(57)【要約】【課題】電子放出素子を備えたリアプレートと、発光部材とブラックマトリクスとメタルバック電極を備えたフェースプレートとを対向配置してなる画像形成装置において、上記リアプレートとフェースプレート間での放電による電子放出素子への影響を緩和し、良好な耐久性、長寿命化を実現する。【解決手段】  Ｘ方向に平行な走査配線に対して、Ｙ方向に平行な短冊状電極４と、蛍光体５と、隣接する蛍光体５間を遮光するブラックマトリクス６を配置し、さらに、上記短冊状電極４とはブラックマトリクス６を介して電気的に接続され、且つ、Ｘ方向において上記短冊状電極４と蛍光体５とを覆うメタルバック電極７を配置してフェースプレートを構成する。【選択図】      図１
2006120622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に位置する複数の発光部材と、
第一の方向及び該第一の方向と非平行な第二の方向に分割され、各々が少なくとも一つの前記発光部材を覆う複数のメタルバックと、
前記複数のメタルバックの内の少なくとも一部を電気的に接続し、前記第一の方向に延びる複数の短冊状抵抗体と
を有する発光スクリーン構造であって、
前記短冊状抵抗体は、前記第二の方向におけるメタルバックの間隙部において不連続であることを特徴とする発光スクリーン構造。
【請求項２】
前記第二の方向において、前記短冊状抵抗体がメタルバック形成領域内に位置している請求項１に記載の発光スクリーン構造。
【請求項３】
前記短冊状抵抗体が透明部材からなる請求項１または２に記載の発光スクリーン構造。
【請求項４】
前記複数のメタルバックの間にゲッター材が配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の発光スクリーン構造。
【請求項５】
前記メタルバックが方形の角部に曲率を有する形状である請求項１〜４のいずれかに記載の発光スクリーン構造。
【請求項６】
複数の電子放出素子と、前記第一の方向に平行であって、前記複数の電子放出素子のうちの少なくとも一部の電子放出素子を電気的に接続する複数の信号配線と、前記第二の方向に平行であって、前記複数の電子放出素子のうちの少なくとも一部の電子放出素子を電気的に接続する複数の走査配線とを備えた電子源と、前記電子放出素子から放出された電子の照射によって発光する発光スクリーン構造とを備えた画像形成装置であって、前記発光スクリーン構造が、請求項１〜５のいずれかに記載の発光スクリーン構造であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などの電子線を利用した平面型の画像形成装置において、電子線照射によって発光して画像を形成する発光スクリーン構造と、該発光スクリーン構造を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子放出素子の利用形態としては、画像形成装置が挙げられる。例えば、冷陰極電子放出素子を多数形成した電子源基板と、電子放出素子から放出された電子を加速するメタルバック或いは透明電極、及び蛍光体を具備した対向基板とを平行に対向させ、真空に排気した平面型の電子線表示パネルが知られている。平面型の電子線表示パネルは、現在広く用いられている陰極線管（ＣＲＴ）表示装置に比べ、軽量化、大画面化を図ることができ、好ましい。また、液晶を利用した平面型表示パネルやプラズマ・ディスプレイ、エレクトロルミネッセント・ディスプレイ等の他の平面型表示パネルに比べて、より高輝度、高品質な画像を提供することができる。
【０００３】
このように、冷陰極電子放出素子から放出された電子を加速するために、メタルバックや透明電極等の対向電極と電子放出素子との間に電圧を印加するタイプの画像形成装置においては、発光輝度を最大限得るために高電圧を印加するのが有利である。電子放出素子の種類によって放出される電子線は対向電極に到達するまでに発散するので、高解像度のディスプレーを実現しようとすると、電子源基板と対向基板との基板間距離が短いのが好ましい。
【０００４】
しかしながら、基板間距離が短くなると必然的に該基板間が高電界となるため、不慮の放電により電子放出素子が破壊される現象が、まれに発生する場合がある。この場合、蛍光体の一部に集中して電流が流れるため、表示画面の一部が光る現象などが生じる。
【０００５】
このような問題の解決のためには不慮の放電の頻度を減らすか、放電破壊を生じにくくする必要がある。
【０００６】
電子放出素子の放電破壊の原因としては、短時間に１点に集中して大電流が流入して生じる発熱や、電子放出素子にかかる電圧が瞬時に上昇し、過電圧が印加されることによると考えられる。
【０００７】
放電破壊の原因となる電流を減らす手段としては、図１１に示すように制限抵抗を直列に挿入する方法が考えられる（図中の１１１は陽極であるフェースプレート、１１２は電子放出素子を備えたリアプレート）。しかし、例えば、縦５００素子×横１０００素子がマトリクス配線され、線順次で駆動されると、同時におよそ１０００程度の素子がＯＮ状態となるため、本デバイスにこの方法を採用すると次のような問題が生じる。
【０００８】
１０ｋＶの高電圧を陽極に印加した状態で、１０００程度の素子がＯＮ状態となる場合に、１素子あたりの放出電流を５μＡと仮定すると、画像パターン（点灯パターン）によって、０〜５ｍＡの範囲で、陽極への流入電流が変動することになる。図１１のように、１ＭΩの直列抵抗を陽極に接続する例では、直列抵抗部分での電圧降下が０〜５ｋＶとなり、最大５０％程度の輝度ムラを生じてしまう。
【０００９】
また、対向する平板に高電圧が印加されているので、コンデンサーとして蓄積される電荷は、例えば図１１のフェースプレート１１１、リアプレート１１２の面積が１００ｃｍ2、その間隔が１ｍｍ、両基板間の電位差が１０ｋＶとすると１０-6クーロンに達する。これは、１μｓｅｃで放電しても１箇所に１Ａの電流が集中する事になる。この放電電流が原因で素子破壊をもたらすので、前述の輝度むら問題が無いとしても、外部直列抵抗付加では問題の充分な解決とはならない。
【００１０】
これらの課題に対し本出願人は、電圧を印加する電極を走査配線の方向と非平行に分割し、電極と加速電圧印加手段との間に抵抗体を設けることにより、対向する平板で発生する放電電流の抑制を行うことを提案した（特許文献１参照）。図１２はその１例を示したものであり、図１３はその等価回路を示したものである。図中、１２１は分割された電極（例えばＩＴＯ膜）であり、片側を抵抗体１２２（例えばＮｉＯ膜）を介し、共通電極１２５で束ねてある。そして高電圧を端子１２３から印加できるようにしている。また、１３１はフェースプレート、１３２はリアプレートである。
【００１１】
図１３のようにフェースプレート１３１の電極を分割し、それぞれに高抵抗Ｒ１を挿入することでコンデンサー容量を低減させ、放電電流Ｉｂ２を低減している。これによって放電電流Ｉｂ２による、素子への印加電圧の変動も軽減され、放電時のダメージも改善される。
【００１２】
しかしながら、放電時に電子放出素子にダメージを与えないと言う観点からは、さらに放電電流を低減するための構成が望まれていた。
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−３２６５８３号公報（欧州特許出願公開第８６６４９１号明細書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、輝度低下を伴わず、放電電流をさらに低減するための発光スクリーン構造を提供するものである。また、該発光スクリーン構造を用いた画像形成装置においては、不慮の放電による電子放出素子への悪影響を緩和し、良好な耐久性、長寿命化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第一は、基板と、
前記基板上に位置する複数の発光部材と、
第一の方向及び該第一の方向と非平行な第二の方向に分割され、各々が少なくとも一つの前記発光部材を覆う複数のメタルバックと、
前記複数のメタルバックの内の少なくとも一部を電気的に接続し、前記第一の方向に延びる複数の短冊状抵抗体と
を有する発光スクリーン構造であって、
前記短冊状抵抗体は、前記第二の方向におけるメタルバックの間隙部において不連続であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第二は、複数の電子放出素子と、前記第一の方向に平行であって、前記複数の電子放出素子のうちの少なくとも一部の電子放出素子を電気的に接続する複数の信号配線と、前記第二の方向に平行であって、前記複数の電子放出素子のうちの少なくとも一部の電子放出素子を電気的に接続する複数の走査配線とを備えた電子源と、前記電子放出素子から放出された電子の照射によって発光する発光スクリーン構造とを備えた画像形成装置であって、前記発光スクリーン構造が、上記本発明第一の発光スクリーン構造であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、走査配線と非平行に分割されている短冊状抵抗体を用いるため、駆動時の電圧降下が低減され、さらにＸ方向（第二の方向であり、好ましくは走査配線方向）において、該短冊状抵抗体が隣接するメタルバック電極の間隙において不連続である。これによって、メタルバック電極間の抵抗が大きく、発光体基板（発光スクリーン構造）と電子源基板と間で不慮の放電が生じた際にも、該放電による電子放出素子のダメージが小さい。よって、本発明によれば、放電による電子放出素子のダメージが緩和され、良好な耐久性、長寿命化を図った信頼性の高い画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の発光体基板においては、Ｘ方向において複数に分割された短冊状抵抗体が、Ｘ方向において少なくとも２以上に分割されたメタルバック電極の電極間隙において不連続になるように、好ましくはメタルバック電極内側に配置されている。この構成により、Ｘ方向において隣接するメタルバック電極間の抵抗が高抵抗に保持され、Ｘ方向におけるメタルバック電極間の放電電流の流れ込みが防止される。まずはじめに、当該作用について、Ｘ方向において短冊状抵抗体が、隣接するメタルバック電極の間隙において連続する構成と比較して説明する。
【００１９】
図１４は、本発明の発光体基板の好ましい実施形態における、基板に直交する方向の部分断面図（後述する図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図に相当する）である。図中、１は基板、４は短冊状抵抗体、５は蛍光体（発光部材）、６はブラックマトリクス（黒色部材）、７はメタルバック電極であり、短冊状抵抗体４がメタルバック電極７内に配置している。また、図１５は、短冊状抵抗体４がＸ方向においてメタルバック電極７間隙において連続する（短冊状抵抗体４がメタルバック電極７間隙を跨ぐ）構成の部分断面図である。
【００２０】
図１４，図１５の構成において、ブラックマトリクス６の膜厚方向（Ｚ方向）の抵抗値をＲ２、膜面方向（Ｘ方向）の抵抗値をＲ１とし、短冊状抵抗体４の抵抗は無視できるとすると、図１４の構成では、Ｘ方向におけるメタルバック電極７間の抵抗ＲはＲ１である。一方、図１５の構成では、隣接するメタルバック電極７間の電流経路として、膜面方向に進む経路と、ブラックマトリクス６を膜厚方向に移動して短冊状抵抗体４を経由する経路とが存在する。このため、隣接するメタルバック電極７間の合成抵抗値Ｒ’は、Ｒ’＝１／｛（１／Ｒ１）＋（１／２Ｒ２）｝＝（Ｒ１・２Ｒ２）／（２Ｒ２＋Ｒ１）である。一方、図１４のＲと比較すると、Ｒ＝Ｒ１＝Ｒ１（２Ｒ２＋Ｒ１）／（２Ｒ２＋Ｒ１）＝｛（２Ｒ１・Ｒ２）＋（Ｒ１）2｝／（２Ｒ２＋Ｒ１）＝Ｒ’＋｛（Ｒ１）2／（２Ｒ２＋Ｒ１）｝となる。つまり、本発明である図１４の構成は、図１５の構成に比較して、メタルバック電極７間の抵抗値が（Ｒ１）2／（２Ｒ２＋Ｒ１）分だけ高抵抗化し、よって放電電流の流れ込みを低減できるのである。
【００２１】
尚、上記説明においては、本発明の発光体基板として好ましい、短冊状抵抗体４がメタルバック電極７の内側に配置した構成を示した。しかし、本発明においては、図１５に示したような、ブラックマトリクス６内の膜厚方向と短冊状抵抗体４を介した電流経路が、形成されない範囲であれば、短冊状抵抗体４がメタルバック電極７間隙に配置していても構わない。具体的には、ブラックマトリクスの膜厚方向と短冊状抵抗体４を経由する抵抗が、ブラックマトリクス６の膜面方向の抵抗よりも大きくなるように、短冊状抵抗体４を不連続にすればよい。
【００２２】
また、Ｙ方向（第一の方向）においては、隣接するメタルバック電極７間の距離がＸ方向（第二の方向）よりも大きいため、短冊状抵抗体４がメタルバック電極７間に配置されていても抵抗を大きくすることができ、放電電流に与える影響は小さい。
【００２３】
以下、本発明の発光体基板（フェースプレートと記述する場合もある）の基本構成について、図１を用いて説明する。
【００２４】
図１は本発明の発光体基板の好ましい一実施形態の構成を示す模式図であり、図１（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、（ａ）は各々の位置関係を分かりやすくするために、部材の一部を切り欠いて示している。図１において、１はガラス等透明絶縁材からなる基板、２は共通電極、３は直列抵抗体、４はＸ方向において複数に分割された短冊状抵抗体である。５は蛍光体（発光部材）であり、短冊状抵抗体４は該蛍光体５の下部に配置されている。さらに短冊状抵抗体４は直列抵抗体３を介して共通電極２に接続されており、高圧印加端子（不図示）を介して高電圧が印加される。６は隣接する蛍光体５間を遮光するブラックマトリクス（黒色部材）である。７はメタルバック電極（以下、メタルバックと記す）であり、本実施形態では蛍光体５に対応して（即ち画素毎に）、Ｘ及びＹ方向において分割されており、蛍光体５の前面（後述するリアプレート側）に位置するように配置されている。
【００２５】
本発明において、短冊状抵抗体４は、Ｘ方向において隣接するメタルバック間に渡って位置しないようにするため、メタルバック７のＹ方向に平行なエッジよりも内側に配置されていることが好ましく、蛍光体５の下部に配置するのが好ましい。また、短冊状抵抗体４は抵抗を制御できるものであれば良く、蛍光体５の下部に配置する場合は透明電極を用いることができる。その場合ＩＴＯ等を用いることができる。
【００２６】
また、メタルバック７は、Ｘ方向において少なくとも２以上に分割され、各メタルバック７はブラックマトリクス６により短冊状抵抗体４と電気的に接続されている。
【００２７】
図１の様に１蛍光体単位でメタルバック７を分割した方が許容される電圧降下の範囲内で短冊状抵抗体４の抵抗を高くできるので、より放電電流を低減することができ、好ましい。しかし、メタルバックの大きさはこれに限られるものではなく、例えば、図５や図７で示されるような３蛍光体単位（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ）や図８で示されるような６画素単位と適宜選択することができる。
【００２８】
Ｘ方向に平行な走査配線に非平行に、即ち図１の実施形態においてはＹ方向に平行に配置される短冊状抵抗体４は、画像形成装置の駆動時に電圧降下による輝度低下が著しく発生しない程度の抵抗値であればよい。具体的には、１電子放出素子の放出電流が１〜１０μＡの場合、短冊状抵抗体の抵抗は、１ｋΩ〜１ＧΩが好ましい。短冊状抵抗体の抵抗値の実用的な上限は、電圧降下が印加電圧の１〜数割程度以下で輝度ムラを生じない範囲で決められる。
【００２９】
短冊状抵抗体４と共通電極２とをつなぐ直列抵抗体３の抵抗値は、共通電極２近傍で放電が発生した場合においても、リアプレートに流れる放電電流を制限しなければならない。よって、具体的には、１０ｋΩ〜１ＧΩの間が好ましく、さらに１０ｋΩ〜１０ＭＧの間であると好適である。
【００３０】
本実施形態において、ブラックマトリクス６は、短冊状抵抗体４とメタルバック７を電気的に接続している。放電電流を制限する目的から、ブラックマトリクスの抵抗は、各々のメタルバック７間において１ｋΩ〜１ＧΩとするのが好ましく、１ｋΩ〜１ＭΩの間であるとより好適である。ブラックマトリクス６の材料としては、通常用いられている黒鉛を主成分とする材料の他、光の透過及び反射が少ない材料であれば、用いることができる。
【００３１】
図２に本発明の発光体基板を用いた画像形成装置の一例として、表面伝導型の電子放出素子を用いてなる表示パネルの概略構成図を示す。図２は一部を切り欠いた状態の表示パネルを示している。図中、１１は電子源基板、１７は陽極（アノード）基板であるフェースプレート、１６は外枠、１５はリアプレートであり、これらにより真空外囲器１８を構成している。１４は電子放出素子である。１２は走査配線（走査電極）、１３は信号配線（信号電極）であり、それぞれ、電子放出素子１４の素子電極に接続されている。フェースプレート１７の構成部材については、図１と同じ符号を付した。
【００３２】
この表示パネルにおいて画像を形成するには、マトリクス状に配置された走査配線１２と信号配線１３に所定の電圧を順次印加することで、マトリクスの交点に位置する所定の電子放出素子１４を選択的に駆動する。これによって放出された電子を蛍光体５に照射させ、所定の位置に輝点を得る。尚、メタルバック７は、放出電子を加速してより高い輝度の輝点を得るために、電子放出素子１４に対して高電位となるように高電圧Ｈｖが印加される。ここで、印加される電圧は、蛍光体５の性能にもよるが、数百Ｖ〜数十ｋＶ程度の電圧である。従って、リアプレート１１とフェースプレート１７間の距離は、この印加電圧によって真空の絶縁破壊（即ち放電）が生じないようにするため、百μｍ〜数ｍｍ程度に設定されるのが一般的である。
【００３３】
カラーの蛍光膜の場合は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の蛍光体５を用い、基板１に蛍光体５を塗布する方法としては、モノクローム、カラーによらず、沈殿法、印刷法等が採用できる。
【００３４】
メタルバック７を用いる目的は、蛍光体５の発光のうち内面側への光を基板１側へ鏡面反射させることにより輝度を向上させることである。また電子ビームの加速電圧を印加するための電極として作用させること、真空外囲器１８内で発生した負イオンの衝突によるダメージから蛍光体５を保護すること等である。
【００３５】
尚、メタルバック７の形状は方形の角部に曲率を持たせた形状にすることが好ましい。フェースプレート１７とリアプレート１１間で放電が生じた場合に、隣接するメタルバック７間に電位差が生じるため、角部に曲率を持たないと電界が集中し、沿面放電を生じる場合があるためである。角部に曲率を有するメタルバックの一例を図３，図６に示す。図中、３１は電子ビーム形状である。このような角部が曲率を有する場合、曲率としてはなるべく大きいほうが放電のしにくさを考えると好ましいが、電子ビームの照射エリア、形状を鑑み、設定する必要がある。本発明に用いられる表面伝導型電子放出素子（ＳＥＣ）では照射される電子ビーム形状３１は円弧形状のため、ビームの２次元形状に対応した曲率に近くすることがさらに好ましい。
【００３６】
このような分割されたメタルバック７を形成するには、通常の方法で蛍光体５が形成された基板全面にメタルバックを形成し、フォトエッチングによりパターニングする方法が利用できる。また、所望の開口を有するメタルマスクを遮蔽部材として用いて蒸着する（通常マスク蒸着と呼ぶ）方法等を適時選択することができる。
【００３７】
さらに、本発明の発光体基板を用いて画像形成装置を作製する場合に、真空外囲器１８内を長期間に渡り高真空に維持するためにゲッター材を有していてもよい。その場合、電子放出素子１４から放出された電子線が照射される電子線照射領域を避けて、ゲッター材を配置することが好ましい。電子照射領域にゲッタ材を配置すると、電子線のエネルギーを低下させ、所望の輝度が得られなくなってしまうからである。図９，図１０にゲッター材を配置した構成例の模式図を示す。図中、９３は電子放出素子１４から放出された電子線、９４は電子線９３の照射範囲、９５はゲッター材である。また、図９は部分断面図、図１０はリアプレート側から見たフェースプレート１７の平面図である。尚、ゲッター材の被覆面は、ゲッターの形成量を増加させるため粗面であることが望ましい。
【実施例】
【００３８】
（実施例１）
図１に示す構成のフェースプレートを作製した。作製方法を説明する。
【００３９】
基板１として厚さ２．８ｍｍのガラス基板（ＰＤ２００、旭硝子社製）を用い、全面に厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、フォトリソグラフィー工程で幅１８５μｍの短冊形状にパターニングし、短冊状抵抗体４を形成した。短冊状抵抗体４の抵抗が２００ＭΩ程度になるようにＩＴＯ膜のシート抵抗は６０ｋΩ／□に調整した。
【００４０】
次に短冊状抵抗体４の両側に直列抵抗体３としてパターニングしたＮｉＯ膜を形成し、全ての抵抗体３と接するようにＡｇペーストを用いて共通電極２を形成した。直列抵抗体３の抵抗値は１０ＭΩとした。
【００４１】
上記短冊状抵抗体４上に、ブラックマトリクス６（ＮＰ−７８０３Ｄ、ノリタケ機材（株）製）を印刷し、隣接するメタルバック７間の抵抗（個別抵抗）が１００ｋΩ程度になるようにした。さらに、蛍光体５を塗布焼成した。
【００４２】
最後に、蛍光体４の上に島状のＡｌ膜を厚さ８０ｎｍに蒸着し、メタルバック７を形成した。このようにして、短冊状抵抗体４が、Ｘ方向において隣接するメタルバック間において連続しない構成のフェースプレートを作成した。
【００４３】
上述で作製したフェースプレート１７を用い、図２に示した画像形成装置を作成した。具体的には、走査配線１２、信号配線１３、電子放出素子１４を形成した電子源基板１１をリアプレート１５上に配置し、リアプレートと上述のフェースプレートとを外枠１６を介在させて封着した。尚、フェースプレートを除いて、画像形成装置の構成及び作成方法は上述の特開平１０−３２６５８３号公報に記載された画像形成装置と同様ゆえ、詳述は省略する。
【００４４】
得られた画像形成装置について、パネル内部の真空度を悪化させることにより耐放電テストを行った。その結果、放電時にフェースプレート１７と電子源基板１１に流れる電流が、メタルバック７を縦横に分割しない構成のものと比較して低減されていることが確認できた。さらに、放電個所に点欠陥も発生せず、放電前の状態を維持することができた。
【００４５】
また、短冊状抵抗体４内の抵抗を、電圧降下許容範囲に設定することができたので、画像形成装置の駆動時における短冊状抵抗体での電圧降下は２５０Ｖ以下になり、輝度低下も目視で確認する上では問題が無かった。
【００４６】
本実施例では短冊状抵抗体４の両端を直列抵抗体３を介して共通電極２に接続しているが、駆動時の電圧降下が許容範囲内に収まるのであれば、片側だけに共通電極２を設けても良い。
【００４７】
（実施例２）
メタルバック７のパターン形状を図３に示す角部に曲率を持たせた形状とした以外は基本的に実施例１と同様の構成の発光体基板、さらには画像形成装置を作製した。尚、メタルバック７はマスク蒸着により分割したＡｌ薄膜とし、厚みは１００ｎｍとした。またメタルバック７のサイズは６００μｍ×３００μｍとし、角部の曲率はビームの形状３１を考慮し、半径５０μｍとした。
【００４８】
図４に本例の発光体基板の製造工程を示す。
【００４９】
まず、基板１上に膜厚が１００ｎｍ、幅が２００μｍのＩＴＯ膜をスパッタリング法を用いて成膜し、短冊状抵抗体４を形成した〔図４（ａ）〕。
【００５０】
次に基板１上に感光性ブラックマトリクス材料をスクリーン印刷にて全面に印刷、乾燥した。さらに所望のパターンのマスクを用いて露光した後、現像、焼成することでブラックマトリクス６を形成した。尚、この時、現像時間を通常より長くすることにより、図４に示すように断面形状がアンダーカットを生じた形状になるように制御した。一般に感光性ブラックマトリクスはネガタイプであり、そもそも黒いため感光性が低く、露光量を大きくしても底部では感光しにくいため、露光量と現像時間を制御することでこのような形状を比較的容易に形成可能である〔図４（ｂ）〕。
【００５１】
次にブラックマトリクス６の開口部に蛍光体５を印刷、焼成により形成した。この時蛍光体５はブラックマトリクス６のオーバーハング部分に接触しないように形成する。これは後工程のＡｌ蒸着でブラックマトリクス部分とブラックマトリクスの開口部分でＡｌの段切れを生じさせる必要があるためである〔図４（ｃ）〕。
【００５２】
次にフィルミング材（結着材とアクリルエマルジョン）４１を画面領域にスプレイ塗布、乾燥した後、メタルバック７としてＡｌ膜を真空蒸着法により画面領域に１００ｎｍ厚さで形成した。この時蛍光体５上とブラックマトリクス６上とのＡｌ膜は段切れを生じ、分離されたものであった〔図４（ｄ）〕。
【００５３】
次に４５０℃、６０分間の焼成を行い、フィルミング材４１を焼失させ、フェースプレートを得た。尚、この時ブラックマトリクス６上のＡｌ膜は密着性が悪いため、焼成時に全てブラックマトリクス６上から剥離された。このように作製したメタルバック７は、セルフアライメント的に分割ができること、さらにブラックマトリクス６上のＡｌ部分を除去できること、によって、容量低減とメタルバック７間の耐圧向上が確実に行える。
【００５４】
上述で作製したフェースプレートを用い、実施例１と同様に図２に示した画像形成装置を作製した。この画像形成装置を実施例１と同様に、様々な画像を表示させながら５０００時間の耐久試験を行ったところ、２回放電が発生したが、隣接するメタルバック７間での沿面放電によるダメージも生じず安定で良好な画像を保持していた。このことから、本発明の画像形成装置が、隣接するメタルバック間の耐圧向上に有効であることが示された。
【００５５】
（実施例３）
本発明の第３の実施例として、図５に示す構成のフェースプレートを、実施例１と同様の作製方法により作製した。本例が実施例１と異なる点は、蛍光体（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３画素を１つのユニットとして、１つのメタルバック７で覆うように形成した点と、１つのメタルバック７に対して１つの短冊状抵抗体４を配置した点である。
【００５６】
本例では基板１として、厚さ２．８ｍｍのガラス基板（ＰＤ２００、旭硝子社製）を用いた。また短冊状抵抗体４は、幅が１８５μｍ、厚さが１００ｎｍのＩＴＯ膜とし、抵抗が７０ＭΩ程度になるようにシート抵抗を２０ｋΩ／□に調整した。さらに、隣接するメタルバック７間の抵抗（個別抵抗）が２００ｋΩ程度になるように、ブラックマトリクス７のシート抵抗を２ＭΩ／□に調整した。また、直列抵抗体３の抵抗値は１０ＭΩとした。尚、図５に示すように、短冊状抵抗体４は、Ｘ方向において隣接するメタルバック７間に渡って位置しないように配置した。
【００５７】
得られたフェースプレートを用い、実施例１と同様にして図２に示した画像形成装置を作製した。この画像形成装置をパネル内部の真空度を悪化させることにより耐放電テストを行ったところ、放電時にフェースプレート１７とリアプレート１１に流れる電流が、メタルバック７を縦横に分割しない構成のものと比較して低減されていることが確認できた。さらに、放電個所に点欠陥も発生せず、放電前の状態を維持することができた。
【００５８】
また、短冊状抵抗体４の抵抗を電圧降下許容範囲に設定することができたので、画像形成装置の駆動時における、短冊状抵抗体での電圧降下（電極内抵抗による）は２７５Ｖ以下になり、輝度低下も目視で確認する上では問題が無かった。
【００５９】
本例では短冊状抵抗体４の両端を直列抵抗体３を介して共通電極２に接続しているが、駆動時の電圧降下が許容範囲内に収まるのであれば、片側だけでも良い。
【００６０】
また、本例では１つのメタルバック７に対して１つの短冊状抵抗体４を配置していたが、本発明はこれに制限されることは無く、１つの蛍光体５に対して１つの短冊状抵抗体４を配置しても構わない。その際には、１つのメタルバックにおいて、複数の短冊状抵抗体４が並列に接続されてしまうため、各々の短冊抵抗体の抵抗を、高くすれば良い。
【００６１】
さらに、メタルバック７の角部に電界が集中し、沿面放電を生じさせないように、図６に示すように角部に曲率を持たせても良い。
【００６２】
（実施例４）
本発明の第４の実施例として、図７に示した構成のフェースプレートを実施例１と同様にして作製した。本例ではブラックマトリクス６の下に短冊状抵抗体４が配置されている点が、実施例３と異なっている。
【００６３】
本例では基板１として、厚さ２．８ｍｍのガラス基板（ＰＤ２００、旭硝子社製）を用いた。短冊状抵抗体４は、幅が４０μｍ、抵抗が１５０ＭΩ程度になるようにシート抵抗を１００ｋΩ／□に調整したＩＴＯ膜とした。さらに、メタルバック７間の抵抗（個別抵抗）を２００ｋΩ程度になるように、ブラックマトリクス６のシート抵抗を２ＭΩ／□に調整した。また、直列抵抗体３の抵抗は１０ＭΩとした。尚、本例においても、図７に示すように、短冊状抵抗体４は、Ｘ方向において隣接するメタルバック７間に渡って位置しないように配置した。
【００６４】
得られたフェースプレートを用い、実施例１と同様にして図２に示した画像形成装置を作製した。この画像形成装置をパネル内部の真空度を悪化させることにより耐放電テストを行った。本構成でも、上述の各実施例と同様に、放電時にフェースプレート１７と電子源基板１１に流れる電流が、メタルバック７を縦横に分割しない構成のものと比較して低減されていることが確認できた。さらに、放電個所に点欠陥も発生せず、放電前の状態を維持することができた。
【００６５】
また、短冊状抵抗体４の抵抗を電圧降下許容範囲に設定することができたので、画像形成装置の駆動時における短冊状抵抗体での電圧降下は２７５Ｖ以下になり、輝度低下も目視で確認する上では問題が無かった。
【００６６】
（実施例５）
本発明の第５の実施例として、図８に示した構成のフェースプレートを実施例１と同様にして作製した。本例と実施例１、３との違いは、本例が蛍光体５の６画素を１つのユニットとして、１つのメタルバック７で覆うように形成した点である。
【００６７】
本例では基板１として、厚さ２．８ｍｍのガラス基板（ＰＤ２００、旭硝子社製）を用いた。短冊状抵抗体４は、幅が１４０μｍ、抵抗が５０ＭΩ程度になるようにシート抵抗を１５ｋΩ／□に調整したＩＴＯ膜とした。さらに、メタルバック７間の抵抗（個別抵抗）が２００ｋΩ程度になるように、ブラックマトリクス６のシート抵抗を１ＭΩ／□に調整した。また、直列抵抗体３の抵抗は１ＭΩとした。
【００６８】
得られたフェースプレートを用い、実施例１と同様にして図２に示した画像形成装置を作製した。この画像形成装置をパネル内部の真空度を悪化させることにより耐放電テストを行った。本実施例においても、上述の各実施例と同様に、放電時にフェースプレート１７とリアプレート１１に流れる電流が、メタルバック７を縦横に分割しない構成のものと比較して低減されていることが確認できた。さらに、放電個所に点欠陥も発生せず、放電前の状態を維持することができた。
【００６９】
また、短冊状抵抗体４の抵抗を電圧降下許容範囲に設定することができたので、画像形成装置の駆動時における短冊状抵抗体での電圧降下は２７５Ｖ以下になり、輝度低下も目視で確認する上では問題が無かった。
【００７０】
（実施例６）
本発明の第６の実施例として、図９，図１０に示した構成の画像形成装置を作製した。
【００７１】
本例の画像形成装置においては、電子放出素子１４より放出された電子線９３はメタルバック７により加速され、蛍光体５に入射され発光する。
【００７２】
本例のフェースプレートは、メタルバック７形成までを実施例１と同様に作製した。その後、図１０に示すように、表面が粗いブラックマトリクス６上に、マスク蒸着法で厚さ５００ｎｍのＴｉ薄膜を形成し、さらに、封着直前の基板ベークと同時にＴｉの活性化を行いゲッター材９５とした。
【００７３】
得られたフェースプレートを用い、実施例１と同様にして図２に示した画像形成装置を作製した。この画像形成装置を実施例１と同様に、様々な画像を表示させながら、５０００時間の耐久試験を行ったところ、２回放電が発生したが、メタルバック７及びＴｉ薄膜のダメージも生じず安定で良好な画像を保持していた。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の発光体基板の一実施形態の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の画像形成装置の一実施形態の表示パネルの構成を示す模式図である。
【図３】本発明の発光体基板の他の実施形態の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例の発光体基板の製造工程を示す模式図である。
【図５】本発明の発光体基板の他の実施形態の構成を示す模式図である。
【図６】本発明にかかるメタルバック形状の他の例を示した模式図である。
【図７】本発明の発光体基板の他の実施形態の構成を示す模式図である。
【図８】本発明の発光体基板の他の実施形態の構成を示す模式図である。
【図９】本発明の画像形成装置の他の実施形態の構成を示す模式図である。
【図１０】図９の画像形成装置の発光体基板の平面模式図である。
【図１１】従来の画像形成装置の構成例を示す模式図である。
【図１２】従来の発光体基板の構成例を示す模式図である。
【図１３】図１２の発光体基板の等価回路図である。
【図１４】本発明における隣接するメタルバック電極間の抵抗値の説明図である。
【図１５】隣接するメタルバック電極間に短冊状抵抗体を有する構成における、メタルバック電極間の抵抗値の説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  基板
２  共通電極
３  抵抗体
４  短冊状抵抗体
５  蛍光体
６  ブラックマトリクス
７  メタルバック電極
１１  電子源基板
１２  走査配線
１３  信号配線
１４  電子放出素子
１５  リアプレート
１６  外枠
１７  フェースプレート
１８  真空外囲器
３１  ビーム形状
４１  フィルミング材
９３  電子線
９４  ビーム照射範囲
９５  ゲッター材
１１１  フェースプレート
１１２  リアプレート
１２１  分割電極
１２２  抵抗体
１２３  高圧端子
１２４  高抵抗領域
１２５  共通電極
１３１  フェースプレート
１３２  リアプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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