JPH0320941A - 電子線発生装置及びこれを用いた画像形成装置、並びに電子線発生装置の製造方法 - Google Patents
電子線発生装置及びこれを用いた画像形成装置、並びに電子線発生装置の製造方法Info
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- JPH0320941A JPH0320941A JP1290979A JP29097989A JPH0320941A JP H0320941 A JPH0320941 A JP H0320941A JP 1290979 A JP1290979 A JP 1290979A JP 29097989 A JP29097989 A JP 29097989A JP H0320941 A JPH0320941 A JP H0320941A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
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- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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- H01J1/316—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode having an electric field parallel to the surface, e.g. thin film cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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-
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- H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、表面伝導形電子放出素子を電子源として用い
た画像表示装置及びその製造方法に関する。
た画像表示装置及びその製造方法に関する。
［従来の技術］
従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素子として、
例えば、エム・アイ・エリンソン（Ｍ． Ｉ．Ｅｌｉｎ
ｓｏｎ）等によって発表された冷陰極素子が知られてい
る［ラジオ・エンジニアリング・エレクトロン●フィジ
イッス（Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ． Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｐ
ｈｙｓ． ）第ｌＯ巻， １２９０ 〜１２９６頁．
１９６５年〕。
例えば、エム・アイ・エリンソン（Ｍ． Ｉ．Ｅｌｉｎ
ｓｏｎ）等によって発表された冷陰極素子が知られてい
る［ラジオ・エンジニアリング・エレクトロン●フィジ
イッス（Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ． Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｐ
ｈｙｓ． ）第ｌＯ巻， １２９０ 〜１２９６頁．
１９６５年〕。
これは、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、−Ｍには表面伝導形電子放出素子と呼ば
れている。
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、−Ｍには表面伝導形電子放出素子と呼ば
れている。
この表面伝導形電子放出素子としては、前記エリンソン
等により開発されたＳｎｏｗ （Ｓｂ）薄膜を用いたも
のの他、Ａｕ薄膜によるもの［ジー・ディトマ一二 “
スイン・ソリッド・フィルムス”（Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ
： ”Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ” ） ，
９巻，３ｌ７頁， （１９７２年）１、ＩＴＯ薄膜に
よるもの［エム・ハートウェル・アンド・シー・ジー・
フォンスタッド： “アイ・イー・イー・イー・トラン
ス・イー・ディー・コンフ”（Ｍ． Ｈａｒｔｗｅｌｌ
ａｎｄ Ｃ． Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ ： “ＩＥＥ
Ｅ Ｔｒａｎｓ． ＥＤ Ｃｏｎｆ．”）５ｌ９頁，
（１９７５年）１、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年）］等が報告されている。
等により開発されたＳｎｏｗ （Ｓｂ）薄膜を用いたも
のの他、Ａｕ薄膜によるもの［ジー・ディトマ一二 “
スイン・ソリッド・フィルムス”（Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ
： ”Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ” ） ，
９巻，３ｌ７頁， （１９７２年）１、ＩＴＯ薄膜に
よるもの［エム・ハートウェル・アンド・シー・ジー・
フォンスタッド： “アイ・イー・イー・イー・トラン
ス・イー・ディー・コンフ”（Ｍ． Ｈａｒｔｗｅｌｌ
ａｎｄ Ｃ． Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ ： “ＩＥＥ
Ｅ Ｔｒａｎｓ． ＥＤ Ｃｏｎｆ．”）５ｌ９頁，
（１９７５年）１、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年）］等が報告されている。
これらの表面伝導形電子放出素子は、
ｌ）高い電子放出効率が得られる、
２）構造が簡単であるため、製造が容易である、３）同
一基板上に多数の素子を配列形戊できる、４）応答速度
が速い、 等の利点があり、今後広く応用される可能性をもってい
る。
一基板上に多数の素子を配列形戊できる、４）応答速度
が速い、 等の利点があり、今後広く応用される可能性をもってい
る。
一方、面状に展開した複数の電子源と、この電子源から
の電子ビームの照射を各々受ける蛍光体ターゲットとを
、各々相対向させた薄形の画像表示装置が、特開昭５８
−１９５６号，特開昭６０−２２５３４２号等で開示さ
れている。
の電子ビームの照射を各々受ける蛍光体ターゲットとを
、各々相対向させた薄形の画像表示装置が、特開昭５８
−１９５６号，特開昭６０−２２５３４２号等で開示さ
れている。
これら電子線ディスプレイ装置は次のような構造からな
る。
る。
第１図は従来ディスプレイ装置の概要を示すものである
。１はガラス基板、２は支持体、３は配線電極、４は電
子放出部、５は電子通過孔、６は変調電極、７はガラス
板、８は透明電極、９は画像形成部材で、例えば蛍光体
、レジスト材等電子が衝突することにより発光，変色，
帯電，変質等する部材から成る。１０はフェースプレー
ト、１１は蛍光体の輝点である。電子放出部４は薄膜技
術により形成され、ガラス基板１とは接触することがな
い中空構造を成すものである。配線電極３は電子放出部
材と同一の材料を用いて形成しても、別材料を用いても
良く、一般に融点が高く電気抵抗の小さいものが用いら
れる。支持体２は絶縁体材料もしくは導電体材料で形成
されている。
。１はガラス基板、２は支持体、３は配線電極、４は電
子放出部、５は電子通過孔、６は変調電極、７はガラス
板、８は透明電極、９は画像形成部材で、例えば蛍光体
、レジスト材等電子が衝突することにより発光，変色，
帯電，変質等する部材から成る。１０はフェースプレー
ト、１１は蛍光体の輝点である。電子放出部４は薄膜技
術により形成され、ガラス基板１とは接触することがな
い中空構造を成すものである。配線電極３は電子放出部
材と同一の材料を用いて形成しても、別材料を用いても
良く、一般に融点が高く電気抵抗の小さいものが用いら
れる。支持体２は絶縁体材料もしくは導電体材料で形成
されている。
これら電子線ディスプレイ装置は、配線電極３に電圧を
印加せしめ中空構造をなす電子放出部より電子を放出さ
せ、これら電子流を情報信号に応じて変調する変調電極
６に電圧を印加することにより電子を取り出し、取り出
した電子を加速させ蛍光体９に衝突させるものである。
印加せしめ中空構造をなす電子放出部より電子を放出さ
せ、これら電子流を情報信号に応じて変調する変調電極
６に電圧を印加することにより電子を取り出し、取り出
した電子を加速させ蛍光体９に衝突させるものである。
また、配線電極３と変調電極６でＸＹマトリックスを形
成せしめ、画像形成部材たる蛍光体９上に画像表示を行
うものである。
成せしめ、画像形成部材たる蛍光体９上に画像表示を行
うものである。
上述従来の電子線ディスプレイは熱電子源を用いている
為、次のような問題点があった。
為、次のような問題点があった。
１．消費電力が高い。
２．変調スピードが遅い為大容量の表示ができない。
３．各素子間のバラツキが生じ易い為大面積化が難しい
。
。
これらの問題点を解決する為に熱電子源に代えて、前述
した表面伝導形電子放出素子を配置した画像表示装置が
考えられる。
した表面伝導形電子放出素子を配置した画像表示装置が
考えられる。
第２図は、表面伝導形電子放出素子を用いた画像表示装
置の構成図である。２０は絶縁性基板、２１は素子配線
電極、２２は素子電極、２３は電子放出部である。この
画像表示装置は、第２図に示すように、配線電極間に素
子を並べた線電子源群と変調電極６群でＸＹマトリック
ス駆動を行うことにより画像表示するものである。また
、これら電子線ディスプレイは通常ＩＸＩＯ−’〜Ｉ
Ｘ １０−’ｔｏｒｒの真空状態で駆動させる為に、系
全体を真空封止することによりディスプレイ装置を製作
しなければならない。
置の構成図である。２０は絶縁性基板、２１は素子配線
電極、２２は素子電極、２３は電子放出部である。この
画像表示装置は、第２図に示すように、配線電極間に素
子を並べた線電子源群と変調電極６群でＸＹマトリック
ス駆動を行うことにより画像表示するものである。また
、これら電子線ディスプレイは通常ＩＸＩＯ−’〜Ｉ
Ｘ １０−’ｔｏｒｒの真空状態で駆動させる為に、系
全体を真空封止することによりディスプレイ装置を製作
しなければならない。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述した表面伝導形電子放出素子を用い
た画像表示装置には次のような問題点があった。
た画像表示装置には次のような問題点があった。
■．フェースブレー｝−１０に設けた画像形成部材，９
と変調電極６と電子放出部２３の位置合わせが難しい為
、大画面で高精細なディスプレイが作製できない。
と変調電極６と電子放出部２３の位置合わせが難しい為
、大画面で高精細なディスプレイが作製できない。
■．変調電極６と電子放出部２３の絶対的な位置が場所
によって異なると表示画像にムラが生じる。よって、極
めて正確に位置合わせなして製造する必要がある。
によって異なると表示画像にムラが生じる。よって、極
めて正確に位置合わせなして製造する必要がある。
■．上述■，■を鑑みて大画面で高精細なディスプレイ
を製造するには、多大な設備投資が必要であり、ディス
プレイの価格も非常に高価になる。
を製造するには、多大な設備投資が必要であり、ディス
プレイの価格も非常に高価になる。
すなわち、本発明の目的とするところは、上述のような
問題点を解消した画像表示装置及びその製造方法を提供
することにある。
問題点を解消した画像表示装置及びその製造方法を提供
することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の特徴とするところは、複数の表面伝導形電子放
出素子を並べた電子源と、電子流を情報信号に応じて変
調する変調電極と、電子が衝突して画像を形成する画像
形戊部材とを有する画像表示装置において、前記変調電
極、前記電子源、前記画像形成部材が順次配置され、か
つ、該変調電極と電子源が絶縁体を介して一体形成され
ている画像表示装置にある。
出素子を並べた電子源と、電子流を情報信号に応じて変
調する変調電極と、電子が衝突して画像を形成する画像
形戊部材とを有する画像表示装置において、前記変調電
極、前記電子源、前記画像形成部材が順次配置され、か
つ、該変調電極と電子源が絶縁体を介して一体形成され
ている画像表示装置にある。
また、前記電子源が、素子配線電極間に表面伝導形電子
放出素子を並べた線電子源群から成り、前記変調電極が
該線電子源と直角方向に配置された変調電極群から形成
され、各線電子源と各変調電極に電圧印加手段を備えた
画像表示装置も特徴とする。
放出素子を並べた線電子源群から成り、前記変調電極が
該線電子源と直角方向に配置された変調電極群から形成
され、各線電子源と各変調電極に電圧印加手段を備えた
画像表示装置も特徴とする。
次に、本発明の特徴とするところは、素子配線電極間に
複数の表面伝導形電子放出素子を並べた線電子源と、電
子流を情報信号に応じて変調する変調電極と、電子が衝
突して画像を形成する画像形成部材とを有する画像表示
装置において、前記変調電極と前記線電子源が、同一絶
縁基板上に設けられている画像表示装置にある。
複数の表面伝導形電子放出素子を並べた線電子源と、電
子流を情報信号に応じて変調する変調電極と、電子が衝
突して画像を形成する画像形成部材とを有する画像表示
装置において、前記変調電極と前記線電子源が、同一絶
縁基板上に設けられている画像表示装置にある。
また、前記変調電極を、変調配線電極間に表面伝導形電
子放出素子を挾んで複数並べた線変調電極を複数並列に
設けた線変調電極群と、前記線電子源を複数並列に設け
た線電子源群とを互いに直角方向に配置し、かつ、各線
変調電極と各線電子源に電圧印加手段を備えた画像表示
装置も特徴とする。
子放出素子を挾んで複数並べた線変調電極を複数並列に
設けた線変調電極群と、前記線電子源を複数並列に設け
た線電子源群とを互いに直角方向に配置し、かつ、各線
変調電極と各線電子源に電圧印加手段を備えた画像表示
装置も特徴とする。
さらに、前記素子配線電極と前記変調配線電極が絶縁体
を介して一体に形成された画像表示装置をも特徴とし、
また、前記表面伝導形電子放出素子の素子電極と前記変
調電極が、同一材料からなる画像表示装置とすることに
も特徴がある。
を介して一体に形成された画像表示装置をも特徴とし、
また、前記表面伝導形電子放出素子の素子電極と前記変
調電極が、同一材料からなる画像表示装置とすることに
も特徴がある。
一方，本発明では装置の製造方法にも特徴があり、すな
わち、絶縁性基板上に、表面伝導形電子放出素子からな
る電子源と変調電極を設け、該基板に対向配置させて、
電子の衝突により画像を形成する画像表示部材を有した
フェースプレートを設ける画像表示装置の製造において
、前記素子の電極と前記変調電極とを前記絶縁性基板上
に同時に形成する点に特徴を有するものである。
わち、絶縁性基板上に、表面伝導形電子放出素子からな
る電子源と変調電極を設け、該基板に対向配置させて、
電子の衝突により画像を形成する画像表示部材を有した
フェースプレートを設ける画像表示装置の製造において
、前記素子の電極と前記変調電極とを前記絶縁性基板上
に同時に形成する点に特徴を有するものである。
［作 用］
本発明においては、従来別体として設けていた変調電極
を、絶縁性基板上に電子源と一体（電子源の下方に、あ
るいは電子源と同一面上に）に設けた構造とすることで
、電子源と変調電極のアライメントが容易になる。すな
わち、従来の別体置き変調電極では、電子源から一定の
間隔を取ってかかる変調電極を設けているため、その若
干のズレもが、画像形成部に達する電子ビームの飛翔に
大きな影響を与えていた。
を、絶縁性基板上に電子源と一体（電子源の下方に、あ
るいは電子源と同一面上に）に設けた構造とすることで
、電子源と変調電極のアライメントが容易になる。すな
わち、従来の別体置き変調電極では、電子源から一定の
間隔を取ってかかる変調電極を設けているため、その若
干のズレもが、画像形成部に達する電子ビームの飛翔に
大きな影響を与えていた。
正しくこの問題を解消できる作用が、本発明には在ると
いえよう。
いえよう。
また、絶縁性基板上に設ける変調電極は、従来に比べ、
そのボリュームを大きくとることができ、すなわち抵抗
の低減となり、結果として印加電圧を低減できるといっ
た作用が在る。
そのボリュームを大きくとることができ、すなわち抵抗
の低減となり、結果として印加電圧を低減できるといっ
た作用が在る。
本発明は、電子源の下方に、あるいは電子源と同一面上
に変調電極を設けるが、変調電極を電子源の上方でかつ
電子源と一体の構成も考えられる。しかし、本発明の構
成部材であるところの表面伝導形電子放出素子上に変調
電極を設けるには、該素子の上に絶縁体膜を形成し、か
つ、加工するプロセスを必要とする。表面伝導形電子放
出素子は、前述したように電子放出部が絶縁体表面に露
出している為、電子放出部に絶縁体を成膜し加工するこ
とにより、種々の劣化が生じ、さらには特性劣化の原因
になる。よって、本発明が、新たな問題を発生させずに
上述問題を解消できる作用が在るといえよう。
に変調電極を設けるが、変調電極を電子源の上方でかつ
電子源と一体の構成も考えられる。しかし、本発明の構
成部材であるところの表面伝導形電子放出素子上に変調
電極を設けるには、該素子の上に絶縁体膜を形成し、か
つ、加工するプロセスを必要とする。表面伝導形電子放
出素子は、前述したように電子放出部が絶縁体表面に露
出している為、電子放出部に絶縁体を成膜し加工するこ
とにより、種々の劣化が生じ、さらには特性劣化の原因
になる。よって、本発明が、新たな問題を発生させずに
上述問題を解消できる作用が在るといえよう。
以上述べた本発明の構成を、以下に示す実施例を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
［実施例］
及血盟ユ
第３図は、本実施例の電子源と変調電極の構成図である
。３１はガラス基板、３２は変調電極、３３は絶縁体膜
、３４は素子配線電極、３５は素子電極、３６は電子放
出部である。
。３１はガラス基板、３２は変調電極、３３は絶縁体膜
、３４は素子配線電極、３５は素子電極、３６は電子放
出部である。
本実施例は、前述第２図に示す従来例の電子放出素子と
蛍光体の間にある変調電極を電子放出部３６の下に配置
しかつ電子放出素子と変調電極３２を絶縁体膜３３を介
して一体に形成したものである。
蛍光体の間にある変調電極を電子放出部３６の下に配置
しかつ電子放出素子と変調電極３２を絶縁体膜３３を介
して一体に形成したものである。
第４図は、第３図のＡ−Ａ’の断面における本実施例の
電子源と変調電極の製造工程を示すものである。ここで
、本実施例の画像表示装置の製造方法を説明する。
電子源と変調電極の製造工程を示すものである。ここで
、本実施例の画像表示装置の製造方法を説明する。
■．先ず、ガラス基板３ｌを十分洗浄し、通常良く？い
られる蒸着技術とホトリソグラフィー技術により、ライ
ン状の変調電極３２群を形成する。
られる蒸着技術とホトリソグラフィー技術により、ライ
ン状の変調電極３２群を形成する。
かかる基板３ｌは、ガラス以外にもアルミナセラミック
ス等の絶縁体であれば良い。また変調電極３２は，金，
ニッケル，タングステン等の導電性材料であれば良いが
、基板との熱膨張率がなるべく近いものが好ましい。
ス等の絶縁体であれば良い。また変調電極３２は，金，
ニッケル，タングステン等の導電性材料であれば良いが
、基板との熱膨張率がなるべく近いものが好ましい。
本実施例の変調電極は，ニッケル材料を用い、幅１．６
＋ａｍで２ｍｍピッチの変調電極群を作製した。
＋ａｍで２ｍｍピッチの変調電極群を作製した。
■．次に、蒸着技術によりＳｉＯｉで絶縁体膜３３を形
成した。絶縁体膜３３の材料としては、ＳｉＯ■，ガラ
ス，その他のセラミックス材料が好適である．また、そ
の厚さは、薄い方が変調電極に印加する電圧が低くなる
ので良いが、実用的には１ｐ＋ｉ〜２００ｐｍが好まし
く、さらにはｌｐｍ〜１０ｐｍが最適である。本実施例
では厚さを１ ０ｐｍとした。
成した。絶縁体膜３３の材料としては、ＳｉＯ■，ガラ
ス，その他のセラミックス材料が好適である．また、そ
の厚さは、薄い方が変調電極に印加する電圧が低くなる
ので良いが、実用的には１ｐ＋ｉ〜２００ｐｍが好まし
く、さらにはｌｐｍ〜１０ｐｍが最適である。本実施例
では厚さを１ ０ｐｍとした。
■．次に、蒸着技術とエッチング技術により素子電極３
５と素子配線電極３４（断面図には不図示）をＮｉ材料
で作製した。かかる素子配線電極３４は、電気抵抗が十
分低くなるように作製しさえすればどのような材料でも
かまわない。素子電極３５は、素子配線電極３４−ａ及
び３４−ｂと接続され、素子電極３５が相対向する電子
放出部３６を形成する。その電極ギャップ（Ｇ）は、０
．ＩＩＬｍ〜１０ｉＬｍが好適で本実施例は２ｐｍに形
成した。電子放出部３６に対応する長さ（ｆ！：第３図
参照）を３００Ｈに形成した。素子電極３５の幅は狭い
方が望ましいが実際にはＩＨ−１００←ｍが好適で、さ
らにはｌｐｍ〜１０μｍが最適である。また、電子放出
部３６は変調電極３２の幅の中心近傍に作製する。素子
配線電極３４群（ａ，ｂで一組）のピッチは２ｍｍ、電
子放出部３６のピッチは２ｍｍに形成した。
５と素子配線電極３４（断面図には不図示）をＮｉ材料
で作製した。かかる素子配線電極３４は、電気抵抗が十
分低くなるように作製しさえすればどのような材料でも
かまわない。素子電極３５は、素子配線電極３４−ａ及
び３４−ｂと接続され、素子電極３５が相対向する電子
放出部３６を形成する。その電極ギャップ（Ｇ）は、０
．ＩＩＬｍ〜１０ｉＬｍが好適で本実施例は２ｐｍに形
成した。電子放出部３６に対応する長さ（ｆ！：第３図
参照）を３００Ｈに形成した。素子電極３５の幅は狭い
方が望ましいが実際にはＩＨ−１００←ｍが好適で、さ
らにはｌｐｍ〜１０μｍが最適である。また、電子放出
部３６は変調電極３２の幅の中心近傍に作製する。素子
配線電極３４群（ａ，ｂで一組）のピッチは２ｍｍ、電
子放出部３６のピッチは２ｍｍに形成した。
■．次に、ガスデポジション法を用いて相対抗する電極
間に超微粒子膜を設けることにより電子放出部３６を形
成した。超微粒子の材質はＰｄを用いたが、その他の材
料としてＡｇ， Ａｕ等の金属材料やＳｎＯ． Ｉｎｚ
Ｏｘの酸化物材料が好適であるがこれに限定されるもの
ではない。本実施例ではＰｄ粒子の直径を約１００人に
設定したが、これに限定されるものではない。また、ガ
スデポジション法以外にも、例えば有機金属を分散塗布
し、その後熱処理することにより電極間に超微粒子膜を
形成しても所望の特性が得られる。
間に超微粒子膜を設けることにより電子放出部３６を形
成した。超微粒子の材質はＰｄを用いたが、その他の材
料としてＡｇ， Ａｕ等の金属材料やＳｎＯ． Ｉｎｚ
Ｏｘの酸化物材料が好適であるがこれに限定されるもの
ではない。本実施例ではＰｄ粒子の直径を約１００人に
設定したが、これに限定されるものではない。また、ガ
スデポジション法以外にも、例えば有機金属を分散塗布
し、その後熱処理することにより電極間に超微粒子膜を
形成しても所望の特性が得られる。
■．以上説明したプロセスで形成された電子源と変調電
極を有するガラス基板から、５ｍｍ離して蛍光体９を有
するフェースプレートｌＯを設け画像表示装置を作製し
た。
極を有するガラス基板から、５ｍｍ離して蛍光体９を有
するフェースプレートｌＯを設け画像表示装置を作製し
た。
次に本実施例の駆動方法を説明する。
蛍光体面の電圧を０．８ｋＶ−１．５ｋＶに設定する。
第３図において、一対の素子配線電極３４−ａと３４−
ｂに１４Ｖの電圧パルスを印加し、線状に並べた複数の
電子放出素子から電子を放出させる。放出された電子は
、情報信号に対応して変調電極群に電圧を印加すること
により電子ビームをＯＮ／ＯＦＦ制御する。変調電極３
２により引き出された電子は、加速し蛍光体に衝突する
。蛍光体は情報信号に応じて一ラインの表示を行う。次
にこの隣りの素子配線電極３４−ａ， ３４−ｂに１４
Ｖの電圧パルスを印加し上述したーラインの表示を行う
。これを順次行うことにより一画面の画像を形成した。
ｂに１４Ｖの電圧パルスを印加し、線状に並べた複数の
電子放出素子から電子を放出させる。放出された電子は
、情報信号に対応して変調電極群に電圧を印加すること
により電子ビームをＯＮ／ＯＦＦ制御する。変調電極３
２により引き出された電子は、加速し蛍光体に衝突する
。蛍光体は情報信号に応じて一ラインの表示を行う。次
にこの隣りの素子配線電極３４−ａ， ３４−ｂに１４
Ｖの電圧パルスを印加し上述したーラインの表示を行う
。これを順次行うことにより一画面の画像を形成した。
つまり、素子配線電極群を走査電極として、走査電極と
変調電極でＸＹマトリックスを形成し画像を表示した。
変調電極でＸＹマトリックスを形成し画像を表示した。
本実施例の表面伝導形電子放出素子は、１００ピコ秒以
下の電圧パルスに応答して駆動できるので、１画面を３
０分の１秒で画像を表示すると１万本以上の走査線数が
形成可能である。
下の電圧パルスに応答して駆動できるので、１画面を３
０分の１秒で画像を表示すると１万本以上の走査線数が
形成可能である。
また、変調電極３２群に印加する電圧は、−４０Ｖ以下
で電子ビームをＯＦＦ制御し、３０Ｖ以上でＯＮ制御し
た。また、−４０Ｖ〜３０Ｖの間で電子ビームの量が連
続的に変化した。よって、変調電極に印加する電圧によ
り階調表示が可能であった。
で電子ビームをＯＦＦ制御し、３０Ｖ以上でＯＮ制御し
た。また、−４０Ｖ〜３０Ｖの間で電子ビームの量が連
続的に変化した。よって、変調電極に印加する電圧によ
り階調表示が可能であった。
変調電極３２に印加する電圧によって電子ビームが制御
できる理由は、変調電極の電圧によって電子放出部３６
近傍の電位がプラスからマイナスまで変化し、電子ビー
ムが加速または減速することに基づく。よって、素子電
極３５の幅（Ｗ）が広くなるにつれ、変調電極３２に印
加する電圧を高くしないと電子放出部３６近傍の電界分
布を制御できなくなる。
できる理由は、変調電極の電圧によって電子放出部３６
近傍の電位がプラスからマイナスまで変化し、電子ビー
ムが加速または減速することに基づく。よって、素子電
極３５の幅（Ｗ）が広くなるにつれ、変調電極３２に印
加する電圧を高くしないと電子放出部３６近傍の電界分
布を制御できなくなる。
以上説明した様に、本実施例は電子放出素子と変調電極
が一体に形成されているので、アライメントが容易で、
かつ、薄膜製造技術で作製している為、大画面で高精細
なディスプレイを安価に得ることができた。さらに、電
子放出部３６と変調電極３２の間隔を極めて精度良く作
製することができたので輝度ムラのない極めて一様な画
像表示装置を得ることができた。
が一体に形成されているので、アライメントが容易で、
かつ、薄膜製造技術で作製している為、大画面で高精細
なディスプレイを安価に得ることができた。さらに、電
子放出部３６と変調電極３２の間隔を極めて精度良く作
製することができたので輝度ムラのない極めて一様な画
像表示装置を得ることができた。
表面伝導形電子放出素子においては，数ボルトの初速度
を持った電子が真空中に放出されるが、このような素子
の変調に対して本発明は極めて有効であった。
を持った電子が真空中に放出されるが、このような素子
の変調に対して本発明は極めて有効であった。
罠五盟ユ
第５図は第２の実施例であるところの電子源と変調電極
の構成図である。
の構成図である。
第６図は第５図のＢ−Ｂ’の断面図である。３７は本実
施例の変調電極群である。本実施例は実施例１における
変調電極を電子放出面内にも配置したものである。
施例の変調電極群である。本実施例は実施例１における
変調電極を電子放出面内にも配置したものである。
第５図に示す本実施例の製造方法は、実施例１と同等な
蒸着技術及びエッチング技術により形成できるので説明
を省略する。また、各構成材の形状は実施例１と同一に
製造した。第６図において素子電極３５と変調電極３７
の間隔（Ｓ）は３０＃Ｌｍ以下が好ましく、実用的には
５〜２０μｍが好適である。
蒸着技術及びエッチング技術により形成できるので説明
を省略する。また、各構成材の形状は実施例１と同一に
製造した。第６図において素子電極３５と変調電極３７
の間隔（Ｓ）は３０＃Ｌｍ以下が好ましく、実用的には
５〜２０μｍが好適である。
本実施例では１ ０ｐｍとした。
本実施例において変調電極３７に印加する電圧は、−２
５Ｖ以下で電子ビームをＯＦＦ制御し、ＩＯＶ以上でＯ
Ｎ制御できた。また、実施例ｌと同様−２５ｖＮｌＯＶ
で電子ビームの量を連続的に制御できた。
５Ｖ以下で電子ビームをＯＦＦ制御し、ＩＯＶ以上でＯ
Ｎ制御できた。また、実施例ｌと同様−２５ｖＮｌＯＶ
で電子ビームの量を連続的に制御できた。
本実施例は実施例１に対し、変調電極３７に印加する電
圧を約２分の１に減少させることができた。このことに
より変調電極に電圧を印加する為のトランジスターの価
格を大幅に下げることができる。
圧を約２分の１に減少させることができた。このことに
より変調電極に電圧を印加する為のトランジスターの価
格を大幅に下げることができる。
以上説明したように、本実施例は実施例１と比較して、
変調電極に印加する電圧を低く設定しても電子放出部３
６近傍の電位を容易に制御できた。
変調電極に印加する電圧を低く設定しても電子放出部３
６近傍の電位を容易に制御できた。
来ＪＬ［糺旦
第７図は、第３の実施例であるところの電子源と変調電
極の構成図である。第８図は、第７図のｃ−ｃ’の断面
における製造工程の説明図である。ここで、本実施例の
製造方法を説明する。３８はコンタクトホールである。
極の構成図である。第８図は、第７図のｃ−ｃ’の断面
における製造工程の説明図である。ここで、本実施例の
製造方法を説明する。３８はコンタクトホールである。
■．実施例１の製造方法と同じ。
■．実施例１の製造方法と同じ。ただし絶縁体膜３３の
厚さを３μｍとした。
厚さを３μｍとした。
■．エッチング技術により第７図，第８図に示すような
コンタクトホール３８を設ける。かかるコンタクトホー
ルは、素子電極３５を挟む位置において絶縁体膜３３を
取り除くことにより形成した。つまり、コンタクトホー
ルな通して変調電極３２が露出している。
コンタクトホール３８を設ける。かかるコンタクトホー
ルは、素子電極３５を挟む位置において絶縁体膜３３を
取り除くことにより形成した。つまり、コンタクトホー
ルな通して変調電極３２が露出している。
■．実施例１における製造方法の■と同じ。
■．次に有機パラジウムをディッピング法により基板全
面に塗布する。これを３００℃で１時間焼成することに
より基板全面にパラジウム微粒子３９を析出させた。有
機パラジウムは奥野製薬■ＣＣＰ−４２３０を用いた。
面に塗布する。これを３００℃で１時間焼成することに
より基板全面にパラジウム微粒子３９を析出させた。有
機パラジウムは奥野製薬■ＣＣＰ−４２３０を用いた。
このプロセスにおいて、相対抗する素子電極３５の間に
電子放出体であるところのパラジウムを主成分とする超
微粒子を設けるだけでなく、コンタクトホール３８の内
壁と絶縁体膜３３の表面に導電性の微粒子が析出する。
電子放出体であるところのパラジウムを主成分とする超
微粒子を設けるだけでなく、コンタクトホール３８の内
壁と絶縁体膜３３の表面に導電性の微粒子が析出する。
このとき、絶縁体膜表面のシート抵抗は０．５Ｘ１０’
Ω／口〜１×ｌ０９Ω／口が好適で、さらにはＩＸＩＯ
’Ω／口〜ＩＸＩＯ’Ω／口が最適である。
Ω／口〜１×ｌ０９Ω／口が好適で、さらにはＩＸＩＯ
’Ω／口〜ＩＸＩＯ’Ω／口が最適である。
■．実施例１における製造方法の■と同じ。
本実施例のコンタクトホール３８の大きさは、第７図に
示すように電子放出部３６の長さ（ｆ）と同程度が好適
である。また、コンタクトホールと素子電極の距離（Ｓ
）はＩＯＨ〜５００ｐｍが好適で、さらには２５ｐｍ−
１００ ｐｍが最適である。
示すように電子放出部３６の長さ（ｆ）と同程度が好適
である。また、コンタクトホールと素子電極の距離（Ｓ
）はＩＯＨ〜５００ｐｍが好適で、さらには２５ｐｍ−
１００ ｐｍが最適である。
本実施例は変調電極３２に電圧を印加すると、コンタク
トホール３８を通して電流が流れ絶縁体膜表面の電位を
変えるもので、素子電極３５近傍の絶縁体膜の表面電位
を制御するものである。
トホール３８を通して電流が流れ絶縁体膜表面の電位を
変えるもので、素子電極３５近傍の絶縁体膜の表面電位
を制御するものである。
本実施例において、変調電極３２に印加する電圧は、−
２５ｖ以下で電子ビームをＯＦＦ制御しＩＯＶ以上でＯ
Ｎ制御できた。
２５ｖ以下で電子ビームをＯＦＦ制御しＩＯＶ以上でＯ
Ｎ制御できた。
本実施例は、実施例１に対し変調電極に印加する電圧を
約２分の１に減少させることができた。
約２分の１に減少させることができた。
このことにより、変調電極に電圧を印加する為のトラン
ジスターの価格を大幅に下げることができた。
ジスターの価格を大幅に下げることができた。
実１ま
第９図は本発明の第４の実施例における電子源と変調電
極部を示す概略的な構成図である。第ｌＯ図は第９図に
おけるＤ−Ｄ’の斜面図である。３ｌは絶縁性基板、３
５は表面伝導形電子放出素子の素子電極、３６は電子放
出部、４０は変調電極、３４ （３４−ａ，３４−ｂ）
は素子配線電極、３３は絶縁体膜、４ｌは変調配線電極
である。
極部を示す概略的な構成図である。第ｌＯ図は第９図に
おけるＤ−Ｄ’の斜面図である。３ｌは絶縁性基板、３
５は表面伝導形電子放出素子の素子電極、３６は電子放
出部、４０は変調電極、３４ （３４−ａ，３４−ｂ）
は素子配線電極、３３は絶縁体膜、４ｌは変調配線電極
である。
線電子源は、素子配線電極３４−ａと３４−ｂの間に電
子放出部３６を複数配置することにより形成する。
子放出部３６を複数配置することにより形成する。
変調電極４０は、素子電極３５を挾む位置に配置され、
また、第１０図に示すように絶縁体膜３３のコンタクト
ホールな介して変調配線電極４１に接続されている。以
後これを線変調電極と呼ぶ。また、かかる線電子源と線
変調電極４１を複数並列に設けることにより線電子源群
と線変調電極群を形成する。
また、第１０図に示すように絶縁体膜３３のコンタクト
ホールな介して変調配線電極４１に接続されている。以
後これを線変調電極と呼ぶ。また、かかる線電子源と線
変調電極４１を複数並列に設けることにより線電子源群
と線変調電極群を形成する。
本実施例は、上記電子源と変調電極を設けた基板上方に
前述のような画像形成部材９付フェースプレートＩＯを
設けることで画像表示装置を作製するものである。
前述のような画像形成部材９付フェースプレートＩＯを
設けることで画像表示装置を作製するものである。
本実施例では、基板３ｌの同一面上に表面伝導形電子放
出素子と変調電極４０を設けることを特徴とする。素子
電極３５の幅（Ｗ）は、１〜５０＃Ｌｍが好適で、実用
的には３〜２０ｐｍが望ましいがこれに限るものではな
い。また、素子電極の幅（Ｗ）が小さい方が変調電極４
０に印加する電圧を小さくできるが、上記範囲より小さ
いと素子電極の抵抗が高くなるという欠点を生じる。電
子放出部３６であるところの素子電極３５の間隔（Ｇ）
は、実用的には０．５〜５Ｈであるがこれに限るもので
はない。次に、電子放出部３６の形成については、奥野
製薬株式会社製ＣＣＰ−４２３０の有機パラジウムを分
散塗布し、その後３００℃の温度で大気焼成することに
より、パラジウム微粒子と酸化パラジウム微粒子の混合
微粒子膜を素子電極間に設けることで電子放出部を形成
した。しかし、これに限るものではない。次に、素子電
極３５と変調電極４０の間隔（Ｓ）は、各電極間の電気
的絶縁さえ維持できれば、できる限り小さくすることが
望まし＜３０μｍ以下が好適で、実用的には５〜２０ｐ
ｍが望ましい。かかる間隔（Ｓ）は、変調電極４０に印
加する電圧を深く係わるものであり、間隔（Ｓ）が大き
くなると変調電極４０に印加する電圧が高くなる。また
、第９図に示す電子放出部３６の長さ（ｌ）は、素子電
極３５の相対向する長さで、この長さ（ｌ）から一様に
電子が放出される。変調電極４０の幅（Ｌ）は、電子放
出部３６の長さ（Ｉ！）より長くすることが必要である
。例えば、電子放出部３６の長さ（Ｉ！）が５０〜１５
０ ｐｍであれば、素子電極の幅（Ｗ）や素子電極と変
調電極の間隔（Ｓ）にもよるが、変調電極４０の幅（Ｌ
）は１００〜２００ ｇｍ？実用的である。ここでｆｉ
＞Ｌのときは、電子放出部から放出された電子を変調電
極４０によってＯＮ／ＯＦＦ制御できなくなるか、制御
できたとしても変調電極４０に印加する電圧が高くなる
。
出素子と変調電極４０を設けることを特徴とする。素子
電極３５の幅（Ｗ）は、１〜５０＃Ｌｍが好適で、実用
的には３〜２０ｐｍが望ましいがこれに限るものではな
い。また、素子電極の幅（Ｗ）が小さい方が変調電極４
０に印加する電圧を小さくできるが、上記範囲より小さ
いと素子電極の抵抗が高くなるという欠点を生じる。電
子放出部３６であるところの素子電極３５の間隔（Ｇ）
は、実用的には０．５〜５Ｈであるがこれに限るもので
はない。次に、電子放出部３６の形成については、奥野
製薬株式会社製ＣＣＰ−４２３０の有機パラジウムを分
散塗布し、その後３００℃の温度で大気焼成することに
より、パラジウム微粒子と酸化パラジウム微粒子の混合
微粒子膜を素子電極間に設けることで電子放出部を形成
した。しかし、これに限るものではない。次に、素子電
極３５と変調電極４０の間隔（Ｓ）は、各電極間の電気
的絶縁さえ維持できれば、できる限り小さくすることが
望まし＜３０μｍ以下が好適で、実用的には５〜２０ｐ
ｍが望ましい。かかる間隔（Ｓ）は、変調電極４０に印
加する電圧を深く係わるものであり、間隔（Ｓ）が大き
くなると変調電極４０に印加する電圧が高くなる。また
、第９図に示す電子放出部３６の長さ（ｌ）は、素子電
極３５の相対向する長さで、この長さ（ｌ）から一様に
電子が放出される。変調電極４０の幅（Ｌ）は、電子放
出部３６の長さ（Ｉ！）より長くすることが必要である
。例えば、電子放出部３６の長さ（Ｉ！）が５０〜１５
０ ｐｍであれば、素子電極の幅（Ｗ）や素子電極と変
調電極の間隔（Ｓ）にもよるが、変調電極４０の幅（Ｌ
）は１００〜２００ ｇｍ？実用的である。ここでｆｉ
＞Ｌのときは、電子放出部から放出された電子を変調電
極４０によってＯＮ／ＯＦＦ制御できなくなるか、制御
できたとしても変調電極４０に印加する電圧が高くなる
。
次に、本発明の構成材料を説明する。基板３１としては
、一般にはガラス材料を用いるが、ＳｉＯ２やアルミナ
セラミックス等の絶縁体であれば良い。
、一般にはガラス材料を用いるが、ＳｉＯ２やアルミナ
セラミックス等の絶縁体であれば良い。
素子電極３５と変調電極４０は、金，ニッケル等の金属
材料で形成されることが望ましいが、その他のいかなる
導電性材料を用いても構わない。絶縁体膜３３は、Ｓｉ
Ｏ■等絶縁体膜で一般に形成するが、素子配線電極３４
と変調配線電極４ｌの絶縁ができればこれに限るもので
はない。
材料で形成されることが望ましいが、その他のいかなる
導電性材料を用いても構わない。絶縁体膜３３は、Ｓｉ
Ｏ■等絶縁体膜で一般に形成するが、素子配線電極３４
と変調配線電極４ｌの絶縁ができればこれに限るもので
はない。
次に、本実施例の画像表示装置の製造方法を第１１図に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
■．ガラス基板３１を十分洗浄し通常良く用いられる蒸
着技術とホトリソグラフィー技術により素子電極３５と
変調電極４０を形成する。ここでは、電極材料としてニ
ッケル材料を用いたが、導電性材料であればこれに限る
ものではない。素子電極間（Ｇ）は２１Ｌｍ、素子電極
幅（Ｗ）はｌＯＨ、素子電極３５と変調電極４０の距離
（Ｓ）は５ｐｍ、電子放出部の長さ（ｆ！）は１５０
Ｈ、変調電極の幅（Ｌ）は２２０ ４ｍに形成した。こ
こで、素子電極３５と変調電極４０は同一プロセスで、
すなわち同一材料で形成したが、それぞれ別の材料を用
いて形成しても構わない。本実施例の電子放出素子及び
線電子源、線変調電極は全て１．’Ｏ ｍｍピッチに形
成した。
着技術とホトリソグラフィー技術により素子電極３５と
変調電極４０を形成する。ここでは、電極材料としてニ
ッケル材料を用いたが、導電性材料であればこれに限る
ものではない。素子電極間（Ｇ）は２１Ｌｍ、素子電極
幅（Ｗ）はｌＯＨ、素子電極３５と変調電極４０の距離
（Ｓ）は５ｐｍ、電子放出部の長さ（ｆ！）は１５０
Ｈ、変調電極の幅（Ｌ）は２２０ ４ｍに形成した。こ
こで、素子電極３５と変調電極４０は同一プロセスで、
すなわち同一材料で形成したが、それぞれ別の材料を用
いて形成しても構わない。本実施例の電子放出素子及び
線電子源、線変調電極は全て１．’Ｏ ｍｍピッチに形
成した。
次に、電子放出素子を複数同時に駆動する為の素子配線
電極３４を形成する。材料としては、金，銅，アルミニ
ウム等の金属材料が適当であり、電子放出素子を多数同
時に駆動する為には、電気抵抗の小さな材料がより望ま
しい。本実施例では、銅を主体とする材料で１．５μｍ
の厚さに形成した。
電極３４を形成する。材料としては、金，銅，アルミニ
ウム等の金属材料が適当であり、電子放出素子を多数同
時に駆動する為には、電気抵抗の小さな材料がより望ま
しい。本実施例では、銅を主体とする材料で１．５μｍ
の厚さに形成した。
■．次に、絶縁体膜３３を変調電極４０の端部に設ける
。このとき、絶縁体膜３３は素子配線電極３４と直角方
向に設けられ、絶縁体膜上に設ける変調配線電極４１と
素子配線電極３４との電気的絶縁をとる必要がある。そ
の為には、絶縁体膜３３の厚さは素子配線電極３４より
厚く形成する必要がある。本実施？では、厚さ３叩のＳ
ｉＯ■で形成した。次に変調電極４０と変調配線電極４
１の電気的接続を得る為に絶縁体膜３３にコンタクトホ
ール３８を形成する。
。このとき、絶縁体膜３３は素子配線電極３４と直角方
向に設けられ、絶縁体膜上に設ける変調配線電極４１と
素子配線電極３４との電気的絶縁をとる必要がある。そ
の為には、絶縁体膜３３の厚さは素子配線電極３４より
厚く形成する必要がある。本実施？では、厚さ３叩のＳ
ｉＯ■で形成した。次に変調電極４０と変調配線電極４
１の電気的接続を得る為に絶縁体膜３３にコンタクトホ
ール３８を形成する。
■．次に、変調配線電極４１を絶縁体膜３３上に形成す
る。このときコンタクトホール３８を介して変調電極の
結線が威され、かつ電子放出部３６を挾む２つの変調電
極に同一の電圧が印加されるように配線する。本実施例
では基板端部でこの配線を行った。本実施例の変調配線
電極４１は、５ｐｍのＮｉ材料で形成した。
る。このときコンタクトホール３８を介して変調電極の
結線が威され、かつ電子放出部３６を挾む２つの変調電
極に同一の電圧が印加されるように配線する。本実施例
では基板端部でこの配線を行った。本実施例の変調配線
電極４１は、５ｐｍのＮｉ材料で形成した。
■．次に、素子電極間に微粒子膜を形成し電子放出部３
６を形成する。かかる微粒子膜は、有機パラジウム微粒
子をスビナー塗布し、その後約３００’Ｃで３０分焼成
することにより形成した。得られた微粒子膜は、パラジ
ウムと酸化パラジウムの混合微粒子膜であった。尚、パ
ターニング方法は、通常良く用いられるリフトオフ技術
によることができ、このとき微粒子膜は素子電極３５の
間のみに配置されるだけでなく、素子電極３５上に配置
されていても構わない。
６を形成する。かかる微粒子膜は、有機パラジウム微粒
子をスビナー塗布し、その後約３００’Ｃで３０分焼成
することにより形成した。得られた微粒子膜は、パラジ
ウムと酸化パラジウムの混合微粒子膜であった。尚、パ
ターニング方法は、通常良く用いられるリフトオフ技術
によることができ、このとき微粒子膜は素子電極３５の
間のみに配置されるだけでなく、素子電極３５上に配置
されていても構わない。
■．以上説明したプロセスで形成された電子源と変調電
極４０を有するガラス基板から５ｍｍ離して蛍光体９を
有するフェースプレートｌＯを設け画像表示装置を作製
した。
極４０を有するガラス基板から５ｍｍ離して蛍光体９を
有するフェースプレートｌＯを設け画像表示装置を作製
した。
次に本実施例の駆動方法を説明する。
蛍光体面の電圧を０．８ｋＶ−１．５ｋＶに設定する。
第９図において、一対の素子配線電極３４−ａと３４−
ｂに（本実施例では１４Ｖの）電圧パルスを印加し、線
状に並べた複数の電子放出素子から電子を放出させる。
ｂに（本実施例では１４Ｖの）電圧パルスを印加し、線
状に並べた複数の電子放出素子から電子を放出させる。
放出された電子は、情報信号に対応して線変調電極群に
電圧を印加することにより電子ビームをＯＮ／ＯＦＦ制
御する。変調電極４０により引き出された電子は、加速
し蛍光体９に衝突する。蛍光体９は情報信号に応じてー
ラインの表示を行う。次にこの隣りの配線電極３４−ａ
， ３４−ｂに（本実施例では１４Ｖの）電圧パルスを
印加し上述したーラインの表示を行う。これを順次行う
ことにより一画面の画像を形成した。つまり、配線電極
群を走査電極として、走査電極と変調電極でＸＹマトリ
ックスを形成し画像を表示した。尚、素子に印加するパ
ルス電圧は、素子の材料や構造にもよるが、一般的には
８〜２０Ｖの範囲である。
電圧を印加することにより電子ビームをＯＮ／ＯＦＦ制
御する。変調電極４０により引き出された電子は、加速
し蛍光体９に衝突する。蛍光体９は情報信号に応じてー
ラインの表示を行う。次にこの隣りの配線電極３４−ａ
， ３４−ｂに（本実施例では１４Ｖの）電圧パルスを
印加し上述したーラインの表示を行う。これを順次行う
ことにより一画面の画像を形成した。つまり、配線電極
群を走査電極として、走査電極と変調電極でＸＹマトリ
ックスを形成し画像を表示した。尚、素子に印加するパ
ルス電圧は、素子の材料や構造にもよるが、一般的には
８〜２０Ｖの範囲である。
本実施例の表面伝導形電子放出素子は、１００ピコ秒以
下の電圧パルスに応答して駆動できるので、１画面を３
０分の１秒で画像を表示するとｌ万本以上の走査線数が
形成可能である。
下の電圧パルスに応答して駆動できるので、１画面を３
０分の１秒で画像を表示するとｌ万本以上の走査線数が
形成可能である。
また、変調電極群に印加する電圧は−３６Ｖ以下で電子
ビームをＯＦＦ制御し、２６Ｖ以上でＯＮ制御した。ま
た、−３６Ｖ〜２６Ｖの間で電子ビームの量が連続的に
変化した。よって、変調電極４０に印加する電圧により
階調表示が可能であった。
ビームをＯＦＦ制御し、２６Ｖ以上でＯＮ制御した。ま
た、−３６Ｖ〜２６Ｖの間で電子ビームの量が連続的に
変化した。よって、変調電極４０に印加する電圧により
階調表示が可能であった。
変調電極４０に印加する電圧によって電子ビームが制御
できる理由は、変調電極の電圧によって電子放出部３６
近傍の電位がプラスからマイナスまで変化し、電子ビー
ムが加速または減速することに基づく。よって、素子電
極３５の幅（Ｗ）や素子電極３５と変調電極４０の間隔
（Ｓ）が大きくなるにつれ、変調電極４０に印加する電
圧を高くしないと電子放出部３６近傍の電界分布を制御
できなくなる。また、本実施例では電子放出部３６を挾
む位置に変調電極４０を設けているが、これに限定され
るものではなく、一つの変調電極でも変調電圧を高くす
れば同様に電子ビームを制御できる。
できる理由は、変調電極の電圧によって電子放出部３６
近傍の電位がプラスからマイナスまで変化し、電子ビー
ムが加速または減速することに基づく。よって、素子電
極３５の幅（Ｗ）や素子電極３５と変調電極４０の間隔
（Ｓ）が大きくなるにつれ、変調電極４０に印加する電
圧を高くしないと電子放出部３６近傍の電界分布を制御
できなくなる。また、本実施例では電子放出部３６を挾
む位置に変調電極４０を設けているが、これに限定され
るものではなく、一つの変調電極でも変調電圧を高くす
れば同様に電子ビームを制御できる。
以上説明したように、電子放出素子と変調電極が同一基
板上に同一プロセスで形成されているのでアライメント
が容易で、かつ、薄膜製造技術で作製している為、大画
面で高精細なディスプレイを安価に得ることができた。
板上に同一プロセスで形成されているのでアライメント
が容易で、かつ、薄膜製造技術で作製している為、大画
面で高精細なディスプレイを安価に得ることができた。
さらに、電子放出部３６と変調電極４０の間隔を極めて
精度良く作製することができたので輝度ムラのない極め
て一様な画像表示装置を得ることができた。
精度良く作製することができたので輝度ムラのない極め
て一様な画像表示装置を得ることができた。
また、表面伝導形電子放出素子においては数ボルトの初
速度を持った電子が真空中に放出されるが、このような
素子の変調に対して本発明は極めて有効であった。
速度を持った電子が真空中に放出されるが、このような
素子の変調に対して本発明は極めて有効であった。
Ｘ思立１
第１２図は、第５の実施例であるところの電子源と変調
電極の構成図である。
電極の構成図である。
本実施例は、実施例４の電子放出素子の形状を換えたも
のである。本実施例の電子放出素子は、素子電極３５の
幅が電子放出部３６の長さ（Ａ）を形成するものである
。
のである。本実施例の電子放出素子は、素子電極３５の
幅が電子放出部３６の長さ（Ａ）を形成するものである
。
本実施例の画像表示装置の作製方法は、実施例４と同一
の方法が適用できるので省略する。
の方法が適用できるので省略する。
本実施例は、電子放出部の長さ（２）をｌＯｐｍ、変調
電極４０と素子電極３５の距離（Ｓ）を５Ｉｉ．ｍに形
成した。その他の構成材の寸法は、実施例４とほぼ同等
の値とした。
電極４０と素子電極３５の距離（Ｓ）を５Ｉｉ．ｍに形
成した。その他の構成材の寸法は、実施例４とほぼ同等
の値とした。
本実施例は、実施例４と比較して、電子放出量は少くな
るが、電子ビームの収束，発散の制一御が可能で、非常
に高精細な画像表示ができる。また、電子放出部３６と
変調電極４０の距離を短くできるので、低電圧にて電子
ビームをＯＮ／ＯＦＦ制御できる。
るが、電子ビームの収束，発散の制一御が可能で、非常
に高精細な画像表示ができる。また、電子放出部３６と
変調電極４０の距離を短くできるので、低電圧にて電子
ビームをＯＮ／ＯＦＦ制御できる。
［発明の効果］
以上説明したように、変調電極と表面伝導形電子放出素
子を同一絶縁基板上に形成することで、電子源と変調電
極の位置合わせが容易となり実用上次のような効果があ
る。
子を同一絶縁基板上に形成することで、電子源と変調電
極の位置合わせが容易となり実用上次のような効果があ
る。
（ｌ）．大容量表示が可能である。
（２）．製造技術として薄膜技術が使えるので高精細な
表示が可能である。
表示が可能である。
（３）．表示ムラのない画像が得られる。
（４）．低価格の画像表示装置が作製できる。
さらに、変調電極と表面伝導形電子放出素子を同一材料
，同一プロセスで絶縁基板上に形成すれば、容易に上記
画像表示装置を作製できる。
，同一プロセスで絶縁基板上に形成すれば、容易に上記
画像表示装置を作製できる。
第１図は、従来の画像表示装置の構成図である。
第２図は、表面伝導形電子放出素子を従来の画像表示装
置に応用した場合の構成図である。 第３図は、実施例ｌの電子源と変調電極の構成図である
。 第４図は、実施例１の電子源と変調電極の製造方法をＡ
−Ａ’断面にて示したものである。 第５図は、実施例２の電子源と変調電極の構成図である
。 第６図は、第５図のＢ−８’の断面図である。 第７図は、実施例３の電子源と変調電極の構或図である
。 第８図は、実施例３の電子源と変調電極の製造方法をｃ
−ｃ’断面にて示したものである。 第９図は、実施例４の電子源と変調電極の構成図である
。 第ｌＯ図は、第９図のＤ−Ｄ’断面を示したものである
。 第１１図は、実施例４の電子源と変調電極の製造方法を
Ｄ−Ｄ’断面にて示したものである。 第１２図は、実施例５の電子源と変調電極の構成図であ
る。 ３・・・配線電極 ４， ２３． ３６・・・
電子放出部５・・・電子通過孔 ６， ３２，
３７． ４０・・・変調電極７・・・ガラス基板
８・・・透明電極ｌ１・・・蛍光体の輝点 ２２， ３５一素子電極 ２１，３４．３４−ａ，３４−ｂ ・・儂子配線電極３
３・・・絶縁体膜 ３８・・・コンタクトホール ４１・・・変調配線電極 ３９・・・パラジウム微粒子
置に応用した場合の構成図である。 第３図は、実施例ｌの電子源と変調電極の構成図である
。 第４図は、実施例１の電子源と変調電極の製造方法をＡ
−Ａ’断面にて示したものである。 第５図は、実施例２の電子源と変調電極の構成図である
。 第６図は、第５図のＢ−８’の断面図である。 第７図は、実施例３の電子源と変調電極の構或図である
。 第８図は、実施例３の電子源と変調電極の製造方法をｃ
−ｃ’断面にて示したものである。 第９図は、実施例４の電子源と変調電極の構成図である
。 第ｌＯ図は、第９図のＤ−Ｄ’断面を示したものである
。 第１１図は、実施例４の電子源と変調電極の製造方法を
Ｄ−Ｄ’断面にて示したものである。 第１２図は、実施例５の電子源と変調電極の構成図であ
る。 ３・・・配線電極 ４， ２３． ３６・・・
電子放出部５・・・電子通過孔 ６， ３２，
３７． ４０・・・変調電極７・・・ガラス基板
８・・・透明電極ｌ１・・・蛍光体の輝点 ２２， ３５一素子電極 ２１，３４．３４−ａ，３４−ｂ ・・儂子配線電極３
３・・・絶縁体膜 ３８・・・コンタクトホール ４１・・・変調配線電極 ３９・・・パラジウム微粒子
Claims (7)
- （１）複数の表面伝導形電子放出素子を並べた電子源と
、電子流を情報信号に応じて変調する変調電極と、電子
が衝突して画像を形成する画像形成部材とを有する画像
表示装置において、前記変調電極、前記電子源、前記画
像形成部材が順次配置され、かつ、該変調電極と電子源
が絶縁体を介して一体形成されていることを特徴とする
画像表示装置。 - （２）前記電子源が、素子配線電極間に表面伝導形電子
放出素子を並べた線電子源群から成り、前記変調電極が
該線電子源と直角方向に配置された変調電極群から形成
され、各線電子源と各変調電極に電圧印加手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。 - （３）素子配線電極間に複数の表面伝導形電子放出素子
を並べた線電子源と、電子流を情報信号に応じて変調す
る変調電極と、電子が衝突して画像を形成する画像形成
部材とを有する画像表示装置において、前記変調電極と
前記線電子源が、同一絶縁基板上に設けられていること
を特徴とする画像表示装置。 - （４）前記変調電極を、変調配線電極間に表面伝導形電
子放出素子を挟んで複数並べた線変調電極を複数並列に
設けた線変調電極群と、前記線電子源を複数並列に設け
た線電子源群とを互いに直角方向に配置し、かつ、各線
変調電極と各線電子源に電圧印加手段を備えたことを特
徴とする請求項３記載の画像表示装置。 - （５）前記素子配線電極と前記変調配線電極が絶縁体を
介して一体に形成されていることを特徴とする請求項４
記載の画像表示装置。 - （６）前記表面伝導形電子放出素子の素子電極と前記変
調電極が、同一材料からなることを特徴とする請求項３
〜５いずれかに記載の画像表示装置。 - （７）絶縁性基板上に、表面伝導形電子放出素子からな
る電子源と変調電極を設け、該基板に対向配置させて、
電子の衝突により画像を形成する画像形成部材を有した
フェースプレートを設ける画像表示装置の製造において
、前記素子の電極と前記変調電極とを前記絶縁性基板上
に同時に形成することを特徴とする画像表示装置の製造
方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29097989A JP2981751B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-11-10 | 電子線発生装置及びこれを用いた画像形成装置、並びに電子線発生装置の製造方法 |
| US07/497,072 US5185554A (en) | 1989-03-23 | 1990-03-21 | Electron-beam generator and image display apparatus making use of it |
| EP90105595A EP0388984B1 (en) | 1989-03-23 | 1990-03-23 | Electron-beam generator and image display apparatus making use of it |
| DE69030978T DE69030978T2 (de) | 1989-03-23 | 1990-03-23 | Elektronenstrahl-Generator und Anzeigevorrichtung unter Verwendung desselben |
| US08/305,852 US5757123A (en) | 1989-03-23 | 1994-09-14 | Electron-beam generator and image display apparatus making use of it |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-69389 | 1989-03-23 | ||
| JP6938989 | 1989-03-23 | ||
| JP29097989A JP2981751B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-11-10 | 電子線発生装置及びこれを用いた画像形成装置、並びに電子線発生装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320941A true JPH0320941A (ja) | 1991-01-29 |
| JP2981751B2 JP2981751B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=26410597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29097989A Expired - Fee Related JP2981751B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-11-10 | 電子線発生装置及びこれを用いた画像形成装置、並びに電子線発生装置の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5185554A (ja) |
| EP (1) | EP0388984B1 (ja) |
| JP (1) | JP2981751B2 (ja) |
| DE (1) | DE69030978T2 (ja) |
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| US6858990B2 (en) | 2001-09-07 | 2005-02-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron-emitting device, electron source, image forming apparatus, and method of manufacturing electron-emitting device and electron source |
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| US7781955B2 (en) | 2006-06-30 | 2010-08-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display device |
Families Citing this family (38)
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|---|---|---|---|---|
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| USRE40062E1 (en) | 1987-07-15 | 2008-02-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Display device with electron-emitting device with electron-emitting region insulated from electrodes |
| USRE39633E1 (en) * | 1987-07-15 | 2007-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Display device with electron-emitting device with electron-emitting region insulated from electrodes |
| JP2981751B2 (ja) * | 1989-03-23 | 1999-11-22 | キヤノン株式会社 | 電子線発生装置及びこれを用いた画像形成装置、並びに電子線発生装置の製造方法 |
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| AU665006B2 (en) * | 1991-07-17 | 1995-12-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-forming device |
| JP3072809B2 (ja) | 1991-10-08 | 2000-08-07 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子と該素子を用いた電子線発生装置及び画像形成装置 |
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| JP3072795B2 (ja) * | 1991-10-08 | 2000-08-07 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子と該素子を用いた電子線発生装置及び画像形成装置 |
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