JP4886184B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
L<α(1H×Varc)
ここで、αは、絶縁層材料に依存し放電時間を表すパラメータである定数、1H(sec)は、走査電圧が前記一対の素子電極に印加される時間、Varc(m/sec)は、放電アークの進行速度である。
[工程a]
まず、図7(a)に示すように、洗浄した青板ガラスの表面に、0.5[μm]のSiO2層をスパッタリングにより形成し、リアプレート71とした。続いて、超音波加工機によりグランド接続端子の導入のための直径4[mm]の円形の通過孔を形成した。そして、リアプレート1上にスパッタ成膜法とフォトリソグラフィ法を用いてSCE素子の素子電極72、73を形成した。この素子電極72、73の材質は、厚さ5[nm]のTi、厚さ100[nm]のNiを積層したものである。また、素子電極間隔は、2[μm]とした。
[工程b]
続いて、図7(b)に示すように、Agペーストを所定の形状に印刷し、焼成することによりY方向配線74を形成した。Y方向配線74は、電子源形成領域の外部まで延長され、図2における電子源駆動用配線3−2となる。Y方向配線74の幅は100[μm]、厚さは約10[μm]である。
[工程c]
次に、図7(c)に示すように、PbOを主成分とし、ガラスバインダを混合したペーストを用い、同じく印刷法により絶縁層75を形成した。これは上記Y方向配線74と後述のX方向配線を絶縁するものであり、厚さ約20[μm]となるように形成した。尚、素子電極72の部分には切り欠きを設けて、X方向配線と素子電極の接続をとるようにしてある。
[工程d]
続いて、図7(d)に示すように、X方向配線76を上記絶縁層75上に形成した。このX方向配線76の形成方法は、Y方向配線74の場合と同じで、X方向配線76の幅は300[μm]、厚さは約10[μm]である。
[工程e]
続いて、図7(e)に示すように、PdO微粒子よりなる導電性膜77を形成した。この導電性膜77の形成方法は、Y、X方向配線74,76を形成した基板(リアプレート)71上に、スパッタリング法によりCr膜を形成し、フォトリソグラフィ法により、導電性膜77の形状に対応する開口部をCr膜に形成する。続いて、有機Pd化合物の溶液(ccp−4230:奥野製薬(株)製)を塗布して、大気中300[℃]、12分間の焼成を行って、PdO微粒子膜を形成した後、上記Cr膜をウェットエッチングにより除去して、リフトオフにより所定の形状の導電性膜77とする。
[工程f]
続いて、工程cと同様な方法で、図8に示すように絶縁層(絶縁部材)81を作成した。電子放出素子近傍の開口部82は絶縁層81で覆われていない領域(第1の領域)である。これは、放電が発生したときに、放電が発生した当該電子放出素子から隣接した電子放出素子への沿面放電を抑制するものである。
(L/Varc=τ)
L<α(1H*Varc)
1Hは走査電圧が印加される時間であり、Lは電子放出素子中心から絶縁層端までの距離、Varcは放電アークの進行速度である。Varcは部材構成にもよるが、Handbook of vacuum arc science and technology Raymond L.Boxman, Philip J. Martin,and David M.Sanders Noyes Publications (1995)等より、10〜100m/sであることが知られており、種々の実験からもVarcがこの範囲にあることが確認された。ここでは、低速である最悪の場合を考えて、Varc=10m/sで考えるのが好ましい。αは絶縁層端に放電アークが到達してから、沿面放電が発生しない程度までの放電緩和時間を表すパラメータであり、α=1〜0.1程度である。αは絶縁層材料に依存する。
以上のことより、電子放出素子中心から絶縁層端までの距離Lは、200〜20μmよりも小さくなる必要があり、200μmより小さく、好ましくは20μmよりも小さくなるように設定されている。
[工程g]
図1に示すリアプレート1上に、さらにグラファイト微粒子を主成分としたシート抵抗が9乗〜12乗の帯電防止膜ペーストを塗布して乾燥させた。尚、その塗布領域は、基板全面、或は真空領域内のみである。
[工程h]
リアプレート1とフェースプレート11との間の隙間を形成する支持枠4(図1)と上記リアプレート1とをフリットガラスを用いて接続した。ゲッタ(不図示)の固定もフリットガラスを用いて同時に行った。
[工程i]
続いて、フェースプレート11(図1)を作成した。このフェースプレート11は、リアプレート1と同様に、SiO2層を設けた青板ガラスを基体として用いた。次いで、超音波加工により、排気管接続用の開口部と高圧接続端子導入口を形成した。続いて、印刷により高圧導入端子当接部と、これを後述のメタルバックを接続する配線をAuにて形成し、さらに蛍光膜のブラックストライプ、続いてストライプ状の蛍光体を形成し、フィルミング処理を行った後、この上に厚さ約2000[Å]のAl膜を真空蒸着法により堆積して、メタルバックとした。尚、フィルミング材である有機物は焼成により焼失させた。
[工程j]
リアプレート1と接合した支持枠4(図1)をフェースプレート11とフリットガラスを用いて接合した。高電圧導入端子および排気管の接合も同時に行った。高圧導入端子はAgの棒である。尚、電子源の各電子放出素子と、フェースプレート11の蛍光膜の位置が正確に対応するように、注意深く位置合わせを行った。尚、この時、リアプレート1とフェースプレート11の間隔は約2[mm]となるようにした。
[工程k]
上記画像形成装置を、不図示の排気管を介して真空排気装置に接続し、容器内を排気すした。容器内の圧力が10−4[Pa]以下となったところで、フォーミング処理を行った。フォーミング工程は、X方向の各行毎に、X方向配線に図4(b)に模式的に示すような波高値の漸増するパルス電圧を印加して行った。パルス間隔T1は10[sec]、パルス幅T2は1[msec]とした。尚、図には示されていないが、フォーミング用のパルスの間に波高値0.1[V]の矩形波パルスを挿入して電流値を測定して、電子放出素子の抵抗値を同時に測定し、1素子あたりの抵抗値が1[MΩ]を越えたところで、その行のフォーミング処理を終了し、次の行の処理に移り、これを繰り返して、全ての行についてフォーミング処理を完了させた。
[工程l]
次に、活性化工程処理を行った。この処理に先立ち、上記画像形成装置を200[℃]に保持しながらイオンポンプにより排気し、圧力を10−5[Pa]以下まで下げた。続いて、アセトンを真空容器内に導入した。圧力は1.3×10−2[Pa]となるよう導入量を調整した。続いて、X方向配線にパルス電圧を印加した。パルス波形は、波高値16[V]の矩形波パルスとし、パルス幅は100[μsec]とし1パルス毎に125[μsec]間隔でパルスを加えるX方向配線を隣の行に切り替え、順次行方向の各配線にパルスを印加することを繰り返した。この結果、各行には10[msec]間隔でパルスが印加されることになる。この処理の結果、各電子放出素子の電子放出部近傍に炭素を主成分とする堆積膜が形成され、素子電流Ifおよび放出電流Ieが大きくなる。
[工程m]
続いて、安定化工程として、真空容器内を再度排気した。排気は、画像形成装置を200[℃]に保持しながら、イオンポンプを用いて10時間継続した。この工程は、真空容器内に残留した有機物質分子を除去し、上記炭素を主成分とする堆積膜のこれ以上の堆積を防いで、電子放出特性を安定させるためのものである。
[工程n]
工程lで行った方法と同様の方法で、X方向配線にパルス電圧を印加した。さらに上記の高電圧導入端子を通じて、画像形成部材に5[kV]の電圧を印加すると、蛍光膜が発光する。目視により、発光しない部分或は非常に暗い部分がないことを確認し、X方向配線および画像形成部材への電圧の印加をやめ、排気管を加熱溶着して封止した。続いて、高周波加熱によりゲッタ処理を行い、画像形成装置を完成した。
2 電子源領域
3−1、3−2、3−3 電子源駆動用配線
4 支持枠
5 排気管
6 孔
7 高圧当接部位
11 フェースプレート
12 画像表示領域
18 高圧導入端子
61 蛍光膜
62 黒色導電材
63 蛍光体
71 リアプレート
72、73 素子電極
74 Y方向配線
75 絶縁層
76 X方向配線
77 導電性膜
81 絶縁層
82 開口部
91 基板
92、93 素子電極
94 導電性薄膜
95 電子放出部
101 基体(電子源基板)
102、103 一対の素子電極
104 配線
105 絶縁層
106 配線
107 導電性膜
108 電子放出部
109 絶縁層
110 開口部
Claims (3)
- 基板上に設けられた、複数の電子放出素子及び前記複数の電子放出素子に接続された配線を有する電子源と、
前記電子放出素子より放出された電子が照射される画像形成部材と、を備え、前記複数の電子放出素子の各々が、前記配線を介して単純マトリクス駆動により電圧が印加される一対の素子電極と、前記一対の素子電極に重なって接続された、電子放出領域を有する導電性膜とを含む画像表示装置において、
前記複数の電子放出素子の各々の電子放出領域上に開口部を有し、前記電子源を覆う絶縁層と、シート抵抗が109〜1012Ω/□であり、前記基板の露出面及び前記絶縁層を覆う抵抗膜とを備え、
前記絶縁層が、前記複数の電子放出素子の各々の前記電子放出領域を露出するように、前記導電性膜の一部と、前記一対の素子電極と、前記配線とを覆うとともに、前記電子放出素子中心から前記絶縁層端までの距離L(m)が、次式を満たすことを特徴とする画像表示装置。
L<α(1H×Varc)
ここで、αは、絶縁層材料に依存し放電時間を表すパラメータである定数、1H(sec)は、走査電圧が前記一対の素子電極に印加される時間、Varc(m/sec)は、放電アークの進行速度である。 - 前記距離が、200μm未満であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記絶縁層が、前記導電性膜と前記一対の素子電極とが重なった部分を覆うことを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。
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