないし 10_⁴P a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 3 1は、単結晶グラフアイト、多結晶グラフアイト、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 [オングストローム] 以下、より好ましくは 300 [オングストロ一ム] 以下である。

通電方法をより詳しく説明するために、図 9の（a) に、活性化用電源 34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。

図 7 (d) に示す符号 35は該表面伝導型放出素子から放出される放出電流 I e を捕捉するためのアノード電極で、直流高電圧電源 36および電流計 37が接続されている。なお、基板 1 3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 35として用いる。活性化用電源 34から電圧を印加する間、電流計 37で放出電流 I e 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 34の動作を制御する。電流計 3 7で計測された放出電流 I e の一例を図 9 ( b ) に示すが、活性化電源 3 4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 I e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 I e がほぼ飽和した時点で、活性化用電源 3 4からの電圧印加を停止し、通電活性化処理を終了する。

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。

以上のようにして、図 5 ( b ) に示す平面型の表面伝導型放出素子を製造した。

(垂直型の表面伝導型電子放出素子）

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電子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電子放出素子の構成について説明する。

図 1 0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 3 8は基板、 3 9と 4 0は素子電極、 4 3は段差形成絶縁部材、 4 1は微粒子膜を用いた導電性薄膜、 4 2は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、 4 4は通電活性化処理により形成した薄膜、である。

垂直型の表面伝導型電子放出素子が先に説明した平面型と異なる点は、片方の素子電極 3 9が段差形成部材 4 3上に設けられており、導電性薄膜 4 1が段差形成部材 4 3の側面を被覆している点にある。したがって、前記図 4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 4 3の段差高 L s として設定される。なお、基板 3 8、素子電極 3 9および 4 0、微粒子膜を用いた導電性薄膜 4 1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 4 3には、たとえば S i 0 ₂ のような電気的に絶縁性の材料を用いる。

(垂直型の表面伝導型電子放出素子の製法）

次に、垂直型の表面伝導型電子放出素子の製法について説明する。図 1 1の（a ) 〜（e ) 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 0と同一である。 ( 1) まず、図 1 1 (a) に示すように、基板 38上に素子電極 40を形成する。

(2) 次に、同図（b) に示すように、段差形成部材 43を形成するための絶緣層を積層する。絶縁層は、たとえば S i 0₂ 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。

(3) 次に、同図（c) に示すように、絶縁層の上に素子電極 39を形成する。

(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、素子電極 40を露出させる。

(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 41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。

(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 42を形成する。なお、図 7 (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。

(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

42近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆積させる。この場合、図 7 (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。

以上のようにして、図 1 0に示す垂直型の表面伝導型放出素子を製造した。

(表示装置に用いた表面伝導型電子放出素子の特性）

以上、平面型と垂直型の表面伝導型電子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。

図 1 2に、表示装置に用いた素子の、（放出電流 Ie) 対（素子電極印加電圧 V f) 特性、および（素子電流 I f ) 対（素子電極印加電圧 Vf ) 特性の典型的な例を示す。なお、放出電流 I e は素子電流 I f に比べて著しく小さく、同一尺度で図示するのが困難であるうえ、これらの特性は素子の大きさや形状等の設計パラメ一夕を変更することにより変化するものであるため、 2本のグラフは各々任意単位で図示した。

表示装置に用いた素子は、放出電流 I e に関して以下に述べる 3つの特性を有している。第一に、ある電圧（これを閾値電圧 V t h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 I e が増加するが、一方、閾値電圧 V th未満の電圧では放出電流 I e はほとんど検出されない。すなわち、放出電流 I e に関して、明確な閾値電圧 V thを持った非線形素子である。

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

第三に、素子に印加する電圧 V f ( V ) に対して素子から放出される電流 I e ( A) の応答速度が速いため、電圧 V f 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。

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 V th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 V th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。

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、階調表示を行うことが可能である。

【実施例】

以下、本発明の具体的な実施例について図面を用いて説明する。

[実施例 1 ] '

本実施例では、図 1に示すように、まず未フォーミングの複数の表面伝導型電子源 1 4を基板 1 3に形成した。基板 1 3として表面を清浄化した青板ガラスを用い、これに、図 5に示した表面伝導型電子放出素子を 1 6 0個 X 7 2 0個のマトリクス状に形成した。

素子電極 2 4、 2 5は P tスパッ夕膜であり、 X方向配線 1 5 、 Y方向配線 1 6はスクリーン印刷法により形成した A g配線である。導電性薄膜 2 6は P dァミン錯体溶液を焼成した P d〇微粒子膜である。

画像形成部材であるところの蛍光膜 2 0は図 6 ( a ) に示すように、各色蛍光体が Y方向に伸びるストライプ形状を採用し、黒色体 2 0 aとしては各色蛍光体間だけでなく、 X方向にも設けることで Y方向の画素間を分離しかつスぺーサ 2 2を設置するための部分を加えた形状を用いた。先に黒色体（導電体） 2 0 aを形成し、その間隙部に各色蛍光体を塗布して蛍光膜 2 0を作成した。ブラックストライプ（黒色体 2 0 a ) 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。フエ一スプレート 1 9に蛍光体を塗布する方法はスラリー法を用いた。

また、蛍光膜 2 0より内面側（電子源側）に設けられるメタルバック 2 1は、蛍光膜 2 0の作成後、蛍光膜 2 0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）を行い、その後、 A 1を真空蒸着することで作成した。フェースプレート 1 9には、更に蛍光膜 2 0の導電性を高めるため、蛍光膜 2 0より外面側 (ガラス基板と蛍光膜の間）に透明電極が設けられる場合もあるが、本実施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。

図 2において、スぺーサ 2 2は清浄化したソ一ダライムガラスからなる絶縁性基材 2 4 (高さ 3 . 8 mm,板厚 2 0 0 m、長さ 2 0 mm)上に、 I n ₂ 〇₃ 膜 2 3 aでデイツビング法により成膜した。高純度化学研究所（株）製 S YM— I N O 2の 5倍希釈液に基板を浸漬した後、 2 O mm/m i nで引き上げ、 1 2 0でのオーブンで 3分乾燥後、 4 5 0 で 2時間焼成した。

これらの試料を第一層 2 3 aとして成膜後、第二層 2 3 bの酸化イツトリウムをデイツビングにより成膜し試料 Aを作成した。高純度化学研究所（株）製 S Y M— Y 0 1の 2倍希釈液に基板を浸漬した後、 2 O mmZm i nで引き上げ、 1 2 O tのオーブンで 3分乾燥後、 4 5 0 " で 2時間焼成した。その結果を、第一層と第二層の材料、膜厚、抵抗値と、その成膜条件と、試料名を、次に示す。なお、膜の形状は S E Mで観察を行った。

(試料 A)

第一層： I n ₂〇₃ 、 1 0 n m、 5 . 5 X 1 0 ³ Ω c m

第一層成膜条件…原料： S Y M— I N 0 2 高純度化学研究所（株）製をキシレンで 5倍に希釈

引上げ速度： 2 O mm/m i n 焼成条件： 450 ：、 2時間

第一層の膜の形状…ネットワーク構造（図 1 6)

第二層： Y₂0₃ 400 nm (S ΥΜ— Υ 0 1を 2倍に希釈）

第二層の膜の形状…ネットワーク構造、 1露出面の面積：平均 4平方 m また、スぺーサ 2 2は、 X方向配線およびメタルバックとの電気的接続を確実にするためにその接続部に A 1による電極 2 5を設けた。この電極 2 5は X方向配線 1 5からフェースプレートに向かって 1 50 m、メタルバックからリアプレートに向かって 1 00 imの範囲でスぺ一サ 2 2の 4面を完全に被覆した。その後、電子源 14の 3. 8 mm上方にフェースプレート 1 9を側壁の支持枠 1 8を介して配置し、リアプレート 1 7、フェースプレート 1 9、支持枠 1 8およびスぺーサ 2 2の接合部を固定した。スぺーサは X方向配線 1 5上に等間隔に固定した。スぺ一サ 2 2はフェースプレート 1 9側では黒色体 20 a (線幅 30 0 i m) 上に、 Auを被覆シリカ球を含有した導電性フリットガラス 26を用いることにより、帯電防止膜 23とフェースプレート 1 9との導通を確保した。なお、メタルバック 2 1とスぺーサ 2 2とが当接する領域においては、メタルバック 2 1の一部を除去した。リアプレート 1 7と支持枠 1 8の接合部はフリットガラス（不図示）を塗布し、大気中で 42 O で 1 0分以上焼成することで封着した。

以上のようにして完成したあと、排気管を通じ真空ポンプにて排気し、十分低い圧力に達した後、容器外端子 Dx l〜Dxmと Dy l〜Dy nを通じ電子放出素子 1 4の素子電極 2 7、 28間に電圧を印加し、導電性薄膜 29を通電処理（フォ一ミング処理）することにより電子放出部 3 0を形成した。フォーミング処理は、図 1 1に示した波形の電圧を印加することにより行った。

次に、排気管を通してアセトンを 0. 1 33 Pa の圧力となるように真空容器に導入し、容器外端子 Dx l〜Dxmと、 D y 1〜D y nに電圧パルスを定期的に印加することにより、炭素あるいは炭素化合物を堆積する通電活性化処理を行つた。通電活性化は図 1 2に示すような波形を印加することにより行った。

次に、気密容器全体を 2 00でに加熱しつつ 1 0時間真空排気した後、 1 0一⁴ Pa 程度の圧力で、排気管をガスバーナーで熱することで溶着し封止を行った。最後に、封止後の圧力を維持するために、ゲッ夕一処理を行った。

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 14には、容器外端子 Dx l〜Dxm、 Dy l〜Dy nを通じ、走査信号及び画像信号である変調信号を、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 2 1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 20に電子を衝突させ、蛍光体 2 O b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 l k〜5 kV、素子電極 27、 28間への印加電圧 Vf は 14Vとした。この時、スぺーサの試料 Sに関しては上記駆動条件においてのスぺーサ 22近傍のビームずれはないか、あっても非常に少なく、テレビ画像として問題のない範囲であった。また、第一層 I n ₂ 0₃ 膜の抵抗温度係数は、 —0. 35 %Z^DCであり、上記駆動条件において熱暴走することはなかった。

また、本実施例の概念的平面図を図 16に示したが、図 1 7にスぺーサ 22の平面図及び断面図を示し、基材 24の表面に第一層 23 aとその表面に第二層 2 3 bとがネットワーク状に被覆されている。ここで、スぺ一サ 22の表面を 10 0 mx 1 00 //mの範囲で A FM (Atomic Force Microscope) でスキャンニングしたところ、該範囲内に 100 nm以上の高さの凸部で囲まれた複数の領域（凹部）が分散的に配置されていることが確認された。

こうして、第一層 23 aは、所定の抵抗値を示して、且つ第一層と第二層が帯電防止の効果を備え、上記駆動条件下で、スぺ一サ 22近傍で、スぺーサ 22の帯電によるビームずれもなく、高品位な画像を視認できた。

[実施例 2 ：島状とネットワーク構造の混合状態 · 2層とも導電性] 実施例 2においては、第一層 23 aの Au膜を真空成膜法により形成し成膜した。本実施例で用いた Au膜はスパッタリング装置を用いてアルゴン雰囲気中でスパッ夕することにより成膜した。 500で、 1時間の熱処理をし、比抵抗値を確認した。

この上に第二層 23 bの酸化インジウムをディッビングにより成膜し、試料 T を作成した。高純度化学研究所（株）製 S YM— I N02の 1 0倍希釈液に基板を浸漬した後 20mm/m i nで引き上げ、 1 20 のオーブンで 3分乾燥後、 450°Cで 2時間焼成した。なお、膜の形状は S EMで観察を行い、このスぺ一サを用いてテレビ画像の比較を行った。試料の成膜条件と、試料名を次に示す。

(試料 B)

第一層： A u、 5 nm、 3. 1 X 1 0⁵ Ω c m (フリツ卜封着工程経過後）第一層成膜条件：投入電力 14 OW/cm²

成膜時導入ガス A r、 0. 5 Pa

成膜時間 25秒

第一層の膜の形状…島状

露出面の幅：平均 5 m

第二層： I n ₂0₃ 、 5 nm

第二層成膜条件：原料： SYM— I NO 2をキシレンで 10倍に希釈

引上げ速度： 20 mm/m i n

焼成条件： 450°C、 2時間

第二層の膜の形状…ネットワーク構造、 1露出面の面積：平均 23平方 m

なお、第二層 23 bを成膜後のスぺーサの比抵抗は 1. 0 X 10⁴ Q cmであつた。

その後の組み立て工程は、実施例 1と同様で行い、実施例 1と同様の条件で駆動した。試料 Tは、この駆動条件においてスぺーサ近傍のビームずれはないか、あっても非常に少なく、テレビ画像として問題は無い範囲であった。

また、本実施例のスぺーサ表面の概念的平面図及び断面図を、図 1 8に示し、基材 24の表面に島状の第一層 23 aとその表面にネットワーク状の第二層 23 bとが被覆されている。なお、第一層 23 aは、所定の抵抗値を示して、且つ第一層と第二層が帯電防止の効果を備え、上記駆動条件下で、スぺーサ 22近傍で、スぺ一サ 22の帯電によるビームずれもなく、高品位な画像を視認できた。

[実施例 3 ：島状とネットワーク構造の混合状態]

実施例 3においては、実施例 2のスパッ夕の夕一ゲットを P tに換えた以外は実施例 2の第一層 23 aと同じ方法で第一層 23 aの P tを成膜し、 500で、 1時間の熱処理をし、比抵抗値を確認した。この上に第二層 23 bの酸化イツトリウムをディッビングにより成膜し、試料 U, Wを作成した。高純度化学研究所（株）製 S YM— Y 0 1の 2倍希釈液あるいは原液に基板を浸漬した後、 2 Omm/m i nで引き上げ、 120°Cのオーブンで 3分乾燥後、 450 で 2時間焼成した。なお、膜の形状は S EMで観察を行い、このスぺーサを用いてテレビ画像の比較を行った。試料の成膜条件と、試料名を次に示す。

(試料 C)

第一層： P t、 5 nm (フリツト封着工程経過後）、 2.0 X 1 0⁵ Ω cm 第一層の膜の形状…島状、露出面の幅：平均 7 //m

第二層： Y₂〇₃ 、 400 nm

第二層成膜条件…原料： SYM— Y0 1 高純度化学研究所（株）製をキシレンで 2倍に希釈

引上げ速度： 2 Omm/m i n

焼成条件： 450で、 2時間

第二層の膜の形状…ネットワーク構造、 1露出面の面積：平均 4平方/ zm

(試料 D)

第一層： P t；、 5 nm (フリツト封着工程経過後）、 2.0 X 10⁵ Ω cm 第一層の膜の形状…島状、露出面の幅：平均 7 /zm

第二層： Υ₂〇₃ 、 1. 6 m

第二層成膜条件…原料： SYM— YO 1 (原液）

引上げ速度： 2 Omm/m i n

焼成条件： 45 Ot、 2時間

第二層の膜の形状…島状とネットワーク構造の混合（図 13)

その後の組み立て工程は、実施例 1と同様で行い、実施例 1と同様の条件で駆動した。試料 U及び Wは、この駆動条件においてスぺ一サ近傍のビームずれはないか、あっても非常に少なくテレビ画像として全く問題のない範囲であった。

[実施例 4 ：島状 +ネットワーク構造]

実施例 4においては、実施例 3と同じ方法で第一層 23 aを成膜し、この上に第二層 23 bの酸化クロムをスピナ一法にて形成した。高純度化学研究所（株）製 S YM— C R 0 1 5をスピナ一で塗布後、 1 20°Cのオーブンで 3分乾燥、 5 00°Cで 1時間焼成した。なお、膜の形状は S EMで観察を行い、このスぺーサを用いてテレビ画像の比較を行った。試料の成膜条件と、試料名を次に示す。

(試料 E)

第一層： P t；、 5 n m (フリット封着工程経過後）、 2.0 X 1 0⁵ Ω cm 第一層の膜の形状…島状、露出面の幅：平均 7 m

第二層： C r ₂0₃ 、 20 nm

第二層成膜条件…原料： SYM—CR 0 1 5高純度化学研究所（株）製回転数 500 r pm， 5 s e c→3500 r pm, 20 s e c 焼成条件： 500°C、 1時間

第二層の膜の形状…ネットワーク構造（図 14)

その後の組み立て工程は、実施例 1と同様で行い、実施例 1と同様の条件で駆動した。試料 Xはこの駆動条件においてスぺ一サ近傍のビームずれはないかあつても非常に少なく、テレビ画像として問題のない範囲であった。

[実施例 5]

続いて、本発明に係る実施例 5乃至 1 1を説明する。なお、本実施例 5乃至実施例 1 1におけるスぺ一サ及び画像形成装置は以下のように作成した。

なお、以下の実施例では、第一層は、ほぼ平坦な膜とした。

本実施例では、図 1に示すように、まず未フォーミングの複数の表面伝導型電子源 14を基板 1 3に形成した。基板 13として表面を清浄化した青板ガラスを用い、これに、図 4及び図 5に示した表面伝導型電子放出素子を 160個 X 72 0個のマトリクス状に形成した。

素子電極 24、 25は P tスパッタ膜であり、 X方向配線 1 5、 Y方向配線 1 6はスクリーン印刷法により形成した A g配線である。導電性薄膜 26は P dァミン錯体溶液を焼成した P dO微粒子膜である。

画像形成部材であるところの蛍光膜 20は図 6 (a) に示すように、各色蛍光体が Y方向に伸びるストライプ形状を採用し、黒色体 20 aとしては各色蛍光体間だけでなく、 X方向にも設けることで Y方向の画素間を分離しかつスぺーサ 2 2を設置するための部分を加えた形状を用いた。先に黒色体（導電体） 20 aを形成し、その間隙部に各色蛍光体を塗布して蛍光膜 20を作成した。ブラックストライプ（黒色体 20 a) 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。フエ一スプレー卜 19に蛍光体を塗布する方法はスラリー法を用いた。

また、蛍光膜 20より内面側（電子源側）に設けられるメタルバック 2 1は、蛍光膜 20の作成後、蛍光膜 20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）を行い、その後、 A 1を真空蒸着することで作成した。フェースプレート 1 9には、更に蛍光膜 20の導電性を高めるため、蛍光膜 20より外面側 (ガラス基板と蛍光膜の間）に透明電極が設けられる場合もあるが、本実施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。

図 1 9において、スぺ一サ 22は清浄化したソーダライムガラスからなる絶縁性基材 24 (高さ 3. 8mm、板厚 200 ^m、長さ 20mm) 上に、 C r— A 1₂0₃ サーメット膜 23 aを真空成膜法により形成し成膜した。本実施例で用いた C r— A l ₂ 〇₃ サーメット膜はスパッタリング装置を用いてアルゴン雰囲気中で C rと A l ₂ 〇₃ のターゲットを同時スパッ夕することにより成膜した。

不図示の成膜室にアルゴンを 0. 7 Pa 導入し、それぞれのターゲットにかける電力を変化することにより組成の調節を行ない、種々の抵抗値のスぺ一サを作成した。なお、比抵抗の値は後述する 500でで一時間の熱処理後の値を示す。これらの試料を第一層の導電膜 23として成膜後、第二層の酸化イットリウムをデイツビングにより成膜し試料 Aを作成した。高純度化学研究所（株）製 SY M— Y 0 1に基板を浸漬した後、 2 OmmZm i nで引き上げ、 1 20でのォ一ブンで 3分乾燥後、 450 で 2時間焼成した。試料 B、試料 Cともに同様の方法で成膜を行なった。この後に先ほど述べた 500T：、 1時間の熱処理をすることによりスぺ一サ 22の作製を終了した。それぞれの試料の成膜条件と、試料名を次に示す。

なお、第一層は材料と、その膜の厚さと、比抵抗を示し、第二層は材料と、厚さと、成膜条件と、膜の形状とを示し、膜の形状は AFMで観察を行った。

(試料 F) 第一層： C r一 A 1 ₂0₃ 、 2 0 0 nm、 1. 2 X 1 0⁵ Ω c m

第二層： Y₂0₃ 1 - 6 rn

第二層成膜条件…原料： S YM— Y 0 1 高純度化学研究所（株）製

引上げ速度： 2 Omm/m i n

焼成条件： 4 5 0°C、 2時間

第二層の膜の形状…島状とネットワーク構造の混合（図 2 0)

(試料 G)

第一層： C r— A 1 ₂0₃ 、 2 0 0 nm、 1. 6 X 1 0⁵ Ω cm

第二層： C e〇₂ 5 0 0 nm

第二層成膜条件…原料：ニードラール多木化学（株）製

引上げ速度： 5 0 mm/m i n

焼成条件： 5 0 0°C、 1時間

第二層の膜の形状…ネットワーク構造、 1露出面の面積

：平均 1. 7平方

また、スぺ一サ 2 2は、 X方向配線およびメタルバックとの電気的接続を確実にするためにその接続部に A 1 による電極 2 5を設けた。この電極 2 5は X方向配線からフエ一スプレートに向かって 1 5 0 Π、メタルバックからリアブレ一トに向かって 1 0 0 mの範囲でスぺーサ 2 2の 4面を完全に被覆した。

その後、冷陰極電子放出素子 1 4の 3. 8 mm上方にフェースプレート 1 9を支持枠 1 8を介して配置し、リアプレート 1 3、フェースプレート 1 9、支持枠 1 8およびスぺ一サ 2 2の接合部を固定した。スぺーサ 2 2は X方向配線 1 5上に等間隔に固定した。スぺーサ 2 2はフェースプレート 1 9側では黒色体 2 0 a (線幅 3 0 0 /xm) 上に、 Auを被覆シリカ球を含有した導電性フリットガラス 2 6を用いることにより、導電膜 2 3とフエ一スプレート 1 9との導通を確保した。なお、メタルバック 2 1とスぺーサ 2 2とが当接する領域においてはメタルバック 2 1の一部を除去した。リアプレート 1 7と支持枠 1 8の接合部はフリットガラス（不図示）を塗布し、大気中で 4 2 0°Cで 1 0分以上焼成することで封着した。

以上のようにして完成したあと、排気管を通じ真空ポンプにて排気し、十分低い圧力に達した後、容器外端子 Dx 1〜13 111と0 1〜Dy nを通じ電子放出素子 14の素子電極 27、 28間に電圧を印加し、導電性薄膜 29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 30を形成した。フォーミング処理は、図 1 1に示した波形の電圧を印加することにより行った。

次に排気管を通してアセトンを 0. 1 33 Pa の圧力となるように真空容器導入し、容器外端子 Dx l〜Dxmと、 Dy l〜Dy nに電圧パルスを定期的に印加することにより、炭素あるいは炭素化合物を堆積する通電活性化処理を行つた。通電活性化は図 9に示すような波形を印加することにより行った。

次に容器全体を 20 Ot:に加熱しつつ 10時間真空排気した後、 1 0— ⁴ Pa程度の圧力で、排気管をガスバーナーで熱することで溶着し封止を行った。

最後に、封止後の圧力を維持するために、ゲッ夕一処理を行った。

以上のように完成した画像形成装置において、各冷陰極電子放出素子 14には、容器外端子 Dx l〜Dxm、 Dy：!〜 D y n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 2 1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 20に電子を衝突させ、蛍光体 20 b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 l〜5 kV、素子電極 2 7、 28間への印加電圧 Vf は 14 Vとした。この時、スぺ一サの試料 A, Bに関しては、上記駆動条件においてのスぺーサ 22近傍のビームずれはないか、あつても非常に少なく、テレビ画像として問題のない範囲であった。

また、第一層の C r—A 1₂〇₃ サ一メット膜の抵抗温度係数は一 0. 3 %/X から一 0. 33 % でであり、上記駆動条件において熱暴走することはなかった。

[実施例 6]

実施例 6においては実施例 5で述べたのと同じ方法で第一層を成膜し、第二層の膜厚を変えたスぺ一サを用いてテレビ画像の比較を行った。第二層の材料には Y ₂ 0₃ を用い、成膜条件は実施例 5の試料 Εと同様に成膜を行なった。膜厚を薄くする場合は原料をキシレンで希釈し、厚くする場合はディッビングから焼成を繰り返し膜厚の調整を行なつた。作成した試料は以下の通りである。

(試料 Η) 第一層： C r— A l — N、 200 nm、 1. 8 x 1 0⁵ Ω c m 第二層： Y₂0₃ 、 200 nm (SYM— Y0 1を 3倍に希釈）

第二層の膜の形状…ネッ卜ワーク構造（図 2 1)

(試料 I )

第一層： C r— A 1— N、 200 nm, 1. 8 X 1 0⁵ Ω c m

第二層： Y₂0₃ 、 400 nm (SYM— Υ0 1を 2倍に希釈）

第二層の膜の形状…ネットワーク構造、 1露出面の面積：平均 4平方 m) その後の組み立て工程は実施例 5と同様で行い、実施例 5と同様の条件で駆動した。試料 D、 E、 Fについてはこの駆動条件においてスぺーサ近傍のビームずれはないか、あっても非常に少なく、テレビ画像として問題のない範囲であった。

[実施例 7]

実施例 7においては、第一層 23 aの材料に C r— A 1₂0₃ サーメット膜を用いた。第二層 23 bに関しては C r ₂〇₃ と Y₂〇₃ の混合物、および Nb₂〇 ₅ と Y ₂0₃ の混合物を用いた。具体的には C r ₂〇₃ と Y ₂0₃ の混合物は S YM-CR 0 1 5 (高純度化学研究所（株）製）と S ΥΜ— Υ 0 1を 1対 1の比で混合したものを、また、 Nb₂〇₅ と Y₂0₃ の混合物は S ΥΜ— ΝΒ 05 (高純度化学研究所（株）製）と SYM— Υ0 1を 1対 1の比で混合したものを原料として用い、成膜に関しては実施例 5と同様に行なった。作成した試料は以下の通りである。

(試料 J )

第一層： C r _A l ₂〇₃ 、 t = 200 nm、 R= 2. 8 X 10⁵ Ω cm 第二層： C r ₂〇₃ と Y₂〇₃ の混合物、 l l O nm

第二層成膜条件…引上げ速度： 1 OmmZm i n

焼成条件： 500 、 0. 5時間

第二層の膜の形状…ネットワーク構造、 1露出面の面積：平均 0.4平方 m (試料）

第一層： C r—A l ₂〇₃ 、 t = 200 nm, R= 2. 8 X 10⁵ Ω c m 第二層： Nb₂〇₅ と Y₂〇₃ の混合物、 140 nm

第二層成膜条件…引上げ速度： 1 OmmZm i n 焼成条件： 500で、 0. 5時間

第二層の膜の形状…ネットワーク構造、 1露出面の面積：平均 0.2平方/ xm その後の組み立て工程は実施例 5と同様の条件で駆動した。試料 Jに関してはこの駆動条件においてスぺーサ近傍のビームずれはないか、あっても非常に少なく、テレビ画像として問題のない範囲であった。

[実施例 8]

実施例 8においては、実施例 7と同様に第一層 23 aの材料に C r -A 1₂0₃ サーメット膜、第二層 23 bには C r ₂0₃ と Y₂0₃ の混合物を用いた。ただし、塗布方法をデイツビング法からスピナ一法、およびスプレー法に変更した以外は実施例 4と同様の成膜方法で成膜を行なった。作成した試料は以下の通りである。

(試料し）

第一層： C r— A 1₂0₃ 、 t = 200 nm、 R= 2. 8 X 1 0⁵ Ω c m 第二層： C r ₂0₃ と Y₂〇₃ の混合物、 60 nm

第二層成膜条件…スピナ一法：回転数 500 r pm, 5 s e c

→2000 r pm, 20 s e c 焼成条件： 50 Ot：、 0。 5時間

第二層の膜の形状…ネットワーク構造、露出面の面積：平均 0.4平方// m (試料 M)

第一層： C r— A 1₂0₃ 、 t = 200 nm、 R= 2. 8 X 10⁵ Ω cm 第二層： C r ₂〇₃ と Y₂〇₃ の混合物、 500 nm

第二層成膜条件…スプレー法

焼成条件： 500T：、 0. 5時間

第二層の膜の形状…島状とネットワーク構造の混合状態、

露出面の幅：平均 0. 5 ^m

その後の組み立て工程は実施例 5と同様の条件で駆動した。試料， Lに関してはこの駆動条件においてスぺーサ近傍のビームずれはないか、あっても非常に少なく、テレビ画像として問題のない範囲であった。

[実施例 9 ] 実施例 9においては、実施例 5で述べたのと同じ方法で第一層を成膜後、成膜装置から取り出すことなく、真空に保ったまま、その上に第二層 23 bとして高抵抗層 23 bを形成した。ここでは C r ₂0₃ を例にして説明する。ターゲットは C r ₂0₃ の焼結体を用いた。これらの試料を第一層として成膜後、成膜装置を真空に保ったままそれぞれその上に第二層 23 bとして高抵抗膜 23 bを成 E した。本実施例では高抵抗膜 23 bの材料については C r ₂0₃ 、 N b ₂0₅ 、 Y ₂0₃ の三種類を選んだ。これは以下にように成膜をした。まず、第一層の C r -A 1₂0₃ サーメット膜を成膜した後、そのまま真空チャンバ一から取り出すことなく、第二層の成膜を行う。

ここでは、 C r ₂0₃ を例にして説明する。ターゲットは C r ₂0₃ の焼結体を用いた。成膜室にアルゴン、酸素をそれぞれ分圧で 0. 4 Pa 、 0. l Pa 導入した。ターゲットへの投入電力は 3. 8W/cm² とし、成膜時間を 1 1分間とすることで約 1 1 nmの膜厚の酸化クロム層を得た。 Nb₂〇₅ 、 Y₂0₃ ともに同様の方法で成膜条件を変えることにより成膜を行なった。この後に先ほど述べた 500 、 1時間の熱処理をすることによりスぺーサ 22の作製を終了した。それぞれの試料の成膜条件と、試料名を次に示す。

(試料 Ν)

第一層： C r— A l ₂〇₃ 、 200 nm, 1. 2 X 1 0 Ω c m

第二層： C r ₂〇₃ 、 1 1 nm (フリット封着工程経過後）

第二層成膜条件…投入電力 3. 8WZcm²

成膜時導入ガス Ar : 0. 4 Pa 0₂： 0. 1 Pa 成膜時間 1 1分

第二層の膜の形状…ネットワーク構造（図 22)

(試料 P)

第一層： C r一 A 1₂0₃ 、 200 nm, 1. 6 X 1 0⁵ Ω c m

第二層： Nb ₂0₅ 、 1 0 nm (フリッ卜封着工程経過後）島状

第二層成膜条件…投入電力 3. 8W/cm²

成膜時導入ガス A r : 0. 4 Pa 0₂： 0. 1 Pa 成膜時間 5分第二層の膜の形状…ネッ卜ワーク構造と島状の混合状態

露出面の幅：平均 20

(試料 Q)

第一層： C r— A 1₂0₃ 、 200 nm、 1. 5 X 1 0⁵ Ω c m

第二層： Y ₂0₃ 、 1 2 nm (フリット封着工程経過後）一第二層成膜条件…投入電力 3. 8W/cm²

成膜時導入ガス A r : 0. 27mT o r r

0₂ ： 0. 1 8 Pa

成膜時間 1 5分

第二層の膜の形状…ネットワーク構造

露出面の面積：平均 1 500平方 m

その後の組み立て工程は実施例 5と同様で行い、実施例 5と同様の条件で駆動した。試料 M, N, Pについてはこの駆動条件においてスぺーサ近傍のビームずれはないか、あっても非常に少なく、テレビ画像として問題のない範囲であった。以上、実施例を挙げて説明したように、本願本発明においては、スぺーサにネットワーク状の構成を有することにより、好適に帯電を抑制することができる。また、上記実施例のごとく、 2層構成とし、材料選択や製造方法の自由度や製造容易性を増やすこともできる。産業上の利用可能性

以上のように、本発明に係る電子線装置及び該装置に用いる帯電抑制部材の製造方法は、フラット，パネル ·ディスプレイと呼ばれる壁型テレビのような大画面で薄型のディスプレイパネル及びその製造過程に用いることにより、密閉容器内部の超低気圧に維持するスぺーサとして、容器内部での帯電 ·放電のない高画質 ·高品質の画像を長期間に亘つて維持することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 電子を放出する電子源と、該電子が照射される被照射体と、前記電子源と前記被照射体との間に配置される第 1の部材とを有する電子線装置において、前記第 1の部材の表面が、凹凸形状を有しており、該凹凸形状の凸部がネットヮーク状であることを特徴とする電子線装置。

2 . 電子を放出する電子源と、該電子が照射される被照射体と、前記電子源と前記被照射体との間に配置される第 1の部材とを有する電子線装置において、前記第 1の部材の表面が、凹凸形状を有しており、該凹凸形状において、凸部で連続的に取り囲まれた凹部を有することを特徴とする電子線装置。

3 . 前記凸部は、前記凹部の最深部に対して少なくとも 1 0 0 n m以上の高さを有している請求項 2に記載の電子線装置。

4 . 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜により構成されている請求項 1に記載の電子線装置。

5 . 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜により構成されている請求項 2に記載の電子線装置。

6 . 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜により構成されている請求項 3に記載の電子線装置。

7 . 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた複数の膜によって構成されている請求項 1に記載の電子線装置。

8 . 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた複数の膜によって構成されている請求項 2に記載の電子線装置。

9 . 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた複数の膜によって構成されている請求項 3に記載の電子線装置。

1 0 . 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた複数の膜によつて構成されている請求項 4に記載の電子線装置。

1 1 . 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜であり、かつ、該膜の下地が一部露出している膜により構成されている請求項 1に記載の電子線

1 2. 前記下地が一部露出している膜の下地が導電性を有する請求項 1 1に記載の電子線装置。

1 3. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している膜が被覆している面積を、下地が露出している面積で割った値が、 1Z3以上 1 00以下となる 1 0 0 mX 1 0 0 mの領域を有している講求項 1 2に記載の電子線装置。，

14. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の面積の平均値が 50 00平方 m以下となる 1 00 mx 1 00 mの領域を有している請求項 1 2に記載の電子線装置。

1 5. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の幅の平均値が 7 0 Aim以下となる 1 00 tmx 1 0 0 mの領域を有している請求項 1 2に記載の電子線装置。

1 6. 前記下地が一部露出する膜が絶縁性の膜である請求項 1 2に記載の電子

1 7. 前記下地が一部露出する膜の 2次電子放出係数が、下地の 2次電子放出係数よりも小さい請求項 1 2に記載の電子線装置。

1 8. 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜であり、かつ、該膜の下地が一部露出している膜により構成されている請求項 1 7に記載の電子

1 9. 前記下地が一部露出している膜の下地が導電性を有する請求項 1 8に記載の電子線装置。

20. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している膜が被覆している面積を、下地が露出している面積で割った値が、 1Z3以上 1 0 0以下となる 1 0 0 um 1 0 0 mの領域を有している講求項 1 8もしくは 7に記載の電子

2 1. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の面積の平均値が 5000平方/ m以下となる 1 00 wmx 1 00 の領域を有している請求項 1 8に記載の電子線装置。

22. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の幅の平均値が 70 /m以下となる 1 00 / mx 1 00 mの領域を有している請求項 1 8に記載の電子線装置。

2 3. 前記下地が一部露出する膜が絶縁性の膜である請求項 1 8に記載の電子

24. 前記下地が一部露出する膜の 2次電子放出係数が、下地の 2次電子放出係数よりも小さい請求項 1 8に記載の電子線装置。

2 5. 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜であり、かつ、該膜の下地が一部露出している膜により構成されている請求項 3に記載の電子線

26. 前記下地が一部露出している膜の下地が導電性を有する請求項 2 5に記載の電子線装置。

2 7. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している膜が被覆している面積を、下地が露出している面積で割った値が、 1ノ3以上 1 00以下となる 1 00 nm 1 0 0 imの領域を有している講求項 2 5に記載の電子線装置。

28. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の面積の平均値が 5 000平方/ im以下となる 1 00

1 00 の領域を有している請求項 2 5に記載の電子線装置。

29. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の幅の平均値が 7 0 im以下となる 1 0 0 / mX 1 00 mの領域を有している請求項 2 5に記載の電子線装置。

30. 前記下地が一部露出する膜が絶縁性の膜である請求項 2 5に記載の電子

3 1. 前記下地が一部露出する膜の 2次電子放出係数が、下地の 2次電子放出係数よりも小さい請求項 2 5に記載の電子線装置。

32. 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜であり、かつ、該膜の下地が一部露出している膜により構成されている請求項 4に記載の電子線

33. 前記下地が一部露出している膜の下地が導電性を有する請求項 32に記載の電子線装置。

34. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している膜が被覆している面積を、下地が露出している面積で割った値が、 1Z3以上 1 00以下となる 1 00 m 1 00 mの領域を有している講求項 32に記載の電子線装置。

35. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の面積の平均値が 5000平方^ m以下となる 1 00 ^mX 100 の領域を有している請求項 32に記載の電子線装置。一

36. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の幅の平均値が 70 m以下となる 100 mX 1 00 μ mの領域を有している請求項 3 2に記載の電子線装置。

37. 前記下地が一部露出する膜が絶縁性の膜である請求項 32に記載の電子線装置。

38. 前記下地が一部露出する膜の 2次電子放出係数が、下地の 2次電子放出係数よりも小さい請求項 32に記載の電子線装置。

39. 前記凹凸形状は、前記第 1の部材の基体上に設けられた膜であり、かつ、該膜の下地が一部露出している膜により構成されている請求項 5に記載の電子線

40. 前記下地が一部露出している膜の下地が導電性を有する請求項 39に記載の電子線装置。

41. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している膜が被覆している面積を、下地が露出している面積で割った値が、 1Z3以上 100以下となる 100 iimX 100 imの領域を有している講求項 39に記載の電子線装置。

42. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の面積の平均値が 5000平方/ xm以下となる 1 00 mX 100 mの領域を有している請求項 39に記載の電子線装置。

43. 前記第 1の部材において、前記下地が一部露出している各部分の幅の平均値が 70 m以下となる 1 00 /mx 1 00 /mの領域を有している請求項 3 9に記載の電子線装置。

44. 前記下地が一部露出する膜が絶緣性の膜である請求項 39いずれかに記載の電子線装置。

45. 前記下地が一部露出する膜の 2次電子放出係数が、下地の 2次電子放出係数よりも小さい請求項 3 9いずれかに記載の電子線装置。

4 6 . 前記第 1の部材が、前記電子源と前記被照財体の間の間隔を維持するスぺ一サである請求項 1に記載の電子線装置。

4 7 . 前記第 1の部材は、前記電子源が放出する電子の軌道に対して、該第 1 の部材において帯電が生じた場合に、該帯電によって実質的に変化を与える位霉に設けられる部材である請求項 1に記載の電子線装置。

4 8 . 帯電が抑制される帯電抑制部材の製造方法であって、基体上に、下地が一部露出する膜を形成する工程を有しており、該工程において、前記膜の材料を液体の状態で付与することを特徴とする帯電抑制部材の製造方法。

4 9 . 複数の電子放出素子を形成した基板と発光材料を形成した透明基板とをスぺーサを介して対向させた構造を有する画像形成装置において、

前記スぺーサの表面が凹凸形状を有しており、該凹凸形状の凸部がネットヮーク状であることを特徴とする画像形成装置。

5 0 . 複数の電子放出素子を形成した基板と発光材料を形成した透明基板とをスぺ一サを介して対向させた構造を有する画像形成装置において、

請求項 4 8に記載の帯電抑制部材の製造方法より、前記スぺーザの表面が凹凸形状を有しており、該凹凸形状の凸部がネットワーク状としたスぺーサを形成したことを特徴とする画像形成装置。

補正書の請求の範囲

[ 2 0 0 0年 2月 2 1日（2 1 . 0 2 . 0 0 ) 国際事務局受理：新しい請求の範囲 4 8— 5 0力加えられた；出願当初の請求の範囲 4 8— 5 0は請求の範囲 5 1— 5 3に番号が付け替えられた；他の請求の範囲は変更なし。（1頁）]

係数よりも小さい請求項 3 9いずれかに記載の電子線装置。

4 6 . 前記第 1の部材が、前記電子源と前記被照射体の間の間隔を維持するスぺーサである請求項 1に記載の電子線装置。

4 7 . 前記第 1の部材は、前記電子源が放出する電子の軌道に対して、該第 1 の部材において帯電が生じた場合に、該帯電によって実質的に変化を与える位置に設けられる部材である請求項 1に記載の電子線装置。

4 8 . (追加）前記第 1の部材は、前記電子源に固定されるものである請求項 1 に記載の電子線装置。

4 9 . (追加）前記第 1の部材は、前記被照射体の内側に固定されるものである請求項 1に記載の電子線装置。

5 0 . (追加）前記被照射体には、蛍光体が形成されている請求項 1に記載の電子線装置。

5 1 . (補正後）帯電が抑制される帯電抑制部材の製造方法であって、基体上に、下地が一部露出する膜を形成する工程を有しており、該工程において、前記膜の材料を液体の状態で付与することを特徴とする帯電抑制部材の製造方法。

5 2 . (補正後）複数の電子放出素子を形成した基板と発光材料を形成した透明基板とをスぺーサを介して対向させた構造を有する画像形成装置において、前記スぺーザの表面が凹凸形状を有しており、該凹凸形状の凸部がネットヮーク状であることを特徵とする画像形成装置。

5 3 . (補正後）複数の電子放出素子を形成した基板と発光材料を形成した透明基板とをスぺーサを介して対向させた構造を有する画像形成装置において、請求項 5 1に記載の帯電抑制部材の製造方法より、前記スぺーザの表面が凹凸形状を有しており、該凹凸形状の凸部がネットワーク状としたスぺ一サを形成したことを特徴とする画像形成装置。

補正された用紙（条約第 19条）