專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于例如用作顯示板的圖像形成裝置，具體說是關(guān)于如下的圖像形成裝置在具有多個電子發(fā)射元件以及用于驅(qū)動該電子發(fā)射元件的布線的第1基板、和與該第1基板對置且具有被規(guī)定為高于上述布線的電位的電極的第2基板之間，沿上述布線夾有間隔物。
背景技術(shù)：
通常，在將電子源側(cè)的第1基板和顯示面?zhèn)鹊牡?基板間隔開地對置的圖像形成裝置中，為了對抗大氣壓，在第1基板和第2基板之間夾有由絕緣材料構(gòu)成的間隔物。但是，會產(chǎn)生由于該間隔物帶電而影響間隔物附近的電子軌道、從而發(fā)生發(fā)光位置偏移的問題。這成為例如間隔物附近像素的發(fā)光亮度下降或滲色等圖像劣化的原因。
已知過去為了防止上述間隔物帶電，采用用高電阻膜包覆的間隔物。
已知具體有以下方式沿著第1基板的布線，以使高電阻膜與該布線和第2基板的電極電連接的方式夾入用高電阻膜包覆的間隔物；或者在該用高電阻膜包覆的間隔物的上下設(shè)置間隔物電極，以使高電阻膜通過該間隔物電極與布線和電極電連接的方式夾入(例如，參照專利文件1)。
另外，也有人建議在用高電阻膜包覆的間隔物的第1基板側(cè)和第2基板側(cè)的側(cè)面分別設(shè)置導(dǎo)電性的中間層(間隔物電極)，利用該中間層(間隔物電極)來控制電子束軌道。
但是，本發(fā)明的發(fā)明人在進(jìn)行研究時發(fā)現(xiàn)在不經(jīng)過間隔物電極地把高電阻膜與第1基板的布線和第2基板的電極電連接的專利文件1所述的圖像形成裝置中，不能溝充分消除間隔物的帶電，間隔物表面的電位分布有時會呈現(xiàn)不期望的分布狀態(tài)。
產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，主要與顯示裝置的制造工序有關(guān)，不能一概而言，例如已知有以下原因由于在第1基板的布線和第2基板的電極產(chǎn)生沒有預(yù)料的變形等、或者在其上存在異物、或者在布線或電極產(chǎn)生沒有預(yù)料的毛刺等而使得間隔物的高電阻膜和布線或電極的抵接變得不連續(xù)，局部產(chǎn)生沒有接觸的部位，從而不能進(jìn)行充分的電連接。
特別是在用廉價的制造方法制作的布線中，有時表面形狀局部不同，容易產(chǎn)生上述電連接不良。
在上述的情況下，不僅沒有充分解決間隔物的帶電，還產(chǎn)生間隔物表面的電位分布發(fā)生不規(guī)則的變化、從而使電子束軌道偏離設(shè)計(jì)的問題。而且，由于從第1基板向第2基板加速電子束，所以其由于偏轉(zhuǎn)力而產(chǎn)生的軌道變化，在第1基板側(cè)要比在第2基板側(cè)更明顯。
對于在第1基板側(cè)的由于間隔物表面的電位分布而導(dǎo)致的電子束的偏轉(zhuǎn)，利用圖10進(jìn)一步具體地進(jìn)行說明。
圖10A是表示沿第1基板的布線5夾入用高電阻膜包覆的薄板狀的間隔物3時，高電阻膜和布線5成為不期望的局部接觸的情況下間隔物3表面的電位分布，圖10B是圖10A的等效電路圖。而且，圖10A中的11是第2基板的電極，17是等電位線。
如圖10A、10B所示，設(shè)C點(diǎn)和A點(diǎn)間的電阻為R1時，在非接觸點(diǎn)B點(diǎn)處，對應(yīng)的D點(diǎn)和B點(diǎn)間的電阻為R1，與A點(diǎn)相比電位上升由接觸部A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的電阻R2而產(chǎn)生的電壓下降部分。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，顯示出與從A點(diǎn)附近的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子的軌道不同的動作，結(jié)果，A點(diǎn)和B點(diǎn)處的圖像也變得不同(失真)。
另一方面，在也是在專利文件1或?qū)＠募?中所述的、在用高電阻膜包覆的間隔物的上下設(shè)置間隔物電極、通過該間隔物電極把高電阻膜與第1基板的布線和第2基板的電極電連接的圖像形成裝置中，通過使間隔物電極露出間隔物的側(cè)面，在該露出部附近產(chǎn)生電場分布。該電場分布，在間隔物的長度方向(與布線相平行的方向)上基本均勻，但與間隔物電極不露出的情況相比顯現(xiàn)得更強(qiáng)，所以由于設(shè)置間隔物時的對準(zhǔn)的偏移，從相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的到達(dá)位置容易大亂。而且，已知由間隔物電極露出間隔物的側(cè)面也成為放電的原因，容易使圖像的品質(zhì)大幅地降低。為了防止這種情況，必須使間隔物電極不露出間隔物的側(cè)面，或者必須精度良好地設(shè)置間隔物，這些都成為成本提高的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述過去的問題點(diǎn)而進(jìn)行的，期望在利用用高電阻膜包覆以實(shí)現(xiàn)防止帶電的板狀的間隔物時，防止從與該間隔物相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的不規(guī)則的偏移。另外，其目的在于即使間隔物的設(shè)置位置有些偏移，也能夠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。而且，其目的也在于能夠把同一結(jié)構(gòu)的間隔物適用于各種裝置形態(tài)。
本發(fā)明的圖像形成裝置包括面板，具有利用電子的照射而發(fā)光的發(fā)光部件、以及規(guī)定為第一電位的電極；背板，具有向所述發(fā)光部件照射電子的多個電子發(fā)射元件、以及與該電子發(fā)射元件連接且被規(guī)定為與所述第一電位不同的第二電位的多個布線；以及間隔物，在所述布線和所述電極間與該布線局部接觸地配置、與該布線以及該電極電連接、其面向所述背板的端面具有電阻性，其特征在于在所述布線的與所述間隔物的接觸部周邊，具有向與該間隔物的該布線的非接觸部照射電子的電子發(fā)射區(qū)域。


圖1是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式的顯示板的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2A、2B是表示圖1的顯示板的局部放大模式圖，以及行方向布線和間隔物的抵接面的模式圖。
圖3A、3B以及3C是表示關(guān)于本發(fā)明的間隔物和行方向布線的電接觸的說明圖。
圖4A、4B是表示關(guān)于本發(fā)明的間隔物和行方向布線的電接觸的說明圖。
圖5A、5B是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式的顯示板的結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖6A、6B是表示在圖5A、5B的顯示板中，一定地形成元件電極的方向時的結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖7A、7B是表示在圖5A、5B的顯示板中，不形成間隔物時的結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖8是在圖5A、5B的顯示板中利用初速度矢量的不同來修正照射位置的說明圖。
圖9A、9B是表示在本發(fā)明中采用的、間隔物和行方向布線的接觸狀態(tài)的其他的實(shí)施方式的圖。
圖10A、10B是表示在過去的圖像形成裝置中的由間隔物表面的電位分布產(chǎn)生的電子束的偏轉(zhuǎn)的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖具體說明本發(fā)明。
圖1是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式的顯示板的結(jié)構(gòu)的立體圖，是切下一部分結(jié)構(gòu)而表示的圖。另外，圖2A表示圖1的顯示板的局部放大模式圖，圖2B表示圖2A中的間隔物3的與行方向布線的抵接面的模式圖。
如圖1所示，本例的顯示板，是把作為第1基板的背板1和作為第2基板的面板2間隔開地對置，在兩者間夾入板狀的間隔物3，并且用側(cè)壁4密封周圍，使內(nèi)部成為真空氣氛。
在背板1上，固定有形成了行方向布線5、列方向布線6、層間絕緣層7(參照圖2A)以及電子放射元件8的電子源基板9。
圖示的電子發(fā)射元件8，是連接有在一對元件電極間具有電子發(fā)射部的導(dǎo)電性薄膜的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件。在本例中，具有配置N×M個該表面?zhèn)鲗?dǎo)型的電子發(fā)射元件8、以分別等間隔形成的M條行方向布線5和N條列方向布線6進(jìn)行矩陣布線的多電子束源。而且，在本例中，行方向布線5隔著層間絕緣層7位于列方向布線6上方，并且通過引出端子Dx1～Dxm向行方向布線5施加掃描信號，通過引出端子Dy1～Dyn向列方向布線6施加調(diào)制信號(圖像信號)。
行方向布線5以及列方向布線6，可以通過網(wǎng)板印刷法涂布銀漿而形成。而且，也可以利用例如光刻法來形成。
作為行方向布線5以及列方向布線6的構(gòu)成材料，除了上述的銀漿，可以適用各種導(dǎo)電材料。例如，在利用網(wǎng)板印刷法形成行方向布線5以及列方向布線6時，可以使用把金屬和玻璃漿相混合的涂布材料；在通過使用電鍍法形析出金屬來形成行方向布線5以及列方向布線6時，可以適用電鍍浴材料。
面板2的下面(與背面1的對置面)上，形成有熒光膜10。由于本例的顯示板是彩色顯示，所以熒光膜10被分別涂有紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)3原色的熒光體。各色的熒光體，被分別涂成例如條狀，在各色熒光體的條間設(shè)置有黑色的導(dǎo)電體(黑條)。設(shè)置黑色導(dǎo)電體的目的在于，即使電子束的照射位置有些偏移，在顯示色中也不產(chǎn)生偏移；防止外部光的反射，從而防止顯示對比度的下降；防止由電子束導(dǎo)致的熒光膜的充電，等等。作為黑色的導(dǎo)電體，可以利用以黑鉛為主要成分的材料，當(dāng)然只要適合上述目的也可以利用此外的其他材料。而且，3原色的熒光體的分涂方法，不僅可以是上述條狀，也可以是例如三角形狀配列或者其他的配列。
在上述熒光膜10的表面，設(shè)有作為導(dǎo)電性部件的金屬敷層(加速電極)11。該金屬敷層11是用于加速提升從電子發(fā)射元件8發(fā)射的電子的，從高壓端子Hv施加高電壓，與所述行方向布線5相比被規(guī)定為高電位。在使用如本例的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的顯示板的情況下，通常在行方向布線5和金屬敷層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平行地安裝有板狀的間隔物3。該間隔物3，在位于行方向布線5上的狀態(tài)下，兩端被安裝在間隔物固定塊12上并被支持。通過利用間隔物固定塊12固定間隔物3，可以使電子的運(yùn)動能變小，電子軌道容易受電場影響的電子發(fā)射元件8附近的電場的混亂可以變小。
為了使顯示板帶有耐大氣壓性，通常等間隔地設(shè)置多個間隔物3，并且該間隔物3被夾在具有設(shè)有電子發(fā)射元件8以及用于驅(qū)動該電子發(fā)射元件8的行方向布線5及列方向布線6的電子源基板9的背板1、和設(shè)有熒光膜10及金屬敷層11的面板2之間，其上下面分別壓接在金屬敷層11和行方向布線5上。另外，在背板1和面板2的周邊部，夾有側(cè)壁4，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，分別由燒制玻璃密封。
進(jìn)一步對間隔物3進(jìn)行說明，間隔物3具有耐受施加在背板1側(cè)的行方向布線5以及列方向布線6和面板2側(cè)的金屬敷層11間的高電壓的絕緣性，并且具有防止向間隔物3的表面帶電的程度的導(dǎo)電性。在本發(fā)明中，間隔物3至少在面向背板1的端面具有電阻性，優(yōu)選如圖5A、5B那樣、由以絕緣材料構(gòu)成的基體51和包覆其表面的高電阻膜52構(gòu)成。
作為間隔物3的基體51的構(gòu)成材料，可以列舉例如石英玻璃、減少了Na等的雜質(zhì)含量的玻璃、鈉鈣玻璃、氧化鋁等的陶瓷等。該基體51的構(gòu)成材料，優(yōu)選其熱膨脹率與電子源基板9、背板1、面板2等的構(gòu)成材料相同或者接近的材料。
包覆間隔物3表面的高電阻膜52中，流有用施加到成為高電位側(cè)的金屬敷層11的加速電壓Va除以高電阻膜52的電阻值而得到的電流，由此防止間隔物3表面的帶電。因此，高電阻膜52的電阻值，從帶電以及消耗電力的角度，被設(shè)定在其優(yōu)選范圍內(nèi)。高電阻膜52的薄膜電阻，從防止帶電的觀點(diǎn)，優(yōu)選小于等于1014Ω/□，更優(yōu)選小于等于1012Ω/□，最優(yōu)選小于等于1011Ω/□。高電阻膜52的薄膜電阻的下限，由間隔物3的形狀和施加在間隔物3的電壓(行方向布線5和金屬敷層11的電位差)所決定，為了控制消耗電力，優(yōu)選大于等于105Ω/□，更優(yōu)選大于等于107Ω/□。
雖然根據(jù)構(gòu)成高電阻膜52的材料的表面能級以及與基體51的密合性或基體51的溫度而不同，但通常小于等于10nm的薄膜被形成為島狀，因電阻不穩(wěn)定而缺乏再現(xiàn)性。另一方面，膜厚大于等于1μm時，膜應(yīng)力變大、膜剝落的危險性增高，而且由于成膜時間變長而生產(chǎn)性較差。因此，在基體51上形成的高電阻膜52的厚度優(yōu)選為10nm～1μm的范圍。更優(yōu)選膜厚為50～500nm。薄膜電阻為ρ/t(ρ電阻率、t膜厚)，從所述薄膜電阻和膜厚的優(yōu)選范圍，可得高電阻膜52的電阻率ρ優(yōu)選為0.1～108Ωcm。進(jìn)一步為了實(shí)現(xiàn)薄膜電阻和膜厚的更優(yōu)選的范圍，優(yōu)選電阻率ρ為102～106Ωcm。
作為高電阻膜52的構(gòu)成材料，可以使用例如金屬氧化物。金屬氧化物中，優(yōu)選鉻、鎳、銅的氧化物。其理由在于，這些氧化物二次電子發(fā)射效率比較小，從電子發(fā)射元件8發(fā)射的電子即便碰到間隔物3也不容易帶電。這些金屬氧化物之外，碳的二次電子發(fā)射效率小，是優(yōu)選的材料。特別是由于非晶碳是高電阻，所以容易得到適當(dāng)?shù)拈g隔物3的表面電阻。
作為高電阻膜52的其他的構(gòu)成材料，鋁和過渡性金屬的氮化物是合適的材料。因?yàn)橥ㄟ^調(diào)整過渡性金屬的組成，能夠在從良導(dǎo)電體到絕緣體的寬范圍控制電阻值，同時顯示板的制造工序中的電阻值的變化少、比較穩(wěn)定。作為過渡性金屬元素，可以列舉Ti、Cr、Ta等。
上述氮化物膜可以通過利用氮?dú)鈿夥盏臑R射、電子束蒸鍍、離子鍍、離子輔助蒸鍍法等薄膜形成方法而形成。所述金屬氧化物膜，可以通過利用氧氣氣氛的薄膜形成方法而形成。此外，也可以通過CVD法、烴氧基金屬涂布法來形成氧化金屬膜。碳膜可以通過蒸鍍法、濺射法、CVD法、等離子CVD法制作，特別是，非晶體碳膜可以通過使成膜中的氣氛中含有氫、或者在成膜氣體中適用碳化氫氣體來獲得。
間隔物3，如上述所述，被夾在背板1和面板2之間，包覆其表面的高電阻膜52壓接在背板1側(cè)的布線(在本例中為行方向布線5)和面板2側(cè)的導(dǎo)電性部件(在本例中為金屬敷層11)上，并分別地電連接。特別是如圖2A所示，由于行方向布線5的與列方向布線6的交叉部與其他部分相比向面板2側(cè)突起列方向布線6的厚度部分，所以與行方向布線5的電連接，是通過該部分與高電阻膜52相接觸而進(jìn)行的。即，如圖2B所示，行方向布線5的與列方向布線6的交叉部為接觸部15a、15b，其余的部分成為非接觸部16，高電阻膜52和行方向布線5的電連接，以該交叉部分的間隔進(jìn)行。
從如圖2A所示的等電位線17以及圖2B可知，由于間隔物3上的非接觸部16上也存在高電阻膜52，所以在接觸部15a、15b附近間隔物3的電位上升。這是由于如前通過圖10A、10B所說明的，從金屬敷層11向接觸部15a、15b流動的電流的路徑中，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15a、15b的正上部分的電流路徑)的電阻值大，所以電位上升由于該增加電阻值導(dǎo)致的電壓下降部分。
而且本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)在某種條件下，非接觸部16的接觸部15a、15b附近，電子從行方向布線5向間隔物3照射。即，通過控制行方向布線的表面形狀，可以使行方向布線5的一部分具有電子發(fā)射特性。
具體是，控制表面的粗糙度，使其具有適當(dāng)?shù)碾妶霰对鱿禂?shù)β。β越大電子發(fā)射越容易，但為了防止在不期望的部分(間隔物3的配置部位以外)的電子發(fā)射，有必要控制在一定程度以下。β的控制，可以采用改變在用印刷法形成行方向布線5之際的燒制溫度，改變漿的材料，使?jié){中的微粒分散，在形成行方向布線5后涂布微粒膜等方法。
其中，涂布把碳材料或氧化錫、氧化鉻等為主要成分的導(dǎo)電性超微粒分散于有機(jī)溶劑中的材料的方法，由于能夠得到穩(wěn)定的表面形狀和β值，所以比較合適。
最合適的β是由加速電壓、間隔物3的形狀、間隔物3和行方向布線5的物理性接觸長度、間隔物3和行方向布線5的間隙、行方向布線5的表面狀態(tài)等決定的“穩(wěn)態(tài)電場(后述)”來決定。即，選擇在間隔物3附近的期望位置穩(wěn)定地發(fā)射電子而在其他位置不發(fā)射電子的值。
如此，決定最合適的β關(guān)系到很多參數(shù)，不能一概而論，一般為100～1000左右比較合適。
如此，在非接觸部16的接觸部15a、15b附近，通過從行方向布線5向間隔物3照射電子，能夠在比物理的接觸面積廣的范圍得到“電接觸”。
利用圖3A、3B、3C來說明其情況。
圖3A是表示初期狀態(tài)，即在非接觸部16中從行方向布線5向間隔物3照射電子以前的電位分布的圖，圖中17是等電位線。接著如圖3B所示，在接觸部15a、15b附近開始照射電子，被照射電子的部分由于電子的能量十分小，所以引起負(fù)帶電，電位下降。
圖3C中電子發(fā)射變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)，保持著電子發(fā)射所需的極限的電場(穩(wěn)態(tài)電場)。
從以上所說明可知，與不進(jìn)行電子發(fā)射的圖3A相比，電子發(fā)射后變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的圖3C中電位下降了，好像接觸面積變大了似的。
關(guān)于本發(fā)明的間隔物3表面的背板1附近的等電位線17，在圖2A中模式地以虛線表示。圖2B是表示行方向布線5的與間隔物3的接觸狀態(tài)的模式圖，物理的接觸部15a比15b還小。另外，14a、14b模式地表示電子發(fā)射區(qū)域，可知雖然物理的接觸面積15a和15b存在差距，但電子照射區(qū)域14a和14b基本相等。
實(shí)際地觀察電子發(fā)射狀態(tài)比較困難，但經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn)通過間隔物被照射面的事后觀察，可以推定電子發(fā)射區(qū)域。具體是，在物理的接觸部有壓痕，其附近可以辨認(rèn)到變色區(qū)域。另外，由于用電子槍照射間隔物也顯示同樣的變色，故可以認(rèn)為上述物理的接觸部附近的變色是由電子照射而導(dǎo)致的。
進(jìn)一步詳細(xì)地觀察接觸部，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下特征。
圖4A是上述物理的抵接面積大的情況的模式圖，圖4B是上述物理的抵接面積小的情況的模式圖。圖中41是物理的接觸長度(壓痕區(qū)域)，42是電接觸長度(變色區(qū)域)，43是變色區(qū)域的最外部的間隔物3和行方向布線5的間隙長度。比較圖4A、4B可知，盡管物理的接觸長度41具有差距，但是電接觸長度42、間隙長度43都基本一致。而且，實(shí)際的電子束的到達(dá)位置也沒有差異，與假定該電接觸長度42為電位規(guī)定接觸部而進(jìn)行電子束模擬的結(jié)果相一致。
作為比較試驗(yàn)，使用沒有涂布微粒膜的行方向布線，觀察電子束到達(dá)位置處存在差距的部分時，確認(rèn)到電接觸長度42具有差異，分別與假定該電接觸長度42為電位規(guī)定接觸部而計(jì)算的電子束到達(dá)結(jié)果相一致。
即，通過微粒膜的涂布，在非接觸部16的接觸部15a、15b附近，控制了從行方向布線5向間隔物3的電子發(fā)射，控制了束位置。換言之，雖然間隔物3和行方向布線5的物理的接觸狀態(tài)不同，但兩者間的電連接狀態(tài)能夠成為基本同等的狀態(tài)，所以緩和了間隔物3和行方向布線5的物理接觸狀態(tài)的控制。
由上可知，在各接觸點(diǎn)，通過使電接觸長度42一致，可以進(jìn)行良好的電子束控制。
雖然電接觸長度42被認(rèn)為是由加速電壓、間隔物形狀、物理性接觸長度41、間隙長度43、行方向布線5的表面狀態(tài)等決定的穩(wěn)態(tài)電場來決定，但是仍有很多不明之處，在現(xiàn)階段不能達(dá)到以理論計(jì)算進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是，能夠如上述地邊觀察變色區(qū)域邊試驗(yàn)地決定各參數(shù)。
在本發(fā)明中，在如圖9A所示、從圖1的x方向看到的間隔物3和行方向布線5的抵接狀態(tài)中、行方向布線5在間隔物3的厚度的內(nèi)側(cè)、急劇地陡立的形態(tài)，或者如圖9B所示、間隔物3的底面為不平坦的形態(tài)中，通過適用本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)比物理性連接偏差還少的“電連接”。
另外，如圖1以及圖2A、2B所示，由于列方向布線6是等間隔的，故上述接觸部15a、15b和非接觸部16等間隔地形成。而且，從圖1可知，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，故與間隔物3相鄰的電子發(fā)射元件8全部位于非接觸部16。由此，從該電子發(fā)射元件8發(fā)射的電子束，全部同等地接受與非接觸部16相對應(yīng)的間隔物3的表面電位的影響。
如圖5B所模式地表示的，本例中的電子發(fā)射元件8的元件電極，除了與間隔物3相鄰的(54b和55b、以及54c和55c)，一對的元件電極54a和55a、以及54d和55d的間隙長度方向被設(shè)置為與列方向布線6平行。與間隔物3相鄰的電子發(fā)射元件的元件電極54b和55b、以及54c和55c，以使元件電極間隙的長度方向與列方向布線6僅成θ角度的方式設(shè)置。而且，如圖5A中虛線所示的電子束軌道18，從電子發(fā)射元件發(fā)射的電子，在電子發(fā)射部以從間隔物3遠(yuǎn)離的方式飛翔，從與間隔物3的底面附近對應(yīng)的位置相反地以靠近間隔物3的方式飛翔，最終到達(dá)期望的規(guī)定照射位置19。另外，圖5A相當(dāng)于5B中5A-5A剖面。下面對其理由進(jìn)行詳細(xì)說明。
(電子發(fā)射部附近)如圖5B模式地表示的，電子從負(fù)電位的元件電極55a～55d向正電位的元件電極54a～54d以初速度57a～57d被發(fā)射。另外，與間隔物3相鄰的電子發(fā)射元件的元件電極54b和55b、54c和55c，以使各元件電極間隙的長度方向與列方向布線6僅成θ角的方式設(shè)置。由此，從與間隔物3相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子，由于以帶有從間隔物遠(yuǎn)離的分量(Y方向成分)的初速度矢量57b、57c被發(fā)射，所以在電子發(fā)射部附近采取從間隔物3遠(yuǎn)離的軌道。另一方面，從與間隔物3不相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子的初速度矢量57a、57d，由于不帶有從間隔物3遠(yuǎn)離的分量，所以采取與間隔物3平行的軌道。
圖6A、6B中表示在不設(shè)有θ來構(gòu)成與間隔物3相鄰的電子發(fā)射元件的元件電極54b和55b、54c和55c時(即發(fā)射電子初速度矢量57b、57c與57a、57d相等時)的電子束軌道18以及初速度矢量57a～57d。圖6A相當(dāng)于6B中的6A-6A剖面。
如圖6B所示，電子初速度矢量57a～57d相等，但如圖6A所示，由于間隔物3造成的電位分布20的作用，使得電子束的最終到達(dá)位置向間隔物3靠近ΔS。
另外，圖7A、7B表示與圖5A、5B的元件電極結(jié)構(gòu)相同，但去除間隔物3的情況下的電子束軌道18以及初速度矢量57a～57d。圖7A相當(dāng)于7B中的7A-7A剖面。
如圖7B所示，電子初速度矢量57a、57d與57b、57c不同，所以如圖7A所示，以初速度矢量57b和57c被發(fā)射的電子束的最終到達(dá)位置，從原本的規(guī)定照射位置53遠(yuǎn)離ΔY。
利用圖8對ΔY進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖8是表示電子的發(fā)射點(diǎn)與到達(dá)點(diǎn)的模式圖，箭頭57a、57b的起點(diǎn)是發(fā)射點(diǎn)，終點(diǎn)表示到達(dá)點(diǎn)。恰好相當(dāng)于從面板2上方透過面板2看到的圖。
L稱為曲進(jìn)量，依存于初速度矢量57a、57b的大小，如初速度矢量57a、57b的大小相等則基本相等。即，元件間的施加電壓如果相等則基本相等。因此，圖8的箭頭57a、57b的長度相同。此時，ΔY＝L×sinθ。
另外，X方向也存在位移量，為ΔX＝L×(1-cosθ)。
如果θ足夠小，則對于ΔY，ΔX足夠小，例如θ＝10°時，ΔX/ΔY小于等于0.09。
(間隔物3的底面附近對應(yīng)位置)如圖2A、2B所說明的，間隔物3的高電阻膜52，在每個與列方向布線6的交叉部與行方向布線5進(jìn)行“電接觸”，結(jié)果圖2B所示的非接觸部16的電位上升，如圖5A所示，在對應(yīng)于間隔物3的底面附近的地方產(chǎn)生突起的等電位線20，電子束18以向間隔物3附近靠近的方式飛翔。
如以上所說明的，本例的束軌道設(shè)計(jì)，思路在于通過θ以ΔY補(bǔ)償由間隔物3產(chǎn)生的ΔS。
在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，例如從靜電場計(jì)算和電子束軌道模擬，確定到達(dá)規(guī)定照射位置53的θ與接觸狀態(tài)。而且，也能夠根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)確定條件。
(實(shí)施方式1)關(guān)于本例中說明的顯示板，作為間隔物3的基體51，采用旭玻璃(株)生產(chǎn)的PD200，在氮?dú)夥罩型瑫r對鎢靶和鍺靶進(jìn)行濺射，形成氮化鎢/氮化鍺化合物(WeN)，并以此作為高電阻膜52。此時通過邊旋轉(zhuǎn)間隔物3的基體51邊成膜，在整個表面形成了膜厚為200nm、薄膜電阻為2.5×1012Ω/□的薄膜。間隔物3的厚度為300μm，高度(Z方向長度)為2.4mm。
在洗凈的堿石灰玻璃的表面，利用濺射法形成厚度0.5μm的SiO2層，作為背板1。在該背板1上利用濺射成膜法和光刻版法形成表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的元件電極。其材質(zhì)是用5nm的Ti、100nm的Ni疊層而成的。而且，元件電極間隔為2μm，與間隔物3相鄰的元件電極角度θ為6.1°。
接著，通過印刷規(guī)定形狀的Ag漿并在480℃下燒制，形成列方向布線6。該列方向布線6延長到電子源形成區(qū)域的外部，成為圖1中的電子源驅(qū)動用布線Dy1～Dyn。該列方向布線6的寬是100μm，厚度是約10μm，間隔是300μm。
接著，采用以PbO為主要成分、混合了玻璃膠合劑的漿，同樣利用印刷法來形成層間絕緣層7。該層是為了對上述列方向布線6和后述的行方向布線5進(jìn)行絕緣，形成了約20μm的厚度。
接著，在上述絕緣層7上采用與列方向布線6時相同的方法，形成寬300μm、厚約10μm、間隔920μm的行方向布線5。該行方向布線5延長到電子源形成區(qū)域的外部，成為圖1中的電子源驅(qū)動用布線Dx1～Dxm。
接著，在形成了元件電極54a～54d、55a～55d的背板1上，利用濺射法形成Cr膜，利用光刻法在與導(dǎo)電性薄膜56a～56d的形狀對應(yīng)的開口部形成Cr膜。接著，涂布有機(jī)Pd化合物的溶液(ccp-4230奧野制藥(株)生產(chǎn))，在300℃的大氣中、進(jìn)行12分鐘的燒制，形成PdO微粒膜后，利用濕法蝕刻去除上述Cr膜，利用剝離法形成規(guī)定形狀的導(dǎo)電性薄膜56a～56d。
最后在行方向布線5上形成微粒膜。該微粒膜，兼作帶電防止膜，形成在背板1的整個面上。
該微粒膜，采用的是把氧化錫中摻雜了氧化銻的氧化物微粒分散到乙醇和異丙醇的1∶1混合液中的物質(zhì)。固形物的質(zhì)量濃度為約0.1質(zhì)量％。微粒的直徑為5～15nm。
作為涂布方法使用噴射法。利用噴射裝置，在液壓0.025Mpa、氣壓1.5Kg/cm2、基板-頭間距50mm、頭移動速度0.8m/sec的條件下，進(jìn)行涂布。涂布后，以380℃進(jìn)行10分鐘的燒制。該微粒膜的厚度為30nm，薄膜電阻為1010Ω/□。
另外，在本發(fā)明中導(dǎo)電性微粒的成分，不限于氧化錫，也適用碳材料、氧化鉻等。
在如上所制作的顯示板中，在向金屬敷層11的施加電壓為15kV、行方向布線5和列方向布線6間的施加電壓為14V的條件下，進(jìn)行圖像顯示時，X方向的束偏移(ΔX)在檢測界限以下，能夠進(jìn)行良好的圖像顯示。
而且，在事后觀察間隔物3時，物理的接觸長度41雖有0～100μm的偏差，但從變色區(qū)域推定的電接觸長度42為約110μm，該110μm的最外部的間隙43為約3μm。
根據(jù)本發(fā)明，通過從布線上的電子發(fā)射區(qū)域的電子發(fā)射而實(shí)現(xiàn)該布線和間隔物的“電接觸狀態(tài)”，能夠緩和該布線和間隔物的物理接觸狀態(tài)的偏差，抑制電子束的到達(dá)位置的位置偏移、維持良好的顯示圖像，并且能夠擴(kuò)大布線和間隔物的組裝容限。由此，能夠提供高成品率、高品質(zhì)的圖像顯示的圖像形成裝置。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，包括面板，具有利用電子的照射而發(fā)光的發(fā)光部件、以及規(guī)定為第一電位的電極；背板，具有向所述發(fā)光部件照射電子的多個電子發(fā)射元件、以及與該電子發(fā)射元件連接且被規(guī)定為與所述第一電位不同的第二電位的多個布線；以及間隔物，在所述布線和所述電極間與該布線局部接觸地配置、與該布線以及該電極電連接、其面向所述背板的端面具有電阻性，其特征在于在所述布線的與所述間隔物的接觸部周邊，具有向與該間隔物的該布線的非接觸部照射電子的電子發(fā)射區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中，所述電子發(fā)射區(qū)域是位于所述布線上的導(dǎo)電性微粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成裝置，其中，所述導(dǎo)電性微粒的直徑為5～15nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成裝置，其中，所述布線的主要成分是銀，所述導(dǎo)電性微粒是向氧化錫摻雜氧化銻而形成的氧化物微粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中，所述布線與間隔物的接觸部沿與該布線平行的方向等間隔地設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像形成裝置，其中，與所述間隔物相鄰的電子發(fā)射元件，配置在與等間隔地設(shè)置的所述接觸部間的非接觸部相對應(yīng)的位置上，以不同于不與間隔物相鄰的電子發(fā)射元件的初速度矢量發(fā)射電子。
全文摘要
提供一種使用通過用高電阻膜包覆而防止帶電的間隔物時，防止從與間隔物相鄰的電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束軌道的偏移，能夠進(jìn)行良好的圖像顯示的圖像形成裝置。通過在配置間隔物3的行方向布線5的表面形成微粒膜，控制表面形狀，從間隔物3和行方向布線5的非接觸區(qū)域16的接觸區(qū)域15a、15b附近的電子發(fā)射區(qū)域14a、14b進(jìn)行電子發(fā)射，向間隔物3的非接觸區(qū)域16照射電子使電位下降，形成良好的等電位線17。
文檔編號H01J1/62GK1725427SQ20051008090
公開日2006年1月25日 申請日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者安藤洋一 申請人:佳能株式會社