JPH087809A - Image forming device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain an image of high resolution and high definition by an image forming device without impeding the flight of electron beams by establishing a relation having elements of mutual inversion or rotation between a relative position between electron emission elements and a relative position between the spots of the beams arriving on a member being irradiated therewith. CONSTITUTION:Voltages are applied between element electrodes 4, 5 or 4',5' in respective electron emission elements via terminals Dr1 to Drm and D11 to D1m outside an envelope, so that electrons can be emitted from electron emission portions. The emitted electron beams are accelerated via a high-tension terminal 31 respectively by high voltages applied to metal backing 23 or transparent electrodes and subsequently collide with a fluorescent screen 22 forming a member irradiated with the beams, so that the fluorescent screen 22 can be excited to cause light emission. When at this time voltages corresponding respectively to information signals are applied to respective modulating electrodes 6 via terminals G1 to Gn outside the envelope, the electron beams arriving on the fluorescent screen 22 are then controlled to display an image on the fluorescent screen 22. At this point, a relative position between the electron emission elements and a relative position between the spots of the be arriving on the fluorescent screen 22 are mutually inverted in relation. Whereupon two luminous spots in the form of emitting light on the fluorescent screen 22 are generated between atmospheric pressure resistant spacers 12 on both sides of the fluorescent screen 22.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[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、記録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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a display device and a recording device using an electron-emitting device, and more particularly to an image forming apparatus in which a supporting member called a spacer is arranged. is there.

【０００２】[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。2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron emitters, a thermoelectron source and a cold cathode electron source, are known. The cold cathode electron source includes a field emission type (hereinafter abbreviated as FE type), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter abbreviated as MIM type), a surface conduction type electron emitting device, and the like.

【０００３】上記ＦＥ型の例としては、Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋ
ｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌｓｎ、”Ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉ
ｏｎ”、Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ
Ｐｈｙｓｉｃｓ、８、８９（１９５６）あるいは、Ｃ．
Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ、”ＰＨＹＳＩＡＣＬ Ｐｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄｅｍ
ｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｍｏｌｙ
ｂｄｅｎｕｍ ｃｏｎｅｓ”、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．、４７、５２４８（１９７６）等が知られている。As an example of the FE type, W. P. Dyk
e & W. W. Dolsn, "Field emissi"
on ”, Advance in Electricon
Physics, 8, 89 (1956) or C.I.
A. Spindt, "PHYSIACL Proper
ties of thin-film fielddem
ision cathodes with molly
bdenum cones ", J. Appl. Phy
s. , 47, 5248 (1976) and the like are known.

【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。As an example of the MIM type, C.I. A. Me
ad, "The tunnel-emission a
mplifer, J.M. Appl. Phys. , 32,
646 (1961) and the like are known.

【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．
Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ Ｐｙｓ．、１０（１９６５）等が
ある。Further, as an example of the surface conduction electron-emitting device, M. I. Elinson, Radio Eng.
Electroron Pys. 10 (1965) and so on.

【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）］、Ｉｎ₂Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 薄膜によるも
の［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓ
ｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ＥＤ Ｃｏｎ
ｆ．”、５１９（１９７５）］、カーボン薄膜によるも
の［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１
９８３）］等が報告されている。The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is passed through a thin film having a small area formed on a substrate in parallel with the film surface.
As the surface conduction electron-emitting device, one using a SnO ₂ thin film by the above-mentioned Elinson (MI. Elinson), one using an Au thin film [G. Dittme
r: "Thin Solid Films", 9, 31
7 (1972)], by In ₂ O ₃ / SnO ₂ thin film [M. Hartwell and C.I. G. Fons
tad: "IEEE Trans. ED Con
f. 519 (1975)], by a carbon thin film [Hiraki Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1)
983)] and the like have been reported.

【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１６に示す。As a typical device structure of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M. Hartwell (M.Ha
FIG. 16 shows the device configuration of rtwell).

【０００８】図１６において、２２１は基板であり、ま
た２２２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２２３
が形成される。尚、図１６中の素子電極間隔Ｌは０．５
〜１．０〜ｍｍ、Ｗ′は０．１ｍｍで設定されている。
また、電子放出部２２３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。In FIG. 16, 221 is a substrate, 222 is a conductive film, which is made of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and is subjected to an electric current treatment called an electric current forming, which will be described later. Ejector 223
Is formed. The element electrode spacing L in FIG. 16 is 0.5.
.About.1.0 mm and W'is set to 0.1 mm.
Further, since the position and shape of the electron emitting portion 223 are unknown, it is shown as a schematic diagram.

【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まえに導電性
膜２２２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２２３を形成するのが一般的であっ
た。Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion 223 is generally formed on the conductive film 222 in advance by energization processing called energization forming before the electron emission as described above. Met.

【００１０】即ち、この通電フォーミングとは前記導電
性膜２２２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
高低抗な状態にした電子放出部２２３を形成することで
ある。尚、例えば電子放出部２２３は、導電性膜２２２
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２２２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２
２３より電子を放出せしめるものである。That is, the energization forming means that a direct current voltage or a very slow rising voltage, for example, about 1 V / min is applied to both ends of the conductive film 222 to energize the conductive film 222 to locally break, deform or deform the conductive film. That is, the electron-emitting portion 223 is formed by being altered so as to be in an electrically high-resistance state. Note that, for example, the electron emitting portion 223 is provided with the conductive film 222.
Has a crack generated in a part of it, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. In the surface conduction electron-emitting device that has been subjected to the energization forming process, a voltage is applied to the conductive film 222, and a current is passed through the device, so that the electron-emitting portion 2 is formed.
The electron is emitted from 23.

【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。Among the electron-emitting devices described above, in particular,
The surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of the devices can be formed in an array over a large area because of its simple structure and easy manufacture. Therefore, various applications that can make use of such advantages are being studied. Examples thereof include a charged beam source and a self-luminous display device.

【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、後述するように梯子型配置と呼ぶ、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ー３１３３２号公報、特開平１ー２８３
７４９号公報、特開平１ー２５７５５２号公報等）。As an example in which a large number of surface-conduction type electron-emitting devices are formed in an array, which is called a ladder-type arrangement as described later, surface-conduction type electron-emitting devices are arranged in parallel, and both ends of each device are wired ( An electron source in which a large number of rows, each of which is connected by a common wiring) is arranged (for example, JP-A-64-31332, JP-A-1-283).
749, JP-A-1-257552, etc.).

【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列した電子源と、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）。As an example of the self-luminous display device, a display device in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged in an electron source and a phosphor which emits visible light by the electrons emitted from the electron source are combined. The image forming apparatus is as follows (US Pat. No. 5,066,883).

【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。In particular, in image forming apparatuses such as display devices, in recent years, flat panel display devices using liquid crystal have become widespread in place of CRTs. Flat panel display devices using this liquid crystal are self-luminous. Therefore, there is a problem that a backlight must be provided, and it has been desired to develop a self-luminous display device using the electron-emitting device as in the above-mentioned example.

【００１５】[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。However, the above-mentioned display device has the following problems.

【００１６】上述したような電子放出素子は、真空中で
動作させることから、該電子放出素子を用いて表示装置
を構成する場合、耐大気圧構造をとることが必要とな
る。Since the electron-emitting device as described above is operated in a vacuum, it is necessary to have an atmospheric pressure resistant structure when a display device is constructed using the electron-emitting device.

【００１７】特に、大面積の画像表示面を有する表示装
置にあっては、該装置の外囲器（真空容器）を構成する
部材の厚さは非常に厚くなってしまい、装置全体の重
量、コスト等の点で実現性が乏しくなってしまう。In particular, in a display device having a large area image display surface, the thickness of the member forming the envelope (vacuum container) of the device becomes very large, and the weight of the entire device Feasibility becomes poor in terms of cost.

【００１８】上記のような問題を回避する方法として、
外囲器内部に外囲器内より大気圧を支持するスペーサー
を配置する方法がある。As a method for avoiding the above problems,
There is a method of arranging a spacer inside the envelope that supports atmospheric pressure from the inside of the envelope.

【００１９】スペーサーの外囲器内での位置方法は種々
考えられるが、大気圧に対して充分強固な支持構造を外
囲器に与えるよう、しかも、電子放出素子から放出され
る電子線の飛翔を妨げないように配置される。There are various possible methods for positioning the spacer in the envelope. However, in order to provide the envelope with a support structure that is sufficiently strong against atmospheric pressure, the electron beam emitted from the electron-emitting device can fly. It is arranged so as not to interfere.

【００２０】しかしながら、電子放出素子の中には、放
出される電子線が特定の方向に偏向して飛翔するタイプ
の電子放出素子がある。However, among the electron-emitting devices, there is an electron-emitting device of the type in which the emitted electron beam is deflected in a specific direction to fly.

【００２１】例えば、前述の表面伝導型電子放出素子
は、図１４に示すように、素子電極１１４及び１１５間
に電源１３１により電圧を印加して電子放出部１１３よ
り電子を放出させ、アノード電極１２２に電源１３２に
より数百Ｖから数千Ｖの電圧を印加すると、放出電子
は、基板１１１の面に対する電子放出部１１３からの法
線（一点鎖線）から正極側の素子電極１１５方向にずれ
て飛翔し、蛍光膜１２３上の発光部中心は該法線上から
ずれる。なお、図１４中の矢印付き点線は電子線の軌道
を示し、又、Δｘは上記ずれ幅を示している。For example, in the surface conduction electron-emitting device described above, as shown in FIG. 14, a voltage is applied between the device electrodes 114 and 115 by a power supply 131 to cause electrons to be emitted from the electron-emitting portion 113, and the anode electrode 122. When a voltage of several hundred to several thousand V is applied to the surface of the substrate 111, the emitted electrons fly while deviating from the normal line (chain line) from the electron emitting portion 113 to the surface of the substrate 111 toward the element electrode 115 on the positive electrode side. However, the center of the light emitting portion on the fluorescent film 123 is deviated from the normal line. The dotted line with an arrow in FIG. 14 indicates the trajectory of the electron beam, and Δx indicates the above-mentioned deviation width.

【００２２】以上の電子線の放射特性（偏向飛翔性）
は、基板１１１に平行な面内での電位分布が、電子放出
部に対して非対象になることによるものと考えられ、主
として表面伝導型電子放出素子に固有の特性である。但
し、前述のＦＥ型、ＭＩＭ型でもその素子構成によって
は基板に平行な面内での電位分布が上記同様に非対象と
なる場合があり、電子軌道が法線からずれることもあ
る。Radiation characteristics of the above electron beam (deflection flight property)
Is considered to be due to the potential distribution in the plane parallel to the substrate 111 being asymmetric with respect to the electron emitting portion, and is a characteristic peculiar to the surface conduction electron-emitting device. However, even in the above-mentioned FE type and MIM type, the potential distribution in the plane parallel to the substrate may be asymmetric as described above depending on the element configuration, and the electron orbit may deviate from the normal line.

【００２３】以上のように、電子線が偏向して飛翔する
タイプの電子放出素子を用いる場合、例えば、図１５に
示すように、配置されるスペーサーが電子線の飛翔を妨
げない様に、個々の電子放出素子の配置間隔Ｇを広く取
らなければならない場合があり、これは、高密度な画素
（絵素）及び電子放出素子配置による高精細な画像形成
の妨げとなる。As described above, in the case of using the electron-emitting device of the type in which the electron beam is deflected and fly, for example, as shown in FIG. 15, the spacers arranged so that the spacers do not hinder the flight of the electron beam. In some cases, the arrangement interval G of the electron-emitting devices must be wide, which hinders high-definition image formation due to high-density pixel (picture element) and electron-emitting device arrangement.

【００２４】尚、図１５において１４４は蛍光膜、１４
２は電子放出素子、１４３はスペーサー、１４１は基
板、矢印付き点線は電子線の軌道を示している。In FIG. 15, 144 is a fluorescent film, and 14 is a fluorescent film.
2 is an electron-emitting device, 143 is a spacer, 141 is a substrate, and the dotted line with an arrow indicates the trajectory of an electron beam.

【００２５】本発明は、以上の問題点に鑑み成された発
明であり、主として、大気圧に対して充分強固な支持構
造を有すると共に、装置内において電子線の飛翔を妨げ
ることなく、しかも、解像度の高い、高精細な画像を形
成し得る画像形成装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and mainly has a supporting structure that is sufficiently strong against atmospheric pressure and does not hinder the flight of electron beams in the apparatus, and An object is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-definition image with high resolution.

【００２６】[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、複数の電子放出素子を有する素子群と、該素子群
から放出される電子線の照射を受ける被照射部材と、該
素子群が配置された第１の面と該被照射部材が配置され
た第２の面とを接続する接続部材とを有する画像形成装
置において、該素子群を構成する複数の電子放出素子間
の相対位置と、該複数の電子放出素子から放出される複
数の電子線各々の該被照射部材上での到達点間の相対位
置とが、互いに反転または回転の要素を含む関係を成し
ていることを特徴とする画像形成装置である。SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides an element group having a plurality of electron-emitting devices, a member to be irradiated which is irradiated with an electron beam emitted from the element group, and the element group. In the image forming apparatus having a connecting member that connects the first surface on which the element is arranged and the second surface on which the member to be irradiated is arranged, the relative position between a plurality of electron-emitting devices forming the element group. And the relative position between the arrival points on the irradiated member of each of the plurality of electron beams emitted from the plurality of electron-emitting devices have a relationship including elements of reversal or rotation. A characteristic image forming apparatus.

【００２７】即ち、複数の電子線放出素子間の相対位置
と、複数の電子線各々の被照射部材上での到達点間の相
対位置とが、互いに反転または回転の要素を含む関係と
することにより、前述の図１４、１５に示すずれ幅（Δ
ｘ）分を、上記接続部材の配置スペースとして有効に利
用することができ、よって、スペーサー等の上記接続部
材を配置した装置であっても、素子及び画素の高密度化
がはかれる。That is, the relative position between the plurality of electron beam emitting elements and the relative position between the arrival points of each of the plurality of electron beams on the irradiated member should be in a relationship that includes mutually inverted or rotated elements. Therefore, the shift width (Δ
x) can be effectively used as a space for disposing the connecting member, and therefore, even in a device in which the connecting member such as a spacer is arranged, the density of elements and pixels can be increased.

【００２８】[0028]

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をより詳細に
説明する。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【００２９】（実施例１）図１は本実施例の画像表示装
置の概略構成図。図２は特に図１の電子放出素子が配列
された基板を示した図。また、図３は、図２中のＡ−
Ａ′、Ｂ−Ｂ′を含む範囲からなる短形領域での上面
図、図４は図２中のＡ−Ａ′での垂直方向における図１
に示した画像表示装置の断面図、図５は更に電子放出部
近傍の拡大上面図である。図中、１は電子放出素子が配
列された絶縁性基板、２は電子放出部、３は電子放出部
を含む薄膜、４（４′）、及び５（５′）は素子に電圧
を印加するための素子電極、６は変調電極、７は複数の
電子放出素子を同時に駆動する為の素子配線電極、８は
互いに直交して交差する素子配線電極７及び変調配線電
極９間の電気的絶縁をとるための絶縁体膜、９は変調配
線電極、１０は変調電極６と変調配線電極９との電気的
接続を得るためのコンタクトホールである。また、１１
はリアプレート、１２は耐大気圧スペーサ、１３は支持
枠、１４はフェースプレートである。但し、以上の図
中、耐大気圧スペーサ１２は図４以外は図面を簡略化す
るために省略した。(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image display apparatus of this embodiment. FIG. 2 is a view showing a substrate on which the electron-emitting devices of FIG. 1 are arranged. Further, FIG. 3 shows A- in FIG.
FIG. 4 is a top view of a short region consisting of a range including A ′ and BB ′, and FIG. 4 is a view in the vertical direction of AA ′ in FIG.
5 is a sectional view of the image display device shown in FIG. 5, and FIG. 5 is an enlarged top view of the vicinity of the electron emitting portion. In the figure, 1 is an insulating substrate on which electron-emitting devices are arranged, 2 is an electron-emitting portion, 3 is a thin film including the electron-emitting portion, 4 (4 '), and 5 (5') apply a voltage to the device. Is a device electrode, 6 is a modulation electrode, 7 is a device wiring electrode for driving a plurality of electron-emitting devices at the same time, 8 is an electrical insulation between the device wiring electrode 7 and the modulation wiring electrode 9 which intersect each other at right angles. An insulating film is provided for the purpose, 9 is a modulation wiring electrode, and 10 is a contact hole for obtaining an electrical connection between the modulation electrode 6 and the modulation wiring electrode 9. Also, 11
Is a rear plate, 12 is an atmospheric pressure resistant spacer, 13 is a support frame, and 14 is a face plate. However, in the above drawings, the atmospheric pressure resistant spacer 12 is omitted for simplifying the drawings except FIG.

【００３０】まず、図６を用いて、図２に示した本実施
例の電子放出素子の作成方法を述べる。First, a method of manufacturing the electron-emitting device of this embodiment shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG.

【００３１】絶縁性基板１として石英基板を用い、こ
れを有機溶剤により充分に洗浄後、該基板１面上、Ｎｉ
からなる素子電極４（４′）、５（５′）及び変調電極
６を形成した（図６（ａ））。次に、素子配線電極７を
銅を主体とする材料で形成した（不図示）。ここで、素
子電極間隔は３ミクロン、素子電極４（４′）、５
（５′）の厚みは１０００オングストロームとした。な
お、１絵素の成すピッチは、図３中のＸ方向Ｐｘを４０
０ミクロン、Ｙ方向Ｐｙを８００ミクロンとした。A quartz substrate is used as the insulating substrate 1, which is thoroughly washed with an organic solvent.
The device electrodes 4 (4 ') and 5 (5') and the modulation electrode 6 were formed (FIG. 6A). Next, the element wiring electrode 7 was formed of a material mainly containing copper (not shown). Here, the element electrode spacing is 3 microns, and the element electrodes 4 (4 '), 5
The thickness of (5 ') was 1000 angstrom. The pitch formed by one picture element is 40 in the X direction Px in FIG.
0 micron and Y direction Py was 800 micron.

【００３２】ＳｉＯ₂から成る絶縁体膜８を形成した
後、絶縁体膜８にコンタクトホール１０を形成した（図
６（ｂ））。After forming the insulating film 8 made of SiO ₂ , a contact hole 10 was formed in the insulating film 8 (FIG. 6B).

【００３３】Ｎｉからなる変調配線電極９を絶縁体膜
８上に形成した。このとき、コンタクトホール１０を介
して変調電極６との結線がなされる（図６（ｃ））。
尚、変調配線電極９は電子放出部２を挟む２つの変調電
極に同一の電圧が印加されるように配線される（図１を
参照）。A modulation wiring electrode 9 made of Ni was formed on the insulator film 8. At this time, the connection with the modulation electrode 6 is made through the contact hole 10 (FIG. 6C).
The modulation wiring electrode 9 is wired so that the same voltage is applied to the two modulation electrodes sandwiching the electron emitting portion 2 (see FIG. 1).

【００３４】有機パラジウム（奥野製薬（株）製、ｃ
ｃｐ−４２３０）含有溶液を塗布した後、３００℃で１
０分間の加熱処理をして、酸化パラジウム（ＰｄＯ）微
粒子（平均粒径：７０オングストローム）を主体とする
微粒子膜を形成し、電子放出部形成用薄膜３とした（図
６（ｄ））。ここで電子放出部形成用薄膜３は、その幅
（素子の幅）を３００ミクロンとし、素子電極４
（４′）、５（５′）の対向する部分のほぼ中央部に配
置した。また、この電子放出部形成用薄膜３の膜厚は１
００オングストローム、シート抵抗値５×１０⁴ Ω／□
であった。なおここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒
子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が
個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに
隣、あるいは、重なり合った状態（島状も含む）の膜を
さし、その粒径とは、前記状態で粒子形状が認識可能な
微粒子についての径をいう。Organopalladium (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., c
cp-4230) containing solution, and then 1
A heat treatment for 0 minutes was performed to form a fine particle film mainly containing palladium oxide (PdO) fine particles (average particle diameter: 70 angstrom), and used as an electron emission portion forming thin film 3 (FIG. 6D). Here, the electron emission portion forming thin film 3 has a width (element width) of 300 μm,
(4 ') and 5 (5') are arranged substantially in the center of the opposing parts. The thickness of the electron emission portion forming thin film 3 is 1
00 angstrom, sheet resistance 5 × 10 ⁴ Ω / □
Met. The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and its fine structure is not only a state in which fine particles are individually dispersed and arranged but also a state in which fine particles are adjacent to each other or overlap each other (also in an island shape). (Including), and the particle diameter thereof means the diameter of fine particles whose particle shape can be recognized in the above state.

【００３５】次に、電子放出部２（図５を参照）を、
素子電極４（４′）及び５（５′）の間に電圧を印加
し、電子放出部形成用薄膜３を通電処理（フォーミング
処理）することにより作成した。フォーミング処理の電
圧波形を図７に示す。Next, the electron emitting portion 2 (see FIG. 5) is
A voltage was applied between the device electrodes 4 (4 ′) and 5 (5 ′), and the thin film 3 for forming the electron emission portion was energized (forming treatment) to be formed. FIG. 7 shows the voltage waveform of the forming process.

【００３６】図７中、Ｔ１及びＴ２は電圧波形のパルス
幅とパルス間隔であり、本実施例ではＴ１を１ミリ秒、
Ｔ２を１０ミリ秒とし、三角波の波高値（フォーミング
時のピーク電圧）は５Ｖとし、フォーミング処理は約１
×１０^-6ｔｏｒｒの真空雰囲気下で６０秒間行った。こ
のように作成された上記電子放出部はパアラジウム元素
を主成分とする微粒子が分散配置された状態となり、そ
の微粒子の平均粒径は３０オングストロームであった。In FIG. 7, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. In this embodiment, T1 is 1 millisecond,
T2 is 10 milliseconds, the peak value of the triangular wave (peak voltage during forming) is 5V, and the forming process is about 1
It was performed for 60 seconds in a vacuum atmosphere of × 10 ^-6 torr. In the electron-emitting portion thus produced, fine particles containing a paaradium element as a main component were dispersed and arranged, and the average particle diameter of the fine particles was 30 Å.

【００３７】以上の手順で電子放出素子を形成した。但
し、のフォーミング処理は後述のようにガラス容器を
構成した後に真空雰囲気中で行う。次に以下で装置全体
の作製手順を示す。The electron-emitting device was formed by the above procedure. However, this forming process is performed in a vacuum atmosphere after forming the glass container as described later. Next, the procedure for manufacturing the entire device will be described below.

【００３８】電子放出素子を形成した絶縁性基板１をリ
アプレート１１上に固定した後、絶縁性基板１の５ｍｍ
上方に、フェースプレート１４（ガラス基板２１の内面
に蛍光膜２２とメタルバック２３が形成されて構成され
る）を耐大気圧スペーサ１２及び支持枠１３を介して配
置し、リアプレート１１、耐大気圧スペーサ１２、支持
枠１３、及びフェースプレート１４の接合部にフリット
ガラスを塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で４００
℃ないし５００℃で１０分以上焼成することで封着し
た。耐大気圧スペーサ１２はガラスを厚さ０．１ｍｍに
切削研摩し、適当なサイズに切り出すことにより作製し
た。該耐大気圧スペーサ１２の端部もフリットガラスに
より支持枠１３に固定した。また、レアプレート１１へ
の絶縁性基板１の固定もフリットガラスで行った。After fixing the insulating substrate 1 on which the electron-emitting device is formed on the rear plate 11, 5 mm of the insulating substrate 1
A face plate 14 (which is formed by forming a fluorescent film 22 and a metal back 23 on the inner surface of a glass substrate 21) is arranged above the atmospheric pressure resistant spacer 12 and a support frame 13, and the rear plate 11 Frit glass is applied to the joint portion of the atmospheric pressure spacer 12, the support frame 13, and the face plate 14, and 400
It was sealed by baking at 10 to 500 ° C. for 10 minutes or more. The atmospheric pressure resistant spacer 12 was produced by cutting and polishing glass to a thickness of 0.1 mm and cutting it into an appropriate size. The end portion of the atmospheric pressure resistant spacer 12 was also fixed to the support frame 13 by frit glass. The insulating substrate 1 was also fixed to the rare plate 11 with frit glass.

【００３９】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管（図示せず）を通じ真空ポンプにて排気
し、十分な真空度に達した後、容器外端子Ｄｒｌないし
ＤｒｍとＤｌｌないしＤｌｍ（ｉ＝ｌ〜ｍ）を通じ素子
電極４（４′）５（５′）間に電圧を印加し、前述のフ
ォーミングを行い、電子放出部２を形成し、電子放出素
子を作製した。最後に１０のマイナス６乗トール程度の
真空度で、不図示の排気管をガスバーナーで熱すること
で溶着し外囲器の封止を行った。The atmosphere in the glass container completed as described above is exhausted by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown), and after reaching a sufficient degree of vacuum, the external terminals Drl to Drm and Dll to Dlm. A voltage was applied between the device electrodes 4 (4 ′) 5 (5 ′) through (i = 1 to m) and the above-mentioned forming was performed to form the electron emitting portion 2 to fabricate an electron emitting device. Finally, the exhaust pipe (not shown) was heated by a gas burner at a vacuum degree of about 10 −6 torr to weld and seal the envelope.

【００４０】最後に封止後の真空度を維持するために、
ゲッター処理を行った。これは、封止を行う直前あるい
は封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法に
より、画像表示装置内の所定の位置（不図示）に配置さ
れたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。
ゲッターは通常Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着
作用により、真空度を維持するものである。Finally, in order to maintain the degree of vacuum after sealing,
Getter processing was performed. Immediately before or after sealing, a getter arranged at a predetermined position (not shown) in the image display device is heated by a heating method such as resistance heating or high frequency heating to form a vapor deposition film. Processing.
The getter usually has Ba or the like as a main component, and maintains the degree of vacuum by the adsorption action of the vapor deposition film.

【００４１】以上のように完成した本実施例の図１に示
した画像表示装置において、各電子放出素子には、容器
外端子ＤｒｌないしＤｒｍとＤｌｌないしＤｌｍ（ｉ＝
ｌ〜ｍ）を通じ、素子電極４（４′）、５（５′）間に
電圧を印加して電子放出部２より電子を放出させ、放出
された電子は高圧端子３１（Ｈｖ）を通じ、メタルバッ
ク２３、あるいは透明電極（不図示）に印加された数ｋ
Ｖ以上の高圧により加速され、蛍光膜２２に衝突し、励
起・発光させる。その際、変調電極６に情報信号に応じ
た電圧を容器外端子ＧｌないしＧｎ（ｊ＝ｌ〜ｎ）を通
じ印加することにより、蛍光膜２２に到達する電子ビー
ムを制御し画像表示するものである。ここで、容器外端
子のうち、Ｄｒ分は負極側、Ｄｌ分は正極側である。In the image display device shown in FIG. 1 of the present embodiment completed as described above, each electron-emitting device has terminals Drl to Drm and Dll to Dlm (i =
1 to m), a voltage is applied between the device electrodes 4 (4 ′) and 5 (5 ′) to cause electrons to be emitted from the electron emitting portion 2, and the emitted electrons pass through the high voltage terminal 31 (Hv) and pass through the metal. Several k applied to the back 23 or transparent electrode (not shown)
It is accelerated by a high voltage of V or more, collides with the fluorescent film 22, and is excited and emits light. At that time, a voltage corresponding to an information signal is applied to the modulation electrode 6 through the external terminals G1 to Gn (j = 1 to n) to control the electron beam reaching the fluorescent film 22 and display an image. . Here, of the terminals outside the container, the Dr component is on the negative electrode side, and the Dl component is on the positive electrode side.

【００４２】以下、本画像表示装置の特徴を図１乃至図
５を参照しながら説明する。図３及び図４に示した２絵
素分の素子のうち、左側の素子の電極４は負極側の端子
Ｄｒｉに接続され、電極５は正極側の端子Ｄｌｉに接続
されているのに対し、右側の素子の電極４′は正極側の
端子Ｄｌｉに接続され、電極５′は負極側の端子Ｄｒｉ
に接続されている。従って、各素子の電子放出部からの
放出電子は、図４に示した電子軌道を描いて、各々の素
子電極の正電極側にずれて飛翔し、蛍光膜２２の他方の
絵素側の電子放出部のほぼ法線上に達する。即ち、２絵
素中、２つの電子放出部の相対位置関係と２つの発光部
の相対位置関係が互いに逆であるという特徴を有する。
一方、耐大気圧スペーサ１２は該２絵素分の素子の外側
に配置されるので、該電子軌道を遮らない。実際に、該
素子電極間への印加電圧１４Ｖ、高圧端子３１への加速
印加電圧６ｋＶの条件下で蛍光膜２２上での発光形状を
観察したところ、２つの発光スポットが両側の耐大気圧
スペーサ１２の間に観察された。従って、耐大気圧スペ
ーサ１２に衝突する電子は発生しなかったと判断され
る。The features of the image display device will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. Of the elements for two picture elements shown in FIGS. 3 and 4, the electrode 4 of the element on the left side is connected to the terminal Dri on the negative electrode side, and the electrode 5 is connected to the terminal Dli on the positive electrode side. The electrode 4'of the right element is connected to the positive terminal Dli, and the electrode 5'is the negative terminal Dri.
It is connected to the. Therefore, the electrons emitted from the electron emission portion of each element fly along the electron trajectories shown in FIG. 4 and deviate to the positive electrode side of each element electrode, and the electrons on the other picture element side of the fluorescent film 22. It almost reaches the normal of the emission part. That is, in the two picture elements, the relative positional relationship between the two electron emitting portions and the relative positional relationship between the two light emitting portions are opposite to each other.
On the other hand, since the atmospheric pressure resistant spacer 12 is arranged outside the elements for the two picture elements, it does not block the electron trajectories. Actually, when the light emission shape on the phosphor film 22 was observed under the conditions of an applied voltage of 14 V between the device electrodes and an acceleration applied voltage of 6 kV to the high voltage terminal 31, two emission spots showed that the atmospheric pressure resistant spacers on both sides were formed. Observed between 12. Therefore, it is determined that no electrons have collided with the atmospheric pressure resistant spacer 12.

【００４３】本実施例の画像表示装置は該２絵素分の素
子及び耐大気圧スペーサ１２からなる単位ユニットを絶
縁性基板１上に２次元的に配列したものである。従っ
て、前記説明と同様に耐大気圧スペーサ１２によって電
子軌道が遮られる部分は発生しない。以上の構成によ
り、本実施例では法線方向からずれた電子軌道を成す電
子放出素子の場合にも絵素のピッチを粗くすることなく
高精細な画像表示装置を実現できた。The image display device of this embodiment is one in which unit units consisting of the elements for the two picture elements and the atmospheric pressure resistant spacer 12 are two-dimensionally arranged on the insulating substrate 1. Therefore, as in the above description, the portion where the electron trajectory is blocked by the atmospheric pressure resistant spacer 12 does not occur. With the above-described structure, in the present embodiment, a high-definition image display device can be realized without roughening the pixel pitch even in the case of an electron-emitting device having an electron trajectory deviated from the normal direction.

【００４４】なお、本実施例では、絶縁性基板１上に配
置した変調電極６により、高圧端子３１への加速印加電
圧として６ｋＶ印加したとき、フェースプレート１４に
到達する電子のオンとオフは１００Ｖ以内の変調電圧で
制御できた。In the present embodiment, when 6 kV is applied as an acceleration applied voltage to the high voltage terminal 31 by the modulation electrode 6 arranged on the insulating substrate 1, the electrons reaching the face plate 14 are turned on and off by 100 V. It could be controlled by the modulation voltage within.

【００４５】以上述べた構成は、画像表示装置を作製す
る上で必要な概略構成であり、例えば各部材の材料等、
詳細な部分は上述内容に限られるものではなく、画像表
示装置の用途に適するよう適宜選択する。The structure described above is a schematic structure necessary for manufacturing the image display device, and, for example, the material of each member, etc.
The detailed portion is not limited to the above contents, and is appropriately selected so as to be suitable for the application of the image display device.

【００４６】特に、本実施例では上述の如く、耐大気圧
スペーサ１２として板状のものを用いたが、形状に限定
はなく十字状、柱状のもの等でも電子軌道を遮らない形
状配置のものであればよい。また、該スペーサは２絵素
間隔で設けたが、２絵素ごとに全て設置する必要はな
く、必要な支持強度などに応じて２の整数倍間隔になる
ように設ければよい。また、設置間隔も全域で均一であ
る必要もない。In particular, in this embodiment, as described above, a plate-shaped one is used as the atmospheric pressure resistant spacer 12, but the shape is not limited, and a cross-shaped one, a columnar one, or the like having a shape arrangement that does not block the electron orbit. If Further, although the spacers are provided at intervals of two picture elements, it is not necessary to provide all the spacers for every two picture elements, and it may be provided at intervals of an integral multiple of 2 depending on required support strength and the like. Further, the installation interval does not have to be uniform over the entire area.

【００４７】また、本実施例では上述の如く、フェース
プレート１４、支持枠１３、リアプレート１１で外囲器
１５を構成したが、リアプレート１１は主に絶縁性基板
１の強度を補強する目的で設けられるため、基板１自体
で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート１１は不
要であり、基板１に直接支持枠１３を封着し、フェース
プレート１４、支持枠１３、基板１にて外囲器１５を構
成しても良い。In this embodiment, the face plate 14, the support frame 13, and the rear plate 11 constitute the envelope 15 as described above, but the rear plate 11 mainly aims to reinforce the strength of the insulating substrate 1. Therefore, if the substrate 1 itself has sufficient strength, the separate rear plate 11 is not necessary, and the support frame 13 is directly sealed to the substrate 1, and the face plate 14, the support frame 13, and the substrate 1 are attached to the rear plate 11. The envelope 15 may be configured as a unit.

【００４８】蛍光膜２２は、モノクロームの場合は蛍光
体のみから成るが、カラー画像表示装置に対応したカラ
ーの蛍光膜の場合は、蛍光体の配列によりブラックスト
ライプあるいはブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色
導電材３１と蛍光体３２とで構成される（図８参照）。
ブラックストライプ、ブラックマトリクスが設けられる
目的は、カラー表示の場合必要となる三原色蛍光体の、
各蛍光体３２間の塗り分け部を黒くすることで混色等を
目立たなくすることと、蛍光膜２２における外光反射に
よるコントラストの低下を制御することである。本実施
例では蛍光体はストライプ形状を採用し、先にブラック
ストライプを形成し、その間隙部に各色蛍光体を塗布
し、蛍光膜２２を作製した。また、耐大気圧スペーサ１
２はフェースプレート側では該ブラックストライプ上に
位置するように配置した。ブラックストライプの材料と
して通常良く用いられている黒鉛を主成分とする材料を
用いたが、導電性があり、光の透過及び反射が少ない材
料であればこれに限るものではない。In the case of monochrome, the fluorescent film 22 is composed of only a fluorescent material, but in the case of a fluorescent film of a color corresponding to a color image display device, a black conductive material called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the fluorescent materials. 31 and a phosphor 32 (see FIG. 8).
The purpose of providing the black stripe and the black matrix is to use the three primary color phosphors required for color display.
The purpose is to make the color mixture between the phosphors 32 black so as to make the color mixture inconspicuous, and to control the decrease in contrast due to external light reflection on the phosphor film 22. In this embodiment, the fluorescent material has a stripe shape, a black stripe is first formed, and the fluorescent material of each color is applied to the gaps to form the fluorescent film 22. Also, the atmospheric pressure resistant spacer 1
No. 2 was placed on the black stripe on the face plate side. As the material for the black stripe, a material containing graphite as a main component, which is often used, is used. However, the material is not limited to this as long as it is conductive and has little light transmission and reflection.

【００４９】ガラス基板に蛍光体を塗布する方法はモノ
クロームの場合は沈殿法や印刷法が用いられるが、カラ
ーである本実施例では、スラリー法を用いた。カラーの
場合にも印刷法を用いても同等の塗布膜が得られる。ま
た、蛍光膜２２の内面側には通常メタルバック２３が設
けられる。メタルバックの目的は、蛍光体の発光のうち
内面側への光をフェースプレート１４側へ鏡面反射する
ことにより輝度を向上すること、電子ビーム加速電圧を
印加するための電極として作用すること、外囲器内で発
生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍光体の保
護等である。As a method of applying the phosphor to the glass substrate, a precipitation method or a printing method is used in the case of monochrome, but a slurry method is used in the present embodiment of color. Even in the case of color, the same coating film can be obtained by using the printing method. A metal back 23 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 22. The purpose of the metal back is to improve the brightness by specularly reflecting the light to the inner surface side of the light emission of the phosphor to the face plate 14 side, to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, and This is to protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the enclosure.

【００５０】メタルバックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の
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Ａｌを真空蒸着することで作製し
た。フェースプレート１４には、更に蛍光膜２２の導電
性を高めるため、蛍光膜２２の外面側に透明電極（不図
示）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。The metal back was produced by producing a fluorescent film, smoothing the inner surface of the fluorescent film (usually called filming), and then vacuum-depositing Al. The face plate 14 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 22 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 22, but in the present embodiment, a metal back alone is sufficient for conductivity. Since it was obtained, I omitted it.

【００５１】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないた
め、十分な位置合わせを行った。In the case of the above-mentioned sealing, in the case of color, the phosphors of the respective colors and the electron-emitting devices have to correspond to each other, so that sufficient alignment is performed.

【００５２】（実施例２）図９は本発明の第２の実施例
を表す画像表示装置の一部垂直断面図、図１０は同じく
一部上面図である。本実施例が実施例１と異なる点は、
電子軌道の基板法線方向からのずれ量が２絵素分に相当
する構成となっており、これに対応して、耐大気圧スペ
ーサ１２間には、右に電子軌道がずれる２個の電子放出
素子（素子電極４、５）と左に電子軌道がずれる２個の
電子放出素子（素子電極４′、５′）が配置されてい
る。また、絶縁性基板１の７ｍｍ上方に、フェースプレ
ートを配置した。実際に、該素子電極間への印加電圧１
４Ｖ、高圧端子３１への加速印加電圧３ｋＶ条件下で蛍
光膜２２上での発光形状を観察したところ、４つの発光
スポットが両側の耐大気圧スペーサ１２の間にほぼ等間
隔で観察された。従って、耐大気圧スペーサ１２に衝突
する電子は発生しなかったと判断される。(Embodiment 2) FIG. 9 is a partial vertical sectional view of an image display device showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a partial top view of the same. This embodiment is different from the first embodiment in that
The amount of deviation of the electron orbit from the substrate normal direction is equivalent to two picture elements. Corresponding to this, between the atmospheric pressure resistant spacers 12, two electrons whose electron orbits are displaced to the right Two electron-emitting devices (device electrodes 4 ', 5') whose electron orbits are displaced are arranged on the left side of the electron-emitting devices (device electrodes 4, 5). A face plate was placed 7 mm above the insulating substrate 1. Actually, the applied voltage 1 between the device electrodes
When the light emission shape on the phosphor film 22 was observed under the conditions of 4 V and 3 kV of acceleration applied voltage to the high voltage terminal 31, four light emission spots were observed between the atmospheric pressure resistant spacers 12 on both sides at substantially equal intervals. Therefore, it is determined that no electrons have collided with the atmospheric pressure resistant spacer 12.

【００５３】実施例１及び本実施例からの変形例とし
て、電子軌道の該ずれ量に応じて該交差軌道を成す複数
の電子放出素子及び耐大気圧スペーサ１２からなる単位
ユニットを適宜選択して構成した場合等が含まれる。勿
論、実施例１で述べた如き、該スペーサの配置間隔、形
状等についての変形も可能である。As a modification of the first embodiment and the present embodiment, a unit unit consisting of a plurality of electron-emitting devices forming the intersecting orbits and the atmospheric pressure resistant spacer 12 is appropriately selected according to the shift amount of the electron orbits. This includes cases such as when configured. Of course, as described in the first embodiment, it is possible to modify the arrangement intervals, shapes, etc. of the spacers.

【００５４】（実施例３）更に、別の実施例を示すが、
本実施例の実施例１及び２との違いは電子放出部２或い
は電子放出部を含む薄膜３の位置が等間隔でないことで
ある（Ｐｘ１≠Ｐｘ２）。図１１に示すように、本実施
例においては、電子軌道の基板法線方向からのずれ量が
絵素のピッチの整数倍から外れている場合に、電子放出
部２の位置を図面上左右方向に適量だけずらして形成す
ることにより蛍光膜２２上での発光スポットの間隔を絵
素ピッチに合せることが出来た。この際、該電子放出部
間隔に対応して、素子電極、変調電極、または各配線電
極の形状、サイズ、配置等も必要に応じて変更すること
が出来る。(Embodiment 3) Another embodiment will be described below.
The difference between this embodiment and Embodiments 1 and 2 is that the positions of the electron emitting portion 2 or the thin film 3 including the electron emitting portion are not equidistant (Px1 ≠ Px2). As shown in FIG. 11, in the present embodiment, when the deviation amount of the electron orbit from the substrate normal direction deviates from an integer multiple of the pitch of the picture element, the position of the electron emitting portion 2 is set to the left and right direction in the drawing. It was possible to match the intervals of the light emission spots on the fluorescent film 22 with the pixel pitch by forming the light emitting spots with an appropriate shift. At this time, the shape, size, arrangement, etc. of the device electrodes, the modulation electrodes, or the respective wiring electrodes can be changed according to the distance between the electron-emitting portions.

【００５５】（実施例４）以上の実施例は電子軌道の交
差が１つの平面内で起こる２次元的場合に限られていた
が、本実施例は本発明の思想を３次元的にも展開できる
ことを示すものである。図１１は本実施例の画像表示装
置における絵素及びスペーサの配置と装置上面から見た
電子軌道を示したものである。図から分かるように本実
施例の絵素配置は所謂デルタ配列と呼ばれるものであ
る。図中の各矢印の始点は電子放出部位置を表わし、終
点はフェースプレートに設けられた蛍光膜上での電子の
到達点を表わす。各矢印は３つの絵素を単位として３角
形を成しており、各電子放出部からの電子は他の電子放
出部の法線上の蛍光膜部分に到達する。即ち、３絵素を
単位として電子軌道を回転させた場合に相当する。一
方、斜線で示される部分は電子ビームの軌道から比較的
離れた領域を示すものであり、該領域の一部または全部
に耐大気圧スペーサ１２を配置することができる。以上
の構成により、本実施例においても表示画像の高精細度
を犠牲にすることなく電子軌道を確保した画像表示装置
が実現できる。特に、本実施例の構成においては、画面
上で上下方向の解像力を向上させることができる。(Embodiment 4) The above embodiment is limited to a two-dimensional case where electron orbit crossings occur in one plane, but this embodiment develops the idea of the present invention in three dimensions. It shows that you can do it. FIG. 11 shows the arrangement of picture elements and spacers in the image display device of this embodiment and the electron trajectories seen from the top of the device. As can be seen from the figure, the pixel arrangement of this embodiment is a so-called delta arrangement. The starting point of each arrow in the figure represents the position of the electron emitting portion, and the ending point represents the arrival point of the electron on the fluorescent film provided on the face plate. Each arrow forms a triangle with three picture elements as a unit, and the electrons from each electron emission portion reach the fluorescent film portion on the normal line of the other electron emission portion. That is, this corresponds to the case where the electron orbit is rotated in units of 3 picture elements. On the other hand, the hatched portion indicates a region relatively distant from the trajectory of the electron beam, and the atmospheric pressure resistant spacer 12 can be arranged in a part or the whole of the region. With the above configuration, also in the present embodiment, it is possible to realize an image display device in which the electron orbit is secured without sacrificing the high definition of the displayed image. Particularly, in the configuration of this embodiment, the resolution in the vertical direction can be improved on the screen.

【００５６】（実施例５）図１２は図１１で示した実施
例の変形例を表すものであり、（ａ）乃至（ｄ）は単位
となる絵素の組合わせ及び電子軌道の組合わせを変えた
ものである。矢印、及び斜線部の定義は前の実施例と同
じである。（ａ）は、２絵素を単位として電子軌道を３
次元的に交差させた場合であり、上下及び左右の解像力
を共に向上させた例である。（ｂ）は、３絵素を単位と
して電子軌道を３次元的に交差させた場合であり、図面
上で左右の解像力を向上させることができる。（ｃ）
は、４絵素を単位として電子軌道を交差させた場合であ
り、上下及び左右の解像力を共に向上させることができ
る。（ｄ）は、４絵素を単位として電子軌道を回転させ
た場合である。(Embodiment 5) FIG. 12 shows a modification of the embodiment shown in FIG. 11, and (a) to (d) show combinations of picture elements and electron orbits as units. It has been changed. The definitions of the arrow and the shaded area are the same as in the previous embodiment. (A) shows electron orbits of 3 in units of 2 picture elements.
This is a case where they are dimensionally intersected, and is an example in which the vertical and horizontal resolutions are both improved. (B) is a case where electron trajectories are three-dimensionally intersected with three picture elements as a unit, and the left and right resolution can be improved on the drawing. (C)
Indicates a case where electron trajectories are made to intersect in units of four picture elements, and it is possible to improve both vertical and horizontal resolution. (D) is a case where the electron orbit is rotated in units of four picture elements.

【００５７】いずれの構成においても表示画像の高精細
度を犠牲にすることなく電子軌道を確保した画像表示装
置が実現できる。In any of the configurations, it is possible to realize the image display device in which the electron orbit is secured without sacrificing the high definition of the displayed image.

【００５８】以上の実施例では、形成される絵素数があ
る値の整数倍になるが、この全てを必ず表示に用いる必
要はなく、実際に使用する形態に応じて有効絵素を選択
して構わない。In the above embodiments, the number of formed picture elements is an integral multiple of a certain value, but it is not always necessary to use all of them for display, and an effective picture element is selected according to the actually used form. I do not care.

【００５９】耐大気圧スペーサについては、以上の実施
例に限定されることなく、その間隔、形状、配置は本発
明の範囲内で変形可能である。また、スペーサの機能と
して耐大気圧支持以外に、上下プレート間の間隔保持機
能等、他の目的で設置する場合にも、本発明の思想を適
用することができる。The atmospheric pressure resistant spacer is not limited to the above embodiment, and the spacing, shape and arrangement can be modified within the scope of the present invention. Further, the idea of the present invention can be applied to the case where the spacer is installed for other purposes such as the function of maintaining the space between the upper and lower plates, in addition to the function of supporting the atmospheric pressure resistance.

【００６０】以上の実施例では、絶縁性基板１上に配置
した変調電極６により電子のオンとオフを制御したが、
該変調電極は該絶縁性基板上以外に構成しても構わな
い。例えば、別体の変調電極を該絶縁性基板とフェース
プレートの間に配置し、電子軌道位置に電子軌道を確保
する穴を空けたものでもよい。このとき、該穴の位置を
電子軌道のずれに応じて電子放出部の法線上からずらせ
ばよい。また、該変調電極の固定は支持枠１１、耐大気
圧スペーサ１２或いは別の付加部材への接合などにより
行えばよい。In the above embodiment, the modulation electrode 6 arranged on the insulating substrate 1 controls the on / off of electrons.
The modulation electrode may be formed on a surface other than the insulating substrate. For example, a separate modulation electrode may be arranged between the insulating substrate and the face plate, and a hole for ensuring an electron orbit may be formed at the electron orbit position. At this time, the position of the hole may be shifted from the normal line of the electron emitting portion according to the deviation of the electron orbit. Further, the modulation electrode may be fixed by joining it to the support frame 11, the atmospheric pressure resistant spacer 12 or another additional member.

【００６１】また、以上の実施例に含まれる変調電極を
用いた電子のオン、オフは本発明の思想を実現する上で
必須のものではなく、他の手段により電子のオン、オフ
を行う場合にも本発明は適用出来る。Further, the turning on / off of electrons using the modulation electrodes included in the above embodiments is not essential for realizing the idea of the present invention, and when turning on / off the electrons by other means. The present invention can also be applied to.

【００６２】また、以上の実施例では各絵素は１つの電
子放出部に対応させたが、１絵素に対応する電子放出部
を１個に限る必要はなく、複数であっても構わない。Further, in the above embodiments, each picture element corresponds to one electron emitting portion, but the number of electron emitting portions corresponding to one picture element need not be limited to one, and a plurality of electron emitting portions may be provided. .

【００６３】以上に実施例においては、本発明を画像表
示装置に応用した例で示したが、本発明はこの範囲に限
られるものではなく、光プリンタの画像形成用発光ユニ
ット等、記録装置への応用も可能である。この場合、通
常の形態としては１次元的に配列された画像形成ユニッ
トを用いることが多い。In the above embodiments, the present invention is applied to an image display device. However, the present invention is not limited to this range, and is applicable to a recording device such as an image forming light emitting unit of an optical printer. The application of is also possible. In this case, as a normal form, an image forming unit arranged in one dimension is often used.

【００６４】また、マルチの平面電子源とした電子線発
生装置としての応用も可能である。この際、電子線は該
電子源から外部へ出力されるので、フェースプレートに
相当する部分の両側ともに真空に保つ構造となる。従っ
て、スペーサに耐大気圧支持の機能は必要なく、フェー
スプレートに相当する位置にある他の部材（例えば格子
状の部材で格子の隙間から電子が出力されるもの）との
間隔を一定に保つ或いは該他の部材に該電子放出素子の
形成された基板を保持する役割を担うものである。Further, it can be applied as an electron beam generator using a multi-plane electron source. At this time, the electron beam is output from the electron source to the outside, so that both sides of the portion corresponding to the face plate are kept in vacuum. Therefore, the spacer does not need to have a function of supporting atmospheric pressure, and keeps a constant distance from another member (for example, a lattice-shaped member from which electrons are output from the lattice gap) at a position corresponding to the face plate. Alternatively, it plays a role of holding the substrate on which the electron-emitting device is formed on the other member.

【００６５】[0065]

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、電子放出素
子からの放出電子の軌道を妨げることのないパネル構造
を有する画像形成装置を実現することが出来、 （１）蛍光膜上への到達電子量のロスがなく、発光効率
の低下のない安定した発光が得られる。 （２）耐大気圧スペーサのチャージアップによる電位分
布の変化に伴う電子軌道の変化、沿面耐圧低下に伴う沿
面放電での素子破壊等が発生しない。 （３）沿面耐圧の増加により、加速電圧を上げることが
出来るため、より高効率で輝度の高い発光部が得られ
る。 （４）電子放出素子及び耐大気圧スペーサを高密度に配
置できるため、高精細な画像形成装置を実現出来る。According to the present invention described above, it is possible to realize an image forming apparatus having a panel structure which does not hinder the orbits of the electrons emitted from the electron-emitting device, and (1) the fluorescent film is formed. It is possible to obtain stable light emission without a loss of the amount of reaching electrons and without a decrease in luminous efficiency. (2) Changes in electron trajectories due to changes in potential distribution due to charge-up of the atmospheric pressure resistant spacer and element breakdown due to creeping discharge due to reduction in creeping breakdown voltage do not occur. (3) Since the acceleration voltage can be increased by increasing the creeping breakdown voltage, a light emitting portion with higher efficiency and higher brightness can be obtained. (4) Since the electron-emitting devices and the atmospheric pressure resistant spacers can be arranged at high density, a high-definition image forming apparatus can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例の画像表示装置を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an image display device according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１の画像表示装置の電子放出素子基板を示す
図。FIG. 2 is a diagram showing an electron-emitting device substrate of the image display device shown in FIG.

【図３】図２のＡ−Ａ′、Ｂ−Ｂ′領域での上面図。FIG. 3 is a top view in the AA ′ and BB ′ regions of FIG.

【図４】図２のＡ−Ａ′領域での垂直断面図。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.

【図５】図２の電子放出部近傍の拡大図。FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the electron emitting portion of FIG.

【図６】実施例の電子放出素子の作製手順を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a procedure for manufacturing an electron-emitting device according to an example.

【図７】実施例のフォーミング処理の電圧波形図。FIG. 7 is a voltage waveform diagram of the forming process of the embodiment.

【図８】実施例のフェースプレート上での構成例を示す
図。FIG. 8 is a diagram showing a configuration example on the face plate of the embodiment.

【図９】本発明の第２の実施例を説明する断面図。FIG. 9 is a sectional view for explaining the second embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第２の実施例を説明する上面図。FIG. 10 is a top view illustrating a second embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の第３の実施例を説明する断面図。FIG. 11 is a sectional view illustrating a third embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の第４の実施例を説明する図。FIG. 12 is a diagram for explaining the fourth embodiment of the present invention.

【図１３】本発明の第４の実施例の変形例を説明する
図。FIG. 13 is a diagram for explaining a modification of the fourth embodiment of the present invention.

【図１４】表面伝導型電子放出素子の電子線の放射特性
を説明する図。FIG. 14 is a diagram for explaining emission characteristics of electron beams of a surface conduction electron-emitting device.

【図１５】表面伝導型電子放出素子を用いた装置内にス
ペーサーを配置する場合の配置例を説明する図。FIG. 15 is a diagram for explaining an arrangement example when a spacer is arranged in an apparatus using a surface conduction electron-emitting device.

【図１６】従来の表面伝導型電子放出素子の模式的平面
図。FIG. 16 is a schematic plan view of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１、１１１、１４１、２２１ 絶縁性基板 ２、１１３、２２３ 電子放出部 ３、１１２、２２２ 電子放出部を含む薄膜 ４、４′、５、５′、１１５、１１４ 素子電極 ６ 変調電極 ７ 素子配線電極 ８ 絶縁体膜 ９ 変調配線電極 １０ コンタクトホール １１ リアプレート １２、１４３ 耐大気圧スペーサ １３ 支持枠 １４ フェースプレート １５ 外囲器 ２１ ガラス基板 ２２、１４４ 蛍光膜 ２３ メタルバック 1, 111, 141, 221 Insulating substrate 2, 113, 223 Electron emission part 3, 112, 222 Thin film including electron emission part 4, 4 ', 5, 5', 115, 114 Element electrode 6 Modulation electrode 7 Element wiring Electrode 8 Insulator film 9 Modulation wiring electrode 10 Contact hole 11 Rear plate 12, 143 Atmospheric pressure resistant spacer 13 Support frame 14 Face plate 15 Envelope 21 Glass substrate 22, 144 Fluorescent film 23 Metal back

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 多川 昌宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 安藤 友和 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 長田 芳幸 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tadashi Kaneko 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Masahiro Tagawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Tomokazu Ando 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yoshiyuki Nagata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 複数の電子放出素子を有する素子群と、 該素子群から放出される電子線の照射を受ける被照射部
材と、 該素子群が配置された第１の面と該被照射部材が配置さ
れた第２の面とを接続する接続部材とを有する画像形成
装置において、 該素子群を構成する複数の電子放出素子間の相対位置
と、 該複数の電子放出素子から放出される複数の電子線各々
の該被照射部材上での到達点間の相対位置とが、互いに
反転または回転の要素を含む関係を成していることを特
徴とする画像形成装置。1. A device group having a plurality of electron-emitting devices, a member to be irradiated which is irradiated with an electron beam emitted from the device group, a first surface on which the device group is arranged, and the member to be irradiated. An image forming apparatus having a connecting member that connects the second surface on which is arranged, a plurality of electron-emitting devices that form the device group, and a plurality of electron-emitting devices that emit the plurality of electron-emitting devices. The image forming apparatus is characterized in that the relative position between the arrival points of the respective electron beams on the irradiation target member includes elements that are inverted or rotated with respect to each other. 【請求項２】 前記接続部材は、該電子線の軌道外に配
置されている請求項１に記載の画像形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the connecting member is arranged outside the trajectory of the electron beam. 【請求項３】 前記素子群が、複数並列に配置されてい
る請求項に記載の画像形成装置。3. The image forming apparatus according to claim 3, wherein a plurality of the element groups are arranged in parallel. 【請求項４】 前記複数の電子放出素子は、複数の素子
群に分割されており、該素子群の各々を独立に駆動し得
る駆動手段を有する請求項１に記載の画像形成装置。4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of electron-emitting devices are divided into a plurality of device groups, and each of the device groups includes a driving unit capable of independently driving the device group. 【請求項５】 前記複数の素子群は、１つの線上に配置
されている請求項４に記載の画像形成装置。5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the plurality of element groups are arranged on one line. 【請求項６】 前記複数の素子群は、１つの面上は配置
されている請求項４に記載の画像形成装置。6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the plurality of element groups are arranged on one surface. 【請求項７】 前記接続部材は、耐大気圧スペーサーで
ある請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。7. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the connecting member is an atmospheric pressure resistant spacer. 【請求項８】 前記電子放出素子は、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。8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.