專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為例如顯示面板等使用的圖像形成裝置，更具體地，涉及在具有多個(gè)電子發(fā)射元件的第一基板和與該第一基板對置地配置的第二基板之間具有隔板的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
一般地，在把作為電子源側(cè)的第一基板和作為顯示面?zhèn)鹊牡诙鍔A著間隔進(jìn)行對置配置的圖像形成裝置中，為了獲得必要的耐大氣壓性，在第一基板和第二基板之間夾入由絕緣材料構(gòu)成的隔板。但是，存在該隔板帶電，影響隔板附近的電子軌道，使發(fā)光位置產(chǎn)生偏差的問題。這成為例如隔板附近的象素的發(fā)光亮度低和漏色等的圖像劣化的原因。
現(xiàn)在，為了防止上述隔板帶電，而采用由高電阻膜覆蓋的隔板已公知。
具體地，已公知有，使由高電阻膜覆蓋的板狀的隔板沿著第一基板的布線配置，高電阻膜與通過導(dǎo)電性的粘接劑與該布線和第二基板的電極直接連接的情形，以及在由高電阻膜覆蓋的隔板的上下設(shè)置隔板電極，且以布線和電極通過該隔板電極與高電阻膜相接觸的方式夾著隔板電極(參照專利文獻(xiàn)1)。
另外，還提供了在由高電阻膜覆蓋的隔板的第一基板側(cè)和第二基板側(cè)上分別設(shè)置導(dǎo)電性的中間層(隔板電極)，把它用作用來控制電子束軌道的電極(參照專利文獻(xiàn)2)。
(專利文獻(xiàn)1)日本專利特開平8-180821號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)日本專利特開平10-334834號公報(bào)在專利文獻(xiàn)1中記載的、在由高電阻膜覆蓋的隔板的上下設(shè)置隔板電極，使第一基板的布線和第二基板的電極通過該隔板電極與高電阻膜連接的圖像形成裝置中，在隔板電極附近有電場分布。該電場分布在隔板的長度方向上大致是均勻的，但與沒有隔板電極時(shí)相比均勻性更明顯。因此，在設(shè)置了隔板時(shí)，產(chǎn)生對準(zhǔn)偏差時(shí)，從相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的到達(dá)位置容易變化大。另外，發(fā)現(xiàn)隔板電極成為放電的原因，容易產(chǎn)生圖像的質(zhì)量的大幅度下降。為了防止這一點(diǎn)，必須不使隔板電極從隔板的側(cè)面上露出，或以很高的精度的設(shè)置隔板，這都成為成本上升的原因。
在專利文獻(xiàn)2記載的圖像形成裝置中，由于中間層(隔板電極)從隔板側(cè)面露出，所以與上述專利文獻(xiàn)1的隔板電極從隔板側(cè)面露出的場合同樣地，存在必須進(jìn)行用來高度維持隔板的對準(zhǔn)精度的控制，以及成本上升的不可避免的問題。另外，在例如減小象素間距時(shí)，電子束的發(fā)射位置靠近隔板，結(jié)果導(dǎo)致必須重新設(shè)計(jì)與其對應(yīng)的形狀的隔板電極，成為成本上升的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，在用由高電阻膜覆蓋的板狀的隔板防止隔板的帶電時(shí)，防止從相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的不規(guī)則的偏移，同時(shí)不管隔板的設(shè)置位置有多少偏移，可以抑制從相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的到達(dá)位置的位置偏移。另外，目的在還在于能同一結(jié)構(gòu)的隔板適用于各種各樣的裝置形態(tài)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種圖像形成裝置，包括具有多個(gè)電子發(fā)射元件和用來驅(qū)動這些電子發(fā)射元件的布線的第一基板；與上述第一基板相對置地配置且具有導(dǎo)電性部件的第二基板，上述導(dǎo)電性部件被設(shè)定在比上述布線高的電位上；以及在上述第一和第二基板之間沿著上述布線設(shè)置的板狀的隔板，上述隔板上覆蓋有電阻比上述布線高的高電阻膜，上述高電阻膜與上述導(dǎo)電部件和上述布線電氣連接，其特征在于上述高電阻膜和上述布線間的電接觸部沿上述布線以預(yù)定的間隔配置。另外，這里的板狀，優(yōu)選是在隔板和布線之間具有用于離散地接觸的足夠的長度，足夠的長度指至少與相鄰的電子發(fā)射元件的間隔(元件間距)相等或比其更長。作為板狀隔板的一例，包括比元件間距長的矩形形狀的隔板。
本發(fā)明通過積極地控制隔板的高電阻膜和第一基板的布線的接觸位置和非接觸位置，防止在隔板表面發(fā)生不規(guī)則的電位分布，可以容易地控制從相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的到達(dá)位置。
下面，與不具有本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，即，不對隔板的高電阻膜的第一基板的布線的接觸位置和非接觸位置進(jìn)行控制的場合相比較，說明本發(fā)明的作用。
發(fā)明人首次發(fā)現(xiàn)，在第一基板的布線和第二基板的電極上直接壓接高電阻膜的圖像形成裝置中，不能充分消除隔板的帶電，且有時(shí)隔板表面的電位分布成為不希望的分布狀態(tài)。
產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，多數(shù)情況下與顯示裝置的制造工序有關(guān)。雖然不能一概而論，但發(fā)現(xiàn)原因是，在例如第一基板的布線、第二基板的電極產(chǎn)生非預(yù)期的畸變時(shí)，在它們上面存在異物時(shí)，或在布線和電極上生成不希望的毛刺時(shí)等，隔板的高電阻膜和布線與電極的接觸不連續(xù)，有部分地不接觸的位置，不能實(shí)現(xiàn)充分地電連接。尤其是，在用廉價(jià)的制造方法制成的布線中，表面形狀部分地不同，容易發(fā)生上述的電氣連接不良。
在上述場合下，不僅不能充分解決隔板的帶電的問題，還發(fā)生隔板表面的電位分布的不規(guī)則變化，得不到設(shè)計(jì)的電子束軌道。另外，由于電子束從第一基板向第二基板加速，對于其軌道變化，偏轉(zhuǎn)力對第一基板側(cè)的影響比對第二基板側(cè)的影響大。
下面，用圖21A和21B具體說明第一基板側(cè)的隔板表面的電位分布對電子束的偏轉(zhuǎn)的影響。
圖21A是表示在沿著第一基板的布線設(shè)置由高電阻膜覆蓋的板狀隔板時(shí)，在高電阻膜和布線之間有不期望的部分接觸時(shí)的隔板表面的電位分布的圖，圖21B是圖21A的等價(jià)電路圖。
如圖所示，若C點(diǎn)和A點(diǎn)間的電阻為R1，則作為非接觸部的B點(diǎn)與相應(yīng)的D點(diǎn)間的電阻為R1，B點(diǎn)電位比A點(diǎn)電位高出相當(dāng)于B點(diǎn)和作為接觸部的A點(diǎn)之間的電阻R2導(dǎo)致的電壓降的大小。由此，從B點(diǎn)附近的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的軌道和從A點(diǎn)附近的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的軌道不同，結(jié)果C點(diǎn)和D點(diǎn)的圖像不同(畸曲)。
與此不同，本發(fā)明通過積極地控制隔板的高電阻膜和第一基板的布線的接觸位置和非接觸位置，防止在隔板表面發(fā)生不規(guī)則的電位分布，可以容易地控制從相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的到達(dá)位置。
另外，本發(fā)明中，通過積極地控制隔板的高電阻膜和第一基板的布線的接觸位置和非接觸位置，具體地，指通過控制上述隔板與布線的接觸部的形狀，控制接觸位置和非接觸位置，積極地控制隔板表面的電位分布，可以獲得能容易地得到所期望的電子束的到達(dá)位置的電場分布。
作為上述隔板和布線的接觸部的形狀控制的具體方式，有在隔板的布線側(cè)表面上形成凹凸的方法、和在布線上形成凹凸的方法，作為在布線上形成凹凸的方法有在布線下設(shè)置枕材(臺座)由此部分地使布線突出的方法、和在布線上形成導(dǎo)電性的凸部的方法。通過這些方法，可以積極地形成高度在于與制造方法有關(guān)的形狀偏差(表面粗糙度和部分的突起等)的凹凸，積極地控制到達(dá)位置和非到達(dá)位置。即，本發(fā)明不僅全面地進(jìn)行隔板和布線的接觸，通過積極地控制進(jìn)行部分接觸，在隔板表面上形成被控制的等電位面。
作為被控制的等電位面的優(yōu)選方式，等電位面具有與電子發(fā)射元件對應(yīng)的周期性。作為實(shí)現(xiàn)它的一例，可舉出隔板的高電阻膜和布線的接觸位置之間的間距具有周期性的情況。優(yōu)選地，該接觸位置之間的間距具有是電子發(fā)射元件間距的常數(shù)倍等的周期性。但是，也無須針對每個(gè)電子發(fā)射元件之間的間距都具有周期性，例如，在以由熒光體的RGB形成的1個(gè)象素的電子發(fā)射元件作為1個(gè)單位時(shí)，也可以具有以該1個(gè)單位間的間距作為1個(gè)周期的周期性。而且，也無須使每個(gè)接觸位置間的間隔都具有周期性，如上所述，重要的是控制隔板附近的等電位面，只要等電位面有周期性，就是足夠好的方式。作為這樣的方式的一例，可以舉出在一個(gè)接觸面積大的位置和多個(gè)相近接的接觸面積小的位置共同形成的單元之間具有周期性的情況，即使在這種情況下等電位面也有周期性，是優(yōu)選的方式。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的實(shí)施例1的顯示面板的切除一部分后的斜視圖；圖2是實(shí)施例1中的隔板的長度方向的部分剖面圖；圖3是實(shí)施例1中的隔板的高電阻膜與行方向布線的接觸部和非接觸部的說明圖；圖4是實(shí)施例1中的與隔板垂直的方向上的部分剖面圖；圖5是實(shí)施例1中的電子束的軌道的說明圖；圖6是實(shí)施例1中的電子束的軌道的說明圖；圖7是展示從隔板到電子束到達(dá)位置的距離和偏移量的關(guān)系的曲線；圖8是展示從隔板到電子束到達(dá)位置的距離和接觸面積的關(guān)系的曲線；圖9是展示偏移量和接觸面積的關(guān)系的曲線；圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的圖像形成裝置的隔板的長度方向的部分剖面圖；圖11是實(shí)施例2中的隔板的高電阻膜與行方向布線的接觸部和非接觸部的說明圖；圖12是實(shí)施例2中的與隔板垂直的方向上的部分剖面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的圖像形成裝置的隔板的長度方向的部分剖面圖；圖14是在未形成列方向布線的區(qū)域設(shè)置接觸點(diǎn)形成用的基底，在行方向布線形成凸部的結(jié)構(gòu)的平面圖；圖15是沿圖14的線15-15的剖面圖；圖16A、16B、16C、16D是圖14、15所示的結(jié)構(gòu)的形成工序的說明圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的圖像形成裝置的與隔板垂直的方向上的部分剖面圖；
圖18是實(shí)施例4中的電子束的軌道的說明圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的圖像形成裝置的隔板的長度方向的部分剖面圖；圖20是實(shí)施例5中的與隔板垂直的方向上的部分剖面圖；圖21A、21B是說明以不規(guī)則的接觸位置與布線接觸時(shí)的隔板的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，基于附圖更具體地說明本發(fā)明。
(實(shí)施例1)圖1是根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的實(shí)施例1的顯示面板的切除一部分后的斜視圖；圖2是隔板的長度方向的部分剖面圖；圖3是隔板的高電阻膜與行方向布線的接觸部和非接觸部的說明圖；圖4是與隔板垂直的方向上的部分剖面圖；圖5和圖6分別是其電子束的軌道的說明圖；圖7是展示從隔板到電子束到達(dá)位置的距離和偏移量的關(guān)系的曲線；圖8是展示從隔板到電子束到達(dá)位置的距離和接觸面積的關(guān)系的曲線；圖9是展示元件相對于隔板的偏移量和布線與隔板的接觸面積的關(guān)系的曲線。
如圖1所示，本實(shí)施例的顯示面板是，將作為第一基板的背板1和作為第二基板的面板2夾著間隔對置，在兩者之間夾入板狀的隔板3，同時(shí)用側(cè)壁4密封周圍，使內(nèi)部成為真空氣氛。
在背板1上固定形成了行方向布線5、列方向布線6、電極間絕緣層7(參照圖2、4)和電子發(fā)射元件8的電子源基板9。
被圖示的電子發(fā)射元件8是在一對元件電極之間連接了具有電子發(fā)射部的導(dǎo)電性薄膜的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件。本實(shí)施例中，具有設(shè)置了N×M個(gè)該表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件，且分別以等間隔形成的M條行方向布線5和N條列方向布線6配置成矩陣狀的多電子源。在本實(shí)施例中，行方向布線5夾著電極間絕緣層7位于列方向布線6上，且在行方向布線5上通過引出端子Dx1～Dxm施加掃描信號，在列方向布線6上通過引出端子Dy1～Dyn施加調(diào)制信號(圖像信號)。
作為行方向布線5和列方向布線6的構(gòu)成材料，可使用各種導(dǎo)電材料，作為一例，可使用銀漿料。作為布線的制造方法，可使用絲網(wǎng)印刷法、光刻法、用電鍍法淀積金屬的方法等。
在面板2的下表面(與背板1對置的面)上形成熒光膜10。因?yàn)楸緦?shí)施例的顯示面板進(jìn)行彩色顯示，向熒光膜10分別涂敷紅、綠、蘭三基色的熒光體。各色的熒光體分別涂敷成例如帶狀，在各色的熒光體的帶之間設(shè)置黑色的導(dǎo)電體(黑帶)。設(shè)置黑色的導(dǎo)電體的目的是，使得即使電子束的照射位置有偏移顯示色也不會有變化，防止外來光的反射，防止顯示對比度的下降，防止電子束導(dǎo)致的熒光膜的充電等。作為黑色的導(dǎo)電體，可以用以石墨為主成分的材料，但只要能適合上述目的，也可以使用除此之外的材料。另外，三基色的熒光體的分別涂敷方法不限于上述帶狀，也可以是例如三角狀排列和其它的排列。
在上述熒光膜10的表面上設(shè)置金屬背(加速電極)11，金屬背11是在面板2上設(shè)置的導(dǎo)電性部件。該金屬背11用來加速從電子發(fā)射元件8發(fā)射的電子并把它們引出，所以從高壓端子Hv施加高電壓，規(guī)定了比上述行方向布線5高的電位。在本實(shí)施例這樣的用表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的顯示面板的場合，通常，在行方向布線5和金屬背11間形成5～20kV左右的電位差。
在行方向布線5上與行方向布線5平行地固定板狀的隔板3。該隔板3置于行方向布線5上，且根據(jù)需要把其兩端固定支撐在隔板固定塊12上。通過用隔板固定塊12固定隔板3，可以減小電子運(yùn)動能，且減小電子軌道容易受電場影響的電子發(fā)射元件8附近的電場的變化。
為了使顯示面板具有耐大氣性，隔板3通常以等間隔設(shè)置多個(gè)，夾在具有設(shè)置了電子發(fā)射元件8和驅(qū)動它用的行方向布線5和列方向布線6的電子源基板9的背板1、和設(shè)置了熒光膜10和金屬背11的面板2之間，其上下面分別與金屬背11和行方向布線5壓接。另外，在背板1和面板2的邊緣部上夾入側(cè)壁4，分別用玻璃熔料等固定背板1和側(cè)壁4的接合部、以及面板2和側(cè)壁4的接合部。
下面繼續(xù)描述隔板3，隔板3具有能夠耐在背板1側(cè)的行方向布線5和列方向布線6與面板2側(cè)的金屬背11之間施加的高電壓的絕緣性，且具有防止向隔板3的表面帶電的程度的導(dǎo)電性。如圖4所示，隔板3由由絕緣性材料構(gòu)成的基體13和覆蓋其表面的高電阻膜14構(gòu)成。
作為隔板3的基體13的構(gòu)成材料，可舉出例如石英玻璃、減少了Na等的雜質(zhì)含量的玻璃、堿石灰玻璃、氧化鋁等的陶瓷等。該基體13的構(gòu)成材料的熱膨脹率最好與電子源基板9、背板1、面板2等的構(gòu)成材料相同或相近。
在覆蓋隔板3的表面的高電阻膜14上流過用在作為高電位側(cè)的金屬背11上施加的加速電壓Va除以高電阻膜14的電阻值而得到的電流，由此防止隔板3表面的帶電。為此，把高電阻膜14的電阻值設(shè)定在從帶電和耗電上看優(yōu)選的范圍內(nèi)。從防止帶電的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選地，高電阻膜14的表面電阻為1014Ω/□以下，更優(yōu)選地，為1012Ω/□以下，最優(yōu)選地，為1011Ω/□以下。高電阻膜14的表面電阻的下限取決于隔板3的形狀和施加在隔板3間的電壓，但為了抑制耗電，優(yōu)選地，為105Ω/□以上，更優(yōu)選地，為107Ω/□以上。
雖然隨構(gòu)成高電阻膜14的材料的表面能和與基體13的密合性以及基體13的溫度而異，但一般地，10nm以下的薄膜形成為島狀，電阻不穩(wěn)定，缺乏再現(xiàn)性。另一方面，膜厚為1μm以上時(shí)膜應(yīng)力大，膜剝落的危險(xiǎn)性高，且成膜時(shí)間長，所以生產(chǎn)率惡化。因此，優(yōu)選地，在基體13上形成的高電阻膜14的厚度為10nm～1μm的范圍，更優(yōu)選地，膜厚為50～500nm。薄膜電阻是ρ/t(ρ電阻率，t膜厚)，從上述薄膜電阻和膜厚的優(yōu)選范圍出發(fā)，優(yōu)選地，高電阻膜14的電阻率ρ為0.1～108Ω·cm。而且為了實(shí)現(xiàn)薄膜電阻與膜厚的更優(yōu)選的范圍，電阻率ρ為102～106Ω·cm。
如上所述，由于在其表面上形成的高電阻膜14上流過電流以及顯示面板整體在工作中發(fā)熱，隔板3的溫度上升。如果高電阻膜14的電阻溫度系數(shù)是大的負(fù)值，溫度上升時(shí)電阻值降低，在高電阻膜14上流過的電流增加，導(dǎo)致溫度更加上升。于是，電流繼續(xù)增加直到電源的極限。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)生這樣的電流失控的電阻溫度系數(shù)的值是負(fù)的值且其絕對值是1％以上。即，優(yōu)選地，高電阻膜14的電阻溫度系數(shù)是比-1％大的值。
作為高電阻膜14的構(gòu)成材料，可以用例如金屬氧化物。金屬氧化物中，優(yōu)選為鉻、鎳、銅的氧化物。理由是這些氧化物的二次電子發(fā)射效率比較低，即使從電子發(fā)射元件8發(fā)射的電子碰到隔板3上也難以帶電。除這些金屬氧化物以外，碳的二次電子發(fā)射效率低，是優(yōu)選的材料。尤其是，由于非晶態(tài)碳是高電阻，容易得到適當(dāng)?shù)母舭?的薄膜電阻。而且，也可以使用分散有金屬和金屬氧化物等的陶瓷。
作為高電阻膜14的其它構(gòu)成材料，鋁和過渡金屬的合金的氯化物通過調(diào)整過渡金屬的組成可以在從良導(dǎo)體到絕緣體的寬廣范圍內(nèi)控制電阻值，同時(shí)由于顯示面板的制造工序中電阻值的變化少，穩(wěn)定，所以是合適的材料。作為過渡金屬元素，可舉出Ti、Cr、Ta等。
上述合金氮化物膜可以用氮?dú)鈿夥?，通過濺射、電子束蒸鍍、離子鍍、離子輔助蒸鍍法等的薄膜形成方法形成。除此之外，用CVD法、醇鹽涂敷法也可以形成金屬氧化膜。碳膜是用蒸鍍法、濺射法、CVD法、等離子體CVD法制作的，尤其是通過在成膜氣體中使用碳化氫氣體，使成膜氣氛中含有氫，可以獲得非晶態(tài)碳膜。
如前所述，在背板1和面板2之間夾入隔板3，覆蓋隔板3的高電阻膜14和背板1側(cè)的布線(本實(shí)施例中是行方向布線5)、面板2側(cè)的導(dǎo)電性部件(本實(shí)施例中是金屬背11)相壓接，分別電氣連接。尤其是如圖2所示，由于行方向布線5和列方向布線6的交叉部分比其它位置向面板2側(cè)更突出相當(dāng)于列方向布線6的厚度的大小，通過該部分與高電阻膜14接觸而進(jìn)行與行方向布線5的電氣連接。即，如圖3所示，通過使行方向布線5的與列方向布線6的交叉部分作為接觸部15，其它的位置作為非接觸部16，在該交叉部分的間隔上進(jìn)行高電阻膜14與行方向布線5的電氣連接。此時(shí)的隔板3表面上的背板1附近的等電位線17在圖2中用粗線示意表示。
從圖2所示的等電位線17和圖3看出，由于非接觸部16上也存在高電阻膜14，非接觸部16附近的電位上升。這是因?yàn)?，從金屬?1向接觸部15流動的電流路徑中，通過非接觸部16的電流路徑的電阻值比不通過非接觸部16的電流路徑(例如從接觸部15的緊貼它的正上方部分流動的電流路徑)的電阻值大，所以電位上升了相當(dāng)于該增加的電阻值導(dǎo)致的電壓降的大小。
如圖1和圖2所示，由于列方向布線6是等間隔，上述接觸部15和非接觸部16以等間隔形成，且如圖1所示，由于電子發(fā)射元件8位于行方向布線5和列方向布線6之間，與隔板3相鄰的電子發(fā)射元件8都位于與非接觸部16相鄰的位置上，從該電子發(fā)射元件8發(fā)射的電子束都同等地受到與非接觸部16對應(yīng)的隔板3的表面電位的影響。
如圖4示意地所示，本實(shí)施例中的電子發(fā)射元件8除了與隔板3相鄰的以外，都設(shè)置在行方向布線5間的大致中央，而與隔板3相鄰的電子發(fā)射元件8設(shè)置在比上述大致中央離隔板3側(cè)更近大小為L的距離的位置上。該距離L稱作偏移量。另外，如圖4的虛線所示的電子束軌道18所示，從電子發(fā)射元件8發(fā)射的電子(1)在電子發(fā)射元件8的電子發(fā)射部附近以遠(yuǎn)離隔板3的方式飛翔，(2)在與隔板3的底面附近對應(yīng)的位置上相反地以靠近隔板3的方式飛翔，最終到達(dá)所希望的預(yù)定照射位置19。在此，所希望的照射位置指從排列的多個(gè)電子發(fā)射元件中的每一個(gè)發(fā)射的電子束的照射位置是大致等間隔的位置。在上述圖4的方式中，它是與相鄰的行方向布線間的大致中心對應(yīng)的位置處的面板部分。下面詳細(xì)說明電子束到達(dá)所希望的照射位置19的理由。
電子發(fā)射部附近行方向布線5和列方向布線6可以成為與在金屬背11上施加的電子束加速用的電壓相比大致相同的電位(0V)。由于高電阻膜14和行方向布線5的接觸部15(參照圖3)位于電子發(fā)射元件8上方(面板2側(cè))，所以如圖4所示，電子發(fā)射元件8上方的等電位線20是在電子發(fā)射元件8的電子發(fā)射部附近向下凸的曲線。在電子發(fā)射元件8不位于靠近隔板3側(cè)的位置而是在行方向布線5間的大致中央時(shí)，由于電位分布的對稱性，電子束是大致垂直的軌道；但如果象本實(shí)施例那樣在隔板3附近，電位分布是不對稱的，成為遠(yuǎn)離隔板3那樣的軌道。
圖5示出與隔板3相鄰的電子發(fā)射元件8不偏離偏移量L而是設(shè)置在行方向布線5間的大致中央時(shí)的電子束軌道。另外，圖6示出在去除了隔板3的狀態(tài)下，電子發(fā)射元件8向一個(gè)行方向布線5側(cè)靠近偏移量L(即，從行方向布線5間的中央到電子發(fā)射元件8的電子發(fā)射部的距離)時(shí)的電子束軌道18。
從隔板3離開的成分是偏移量L的函數(shù)，在本實(shí)施例中偏移量L越大(電子發(fā)射元件8越靠近隔板3)，電子束軌道18越遠(yuǎn)離隔板3。偏移量L和從隔板3到電子束的到達(dá)位置的距離的關(guān)系示于圖7。
隔板3的底面附近對應(yīng)位置如圖2和圖3說明的那樣，隔板3的高電阻膜14在每個(gè)與列方向布線6的交叉部分上和行方向布線5接觸的結(jié)果，導(dǎo)致圖3所示的非接觸部16的電位上升，如圖4所示，在與隔板3的底面附近對應(yīng)的位置之上形成凸的等電位線20，電子束以向隔板3靠近的方式飛翔。
靠近隔板3的成分是由高電阻膜14和行方向布線5的接觸狀態(tài)決定的接觸部15(參照圖3)的面積(接觸面積)S的函數(shù)，其形狀示于圖8。如圖8所示，接觸面積S越大電子束越遠(yuǎn)離隔板。
高電阻膜14和行方向布線5的接觸狀態(tài)不僅可用上述接觸面積S表示，還可以用其它參數(shù)表示。例如，也可以表示成圖3所示的接觸部15的周長、行方向布線5的寬度方向的非接觸部16的長度Gy、行方向布線5的長度方向的相鄰接觸部15間距離Gx等的函數(shù)。接觸部15的周長越小，或Gx、Gy越大，電子束越靠近隔板3。
如上所述，可以通過偏移量L、或高電阻膜14與行方向布線5的接觸狀態(tài)(例如接觸面積S)等的與隔板3無關(guān)的獨(dú)立的參數(shù)來控制電子束的到達(dá)位置。
圖9是以縱軸為偏移量L，以橫軸為接觸面積S，表示電子束到達(dá)預(yù)定照射位置19的偏移量L和接觸面積S的關(guān)系的曲線。
從圖9可以看出，電子束無偏移地到達(dá)預(yù)定照射位置19的條件有許多，例如可以用圖9的A點(diǎn)的條件或B點(diǎn)的條件來設(shè)計(jì)。用與A點(diǎn)的條件相比，偏移量L大、接觸面積S小的B點(diǎn)的條件來設(shè)計(jì)時(shí)，通過例如使行方向布線5的斷面是拱頂形狀，行方向布線5的上表面不是平面而是曲面，可以減小接觸面積S。
在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，通過例如靜電場計(jì)算和電子束軌道模擬可以確定到達(dá)預(yù)定照射位置19的偏移量L和接觸狀態(tài)(例如接觸面積S)。另外，也可以基于實(shí)測數(shù)據(jù)確定條件。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，可以與隔板3自身的結(jié)構(gòu)無關(guān)地，通過控制高電阻膜14與行方向布線5的接觸狀態(tài)或偏移量L，實(shí)現(xiàn)所希望的電子束到達(dá)位置。因此，根據(jù)本實(shí)施例，可以用相同結(jié)構(gòu)的隔板3與各種圖像形成裝置對應(yīng)。例如，即使在基于為了高精細(xì)化而改變象素間距或?yàn)榱烁吡炼然岣呒铀匐妷簛磉M(jìn)行規(guī)格變更時(shí)，也可以用相同的隔板3，通過改變上述高電阻膜14和行方向布線5的接觸狀態(tài)和偏移量L來對應(yīng)。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以大大提高生產(chǎn)率，大幅度削減成本。
在本實(shí)施例中說明的顯示面板中，作為隔板3的基材使用了日本旭玻璃(株)制的PD200，作為高電阻膜14是在氮?dú)庵型瑫r(shí)濺射鎢靶和鍺靶形成的鎢鍺合金的氮化物(WGeN)的膜，在整個(gè)表面上膜厚200埃，薄膜電阻為2.5×1012Ω/□。
表1示出在本實(shí)施例中說明的顯示面板中，隔板3的總厚度為300μm，隔板3的總高度為2.4mm，列方向布線6間的間隔(對接點(diǎn)的間隔)為300μm，行方向布線5間的間隔為920μm，行方向布線5的寬度為690μm，從電子發(fā)射元件8的電子發(fā)射部到行方向布線5的上表面的高度為75μm，向金屬背11上施加的電壓為15V，向行方向布線5和列方向布線6之間施加的電壓為14V時(shí)的面積S和偏移量L的關(guān)系。表1中的條件A、B對應(yīng)于圖9的點(diǎn)A、B。
表1

(實(shí)施例2)在本發(fā)明的實(shí)施例2中，只說明與實(shí)施例1的不同點(diǎn)。
圖10、11、13與實(shí)施例1的圖2、3、4對應(yīng)。本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，在行方向布線5的與列方向布線6交叉的位置上具有導(dǎo)電性臺部21。通過這樣的結(jié)構(gòu)可以使接觸狀態(tài)穩(wěn)定，精度更高地控制電子束到達(dá)位置。
可以在形成行方向布線5后，用與行方向布線5同樣的方法在行方向布線5上形成導(dǎo)電性臺部21。另外，該導(dǎo)電性臺部21可以在整個(gè)行方向布線5上一并形成，也可以僅在與隔板3對接的行方向布線5上形成。
優(yōu)選地，導(dǎo)電性臺部21用比隔板3的基體13更硬的材料形成。例如，可舉出用玻璃形成隔板3的基體13，用楊氏模量比該玻璃更小的導(dǎo)電陶瓷構(gòu)成導(dǎo)電性臺部21。此時(shí)，由于導(dǎo)電性臺部21的變形更小，每個(gè)接觸部15的形狀和位置等的偏差小，有望更加提高電子束到達(dá)位置的精度。另外，對設(shè)置導(dǎo)電性臺部的場合沒有限制，在布線和隔板直接接觸時(shí)，如果布線比隔板的玻璃基體更硬(楊氏模量更小)也可獲得同樣的效果。
(實(shí)施例3)在本發(fā)明的實(shí)施例3中只說明與實(shí)施例2的不同點(diǎn)。
導(dǎo)電性臺部21的設(shè)置位置不必非象實(shí)施例2那樣在行方向布線5的和列方向布線6的交叉部分上。在本實(shí)施例中，如圖13所示，以實(shí)施例2的1/2的間距設(shè)置導(dǎo)電性臺部21。
與實(shí)施例2同樣地，優(yōu)選地，導(dǎo)電性臺部21用比隔板3的基體13更硬的部件形成。另外，通過象本實(shí)施例那樣地設(shè)置導(dǎo)電性臺部21，具有增大接觸面設(shè)計(jì)的自由度的優(yōu)點(diǎn)。
在列方向布線6和行方向布線5的交叉部分以外使隔板3和行方向布線5接觸，也可以通過在未形成列方向布線6的區(qū)域上設(shè)置接觸點(diǎn)形成用的底層來實(shí)現(xiàn)。下面展示其一例。
圖14是展示該方式的大概的部分放大圖，圖15是圖14的沿15-15線的剖面圖。
如圖14和圖15所示，設(shè)置部分電極22，將其通過在絕緣層23上設(shè)置的接觸孔24與行方向布線5連接，同時(shí)，部分電極22與元件電極25和元件電極26相連，元件電極25和26與列方向布線6相連并相對。由此，利用部分電極22和接觸孔24的臺階差，可以增加隔板3(參照圖13)與行方向布線5的接觸部(可以增加行方向布線5的凸部)。
下面，用圖16A～16D說明該結(jié)構(gòu)的具體制造方法的一例。
首先，如圖16A所示，形成元件電極25、26后，如圖16B所示，一并形成部分電極22和列方向布線6，如圖16C所示，在該部分電極22和列方向布線6的一部分上形成絕緣層23后，以比部分電極22小一圈的形狀除去部分電極22上的絕緣層，形成接觸孔24，接著如圖16D所示，在絕緣層23上形成行方向布線5，通過接觸孔24(參照圖16C)與部分電極22相連。通過在這樣形成的行方向布線5上配置隔板3(參照圖13)，可以實(shí)現(xiàn)在列方向布線6和行方向布線5的交叉部分以外也可以得到隔板3與行方向布線5的接觸部。
(實(shí)施例4)在本發(fā)明的實(shí)施例4中只說明與實(shí)施例1的不同點(diǎn)。
圖17和18與實(shí)施例1的圖4和5對應(yīng)，如圖所示，本實(shí)施例中隔板3和行方向布線5的接觸面處于較低的位置，基本上與電子發(fā)射元件8的電子發(fā)射部處于同一平面。因此，如圖17所示，等電位線20不是圖4所示的向下凸的形狀，或非常小，所以偏移量L和電子束到達(dá)位置的關(guān)系呈現(xiàn)與實(shí)施例1相反的傾向。
即，電子發(fā)射元件8越靠近隔板，電子束越靠近隔板3。而且電子發(fā)射元件8的電子發(fā)射部比隔板3和行方向布線5的接觸面的高度高時(shí)也有同樣的傾向，電子發(fā)射元件8越靠近隔板3，電子束越靠近隔板3。
如圖17所示，從配置在從隔板3離開了偏移量L的位置上的電子發(fā)射元件8發(fā)射的電子束，由于被扭曲的等電位線20而以靠近隔板3的方式飛翔，得到所希望的電子束到達(dá)位置。如實(shí)施例1所述，被扭曲的等電位線20可通過使高電阻膜14和行方向布線5部分地接觸來獲得。另外，圖18示出了在去除了隔板3的狀態(tài)下，使電子發(fā)射元件8向一個(gè)行方向布線5側(cè)靠近偏移量L時(shí)的電子束軌道18。
如上所述，在對顯示面板進(jìn)行大的設(shè)計(jì)變更時(shí)使用本發(fā)明，也能實(shí)現(xiàn)電子束無偏移的圖像形成裝置。
(實(shí)施例5)在本發(fā)明的實(shí)施例5中只說明與實(shí)施例1的不同點(diǎn)。
本實(shí)施例是在面板2側(cè)進(jìn)行隔板3的接觸控制的例子。
圖19和圖20與實(shí)施例1的圖2和圖4對應(yīng)。在本實(shí)施例中，在面板2側(cè)設(shè)置導(dǎo)電性臺部21，由此在面板2側(cè)形成圖3中說明的接觸部15和非接觸部16，控制電位分布，實(shí)現(xiàn)所希望的電子束到達(dá)位置。
具體地，如圖20所示，通過(1)在電子發(fā)射元件8的電子發(fā)射部附近使電子束遠(yuǎn)離隔板3，(2)在隔板3的與行方向布線5接觸的接觸面附近的高度的位置，靠近隔板3，(3)在隔板3的和金屬背11接觸的接觸面附近再次遠(yuǎn)離隔板3，得到所希望的電子束軌道18。
雖然在本實(shí)施例中是采用了導(dǎo)電性臺部21的構(gòu)成，但也可以是采用例如前述的黑色導(dǎo)電體(黑帶)作為與面板2側(cè)接觸的導(dǎo)電性部件的構(gòu)成。另外，在實(shí)施例1～實(shí)施例3中描述過的背板1側(cè)的接觸控制的方法也可以在面板2側(cè)的接觸控制中使用。
具體地，在隔板3的面板2側(cè)接觸面附近遠(yuǎn)離電子束軌道18的成分，是高電阻膜14和面板2側(cè)的導(dǎo)電性臺部21的接觸狀態(tài)的函數(shù)，例如是接觸面積S的函數(shù)，接觸面積S越小電子束越遠(yuǎn)離隔板3。另外，如果導(dǎo)電性臺部21比隔板3的基體13更硬，則對電子束位置的精密控制有利，而且可以在任意位置上配置設(shè)計(jì)導(dǎo)電性臺部21。
另外，在以上的實(shí)施例中，隔板3的高電阻膜14在背板1側(cè)與行方向布線5接觸，但是在列方向布線6從表面露出時(shí)，也可以是與列方向布線6接觸。
發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過控制隔板和背板側(cè)的布線或面板側(cè)的電極的接觸狀態(tài)，可以獲得所希望的電子束到達(dá)位置。具體地，通過控制上述接觸部的形狀，在隔板和布線或電極的接觸側(cè)積極地形成非接觸部，通過積極地控制該非接觸部的電位變化，可以獲得適合所希望的電子束到達(dá)位置的隔板附近的電場分布。
而且，通過與所希望的電子束到達(dá)位置和隔板的距離對應(yīng)地移動電子發(fā)射元件的位置，得到所希望的電子束到達(dá)位置。作為這樣的結(jié)構(gòu)，有例如把背板的布線的形狀形成為與制造方法有關(guān)的偏差(表面粗糙度或部分的突起等)以上的積極的凹凸形狀，積極地控制接觸部的結(jié)構(gòu)、或者在隔板和布線之間的預(yù)定的位置上夾入導(dǎo)電部件，積極地控制接觸位置的結(jié)構(gòu)等。即，本發(fā)明基于這樣的觀念轉(zhuǎn)變，即，通過不使隔板和布線進(jìn)行全面的接觸，而且積極地進(jìn)行部分的接觸，在隔板表面上形成被控制的等電位面。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以與隔板自身的結(jié)構(gòu)無關(guān)地，通過控制隔板的高電阻膜和背板側(cè)布線或面板側(cè)電極的接觸狀態(tài)，和優(yōu)選地還控制電子發(fā)射元件的偏移量L，可以實(shí)現(xiàn)所希望的電子束到達(dá)位置。具體地，通過控制(1)隔板的背板側(cè)的接觸狀態(tài)和(2)隔板的面板側(cè)的接觸狀態(tài)中的任一個(gè)或兩者，優(yōu)選地還控制(3)電子發(fā)射元件的偏移量L，可以實(shí)現(xiàn)所希望的電子束到達(dá)位置。更具體地，通過(1)控制隔板的背板側(cè)的非接觸部的電位分布，(2)控制隔板的面板側(cè)的非接觸部的電位分布，(3)利用因隔板的背板側(cè)的接觸位置和電子發(fā)射部的位置的高度不同、以及電子發(fā)射元件的偏移量L導(dǎo)致的不對稱電場，控制電子剛發(fā)射后的電子束軌道，可得到所希望的電子束到達(dá)位置。
這些參數(shù)可以通過例如由面板的形狀確定的靜電場計(jì)算、簡單的電子束模擬，比較簡單地進(jìn)行設(shè)計(jì)。
進(jìn)一步說，即使在不管什么原因?qū)е略诟舭甯浇娮邮壍腊l(fā)生偏離時(shí)，隔板自身不具有補(bǔ)償電子束軌道的偏離的功能，也能實(shí)現(xiàn)所希望的電子束到達(dá)位置。
這樣，由于通過控制與隔板自身無關(guān)的三個(gè)獨(dú)立參數(shù)可以進(jìn)行電子束軌道設(shè)計(jì)，所以本發(fā)明具有設(shè)計(jì)自由度大的優(yōu)點(diǎn)。
利用面板固有的部件作為與隔板的高電阻膜接觸的對象，也可以進(jìn)行形狀控制。具體地，是背板上的行方向布線和列方向布線的交點(diǎn)，或面板上的黑色導(dǎo)電體。此時(shí)，在成本上有利。另外，為了控制接觸位置，也可以在背板或面板上配置導(dǎo)電性臺部。此時(shí)，由于只要不妨礙電子束軌道可以在任意的位置上配置，具有設(shè)計(jì)自由度更大的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，可以用相同結(jié)構(gòu)的隔板與各種圖像形成裝置對應(yīng)。例如，即使在基于為了高精細(xì)化而改變象素間距或?yàn)榱烁吡炼然岣呒铀匐妷哼M(jìn)行規(guī)格變更時(shí)，只需在接觸隔板的對象側(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更即可，無須對隔板進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。而且，可以用同一隔板部件與多個(gè)制品對應(yīng)。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以大大提高生產(chǎn)率，大幅度削減成本。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，包括具有多個(gè)電子發(fā)射元件和用來驅(qū)動這些電子發(fā)射元件的布線的第一基板；與上述第一基板相對置地配置且具有導(dǎo)電性部件的第二基板，上述導(dǎo)電性部件被設(shè)定在比上述布線高的電位上；以及在上述第一和第二基板之間沿著上述布線設(shè)置的板狀的隔板，上述隔板上覆蓋有電阻比上述布線高的高電阻膜，上述高電阻膜與上述導(dǎo)電部件和上述布線電氣連接，其特征在于上述高電阻膜和上述布線間的電接觸部沿上述布線以預(yù)定的間隔配置。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于上述預(yù)定的間隔被調(diào)整成，從上述多個(gè)電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束以大致相同的間隔照射到上述第二基板上。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于上述高電阻膜和上述布線間的電接觸部以周期性的間隔配置。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于上述高電阻膜和上述布線間的電接觸部以相同的間隔配置。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像形成裝置，其特征在于與上述隔板相鄰的上述電子發(fā)射元件設(shè)置在與以相同間隔配置的接觸部之間的非接觸部相對應(yīng)的位置上，使得從相鄰布線間的中央部位偏移預(yù)定長度的偏移量(L)。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其特征在于上述預(yù)定長度的偏移量(L)設(shè)置成，使從上述多個(gè)電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束以大致相同的間隔照射到上述第二基板上。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于上述布線的硬度大于上述隔板的硬度。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于上述布線的楊氏模量比上述隔板的楊氏模量小。
9.一種圖像形成裝置，包括具有多個(gè)電子發(fā)射元件和用來驅(qū)動這些電子發(fā)射元件的布線的第一基板；與上述第一基板相對置地配置且具有導(dǎo)電性部件的第二基板，上述導(dǎo)電性部件被設(shè)定在比上述布線高的電位上；以及在上述第一和第二基板之間沿著上述布線設(shè)置的板狀的隔板，上述隔板上覆蓋有電阻比上述布線高的高電阻膜，上述高電阻膜與上述導(dǎo)電部件和上述布線電氣連接，其特征在于上述高電阻膜和上述布線間的電接觸部沿上述布線以與上述多個(gè)電子發(fā)射元件的配置有關(guān)的間隔配置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像形成裝置，在用由高電阻膜覆蓋的板狀的隔板防止隔板的帶電時(shí)，防止從相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的不規(guī)則的偏移，同時(shí)不管隔板的設(shè)置位置有多少偏移，可以抑制從相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的到達(dá)位置的位置偏移。為此，沿行方向布線(5)配置隔板(3)，使覆蓋隔板(3)的高電阻膜與金屬背(11)和行方向布線(5)分別接觸且電氣連接，以規(guī)定間隔設(shè)置隔板(3)的高電阻膜和行方向布線(5)的接觸部。
文檔編號H01J31/12GK1551285SQ200410044519
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者安藤洋一, 高松修, 廣池太郎, 羽山彰, 郎 申請人:佳能株式會社