專利名稱：電子線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以圖像顯示裝置等的圖像形成裝置為代表的電子線裝置。
背景技術(shù)：
迄今為止，作為電子發(fā)射元件，已知有熱電子源和冷陰極電子源這2種。在冷陰極電子源中有電場發(fā)射型元件(以下簡稱為FE型元件)、金屬/絕緣層/金屬型元件(以下簡稱為MIM元件)和表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件(以下簡稱為SCE元件)等。
發(fā)明者門作為排列了多個上述電子發(fā)射元件的電子源的應(yīng)用，進(jìn)行了關(guān)于平板型圖像顯示裝置的研究。在這樣的使用薄型外殼的圖像顯示裝置中有時使用隔板(spacer)作為耐大氣壓支撐結(jié)構(gòu)體。隔板可減薄外殼的板厚。特別是在大型裝置中，在降低裝置的重量或降低原材料費(fèi)用方面是有效的。為了對電子發(fā)射元件的驅(qū)動電位與加速電極的高電位進(jìn)行導(dǎo)電性隔離，使用了絕緣構(gòu)件作為這些隔板。
作為使用了隔板的平板型圖像顯示裝置，例如有專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3等。
專利文獻(xiàn)1EP86530(特開平10-334834號公報(bào))專利文獻(xiàn)2EP725420(特開平08-315723號公報(bào))但是，在排列了具有隔板的電子發(fā)射元件的圖像顯示裝置中，由絕緣構(gòu)件構(gòu)成的隔板帶電，產(chǎn)生了對隔板附近的電子軌道帶來影響而導(dǎo)致發(fā)光位置偏移的問題。例如在圖像顯示裝置的情況下，這一點(diǎn)成為隔板附近像素的發(fā)光亮度下降或混色等圖像惡化的原因。
作為帶電的原因，可認(rèn)為是由作為電子線被照射部的面板反射的電子。根據(jù)電子軌道計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果推測了由于二次電子發(fā)射的緣故隔板的表面帶正電的情況。由于在電子源附近電子的運(yùn)動能量小，故因電場的緣故其軌道較大地歪斜。為了使電子到達(dá)熒光體所希望的位置上，必須防止隔板特別是電子源附近隔板的帶電。
為了緩和帶電，例如在上述的專利文獻(xiàn)1中記載了在隔板的表面上設(shè)置高電阻膜等的改進(jìn)。
但是，在以顯示裝置的高精細(xì)化為目的而使電子發(fā)射元件的間距變窄的情況下，效果不是充分的，出現(xiàn)了以往不成為問題的少量的束偏移降低顯示圖像品質(zhì)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改善這些現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，其目的在于提供抑制從電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的軌道偏移并能以高亮度形成高品質(zhì)圖像的圖像形成裝置等的電子線裝置。
本發(fā)明解決了上述隔板的課題，本申請的第一方面是一種電子線裝置，具有電子源，具有電子發(fā)射元件；電子線照射構(gòu)件，與上述電子源相對地被配置，被照射從上述電子發(fā)射元件發(fā)射的電子；電位規(guī)定板，被配置在上述電子源與上述電子線照射構(gòu)件之間，具有使從上述電子發(fā)射元件發(fā)射的電子通過的開口；以及隔板，被配置在上述電子線照射構(gòu)件與上述電位規(guī)定板之間，其特征在于如果將上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與上述隔板之間的部分與上述電子線照射構(gòu)件的距離定為D1、將上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與不接近于上述隔板的開口之間的部分與上述電子線照射構(gòu)件的距離定為D2，則滿足D1＜D2的關(guān)系。
此外，本申請的第二方面是一種電子線裝置，具有電子源，具有電子發(fā)射元件；電子線照射構(gòu)件，與上述電子源相對地被配置，被照射從上述電子發(fā)射元件發(fā)射的電子；電位規(guī)定板，被配置在上述電子源與上述電子線照射構(gòu)件之間，具有使從上述電子發(fā)射元件發(fā)射的電子通過的開口；以及隔板，被配置在上述電子源與上述電位規(guī)定板之間，其特征在于如果將上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與上述隔板之間的部分與上述電子發(fā)射元件的距離定為D3、將上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與不接近于上述隔板的開口之間的部分與上述電子發(fā)射元件的距離定為D4，則滿足D3＞D4的關(guān)系。
特別是，在上述第一方面中，較為理想的形態(tài)是，上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與上述隔板之間的部分的厚度比其它的部分的厚度厚，在上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與上述隔板之間的部分中具有在上述電子線照射構(gòu)件一側(cè)突出的突出部。
此外，在上述第二方面中，較為理想的形態(tài)是，上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與不接近于上述隔板的開口之間的部分的厚度比其它的部分的厚度厚，在上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與不接近于上述隔板的開口之間的部分中具有在上述電子發(fā)射元件一側(cè)突出的突出部。


圖1是示出本發(fā)明的電子線裝置的實(shí)施例1的剖面圖。
圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的柵極的例子的圖。
圖3是示出本發(fā)明的電子線裝置的實(shí)施例2的剖面圖。
圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施例2的柵極的例子的圖。
圖5是示出本發(fā)明的電子線裝置的實(shí)施例3的剖面圖。
圖6是示出本發(fā)明的電子線裝置的實(shí)施例4的剖面圖。
圖7是示出本發(fā)明的電子線裝置的實(shí)施例5的剖面圖。
圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施例6的柵極的例子的圖。
圖9是示出本發(fā)明中使用的圖像形成裝置的一例的剖面圖。
圖10A、10B是示出表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的典型的結(jié)構(gòu)的圖。
圖11A、11B和11C是示出表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的制作方法的工藝工序的圖。
圖12A、12B是示出成形(forming)處理中使用的典型的波形圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明中，對應(yīng)于與隔板的位置關(guān)系確定了電位規(guī)定板的開口部形態(tài)，進(jìn)而通過適當(dāng)?shù)匾?guī)定電位規(guī)定板的電位，可抑制因隔板導(dǎo)致的電子束偏移，可提供能形成高亮度且高品質(zhì)圖像的圖像形成裝置等電子線裝置。
本發(fā)明的電子線裝置代表性地可采取圖像形成裝置的形態(tài)，但也可具有以下那樣的形態(tài)。
(1)圖像形成裝置是根據(jù)輸入信號對圖像形成構(gòu)件照射從電子發(fā)射元件發(fā)射的電子以形成圖像的裝置。特別是，可構(gòu)成上述圖像形成構(gòu)件是熒光體的圖像顯示裝置。
(2)上述電子發(fā)射元件可采取具有用多條行方向布線和列方向布線進(jìn)行了矩陣布線的多個冷陰極元件的單純矩陣狀配置。
(3)此外，按照本發(fā)明的思想，不限于用作圖像顯示裝置，也可用作用感光性磁鼓和發(fā)光二極管等構(gòu)成的光打印機(jī)中替代發(fā)光二極管等的發(fā)光源。此外，此時，通過適當(dāng)?shù)剡x擇上述的m條行方向布線和n條列方向布線，不僅可應(yīng)用于線狀的發(fā)光源，而且可用作二維狀的發(fā)光源。此時，作為圖像形成構(gòu)件，不限于在以下的實(shí)施例中使用的熒光體那樣的直接發(fā)光的物質(zhì)，而是也可使用形成因電子的帶電導(dǎo)致的潛像圖像那樣的構(gòu)件。
此外，按照本發(fā)明的思想，即使在例如象電子顯微鏡那樣來自電子源的發(fā)射電子的電子線照射構(gòu)件是熒光體等圖像形成構(gòu)件以外的構(gòu)件的情況下，也可應(yīng)用本發(fā)明。因而，本發(fā)明也可采取作為不將電子線照射構(gòu)件指定為圖像形成構(gòu)件的一般的電子線裝置的形態(tài)。
實(shí)施例

以下，使用附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施例。
在以下敘述的各實(shí)施例中，作為多電子束源，使用了上述的SCE元件中利用M條行方向布線和N條列方向布線對在電極間的導(dǎo)電性微粒子膜中具有電子發(fā)射部的類型的N×M個(N＝3072，M＝1024)的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件進(jìn)行了矩陣布線(參照圖9)的多電子束源。再有，作為電子發(fā)射元件，可以是熱電子源和冷陰極電子源的任一種。在冷陰極電子源中，除了SCE元件外，如已敘述的那樣，可使用電場發(fā)射型元件(以下簡稱為FE型元件)、金屬/絕緣層/金屬型元件(以下簡稱為MIM元件)或?qū)⑻技{米管用作電子發(fā)射部的元件等。
(實(shí)施例1)在圖1中示出本實(shí)施例的圖像顯示裝置的剖面，在圖2中示出電位規(guī)定板(以下記述為柵極)。在圖1和圖2中，11是矩陣狀配置了電子發(fā)射元件的后板，12是電子發(fā)射元件的電子發(fā)射部，15是柵極，16是絕緣性的隔板，17是設(shè)置了未圖示的熒光體和金屬背的面板，20是電子束軌道，21是電子通過口。再有，對于圖2的柵極15來說，為了容易理解起見，夸大了厚度方向的大小。隔板16由面板側(cè)隔板和后板側(cè)隔板這2個隔板部分構(gòu)成，成為在上部隔板與下邊隔板之間夾住柵極15的結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例中雖然未使用，但有時也在隔板的表面上設(shè)置帶電防止膜(高電阻膜)或在隔板與各板的相接部上設(shè)置電極膜(低電阻膜)。此時，可這樣來構(gòu)成隔板，即，在玻璃板、陶瓷板等的絕緣性的基體材料的表面上形成以防止帶電為目的的高電阻膜，在面板的內(nèi)側(cè)(金屬背)和與后板的表面(行方向布線或列方向布線)的相接面和與其相接的側(cè)面部上形成低電阻膜(導(dǎo)電性膜)。作為高電阻膜，考慮維持防止帶電效果和抑制因漏泄電流導(dǎo)致的功耗，其薄層電阻(面積電阻率)最好為105〔Ω/□〕至1012〔Ω/□〕的范圍內(nèi)。此外，關(guān)于低電阻膜，具有比高電阻膜足夠低的電阻值即可，其材料可從Ni、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、Pd等的金屬或合金和Pd、Ag、Au、RuO2、Pd-Ag等的金屬或金屬氧化物和玻璃等構(gòu)成的印刷導(dǎo)體、或In2O3-SnO2等的透明導(dǎo)體和多晶硅等的半導(dǎo)體材料等中適當(dāng)?shù)剡x擇。
從未圖示的外部電源對面板17上的金屬背施加加速電壓Va，對柵極施加?xùn)艠O電壓Vg(＝Va×d/h)。
此外，該柵極電壓Vg(＝Va×d/h)與由面板與后板間的空間距離決定的電位大致相等。
而且，對于面板17與后板11的間隔d＝1.6mm，將柵極15的除了隔板附近的部分中的厚度中心(厚度方向上的中心位置)設(shè)置為離后板11為0.8mm的位置(h)。關(guān)于柵極的厚度，將除了隔板附近外的部分的厚度定為0.1mm，將配置在隔板部分處的厚度加厚為在面板一側(cè)突出0.1mm。由此，使柵極(電位規(guī)定板)的接近于隔板的開口與隔板之間的部分與熒光體或金屬背(電子線照射構(gòu)件)的距離(D1)比柵極的接近于隔板的開口與不接近于隔板的開口之間的部分與熒光體或金屬背的距離(D2)小(D1＜D2)。關(guān)于柵極接近于隔板的開口的周圍的厚度，隔板接近部的厚度(d1)與不是隔板接近部的厚度(d2)相比，在電子線照射構(gòu)件一側(cè)變厚(d1＞d2)。
然后，如果從電子發(fā)射部發(fā)射電子，對金屬背施加加速電壓Va，則電子被引出到上方，與熒光體碰撞，使熒光體發(fā)光。此時，與面板碰撞的電子的一部分被反射，與隔板碰撞而使其帶電。柵極15抑制朝向隔板16的與柵極15相比接近于后板的部分(以下也有時稱為隔板下部)的反射電子的入射，具有抑制隔板下部的帶電以減少隔板16附近元件的電子軌道偏移的效果。
對于柵極15與后板11之間的區(qū)域，利用柵極15在很大程度上遮蔽了反射電子，但與面板17之間的區(qū)域帶電。通過減少作為電子的運(yùn)動能量小的區(qū)域的后板11附近的帶電，大幅度地減少了電子軌道的偏移，但由于隔板的面板17一側(cè)(隔板上部)帶電的緣故，產(chǎn)生了較小的電子軌道偏移。為了緩和這一點(diǎn)，如圖1中所示，使柵極15的隔板16附近的開口部的電場歪斜(用虛線示出等電位線)。具體地說，使柵極15中隔板相接部的厚度加厚0.1mm，以便在面板一側(cè)突出。
參照圖1，說明此時的電子束軌道的狀況。
首先，從電子源射出的電子入射到與開口部大致垂直的上方。其次，在開口部出口附近，利用因柵極15的厚度差別產(chǎn)生的電場分布，電子以離隔板遠(yuǎn)的方式飛過。其后，電子的軌道在到達(dá)面板之前因隔板上部帶電的影響而走的是接近于隔板的路線，結(jié)果，到達(dá)所希望的位置。
作為柵極來說，希望其在真空中穩(wěn)定地存在、電阻低、線性膨脹系數(shù)與外殼結(jié)構(gòu)材料大致相等以及對電子照射比較穩(wěn)定。作為柵極的材料，希望是銅、Ni等的金屬材料。此外，也可使用由良導(dǎo)體覆蓋了絕緣體表面的構(gòu)件。在本實(shí)施例中，使用了厚度0.1mm的Fe的50％Ni合金作為柵極材料。
此外，關(guān)于電子通過口21的形狀和尺寸，如圖2中所示，在與隔板的長邊方向平行的方向上設(shè)置0.4mm寬度的狹縫，在面板一側(cè)的隔板相接位置上設(shè)置了厚度0.1mm的較厚的部分，以便在面板一側(cè)成為突出形狀。
這些值在本實(shí)施例的情況下是合適的值，可與電子發(fā)射元件和圖像形成裝置的形態(tài)相一致地適當(dāng)?shù)乇蛔兏?br> 其次，示出在本實(shí)施例中使用的采用了隔板16和柵極15的電子線裝置的制造方法。
隔板16采用板狀形狀，使板狀的隔板的側(cè)面(不是主面的2個側(cè)面)與后板、面板和柵極相接。作為隔板的材料，使用玻璃、陶瓷等的絕緣性材料(也可在其上形成高電阻膜作為具有防止帶電功能的隔板)，關(guān)于外形尺寸，使長邊方向的長度比作為熒光體、金屬背的形成區(qū)域的圖像區(qū)域長一些，關(guān)于上部隔板，準(zhǔn)備了尺寸為高度方向(圖1的z方向)0.65mm、板厚(圖1的Y方向)0.2mm的材料，關(guān)于下部隔板，準(zhǔn)備了高度方向0.75mm、板厚0.2mm的材料。
其次，作為柵極15，以與圖像顯示區(qū)域一致的大小準(zhǔn)備了由Fe為50％、Ni為50％的組成構(gòu)成的合金板，以與電子發(fā)射元件的間距相同的間距，用通常的構(gòu)圖和刻蝕形成0.4mm寬度的狹縫，通過再在面板一側(cè)的隔板相接位置上粘貼厚度0.1mm的Fe為50％、Ni為50％的合金，設(shè)置了0.1mm的在面板一側(cè)突出的厚度部分。如圖1所示那樣將隔板16固定在狹縫形成后的柵極15的上下。
在圖像區(qū)域外使用塊狀的隔板用支撐構(gòu)件進(jìn)行了隔板16(下部隔板)的固定。通過在圖像區(qū)域外配置支撐隔板的隔板用支撐構(gòu)件，可減小電子的運(yùn)動能量小的、電子軌道容易受到電場影響的電子源附近的電場的紊亂。
例如在上述的EP869530中公開了關(guān)于表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的結(jié)構(gòu)和制造方法、特性，在本實(shí)施例中也可使用其結(jié)構(gòu)和制造方法。在此敘述表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的結(jié)構(gòu)和制造方法、特性的概要。
圖10A、10B是示出本發(fā)明的典型的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的結(jié)構(gòu)的圖。在圖10中，31是絕緣性基板，32和33是元件電極，34是分別在兩端連接到元件電極32、33上的電子發(fā)射部形成用薄膜，35是在電子發(fā)射部形成用薄膜34上形成的電子發(fā)射部。
在本實(shí)施例中的包含電子發(fā)射部35的電子發(fā)射部形成用薄膜34中，作為電子發(fā)射部35，由粒徑為幾納米的電傳導(dǎo)性粒子構(gòu)成，包含電子發(fā)射部35的電子發(fā)射部形成用薄膜34中的電子發(fā)射部35以外的部分由微粒子膜構(gòu)成。再有，所謂在此敘述的微粒子膜，是集合了多個微粒子的膜，作為其微細(xì)結(jié)構(gòu)，不僅指的是微粒子分別分散了的狀態(tài)，而且指的是微粒子互相鄰接或重疊的狀態(tài)(也包含島狀)的膜。
作為包含電子發(fā)射部的電子發(fā)射部形成用薄膜34的構(gòu)成原子或分子的具體例，是Pd、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等的金屬、PdO、SnO2、In2O3、PbO、Sb2O3等的氧化物、HfB2、ZrB2、LaB6、CeB6、YB4、GdB4等的硼化物、TiC、ZrC、HfC、TaC、SiC、WC等的碳化物、TiN、ZrN、HfN等的氮化物、Si、Ge等的半導(dǎo)體以及碳、AgMg、NiCu、PbSn等。
此外，作為電子發(fā)射部形成用薄膜34的形成方法，有真空蒸鍍法、濺射法、化學(xué)氣相生長法、分散涂敷法、浸漬法、自旋法等。
作為圖10中示出的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的形成方法，有各種各樣的方法，但在圖11中示出其一例。
以下說明元件的形成方法。再有，以下的說明是說明單一元件的形成方法，但也可適用于本發(fā)明的實(shí)施例的電子源基板的制造方法。
(1)在利用清洗劑、純水和有機(jī)溶劑充分地清洗了絕緣性基板31后，采用真空蒸鍍技術(shù)、光刻技術(shù)在該絕緣性基板31的面上形成元件電極32、33(圖11A)。作為元件電極32、33的材料，只要是具有電傳導(dǎo)性的材料，就可以是任一種材料，例如可舉出鎳金屬。關(guān)于元件電極32、33的尺寸，例如元件電極間隔L為10微米，元件電極長度W為300微米，膜厚d1為100納米。作為元件電極32、33的形成方法，可使用厚膜印刷法。作為印刷法的材料，有有機(jī)金屬膏(MOD)等。
(2)通過在絕緣性基板31上設(shè)置的元件電極32與33之間涂敷有機(jī)金屬溶液并進(jìn)行放置，形成有機(jī)金屬薄膜。再有，作為有機(jī)金屬溶液，是以Pd、Ru、Ag、Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等的金屬為主要元素的有機(jī)化合物的溶液。其后，對有機(jī)金屬薄膜進(jìn)行加熱燒固，利用剝離、刻蝕等進(jìn)行構(gòu)圖，形成電子發(fā)射部形成用薄膜34(圖11b)。
(3)接著，通過利用被稱為成形處理的通電處理在元件電極32、33之間施加電壓，在電子發(fā)射部形成用薄膜34的部分中形成產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)變化的電子發(fā)射部35(圖11C)。利用該通電處理使電子發(fā)射部形成用薄膜34局部地破壞、變形或變質(zhì)，將結(jié)構(gòu)變化了的部位稱為電子發(fā)射部35。如前面已說明的那樣，觀察了用金屬微粒子構(gòu)成電子發(fā)射部35的情況。
在圖12A、12B中示出成形處理中的電壓波形。在圖12A、12B中，T1和T2分別是電壓波形的脈沖寬度和脈沖間隔，使T1為1微秒～10毫秒，使T2為10微秒～100毫秒，使三角波的波高值(成形時的峰值電壓)為約4V至10V，在真空氣氛下在幾十秒間適時地進(jìn)行了成形處理。
以上，在形成已說明的電子發(fā)射部時，施加元件電極間的三角波脈沖進(jìn)行了成形處理，但在元件電極間施加的波形不限定于三角波，也可使用矩形波等所希望的波形，關(guān)于其波高值和脈沖寬度、脈沖間隔等也不限于上述的值，只要能良好地形成電子發(fā)射部，就可選擇所希望的值。
在本實(shí)施例中，關(guān)于柵極和隔板以外的部分，在用與EP869530(特開平10-334834號公報(bào))同樣的方法作成的顯示面板(在圖9中示出。但是，為了整體結(jié)構(gòu)的理解起見，是省略了柵極和隔板的概略圖)上配置了柵極15和隔板16。以下，記述其次序概要。
首先，預(yù)先在后板(玻璃基板)101上固定了形成行方向布線108、列方向布線109、電極間絕緣層(未圖示)以及表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件的元件電極和導(dǎo)電性薄膜的基板100。其次，在基板100的行方向布線108上以等間隔與行方向布線108平行地固定如上所述地作成的隔板(后板側(cè)隔板)，其后粘接了柵極。其后，在內(nèi)表面上設(shè)置了熒光體104和金屬背105的面板102上粘接隔板(面板側(cè)隔板)，在基板100的1.6mm的上方經(jīng)側(cè)壁106配置面板102，固定了后板101、面板102、側(cè)壁106和隔板的各接合部。通過涂敷熔結(jié)玻璃(未圖示)并在大氣中在400℃至500℃下燒固10分以上封接了基板100與后板101的接合部、后板101與側(cè)壁106的接合部和面板102與側(cè)壁106的接合部。還要將顯示板的內(nèi)部抽真空。
在已完成的圖像顯示裝置中，通過由未圖示的信號發(fā)生裝置經(jīng)容器外端子對各冷陰極元件(表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件)107分別施加掃描信號和調(diào)制信號，使電子發(fā)射，通過經(jīng)高壓端子Hv對金屬背105施加高壓，加速發(fā)射電子束，使其與熒光膜104碰撞，通過使各色熒光體激勵、發(fā)光而顯示了圖像。再有，對高壓端子Hv的施加電壓Va為10〔kV〕，對各布線108、109間的施加電壓Vf為14〔V〕。
此時，也包含來自處于接近于隔板的位置上的冷陰極元件107的發(fā)射電子產(chǎn)生的發(fā)光點(diǎn)，以二維狀形成了等間隔的發(fā)光點(diǎn)列，構(gòu)成了鮮明且色再現(xiàn)性良好的彩色圖像顯示。這一點(diǎn)顯示出即使設(shè)置了隔板也不發(fā)生對電子軌道帶來影響那樣的電場的紊亂。
(實(shí)施例2)在圖3中示出本實(shí)施例的圖像顯示裝置的剖面，在圖4中示出柵極。與實(shí)施例1的差別在于柵極的厚度方向上的結(jié)構(gòu)。但是，作為制造方法，可使用與實(shí)施例1同樣的方法。
作為具體的結(jié)構(gòu)，如圖3、圖4中所示，通過加厚柵極15中最接近于隔板的開口部的離隔板遠(yuǎn)的一側(cè)(柵極的接近于隔板的開口與不接近于隔板的開口之間的部分)的一部分的厚度以使其在后板方向上突出0.1mm，使柵極的接近于隔板的開口與隔板之間的部分與電子發(fā)射元件的距離(D3)比柵極的接近于隔板的開口與不接近于隔板的開口之間的部分與電子發(fā)射元件的距離(D4)大(D3＞D4)，使柵極15的隔板16附近(開口部)的電場歪斜(用虛線示出等電位線)。關(guān)于柵極接近于隔板的開口的周圍的厚度，不接近于隔板的部分的厚度(d4)與接近于隔板的部分的厚度(d3)相比，在電子源(電子發(fā)射元件)一側(cè)變厚(d4＞d3)。再有，關(guān)于圖4的柵極15，夸大了厚度方向的大小以便容易理解。此外，柵極的電位與實(shí)施例1同樣，定為Vg＝Va×(h/d)。
說明此時的電子束軌道的狀況。
首先，從電子源射出的電子在垂直上方朝向開口部。
其次，在開口部入口附近，利用因柵極15的厚度的差別產(chǎn)生的電場分布，電子以離隔板遠(yuǎn)的方式飛過。其后，電子的軌道在到達(dá)面板之前因隔板表面的帶電的影響而走的是接近于隔板的路線，結(jié)果，到達(dá)所希望的位置。
在本實(shí)施例中，也與實(shí)施例1同樣，包含來自處于接近于隔板的位置上的冷陰極元件107的發(fā)射電子產(chǎn)生的發(fā)光點(diǎn)，以二維狀形成了等間隔的發(fā)光點(diǎn)列，構(gòu)成了鮮明且色再現(xiàn)性良好的彩色圖像顯示。
(實(shí)施例3)在圖5中示出本實(shí)施例的圖像顯示裝置的剖面。本實(shí)施例的柵極是組合了實(shí)施例1和實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)，可用與實(shí)施例1和實(shí)施例2同樣的方法來制造。
具體地說，如圖5中所示，通過使柵極15中隔板相接部的厚度加厚0.05mm以便在面板的方向上突出，而且使柵極15中最接近于隔板的開口(狹縫)的離隔板遠(yuǎn)的一側(cè)(柵極的接近于隔板的開口與不接近于隔板的開口之間的部分)的一部分的厚度加厚0.05mm以便在后板的方向上突出，使柵極的接近于隔板的開口與隔板之間的部分與熒光體的距離(D1)比柵極的接近于隔板的開口與不接近于隔板的開口之間的部分與熒光體的距離(D2)小(D1＜D2)，而且，使柵極的接近于隔板的開口與隔板之間的部分與電子發(fā)射元件的距離(D3)比柵極的接近于隔板的開口與不接近于隔板的開口之間的部分與電子發(fā)射元件的距離(D4)大(D3＞D4)。與柵極的不接近于隔板的開口的周圍的厚度(d5)相比，接近于隔板的開口的周圍中接近于隔板的部分的厚度(d1)在電子線照射構(gòu)件(熒光體)一側(cè)變厚(d1＞d5)，同時不接近于隔板的部分的厚度(d4)在電子源(電子發(fā)射元件)一側(cè)變厚(d4＞d5)。由此，使柵極15的隔板16附近(開口部)的電場歪斜(用虛線示出等電位線)。
說明此時的電子束軌道的狀況。
首先，從電子源射出的電子在垂直上方朝向開口部。
其次，在開口部入口附近，利用因柵極15的厚度的差別(上述D3＞D4)產(chǎn)生的電場分布，電子以離隔板遠(yuǎn)的方式飛過。進(jìn)而在開口部出口附近，利用因柵極15的厚度的差別(上述D1＜D2)產(chǎn)生的電場分布，電子按原樣以離隔板遠(yuǎn)的方式飛過。
其后，電子的軌道在到達(dá)面板之前因隔板表面的帶電的影響而走的是接近于隔板的路線，結(jié)果，到達(dá)所希望的位置。
在本實(shí)施例中，可進(jìn)一步減小柵極15的部分的厚度變化，通過抑制伴隨柵極的部分的厚度的差(變動)的增大的空間電場強(qiáng)度的增大，具有能將對于放電的裕量取得較大的優(yōu)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中也與實(shí)施例1同樣，包含來自處于接近于隔板的位置上的冷陰極元件107的發(fā)射電子產(chǎn)生的發(fā)光點(diǎn)，以二維狀形成了等間隔的發(fā)光點(diǎn)列，構(gòu)成了鮮明且色再現(xiàn)性良好的彩色圖像顯示。
(實(shí)施例4)在圖6中示出本實(shí)施例的圖像顯示裝置的剖面。雖然剖面結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，但與實(shí)施例2的差別在于利用未圖示的外部電源對柵極15規(guī)定了與實(shí)施例2不同的值(與大致與由面板、后板間的距離決定的空間電位相等的值不同的值)的電位這一點(diǎn)，柵極本身可用與實(shí)施例1同樣的方法來制造。
具體地說，通過使Vg比Va×(h/d)大，利用所謂的電子透鏡的作用使電場歪斜(圖6用虛線示出等電位面)。
更具體地說，如圖6中所示，(1)使柵極15中最接近于隔板的開口部的離隔板遠(yuǎn)的一側(cè)的一部分的厚度加厚0.05mm以便在后板的方向上突出，(2)相對于d＝1.6mm，h＝0.8mm，Va＝10KV，通過使Vg為6KV，使柵極15的隔板16附近(開口部)的電場歪斜。
說明此時的電子束軌道的狀況。
首先，從電子源射出的電子在垂直上方朝向開口部。
其次，在開口部入口附近，利用因柵極15的厚度的差別和電子透鏡的作用產(chǎn)生的電場分布，電子以離隔板遠(yuǎn)的方式飛過。其后，在到達(dá)面板之前因隔板表面的帶電的影響而走的是接近于隔板的路線，結(jié)果，到達(dá)所希望的位置。
在本實(shí)施例中，可進(jìn)一步減小柵極15的最大厚度，可進(jìn)一步減小空間電場。對于這一點(diǎn)來說，具有能將對于伴隨電場增大的放電的裕量取得較大的優(yōu)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中也與實(shí)施例1同樣，包含來自處于接近于隔板的位置上的冷陰極元件107的發(fā)射電子產(chǎn)生的發(fā)光點(diǎn)，以二維狀形成了等間隔的發(fā)光點(diǎn)列，構(gòu)成了鮮明且色再現(xiàn)性良好的彩色圖像顯示。
(實(shí)施例5)在圖7中示出本實(shí)施例的圖像顯示裝置的剖面(用虛線示出等電位線)。與實(shí)施例1的差別是柵極的結(jié)構(gòu)，可用大體與實(shí)施例1同樣的方法來制造。
具體地說，在實(shí)施例1中作成了改變柵極的厚度的結(jié)構(gòu)，而在本實(shí)施例中，不改變厚度，而是改變形狀，以使柵極的接近于隔板的開口與隔板相接部之間的部分在面板一側(cè)突出。更詳細(xì)地說，通過使柵極部分地折彎而作成在面板一側(cè)突出的結(jié)構(gòu)，控制了電場。
更具體地說，使0.1mm厚的柵極的隔板相接部附近折彎，使其與其它的部分相比在面板方向上突出，形成為在面板方向上凸起0.1mm的形狀。
關(guān)于柵極，除了突出部外，與實(shí)施例1同樣，在1片板狀的柵極上加工狹縫，用沖壓加工形成了突出部分。
利用該結(jié)構(gòu)也可得到與實(shí)施例1相同的效果。
在本實(shí)施例中，不需要柵極15的厚度方向的加工，可進(jìn)一步抑制成本。
此外，可將本實(shí)施例的凸起柵極結(jié)構(gòu)置換為實(shí)施例2～4的改變了各自的厚度的部分來應(yīng)用，此時，也可得到與實(shí)施例2至4同樣的效果。此外，也可將本實(shí)施例那樣的突出結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1～4組合起來實(shí)施，此時既可得到與實(shí)施例1～4同等的效果，又可分別減小厚度、折彎量，具有加工變得容易的優(yōu)點(diǎn)。
(實(shí)施例6)本實(shí)施例除了隔板是圓柱隔板以外，與實(shí)施例1相同，可用與實(shí)施例1同樣的方法來制造。
在圖8中示出本實(shí)施例的圖像顯示裝置的柵極結(jié)構(gòu)。XZ剖面與實(shí)施例1的圖1是同樣的，使用了φ0.2mm的圓柱玻璃。如圖8中所示，在本實(shí)施例中，與圓柱隔板對應(yīng)地，柵極相接部的厚度部分也成為圓柱形狀。
在本實(shí)施例中，也與實(shí)施例1同樣地，開口部附近的電場校正因帶電引起的電子軌道的紊亂，可在所希望的位置上形成電子束。
此外，本實(shí)施例的圓柱隔板可分別與實(shí)施例2～5對應(yīng)地應(yīng)用，可分別得到相同的效果。
再者，在上述實(shí)施例1～6中，作為柵極，示出了具有狹縫開口部的例子，但也可以是與各電子發(fā)射元件對應(yīng)的個別開口部。
以上一邊舉出了實(shí)施例、一邊詳細(xì)地說明了本發(fā)明，但本發(fā)明的本質(zhì)是「利用與隔板的位置關(guān)系對應(yīng)的柵極開口部形態(tài)(進(jìn)而通過適當(dāng)?shù)匾?guī)定柵極電位)來校正因隔板引起的電子束偏移」。
為此，在本實(shí)施例中利用隔板帶電量的檢測、電場模擬和束位置實(shí)測決定了各種參數(shù)。
因而，上述柵極開口部形態(tài)和規(guī)定電位畢竟只是一例，當(dāng)然要根據(jù)顯示裝置的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)刈兏?br> 例如，在實(shí)施例1中，在隔板表面為帶負(fù)電的結(jié)構(gòu)中，柵極開口部的校正方向?yàn)橄喾吹?，必須在后板一?cè)加厚隔板配置部分。此外，為了減少帶電量，上述各隔板可采用下述的形態(tài)在表面上形成電阻膜，將電阻膜連接在陽極(金屬背)與柵極間、電子源與柵極間并通過在該電阻膜中流過微弱電流以抑制隔板表面的帶電量。此時，適當(dāng)?shù)刈兏鼥艠O的開口周邊的厚度、突出的尺寸即可。
如以上已說明的那樣，按照本發(fā)明，可抑制從電子發(fā)射元件發(fā)射的電子束的軌道的偏移以形成高品質(zhì)的圖像。
權(quán)利要求
1.一種電子線裝置，具有電子源，具有電子發(fā)射元件；電子線照射構(gòu)件，與上述電子源相對配置，被照射從上述電子發(fā)射元件發(fā)射的電子；電位規(guī)定板，被配置在上述電子源與上述電子線照射構(gòu)件之間，具有使從上述電子發(fā)射元件發(fā)射的電子通過的開口；以及隔板，被配置在上述電子線照射構(gòu)件與上述電位規(guī)定板之間，其特征在于將上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與上述隔板之間的部分與上述電子線照射構(gòu)件的距離定為D1、將上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與不接近于上述隔板的開口之間的部分與上述電子線照射構(gòu)件的距離定為D2，則滿足D1＜D2的關(guān)系。
2.一種電子線裝置，具有電子源，具有電子發(fā)射元件；電子線照射構(gòu)件，與上述電子源相對配置，被照射從上述電子發(fā)射元件發(fā)射的電子；電位規(guī)定板，被配置在上述電子源與上述電子線照射構(gòu)件之間，具有使從上述電子發(fā)射元件發(fā)射的電子通過的開口；以及隔板，被配置在上述電子源與上述電位規(guī)定板之間，其特征在于將上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與上述隔板之間的部分與上述電子發(fā)射元件的距離定為D3、將上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與不接近于上述隔板的開口之間的部分與上述電子發(fā)射元件的距離定為D4，則滿足D3＞D4的關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1中所述的電子線裝置，其特征在于上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與上述隔板之間的部分的厚度比其它部分的厚度厚。
4.如權(quán)利要求2中所述的電子線裝置，其特征在于上述電位規(guī)定板的接近于上述隔板的上述開口與不接近于上述隔板的開口之間的部分的厚度比其它部分的厚度厚。
5.如權(quán)利要求1中所述的電子線裝置，其特征在于上述電位規(guī)定板在接近于上述隔板的上述開口與上述隔板之間的部分中具有突出到上述電子線照射構(gòu)件一側(cè)的突出部。
6.如權(quán)利要求2中所述的電子線裝置，其特征在于上述電位規(guī)定板在接近于上述隔板的上述開口與不接近于上述隔板的開口之間的部分中具有突出到上述電子發(fā)射元件一側(cè)的突出部。
全文摘要
在電子源裝置中，具備電子源和電子線照射構(gòu)件，在電子源與電子線照射構(gòu)件之間設(shè)置了具有使電子通過的開口的電位規(guī)定板，在電子線照射構(gòu)件與電位規(guī)定板之間配置了隔板，如果將電位規(guī)定板的接近于隔板的開口與隔板之間的部分與電子線照射構(gòu)件的距離定為D1、將電位規(guī)定板的接近于隔板的開口與不接近于隔板的開口之間的部分與電子線照射構(gòu)件的距離定為D2，則滿足D1＜D2，由此，可抑制從電子源發(fā)射的電子束的軌道的偏移，可形成高品質(zhì)的圖像。
文檔編號H01J29/00GK1497653SQ200310102439
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月23日
發(fā)明者安藤洋一 申請人:佳能株式會社