(57)【要約】【課題】  画像領域外の放電を抑制し、高輝度で良好な画像の形成が長期に渡り安定に行うことができ、且つ安価で画像形成領域の占める割合が大きく軽量な大画面の画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成装置において、スペーサ１０１の長手方向における長さは、該長手方向における画像形成部材１２の長さよりも長い。そして、上記長手方向におけるスペーサの両端は、画像形成部材１２の外周と、支持枠の内周との間に位置するように配置してある。また、同様に、スペーサ１０１の長手方向における長さは、該長手方向における電子源領域２の長さよりも長い。【選択図】  図１１
2005294273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板と間隔を置いて対向して配置された第２基板と、
前記第１基板の主面と第２基板の主面との間の空間を減圧状態に保持するために前記第１基板と第２基板との間に配置され、前記空間を囲む支持枠と、
前記空間内の前記第１基板の主面上に配置された複数の電子放出素子と、
前記複数の電子放出素子と対向するように、前記空間内の前記第２基板の主面上に配置された画像形成部材と、
前記空間内の前記第２基板の主面上に、前記画像形成部材と間隔を置いて前記画像形成部材を囲むように配置され、前記画像形成部材に印加される電位よりも低い電位が印加される第１の導電性膜とを有する画像形成装置であって、
前記第１の導電性膜と、前記画像形成部材とが、前記第１の導電性膜よりも高い抵抗値を有する第２の導電性膜によって接続されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２基板の主面上において、前記画像形成部材の任意の点と、前記第２基板の主面の外周を構成する任意の点とを結ぶ線上に、必ず前記第１の導電性膜が配置されてなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の導電性膜に印加される電位は、実質的にグランド電位であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電子放出素子は、前記減圧状態に保持された空間外に配置された駆動回路と、配線を介して接続されており、該配線に印加される電位と、前記第１の導電性膜に印加される電位とが実質的に同じであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の導電性膜と、前記画像形成部材とが、前記第１の導電性膜よりも高い抵抗値を有する第２の導電性膜によって接続されており、
前記第２の導電性膜は、１０7Ω/□以上のシート抵抗を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２の導電性膜は、１０14Ω/□以下のシート抵抗を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の導電性膜は、前記支持枠と前記第２基板との接合部に配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１の導電性膜は、導電性の接合部材であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記空間内に位置する前記第２基板の表面は、全て導電性部材により覆われていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記空間内に位置する前記第２基板の表面は、全て、前記画像形成部材、前記第１及び第２の導電性膜により覆われていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成装置は、さらに、前記第１基板と第２基板との間隔を保持するために、前記空間内に配置されたスペーサを有し、
前記スペーサの長手方向の長さは、前記長手方向における前記画像形成部材の長さよりも長く、
前記画像形成部材の外周と対向する前記第１の導電膜の端部を通り、前記第２基板の主面に対して実質的に垂直である線と、前記支持枠の内周との間に、前記長手方向における前記スペーサの両端部が配置されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記スペーサは、導電性を有することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記スペーサは、前記空間内の、前記画像形成部材及び前記電子放出素子が配置されていない領域において、接合部材により固定されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記スペーサは、前記画像形成部材が配置されていない領域の前記第２基板上、及び／又は前記電子放出素子が配置されていない領域の前記第１基板上に、支持部材を介して固定されていることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記画像形成部材は、蛍光体と該蛍光体を取り囲む黒色部材とを含む蛍光体膜と、該蛍光体膜を被覆する導電性膜とを含み、前記画像形成部材の外周が、前記黒色部材により規定されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記画像形成部材は、蛍光体と該蛍光体を取り囲む黒色部材とを含む蛍光体膜と、該蛍光体膜を被覆する導電性膜とを含み、前記画像形成部材の外周が、前記蛍光体膜を被覆する導電性膜により規定されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子源を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子放出素子として熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰極素子では、例えば表面伝導型放出素子や、電界放出型素子（以下、ＦＥ型と記す。）や、金属／絶縁層／金属型放出素子（以下、ＭＩＭ型と記す。）などが知られている。
【０００３】
表面伝導型放出素子としては、例えば、非特許文献１や後述する他の例が知られている。
表面伝導型放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面伝導型放出素子としては、上述の非特許文献１（M.I.Elinsonら）によるＳｎＯ2 薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によるもの（非特許文献２）や、Ｉｎ2 Ｏ3 ／ＳｎＯ2 薄膜によるもの（非特許文献３や、カーボン薄膜によるもの（非特許文献４）等が報告されている。
【０００４】
これらの表面伝導型放出素子の素子構成の典型的な例として、図１２に前述の非特許文献３（M. Hartwellら）による素子の平面図を示す。
同図において、３００１は基板で、３００４はスパッタで形成された金属酸化物よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜３００４は図示のようにＨ字形の平面形状に形成されている。この導電性薄膜３００４に、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成される。図中の間隔Ｌは、０．５〜１ｍｍ，幅Ｗは、０．１ｍｍに設定されている。なお、図示の便宜から、電子放出部３００５は導電性薄膜３００４の中央に矩形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけではない。
【０００５】
ＦＥ型の例としては、例えば非特許文献５，６などが知られている。
このＦＥ型の素子構成の典型的な例として、図１３に前述の非特許文献６（C. A. Spindtら）による素子の断面図を示す。
同図において、３０１０は基板で、３０１１は導電材料よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッタコーン、３０１３は絶縁層、３０１４はゲート電極である。本素子は、エミッタコーン３０１２とゲート電極３０１４の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコーン３０１２の先端部より電界放出を起こさせるものである。
【０００６】
また、ＦＥ型の他の素子構成として、図１３のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
【０００７】
また、ＭＩＭ型の例としては、例えば非特許文献７などが知られている。
ＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図１４に示す。同図は断面図であり、図中、３０２０は基板で、３０２１は金属よりなる下電極、３０２２は厚さ１０ｎｍ程度の薄い絶縁層、３０２３は厚さ８〜３０ｎｍ程度の金属よりなる上電極である。ＭＩＭ型においては、上電極３０２３と下電極３０２１の間に適宜の電圧を印加することにより、上電極３０２３の表面より電子放出を起こさせるものである。
【０００８】
上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較して低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒータを必要としない。従って、熱陰極素子よりも構造が単純であり、微細な素子を作製可能である。また、基板上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融などの問題が発生し難い。また、熱陰極素子がヒータの加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もある。
このため、冷陰極素子を応用するための研究が盛んに行われてきている。
【０００９】
また、上記電子放出素子の応用については、例えば画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビーム源等が研究されている。
【００１０】
上記電子放出素子の画像表示装置への応用としては、例えば特許文献１〜１０などにおいて開示されている。
【００１１】
上記のような電子放出素子を用いた画像形成装置のうちで、奥行きの薄い平面型表示装置は省スペースかつ軽量であることから、ブラウン管型の表示装置に置き換わるものとして注目されている。
【００１２】
前述の電子放出素子をマトリクス状に配設した電子源を用いた平面型の画像形成装置（気密容器）を模式的に表した斜視図を図２０に示す。図２０は説明の都合上、一部を除去している。図２０において、２７は前述した電子放出素子、２３及び２４は各電子放出素子に接続された配線であり、1は電子放出素子を配置したリアプレート、２０は蛍光体などからなる画像形成部材、19は電子放出素子から放出された電子を画像形成部材に照射させるために高電圧Hvが印加される金属膜（メタルバック）、１１は画像形成部材を配置したフェースプレート、４はフェースプレート１１とリアプレート１とともに気密容器１００を構成する支持枠である。この気密容器１００の内部は１０-4Ｐａ（パスカル）程度の真空に保持されている。
【００１３】
【特許文献１】米国特許 ５,５３２,５４８号公報
【特許文献２】米国特許 ５,７７０,９１８号公報
【特許文献３】米国特許 ５,９０３,１０８号公報
【特許文献４】国際公開第９８／２８７７４号パンフレット
【特許文献５】国際公開第９９／０３１２６号パンフレット
【特許文献６】特開平０１-２４１７４２号公報
【特許文献７】特開平０４-０９４０３８号公報
【特許文献８】特開平０４-０９８７４４号公報
【特許文献９】特開平０４-１６３８３３号公報
【特許文献１０】特開平０４−２８４３４０号公報
【非特許文献１】M.I.Elinson,Radio Eng.Electron Phys.,10,1290,(1965)
【非特許文献２】G.Dittmer:"Thin Solid Films",9,317(1972)
【非特許文献３】M.Hartwell and C.G.Fonstad:"IEEE Trans.ED Conf.",519(1975)
【非特許文献４】荒木久  他：真空、第26巻、第1号、22(1983)
【非特許文献５】W. P. Dyke & W. W. Dolan,"Field emission",Advance in Electron Physics, 8, 89 (1956)
【非特許文献６】C. A. Spindt, "Physical properties of thin-film field emission cathodes with molybdenum cones", J. Appl. Phys., 47, 5248 (1976)
【非特許文献７】C. A. Mead, "Operation of tunnel-emission Devices", J. Appl. Phys., 32,646 (1961)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、以上説明した画像形成装置においては、以下のような問題点があった。
【００１５】
図１５は、上述の画像形成装置を構成する気密容器１００の一部断面模式図である。
上述のように、この気密容器の内部は１．３×１０-4Ｐａ程度の真空に保持されなければならないため、真空度保持用の手段が必要となる。そこで従来は、図１５に示すように、Ｂａを充填した蒸発型のゲッタ８を支持体９と共に画像領域外に配置し、真空容器を封じ切った後に高周波加熱等でＢａを飛散させ、ゲッタ膜を形成することで真空度を保持する場合があった。
【００１６】
図中、１は電子放出素子が多数配置された領域（電子源領域）２を有するリアプレート、４は支持枠、１１はフェースプレート、１２は蛍光体などを含む膜とメタルバックと呼ばれる金属膜（例えばＡｌ）とからなる画像形成部材である。
【００１７】
一方、電子放出素子から放出された電子を加速するために、電子源領域２と画像形成部材１２との間には数百Ｖから十数ＫＶ程度の高電圧（Ｖａ）が印加される。ディスプレイなどの画像表示装置の場合、その輝度は、前記Ｖａに大きく依存する。そのため、更なる高輝度化を目的として、Ｖａを高くしていく必要があった。
【００１８】
ところが、このＶａを大きくするに従い、画像領域外にある前述のゲッタ部材８や支持体９の周辺に印加される電界も上昇し、ゲッタ部材８や支持体９のエッジ部、あるいは支持体９とリアプレート１との界面など、形状的に電界集中しやすい部位の放電が問題となってきた。上記電界は、各部材の電気的特性により決まるが、詳しくは後述する。
【００１９】
また、大気圧支持を目的として、比較的薄い部材からなる支持体（スペーサ１０１）を、前述のリアプレート１とフェースプレート１１との間の画像領域内に設ける場合がある。このようなスペーサを配置した気密容器１００の模式斜視図を図１７に示す。図１７においては、説明の都合により、フェースプレート１１の一部と、支持枠4の一部を除去して示してある。図１７中で用いた符号のうち、図２０で用いた符号と同一の符号がつけてある部材は同一の部材を指す。２７は電子放出素子、２０は蛍光体などを含む膜、１９はメタルバック、２４は電子放出素子の一端に接続する上配線、２３は電子放出素子の他の一端に接続する下配線である。このスペーサ１０１は画像領域内に配置されるため、その表面は高電界中にさらされる。このため、従来、スペーサ表面での放電現象の発生が問題となっていた。
【００２０】
この問題点を解決するために、従来技術で挙げた公報の中には、スペーサに微小電流が流れるように処理して帯電を除去する提案がなされている。
【００２１】
しかしながら、上記処理を施しても、スペーサ１０１の長手方向の端部１１０は、それ以外の領域に比較して低いＶａで放電する場合があった。これは、スペーサの端部１１０では構造が複雑になる、フェイスプレート及びリアプレートとの接触が不安定になる、などの要因によるものと考えられる。また、スペーサの製法及び取り扱い方法にもよるが、端部１１０は形状的に突起、欠け等が発生し易く、端部１１０以外の領域に比べて放電の発生源になりやすい。これらの要因からスペーサ端部１１０での放電を抑制することは画像表示装置にとって極めて重要である。
【００２２】
また、画像領域内にあるスペーサの端部１１０が、図１８のように斜めに切りかかれているような場合、リアプレート側端部１１１に電界の集中が起こり、放電する確率が著しく上昇する。このため、このような構造においては、特にリアプレート側のスペーサ端部１１１からの放電の抑制が重要である。
【００２３】
また、図１９のようにスペーサの端部１１０を画像領域外に配置する、更には図１６のようにスペーサの端部を支持体１０２によってリアプレートに固定する場合がある。このような構造においても、前記したスペーサ端部１１０や、支持体１０２の形状などに起因すると思われる放電の抑制が重要になる。
【００２４】
更には、画像領域の４辺の外側のうち、前述のようなゲッタ支持体、スペーサ支持体などの構造体が画像領域外に存在しない辺であっても、気密容器１００の小型化を目的として、支持枠４と画像領域との距離を小さくしていくと、支持枠４の内面部分の沿面放電が問題となる場合もあった。
【００２５】
尚、本発明において、「沿面放電」とは、２つの導電性部材間の、絶縁物の表面に沿った放電現象であり、ここでは、支持枠４の表面を伝って、フェースプレート上の導電性部材と、リアプレート上の導電性部材との間で生じる放電現象をさす。
【００２６】
以上のような放電は、画像表示中に突発的に起こり、画像を乱すだけでなく、放電個所近傍の電子源を著しく劣化させ、その後の表示が正常にできなくなる場合があった。
【００２７】
本発明は上記課題を克服するものであり、良好な画像を得る為の画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を備える。
【００２９】
本発明の画像形成装置は、第１基板と、前記第１基板と間隔を置いて対向して配置された第２基板と、前記第１基板の主面と第２基板の主面との間の空間を減圧状態に保持するために前記第１基板と第２基板との間に配置され、前記空間を囲む支持枠と、前記空間内の前記第１基板の主面上に配置された複数の電子放出素子と、前記複数の電子放出素子と対向するように、前記空間内の前記第２基板の主面上に配置された画像形成部材と、前記空間内の前記第２基板の主面上に、前記画像形成部材と間隔を置いて前記画像形成部材を囲むように配置され、前記画像形成部材に印加される電位よりも低い電位が印加される第１の導電性膜とを有する画像形成装置であって、前記第１の導電性膜と、前記画像形成部材とが、前記第１の導電性膜よりも高い抵抗値を有する第２の導電性膜によって接続されている。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記第２基板の主面上において、前記画像形成部材の任意の点と、前記第２基板の主面の外周を構成する任意の点とを結ぶ線上に、必ず前記第１の導電性膜が配置されてなる。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記第１の導電性膜に印加される電位は、実質的にグランド電位である。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記電子放出素子は、前記減圧状態に保持された空間外に配置された駆動回路と、配線を介して接続されており、該配線に印加される電位と、前記第１の導電性膜に印加される電位とが実質的に同じである。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記第１の導電性膜と、前記画像形成部材とが、前記第１の導電性膜よりも高い抵抗値を有する第２の導電性膜によって接続されており、前記第２の導電性膜は、１０7Ω/□以上のシート抵抗を有する。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記第２の導電性膜は、１０14Ω/□以下のシート抵抗を有する。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記第１の導電性膜は、前記支持枠と前記第２基板との接合部に配置される。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記第１の導電性膜は、導電性の接合部材である。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記空間内に位置する前記第２基板の表面は、全て導電性部材により覆われている。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記空間内に位置する前記第２基板の表面は、全て、前記画像形成部材、前記第１及び第２の導電性膜により覆われている。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記画像形成装置は、さらに、前記第１基板と第２基板との間隔を保持するために、前記空間内に配置されたスペーサを有し、前記スペーサの長手方向の長さは、前記長手方向における前記画像形成部材の長さよりも長く、前記画像形成部材の外周と対向する前記第１の導電膜の端部を通り、前記第２基板の主面に対して実質的に垂直である線と、前記支持枠の内周との間に、前記長手方向における前記スペーサの両端部が配置される。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記スペーサは、導電性を有する。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記スペーサは、前記空間内の、前記画像形成部材及び前記電子放出素子が配置されていない領域において、接合部材により固定されている。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記スペーサは、前記画像形成部材が配置されていない領域の前記第２基板上、及び／又は前記電子放出素子が配置されていない領域の前記第１基板上に、支持部材を介して固定されている。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記画像形成部材は、蛍光体と該蛍光体を取り囲む黒色部材とを含む蛍光体膜と、該蛍光体膜を被覆する導電性膜とを含み、前記画像形成部材の外周が、前記黒色部材により規定される。
本発明の画像形成装置の一態様では、前記画像形成部材は、蛍光体と該蛍光体を取り囲む黒色部材とを含む蛍光体膜と、該蛍光体膜を被覆する導電性膜とを含み、前記画像形成部材の外周が、前記蛍光体膜を被覆する導電性膜により規定される。
【００３０】
本発明の画像形成装置によれば、画像形成部材と支持枠との距離を狭めることができ、そして、スペーサの端部や、スペーサの支持部材などの構造体に印加される電界を弱めることができる。その結果、高輝度で、安定な画像を長期に渡り形成でき、しかも軽量で製造が容易な画像形成装置が実現できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、画像領域外の放電を抑制し、高輝度で良好な画像の形成が長期に渡り安定に行うことができ、且つ安価で画像形成領域の占める割合が大きく軽量な大画面の画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施形態について、図面により具体的に説明する。図１０は、本発明の画像形成装置（気密容器）の構成の一例を模式的に示す平面図で、フェースプレート１１上方から見た場合の構成を示し、便宜上フェースプレート１１の下半面を取り除いた図となっている。気密容器１００内部は減圧状態に保持される。気密容器内部の真空度は、用いる電子放出素子の種類によっても異なるが、１０-6Ｐａよりも低い圧力であることが好ましい。
【００３３】
図２（ａ）は、図10のA-A'における断面模式図であり、図２（ｂ）は図１０のB-B'における断面模式図であり、図２（ｃ）は図１０のＣ-Ｃ'における断面模式図である。図１１は、図１０のＤ-Ｄ'における断面の一部の模式図である。
【００３４】
図１０、図１１、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）において、１はリアプレート（第１の基板）である。リアプレートは主面を有し、この主面上に後述する「電子源領域」２が配置される。リアプレートは、青板ガラスや、表面にＳｉＯ2 被膜を形成した青板ガラス、Ｎａの含有量を少なくしたガラス、石英ガラス、あるいはセラミックスなど、条件に応じて各種材料を用いることができるが、基本的に絶縁性の基板である。
【００３５】
なお、電子源形成用の基板を、リアプレートと別に設け、電子源を形成した後、両者を接合してもよい。リアプレートは、実質的に四角形状の外周をもつ。
【００３６】
２は電子源領域であり、電界放出素子、表面伝導型電子放出素子などの前記した電子放出素子を複数有している。  本発明に用いることのできる電子放出素子としては、電子放出特性や素子のサイズ等が目的とする画像形成装置に適したものであれば、特に限定されるものではない。熱陰極、あるいは電界放出素子、半導体電子放出素子、ＭＩＭ型電子放出素子、表面伝導型電子放出素子などの冷陰極素子等が使用できる。ここでは、電子放出素子として表面伝導型電子放出素子を用いた例を説明する。また、目的に応じて駆動できるように各電子放出素子に接続された配線の一部も電子源領域２に含まれる。
【００３７】
尚、本発明における電子源領域２は、実質的に４角形状である。そして、本発明における「電子源領域」とは、蛍光体などの画像形成部材に画像を形成（表示）するために電子を放出する複数の電子放出素子のうち、最外周に位置する（支持枠４に近接して配置される）電子放出素子同士を結んだ線で囲まれる領域を指す。
【００３８】
あるいは、また、本発明における「電子源領域」とは、蛍光体などの画像形成部材に画像を形成するために電子を放出する電子放出素子のうち、最も外側に位置する電子放出素子の各電子放出部を結んだ線で囲まれる領域を指す、と言うこともできる。
【００３９】
あるいは、また、本発明における「電子源領域」とは、実質的に四角形状の内周を有する支持枠の４つのコーナー部（隅）のそれぞれに最も近接して配置され、且つ、蛍光体などの画像形成部材１２に画像を形成するために電子を放出する４つの電子放出素子を結んだ線で囲まれた領域と言うこともできる。
【００４０】
また、３−１，３−２，３−３は電子源駆動用の配線であり、電子放出素子に接続される。そして、また、気密容器１００の外部に取り出され、電子源の駆動回路（不図示）に接続される。３−１，３−３はＸ方向配線または行方向配線と呼ぶ場合もある。３−２は、Ｙ方向配線または列方向配線と呼ぶ場合もある。
【００４１】
４は、リアプレート１とフェースプレート１１との間に配置され、リアプレートとフェースプレートとの間の空間を減圧状態に保持するために配置される支持枠である。支持枠４は、フリットガラスなどの接合部材により、リアプレート１及びフェースプレート１１に接合される。ここでは、支持枠をフェースプレート及びリアプレートと別部材のものを用いたが、フェースプレートまたはリアプレートと一体となったものであってもよい。
【００４２】
支持枠４は、後述する「画像表示領域」の形状にもよるが、実質的に四角形状の内周を有する中空状の枠である。
【００４３】
支持枠４の内周は、リアプレートとフェースプレートとの間の減圧状態に保持された空間に面している（減圧状態に保持された空間を囲んでいる）。また、支持枠の外周は、内周と同様に、支持枠の占有面積と強度の観点から実質的に四角形状の外周を有することが好ましい。
【００４４】
また、支持枠４の内周は実質的に四角形状である。但し、支持枠４の内周の４角（コーナー）は必ずしも直角形状である必要はなく、強度などの観点から好ましくは、円弧状である。
【００４５】
更には、フェースプレートとリアプレート間の距離が数百μｍ程度であれば、支持枠を用いない場合がある。このような場合には上記フリットガラスなどの接合部材自体が支持枠となる。
【００４６】
電子源駆動用配線３−１，３−２，３−３は支持枠４とリアプレート１の接合部を通り外部に引き出される。電子源駆動用配線３−１（３-２）と、３−２との間には絶縁層（不図示）が形成されている。ここで説明する形態の気密容器（真空容器１００内には、この他、ゲッタ８がゲッタ支持部材９と共に配置される。尚、ゲッタ８、支持部材９は、本発明においては必ずしも必要としない。
【００４７】
１１は、画像形成部材１２（蛍光体やメタルバック等）を形成するための基板を兼ねるフェースプレート（第２の基板）である。フェースプレート１１は、リアプレート1と同様に各種材料を用いることができる。フェースプレートは実質的に四角形状の外周を有する。フェースプレートは、基本的に絶縁性の基板である。
【００４８】
７は、高電圧を供給する端子（不図示）と画像形成部材１２とを接続するための当接部位である。１２は「画像形成部材」１２である。
【００４９】
フェースプレート１１及びリアプレート１は、平板状であり、実質的に四角形状である。そして、それぞれのプレートが第１の主面と第２の主面を有する。そして、真空に接する側である主面上に、画像形成部材１２及び、電子源領域２が配置される。
【００５０】
本発明において、「画像形成部材」１２とは、電子線の照射によって所望の像が形成あるいは表示される部材である。例えば、「画像形成部材」には、蛍光体や、電子線で硬化するレジストなども含まれる。
【００５１】
特に、ディスプレイなどの画像表示装置の場合には、後述する「蛍光体膜」が上記「画像形成部材」１２となる。そしてまた、ディスプレイなどの画像表示装置の場合には、詳しくは後述する「蛍光体膜」に「電子源領域」から放出された電子を照射するために、高い電圧が印加される非常に薄い導電性膜（メタルバックなど）を「蛍光体膜」上に配置する場合がある（図３２など参照）。図３２は、本発明の画像形成装置における「電子源領域２側からフェースプレート11を見た場合の一例の模式図である。
【００５２】
このような場合において、本発明では、上記「蛍光体膜」に加えて、導電性膜（メタルバックなど）を含めて「画像形成部材」１２と呼ぶ。
【００５３】
また、本発明において、「画像表示領域」（あるいは「画像形成領域」）とは、電子源領域２に配置された電子放出素子から放出された電子によって画像が形成（表示）される領域を指す。
【００５４】
また、本発明における「画像表示領域」とは、簡易には、「電子源領域」に配置された電子放出素子から放出された電子を加速し、該電子を蛍光体などの画像形成部材１２に衝突させるための電位が印加される部材（メタルバックなど）が配置された領域である。蛍光体を画像形成部材１２として用いる場合には、画像形成部材１２（メタルバックなどの画像形成部材を構成する導電性膜）に１ｋＶ以上、好ましくは、明るい画像を得るために５ｋＶ以上、更に好ましくは十分な輝度を得るために１０ｋＶ以上の電位が印加される。
【００５５】
あるいは、また、本発明における「画像表示領域」とは、前記「画像形成部材」が配置された領域と言うこともできる。
【００５６】
更に簡易には、本発明における「画像表示領域」とは、導電性膜からなる所謂「メタルバック」あるいは、「蛍光体膜」ということもできる。
【００５７】
「画像表示領域」の面積は、前記「画像形成部材」の面積よりも小さくなる。
尚、本発明における「蛍光体膜」とは、蛍光体そのものを指す場合と、図６（ａ）あるいは図６（ｂ）、図３２などに示す様に、コントラストなどを向上するための部材（黒色部材）が配置された場合には、蛍光体と、黒色部材とを含めた膜を指す場合とがある。
【００５８】
本発明における、上記「画像表示領域」（「画像形成領域」）と「電子源領域」は、必ずしも、その面積が同じではないし、また、必ずしも、完全に対向する（後述する「正射影」となる）ものでもない。例えば、表面伝導型電子放出素子や、横型の電界放出素子などを用いた場合には、リアプレート１上に形成された電子源領域２に対して、フェースプレート１１上に形成される「画像表示領域」は真上に形成されず、若干ずれて配置される。これは、上記表面伝導型電子放出素子や、横型の電界放出素子から放出された電子は、リアプレート１の表面に沿ったベクトルを持つためである。
【００５９】
そして、また、本発明における「画像領域」とは、前記「電子源領域」と、「画像表示領域」（「画像形成領域」）と、双方の領域で挟まれる領域とで構成される領域を指す。
【００６０】
１０１は、スペーサであり、気密容器１００が大型になった場合に特に必要となる部材である。気密容器内部が減圧状態に保持されるので、大気圧で気密容器の内側に向けて印加される力を、気密容器の内側から支持するための部材である。
【００６１】
スペーサ１０１は、好ましくは平板状であり、ガラスやセラミックスなどの材料から形成される。本発明は、スペーサ１０１が絶縁性であっても導電性であっても好ましく適用できる。しかし、前記画像形成部材に数ｋＶ以上の高電位を印加する場合には、少なくともスペーサが導電性を有することが必要である。このような導電性を有するスペーサとしては、絶縁性の基材に導電性の膜を被覆したスペーサや、スペーサ自体が導電性（表面だけでなく内部も導電性）であるものを用いることもである。但し、スペーサが高い導電性を有すると、画像形成装置としての消費電力が増加するなど問題があるので、スペーサは微小な電流をフェースプレート上の導電性部材（画像形成部材）と、リアプレート上の導電性部材（電子源領域に含まれる配線）との間で流す程度の抵抗を有することが好ましい。
【００６２】
図１０、図１１に示すように、スペーサ１０１の長手方向における長さは、該長手方向における画像形成部材１２の長さよりも長い。そして、上記長手方向におけるスペーサの両端は、画像形成部材１２の外周と、支持枠の内周との間に位置するように配置してある。また、同様に、スペーサ１０１の長手方向における長さは、該長手方向における電子源領域２の長さよりも長い。この結果、本発明におけるスペーサは、前記「画像領域」を横切るものである。
【００６３】
このようにすることにより、電界が集中しやすい、スペーサの端部１１０を、高電界が発生する領域（画像領域）から遠ざけている。
【００６４】
１０２は、スペーサ１０１をリアプレート側に固定するために設けたスペーサ支持部材である。スペーサ１０１は不図示の接合部材でスペーサ支持部材に固定されている。スペーサ支持部材は、ここでは、接合部材によってリアプレートに固定しているが、フェースプレートに固定してもよいし、支持枠４の内周に固定してもよい。
【００６５】
また、スペーサ支持部材１０２は、必ずしも必要とするものではなく、スペーサ１０１を直接、リアプレートやフェースプレートに接合部材を用いて固定しても良い。スペーサ１０１を直接リアプレート及び／又はフェースプレートに接合部材を用いて固定する場合には、その固定箇所は、前記「画像領域」の外側で行なう。
【００６６】
そして、本発明においては、スペーサ支持部材１０２もまた、図１０、図１１に示すように、画像形成部材１２の外周と、支持枠の内周との間に位置するように配置してある。換言すると、スペーサ支持部材１０２もまた、「画像領域」外側に配置してある。このように配置することで、電界が集中しやすい、スペーサ支持部材もまた、高電界が発生する領域から遠ざけている。
【００６７】
５は本発明の特徴部分である導電膜である。導電膜５は低抵抗な膜であることが好ましく、更には実質的に金属膜であることが好ましい。導電膜５は、フェースプレート１１の画像形成部材１２が形成された主面上に、画像形成部材１２と間隔を置いて、画像形成部材１２を囲むように配置される。
【００６８】
つまり、画像形成部材１２の実質的に四角形状である外周と、支持枠４の実質的に四角形状の内周（真空側の表面）との間に位置するフェースプレート上に、画像形成部材１２と間隔を置き、そして画像形成部材１２を囲むように導電膜５が配置されている。
【００６９】
換言すると、画像形成部材１２の実質的に四角形状である外周を形成する４つの辺の各々と、該各々の辺に対向し、支持枠４の実質的に四角形状である内周を形成する四つの辺の各々との間のフェースプレート上に、画像形成部材１２と間隔を置き、そして画像形成部材１２を囲むように導電膜５が配置される。
【００７０】
更に、上記構成の本発明の画像形成装置においては、図１１などに示すように、導電膜５の画像形成部材１２側の端部を通り、リアプレートの主面に垂直な線と支持枠４の内面（真空側の表面）との間に、前記スペーサの端部１１０を配置する。
【００７１】
換言すると、図１１などに示すように、導電膜５の画像形成部材１２側の端部を通り、フェースプレートの主面に垂直な線と支持枠の内面（真空側の表面）との間に、前記スペーサの端部１１０を配置する、ということもできる。
【００７２】
また、換言すると、図１０のように、フェースプレートに垂直な方向から画像形成装置（気密容器）１００を見た際に、リアプレート上に形成される導電膜５の正射影と支持枠４の正射影との間に、スペーサ端部１１０の正射影が配置される。
【００７３】
そして、導電膜５には、画像形成部材１２（画像形成部材を構成する導電性部材）に印加される電位よりも低い電位が印加される。更には、導電膜５に印加される電位は、好ましくは、「電子源領域」に印加される電位と実質的に同等の電位であることが好ましい。
【００７４】
ここで、「「電子源領域」に印加される電位」とは、「電子源領域」を構成する電子放出素子に印加される電位であり、簡易には、電子放出素子を駆動するために配線（３−１，３−２，３−３）に印加される電位である。
取り扱いの容易さからも、より好ましくは０Ｖ（ＧＮＤ電位）を導電膜５に印加することが良い。
【００７５】
このように、導電膜５に印加する電位を画像形成部材に印加する電位よりも低い電位に設定すれば、スペーサ端部における電界の集中をより一層緩和できる。電子源領域に印加される電位と同じ電位を導電膜５に印加した場合には、スペーサの端部を含む領域には電界を生じさせないことができる。また、同時に、図１０などに示すように、導電膜５で画像形成部材を囲むことにより、支持枠周辺に印加される電界を緩和できるので、支持枠４の内周と画像形成部材１２の外周との距離を縮小することができる。
【００７６】
本発明は更に、スペーサ支持部材１０２や、ゲッタ８、ゲッタ支持部材9などの他の構造体を用いる場合も、上記スペーサ端部１１０の場合と同様に、導電膜５の画像形成部材側の端部を通り、リアプレートの主面に垂直な線と支持枠の内周（真空側の表面）との間に配置する。あるいは、また、導電膜５の画像形成部材１２側の端部を通り、フェースプレートの主面に垂直な線と支持枠の内周（真空側の表面）との間に、前記他の構造体を配置する、ということもできる。
【００７７】
換言すると、図１０のように、フェースプレートに垂直な方向から画像形成装置（気密容器）１００を見た際に、リアプレート上に形成される導電膜５の正射影と支持枠４の正射影との間に、スペーサ支持部材１０２、ゲッタ８、ゲッタ支持部材９などの構造体の正射影が配置される。
【００７８】
上記の如く構成することで、スペーサ端部１１０について述べたのと同様の理由により、上記構造体への電界集中を緩和でき、構造体での放電の発生を抑制できる。その結果、スペーサ端部での放電の発生を抑制ができるとともに、画像表示領域の占める割合が高く、軽量な大画面の画像形成装置を安価に実現できる。
【００７９】
また、導電膜５は、図１０などに示す様に、完全に画像形成部材12を囲っていることが最も好ましい。換言すると、閉ループ状（１本の連続した導電膜の両端を接続した構成）とすることが最も好ましい。
【００８０】
換言すると、画像形成部材１２上の任意の点と、フェースプレートの主面（画像形成部材が配置された主面）の外周を構成する任意の点とを結ぶ線上に必ず、導電膜５が存在する構成とすることが最も好ましい。
【００８１】
あるいは、また、画像形成部材１２上の任意の点と、フェースプレートの主面上の、支持枠とフェースプレートとが接合する領域とを結ぶ線上に必ず、導電膜５が存在する構成とすることが最も好ましい。
【００８２】
しかしながら、導電膜５が、前述した効果を奏するように、実質的に、画像形成部材１２の４辺を囲むように配置されたものであれば良い。
【００８３】
また、導電膜５の幅は、図１０に示す様に、実質的に一定であっても良いし、一部で異なっていても良い。
【００８４】
ここでは、支持枠４の内周よりも内側（画像形成部材側）に、支持枠とフェースプレートが接合する領域とは間隙を置いて、導電膜５を配置した例を示した。しかしながら、画像形成部材１２と支持枠４との距離をより小さくするために、詳しくは後述するが、図２６（ａ）、図２６（ｂ）、図２６（ｃ）に示す様に、支持枠とフェースプレートとの接合領域に導電膜５を配置する形態も本発明の範疇である。このような場合は、更に、支持枠とフェースプレートとの接合部材として導電性を有する接合部材を用いれば、接合部材と導電膜５とを同一の部材で形成できるので特に好ましい。
【００８５】
また、ここでは、図１０に示す様に、導電膜５の右上隅には導電膜５に所望の電位を供給する端子を当接するのに適するように幅を広くした端子当接部位６を形成している。
【００８６】
また、本発明においては、図９などに示す様に、前記導電膜（第１の導電性膜）５と画像形成部材１２との間を第２の導電性膜で電気的に接続することが好ましい。
第２の導電性膜１４としては、導電膜５よりも高抵抗な膜であることが好ましい。
【００８７】
高抵抗な第２の導電性膜１４を設けることで、画像形成部材１２と低抵抗な導電膜５との間で微小電流が流れ、第２の導電性膜１４の抵抗値により電圧降下を起こすことができる。その結果、画像形成部材１２と導電膜５の間の電位が規定され、対向するリアプレートの電位やフェースプレート裏面の電位などの影響を小さくすることができる。従って、導電膜５と画像形成部材１２との沿面耐圧を向上させることができる。
【００８８】
尚、本発明において、「沿面耐圧」あるいは「耐圧」あるいは「放電耐圧」とは、２つの導電性部材間の、絶縁物の表面に沿った放電現象が生じ始める電圧であり、ここでは、導電膜５と画像形成部材１２との間の放電現象が生じ始める電圧をさす。
【００８９】
第２の導電性膜１４のシート抵抗値は大きすぎると上記効果が少ないので、ある程度の導電性が必要であるが、逆に抵抗値が小さすぎると画像形成部材１２と導電膜５との間に流れる電流が大きくなり、消費電力を増加させてしまう。そこで、上記効果を損なわない範囲で抵抗を大きくする必要がある。画像形成装置の形状にもよるが、第２の導電性膜のシート抵抗値は、１０7Ω／□以上１０14Ω／□以下の範囲が好ましい。
【００９０】
また、第２の導電性膜１４は、画像形成部材１２及び導電膜（第１の導電性膜）５の一部を覆うように配置することが、電気的接続を確実にする観点で好ましい。
【００９１】
また、図２２（ｂ）などに示す様に、画像形成部材１２と導電膜（第１の導電性膜）５との間隙を第２の導電性膜１４によって完全に被覆し、絶縁体であるフェースプレートの表面が露出しないようにすることが好ましい。尚、図２２（ａ），図２２（ｂ）は、本発明の画像形成装置（気密容器）の「電子源領域」側からフェースプレート１１を見た際の模式図である。そして、図２２（ａ）は第２の導電性膜１４を用いなかった場合の模式図であり、図２２（ｂ）は、第２の導電性膜１４で図２２（ａ）の導電膜（第1の導電性膜）５と画像形成部材１２との間隙を埋めた状態を示した模式図である。このように、画像形成部材１２と導電膜（第１の導電性膜）５との間隙に存在するフェースプレート４の表面を第２の導電性膜１４に実質的に全て被覆することにより、気密容器内のフェ−スプレート１１の表面を全て電位規定することができる。このことは、画像表示領域（画像形成部材）と導電膜５（第１の導電性膜との距離をより一層小さくする上で特に好ましい。
【００９２】
次に、図２（ａ）を用いて、本発明の特徴である導電膜５を形成しない場合において、ゲッタ８を例に挙げて「画像領域」外に配置された前述の構造体に電界が集中する理由を説明する。
【００９３】
先ず、導電膜５が存在しない場合、ゲッタ８の存在を無視すると、その先端に相当するａ部の平均電界は、以下のように概算される。
電子源領域の電位を０Ｖ、画像形成部材１２の電位をＶａ、それぞれの距離を図２（ａ）のようにＬ１〜Ｌ５とする。またフェースプレート、リアプレート、支持枠部材は同厚で同材料（青板ガラス）とする。
【００９４】
この場合、各点の電位は沿面距離の比で決まり、図中ｂ点の電位をＶｂ、図中ｃ点の電位をＶｃとすると、
Ｖｂ＝Ｖａ×（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）Ｖｃ＝Ｖａ×（Ｌ５）／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）
従って、ａ点の平均電界Ｅａは、
Ｅａ＝（Ｖｂ−Ｖｃ）／Ｌ３
＝Ｖａ／Ｌ３×（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）となる。
【００９５】
Ｖａ／Ｌ３は、「画像領域」内の平均電界であるから、ａ点においても、「画像領域」内の電界の（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）／（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）倍の電界が印加されるという結果になる。
【００９６】
ここで、Ｌ１〜Ｌ５が全て等しいと仮定すると、ａ点の電界は、「画像領域」内の約６割の電界が印加されることになる。
【００９７】
以上の考察は、フェースプレート１１、リアプレート１、支持枠４を同質の青板ガラスということで計算したが、他の材料や、電気的に性質の異なる材料（導電率、誘電率）を組み合わせても、ａ点には何らかの電界が印加されることに変わりはない。
【００９８】
例えば、フェースプレート１１、リアプレート１を青板ガラス、支持枠４を無アルカリガラスで構成した場合、その電気伝導率の違いにより、前述のａ点の電界は、ほぼ「画像領域」内の電界に等しくなると考えられる。
【００９９】
Ｅａは飽くまでゲッタ８の存在を無視した場合の空間部の平均の電界であり、この場所にゲッタ８を持ってきた場合のａ点の電界は、以下の２つの理由で更に強くなる。
１つは、ゲッタ部材の電気的特性によるマクロ的な電界増大（ａ点の電位が変わる）であり、もう１つはゲッタ８の形状的な電界増大効果（field enhancement effect）によるミクロ的な電界増大である。
【０１００】
前者については、例えば、ゲッタ８及び支持体９が金属で、パネル厚方向においてフェースプレートとリアプレートの中間に位置するとすると、約２倍程度電界は増大する。
後者については、現実的な形状の仮定が難しいため具体的な見積りは避けるが、いわゆる微小突起(micro-protrusion)の存在を考慮すると、一般的に１００倍程度の値をとることは珍しくない。
この形状効果による電界増大係数(field enhancement factor)は、表面処理によって軽減することは可能であるが、コスト的に不利になる。
【０１０１】
以上の説明より、ゲッタ８での放電は、ａ点での電界集中により引き起こされたと考えられる。
【０１０２】
これに対して、本発明の特徴である導電膜５を配置し、その電位を「電子源領域」の電位と同じ０Ｖとすると、図２（ａ）において、Ｌｇの部分のみに電界が印加され、Ｌ２〜Ｌ５の部分は０Ｖとなり、上述のａ点の電界も０となる。つまりこの構成の場合、「画像領域」外の耐圧は、図２（ａ）のＬｇの部分の沿面耐圧のみを考えればよい。
【０１０３】
この点が本発明の最大の特徴であり、導電膜５の外側の領域（図２（ａ）で導電膜５よりも左側）には、放電耐圧を気にすることなく、自由に構造物を配置することが可能となる。
【０１０４】
このように、前述した本発明の構成によれば、ゲッタ８などの構造体が配置された辺に限らず、他の３辺の「画像領域」外の実質的な耐圧も向上させることができる。
即ち、画像形成部材１２と支持枠４との距離を短くでき、小型軽量化に効果があるとともに、支持枠４近辺の構成をラフにできる。具体的には、支持枠４とリアプレート1との接着剤のはみ出しなど、従来放電の源である可能性があった物に対しても、気を使う必要が無くなる。
【０１０５】
図２（ｂ）においては、グランドに接続された端子１５が導電膜５の当接部位６に接続されている。端子１５は、Ａｇ，Ｃｕ等の金属よりなるロッドである。
また、グランド接続配線をフェースプレート側に取り出すような構成であってもよい。
【０１０６】
図２（ｃ）において、高電圧を導入するための端子１８が画像表示領域１２の当接部位７に接続されている。端子１８は画像形成部材１２（メタルバック）に高電圧（アノード電圧Ｖａ）を供給する。この端子１８は、Ａｇ，Ｃｕ等の金属よりなるロッドである。
また、高電圧配線をリアプレート側に取り出すような構成であってもよい。
【０１０７】
以下、表面伝導型電子放出素子について簡単に説明する。
【０１０８】
図３は、表面伝導型電子放出素子の構成の一例を示す模式図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は断面図である。
図３において、４１は電子放出素子を形成するための基体、４２，４３は一対の素子電極、４４は上記素子電極に接続された導電性膜、４７は電子放出部４５である。第２の間隙４８は、後述するフォーミング処理などにより、導電性膜４４に形成された間隙であり、４５は後述する活性化処理などで形成したカーボン膜であり、４６は一対のカーボン膜４５の間の第１の間隙である。
【０１０９】
前記フォーミング工程は、上記一対の素子電極４２，４３間に電圧を印加することにより行う。印加する電圧は、パルス電圧が好ましく、図４（ａ）に示した同じ波高値のパルス電圧を印加する方法、図４（ｂ）に示した、波高値を漸増させながらパルス電圧を印加する方法のいずれの方法を用いてもよい。なお、パルス波形は図示した三角波に限定されるものではなく矩形波等の他の形状であってもよい。
【０１１０】
フォーミング処理により第２の間隙４８を形成した後、「活性化工程」と呼ぶ処理を行う。これは、有機物質の存在する雰囲気中で、上記素子にパルス電圧を繰り返し印加することにより、炭素又は炭素化合物を主成分とするカーボン膜４５を、上記第２の間隙内及び／又はその周辺の導電成膜４４上に堆積させるもので、この処理により素子電極間を流れる電流（素子電流Ｉｆ）、電子放出に伴う電流（放出電流Ｉｅ）ともに、増大する。
【０１１１】
このようなフォーミング工程及び活性化工程を経て得られた電子放出素子は、つづいて安定化工程を行うことが好ましい。この安定化工程は、真空容器内の特に電子放出部近傍の有機物質を排気する工程である。真空容器を排気する真空排気装置は、装置から発生するオイルが素子の特性に影響を与えないように、オイルを使用しないものを用いるのが好ましい。具体的には、ソープションポンプとイオンポンプからなる真空排気装置等を挙げることができる。
【０１１２】
真空容器内の有機物質の分圧は、上記の炭素又は炭素化合物がほぼ新たに堆積しない分圧で１．３×１０-6Ｐａ以下が好ましく、更には１．３×１０-8Ｐａ以下が特に好ましい。更に真空容器内を排気するときには、真空容器全体を加熱して、真空容器内壁や、電子放出素子に吸着した有機物質分子を排気しやすくするのが好ましい。このときの加熱条件は、８０〜２５０℃、好ましくは１５０℃以上で、できるだけ長時間処理するのが望ましいが、特にこの条件に限るものではなく、真空容器の大きさや形状、電子放出素子の構成などの諸条件により適宜選ばれる条件により行う。真空容器内の圧力は極力低くすることが必要で、１×１０-5Ｐａ以下が好ましく、更に１．３×１０-6Ｐａ以下が特に好ましい。
【０１１３】
安定化工程を行った後の、駆動時の雰囲気は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ましいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な特性を維持することができる。
【０１１４】
このような真空雰囲気を採用することにより、新たな炭素又は炭素化合物の堆積を抑制でき、また真空容器や基板などに吸着したＨ2Ｏ，Ｏ2なども除去でき、結果として素子電流Ｉｆ，放出電流Ｉｅが、安定する。
【０１１５】
このようにして得られた表面伝導型電子放出素子の、素子に印加する電圧Ｖｆと素子電流Ｉｆ及び放出電流Ｉｅの関係は、図５に模式的に示すようなものとなる。図５においては、放出電流Ｉｅが素子電流Ｉｆに比べて著しく小さいので、任意単位で示している。なお、縦・横軸ともリニアスケールである。
【０１１６】
図５に示すように、本表面伝導型電子放出素子はある電圧（しきい値電圧と呼ぶ、図中のＶｔｈ）以上の素子電圧Ｖｆを印加すると急激に放出電流Ｉｅが増加し、一方しきい値電圧Ｖｔｈ以下では放出電流Ｉｅがほとんど検出されない。つまり、放出電流Ｉｅに対する明確なしきい値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。これを利用すれば、２次元的に配置した電子放出素子にマトリクス配線を施し、単純マトリクス駆動により所望の素子から選択的に電子を放出させ、これを画像形成部材に照射して画像を形成させることが可能である。
【０１１７】
次に、画像形成部材１２として蛍光体を用いた場合における、蛍光体膜の構成の例を説明する。
【０１１８】
図６は、蛍光体膜を示す模式図である。蛍光体膜５１は、モノクロームの場合は蛍光体のみから構成することもできる。カラー表示に用いる蛍光体膜の場合は、ブラックストライプ（図６（ａ））あるいはブラックマトリクス（図６（ｂ））などと呼ばれる黒色部材５２と、ＲＧＢ３原色の蛍光体５３とから構成される。ブラックストライプ、ブラックマトリクスは、カラー表示の場合だけでなく、白黒表示の場合にも設ける場合があり、基本的に、コントラストを向上することを目的とする。カラー表示の場合は、上記コントラストの向上に加え、必要となる三原色蛍光体の各蛍光体５３間の塗り分け部を黒くすることで混色等を目立たなくすることも目的とする。黒色部材５２の材料としては、導電性を有するものを用いるのが好ましい。例えば、黒鉛を主成分とする材料の他、導電性があり、光の透過及び反射が少ない材料を用いることができる。
【０１１９】
フェースプレート１１に蛍光体を塗布する方法は、モノクローム、カラーによらず、沈澱法、印刷法等が採用できる。
【０１２０】
蛍光体からの発光輝度を稼ぐ場合（所謂、高加速電圧タイプの場合）には、蛍光体膜５１の内面側（電子源側）には、導電性膜であるメタルバックが設けられる。上記メタルバックとしては、金属膜が好ましい。
【０１２１】
メタルバックを設ける目的は、蛍光体５３の発光のうち内面側への光をフェースプレート１１側へ鏡面反射させることにより輝度を向上させること、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用させること、外囲器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５３を保護すること等である。そのため、メタルバックとしては、アルミニウムを主成分とする膜であることが特に好ましい。
【０１２２】
メタルバックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理（通常、「フィルミング」と呼ばれる。）を行い、その後、導電性膜を真空蒸着等を用いて堆積させることで作製できる。
【０１２３】
フェースプレート１１には、更に、蛍光体膜５１とフェースプレートとの間に透明電極を設けてもよい。この透明電極も、前記「画像形成部材」に含まれる場合がある。
【０１２４】
上述のような構成を有する本発明の画像形成装置（気密容器）100の内部は真空に維持され、配線（３−１，３−２）に走査信号と画像信号とを印加することで所望の電子放出素子から電子を放出させ、画像形成部材に高電圧を印加することにより、放出させた電子を画像形成部材に衝突させることで高輝度で安定な画像を長期に渡り形成することのできる画像形成装置やディスプレイを提供することができる。
【０１２５】
以下により詳細な例をもとに本発明の画像形成装置を説明する。
【０１２６】
（第１の実施形態）
以下、図１、図２、図７を参照しつつ本実施形態の画像形成装置（気密容器）の製造方法について説明する。
【０１２７】
本例においては、表面伝導型電子放出素子を、基板を兼ねるリアプレート上に複数形成し、マトリクス状に配線して電子源を形成し、これを用いて画像形成装置を作製した。以下に図７（ａ）〜７（ｆ）を参照して、電子源の作製手順を説明する。
【０１２８】
（工程−ａ）：洗浄した青板ガラスの表面に、０．５μｍのＳｉＯ2 層をスパッタリングにより形成し、リアプレート１とした。続いて、画像形成部材１２と支持枠４との間のフェースプレート上に配置する導電膜６に、グランド電位に接続するための端子１５の導入のための直径４ｍｍの円形の貫通孔（不図示）を超音波加工機により形成する。
【０１２９】
次に、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ー法を用いて表面伝導型電子放出素子の素子電極２１と２２を形成する。材質は５ｎｍのＴｉ、１００ｎｍのＮｉを積層したものである。素子電極間隔は２μｍとした（図７（ａ））。
【０１３０】
（工程−ｂ）：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２３を形成した。該配線は電子源領域の外部まで延長され、図１における電子源駆動用配線３−２となる。この配線２３の幅は１００μｍ、厚さは約１０μｍである（図７（ｂ））。
【０１３１】
（工程−ｃ）：ＰｂＯを主成分とし、ガラスバインダーを混合したペーストを用い、同じく印刷法により絶縁層２４を形成する。これは上記Ｙ方向配線２３と後述のＸ方向配線を絶縁するもので、厚さ約２０μｍとなるように形成した。なお、素子電極２２の部分には切り欠きを設けて、Ｘ方向配線２５と素子電極の接続をとるようにしてある（図７（ｃ））。
【０１３２】
（工程−ｄ）：Ｘ方向配線２５を上記絶縁層２４上に形成する（図７（ｄ））。方法はＹ方向配線２３の場合と同じで、Ｘ方向配線２５の幅は３００μｍ、厚さは約１０μｍである。続いて、ＰｂＯ微粒子よりなる導電性膜２６を形成する。
【０１３３】
導電性膜２６の形成方法は、配線２３，２５を形成した基板１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ー法により、導電性膜２６の形状に対応する開口部をＣｒ膜に形成する。
【０１３４】
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２６とする（図３（ｅ））。
【０１３５】
（工程−ｅ）：リアプレート１上に更に、ＰｂＯを主成分とし、ガラスバインダーを混合したペーストを塗布する。尚、その塗布領域は、上記素子電極２１，２２，Ｘ方向２５及びＹ方向配線２３、導電性膜２６が形成された領域（図１の電子源領域２）以外であって、図１の支持枠４が当接する領域である。
【０１３６】
（工程−ｇ）：図１、図２に示すように、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ための支持枠４と、上記リアプレートとをフリットガラスを用いて接続する。ゲッタ８の固定もフリットガラスを用いて同時に行う。
【０１３７】
（工程−ｈ）：フェースプレート１１を作製する。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る。超音波加工により、排気管接続用の貫通孔と、メタルバックに高電圧を印加するための端子１８の導入のための貫通孔を形成する。続いて、印刷により端子１８の当接部８と、これを後述のメタルバックを接続する配線とをＡｕにて形成する。更に、図６（ａ）に示す蛍光体膜５１を構成するブラックストライプ５２、続いて、ストライプ状の蛍光体５３を形成し蛍光体膜５１とした。その後、蛍光体膜５１にフィルミング処理を行った後、この上に厚さ約２０ｎｍのＡｌ膜を真空蒸着法により堆積し、焼成することによって、メタルバックを形成した。このように形成した画像形成部材１２を図３２に模式的に示す。図３２に示したように、本実施形態の画像形成部材１２の最外周は、導電性の黒色部材５２（蛍光体膜５１）の最外周によって規定される。そして、Ａｌからなるメタルバックの面積は黒色部材５２（蛍光体膜５１）の面積よりも狭く、黒色部材（蛍光体膜）の内側に配置される。
【０１３８】
更に、前記メタルバックを取り囲み、そしてメタルバックとは接触しないように、Ａｕペーストを印刷し、焼成してＡｕからなる導電膜５を形成する。導電膜５の幅は２ｍｍ、厚さは約１００μｍ、メタルバックとの距離は２０ｍｍである。
【０１３９】
（工程−ｉ）：リアプレート１と接合部材で接合した支持枠４を、上記のフェースプレート１１とフリットガラスを用いて接合する。導電膜５にグランド電位を印加するための端子１５、メタルバックに高電圧を印加するための端子１８及び排気管（不図示）の接合も同時に行う。端子１５，１８、はＡｇからなる棒状部材である。この工程により、容器１００が形成される。
【０１４０】
なお、電子源の各電子放出素子と、フェースプレート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う。
【０１４１】
（工程−ｊ）：容器１００を、不図示の排気管を介して真空排気装置に接続し、容器１００内を排気する。容器内の圧力が１０-4Ｐａ以下となったところで、フォーミング処理を行う。
【０１４２】
フォーミング工程は、Ｘ方向の各Ｘ方向配線（行方向配線：３−１，３−３）毎に順次図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。尚、この時、Ｙ方向配線（列方向配線：３−２）は全て０Ｖに設定した。Ｘ方向配線に印加するパルス間隔Ｔ１は１０ｓｅｃ．、パルス幅Ｔ２は１ｍｓｅｃ．とした。なお、図示されていないが、フォーミング用のパルスの間に波高値０.１Ｖ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１ＭΩを越えたところで、その行のフォーミング処理を終了し、次の行の処理に移る。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する。
【０１４３】
（工程−ｋ）：次に活性化工程処理を行う。この処理に先立ち、上記容器１００を２００℃に保持しながらイオンポンプにより排気し、圧力を１０-5Ｐａ以下まで下げる。続いてアセトンを容器１００内に導入する。圧力は、１．３×１０-2Ｐａとなるように導入量を調整した。つづいて、Ｘ方向配線にパルス電圧を印加する。パルス波形は、波高値１６Ｖの矩形波パルスとし、パルス幅は１００μｓｅｃ．とし、１パルス毎に１２５μｓｅｃ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す。この結果各行には１０ｍｓｅｃ．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、各素子に、電子放出部２７が形成される（図7（ｆ））。
【０１４４】
（工程−ｌ）：安定化工程として、容器内を再度排気する。排気は、容器１００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。
【０１４５】
（工程−ｍ）：容器を室温に戻した後、（工程−ｋ）で行ったのと同様の方法で、Ｘ方向配線にパルス電圧を印加する。更に端子１８を通じて、メタルバックに５ｋＶの電圧を印加すると蛍光体が発光する。なお、このとき端子１５をグランドに接続し、導電膜５の電位を０Ｖとした。目視により、発光しない部分あるいは非常に暗い部分がないことを確認し、Ｘ方向配線及びメタルバックへの電圧の印加を止め、排気管を加熱溶着して封止する。続いて、高周波加熱によりゲッタ処理を行い、気密容器（画像形成装置）を完成する。
【０１４６】
以上のようにして製造された画像形成装置のメタルバックに５ｋＶを印加し、同時に導電膜５に０Ｖを印加し、そして選択する電子放出素子にの一方に接続するＸ方向配線に順次１４Ｖを印加し、残る一方に接続するＹ方向配線に０Ｖを印加して線順次走査して画像を表示させたところ、輝度の高く、かつ放電の無い良好な画像を表示することができた。また、本実施形態の画像形成装置においては、画像形成部材１２を導電膜５で完全に取り囲んでいるので、画像形成部材１２と支持枠４との距離を短くでき、画像形成装置として、「画像表示領域」の占める割合を非常に高くすることができたと同時に、軽量化することができた。
【０１４７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図８を参照して説明する。
図８は、第１の実施形態の図１に相当し、本実施形態の画像形成装置の構成の一例を模式的に示す平面図で、フェースプレート上方から見た場合の構成を示す。
以下、第１の実施形態と異なる部分のみ説明する。
【０１４８】
５は本発明の特徴部分である導電膜であり、フェースプレートの内面に実質的に４角形状を有する画像形成部材１２の周りのうち、ゲッタ８がある１辺のみに形成されている。
【０１４９】
このように、構造物（ゲッタ８及びゲッタ支持部材９）を導電膜の画像形成部材側端部と支持枠４との間に配置した。
【０１５０】
以上のようにして製造された画像形成装置は、輝度の高く、かつ放電の抑制された良好な画像を表示することができた。
【０１５１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図１、図６、図９、図２２（ａ）、図２２（ｂ）を用いて説明する。ここでは第１の実施形態と異なる部分のみ説明する。本実施形態の画像形成装置を、フェースプレート上方から見た場合の構成は、第１の実施形態と同様に図１で示される。
また、画像形成部材１２の構成も第１の実施形態と同様に、図６に示される。
【０１５２】
図９は、本実施形態における、図１のＡ−Ａ'の線に沿った断面の構成を示す模式図である。図２２（ａ），図２２（ｂ）は、本実施形態のフェースプレートの作製工程を説明するための模式図である。
【０１５３】
第１の実施形態と異なるのは、導電膜（第１の導電性膜）５と画像形成部材１２の最外周を形成する導電性の黒色部材５２との間に露出するフェースプレート４の表面に、帯電を抑制する目的で、第２の導電性膜１４を配置した点である。
【０１５４】
第２の導電性膜１４の材質は、所定のシート抵抗値が得られ、十分な安定性を有するものであれば特に限定されない。例えばグラファイト粒子を適当な密度で分散させた膜が適用できる。この膜は十分薄いので画像形成部材１２のメタルバック上に形成されても、蛍光体に到達して発光に寄与する電子の数を減らすほどの悪影響は実質的にない。
【０１５５】
本実施形態のフェースプレートは、まず、第１の実施形態で説明した工程（ｈ）と同様の工程によって、図２２（ａ）に示す様に、画像形成部材１２を形成し、更に、導電膜（第１の導電性膜）５を画像形成部材１２を囲むように閉ループ状（１本の連続した導電膜の両端を接続した構成）に形成した。導電膜５は、支持枠４と画像形成部材１２との間に、双方から間隔を置いて形成した。
【０１５６】
続いて、第２の導電性膜１４を形成した（図２２（ｂ））。ここで、第２の導電性膜１４は、前記画像形成部材１２と導電膜（第１の導電性膜）５との間を埋めるように配置した。導電性膜１４は、本実施形態においては、カーボン粒子分散液をスプレーコート、乾燥して第２の導電性膜１４を形成した。本実施形態においては、第２の導電性膜１４のシート抵抗値が１０11Ω／□程度となるように形成した。
【０１５７】
上記工程により、画像形成部材１２（導電性の黒色部材５２）と導電膜（第１の導電性膜）５とが第２の導電性膜１４を介して接続される。第２の導電性膜１４は、画像形成部材１２及び導電膜（第１の導電性膜）５の一部を覆うように配置することが、電気的接続を確実にする観点で好ましい。また、本実施形態では、画像形成部材１２と導電膜（第１の導電性膜）５との間隙を第２の導電性膜１４によって完全に被覆し、絶縁体であるフェースプレートの表面が露出しないようにした。このように、画像形成部材１２と導電膜（第１の導電性膜）５との間隙に存在するフェースプレート４の表面を第２の導電性膜１４に実質的に全て被覆することが、画像表示領域（画像形成部材）と導電膜５（第１の導電性膜との距離をより一層小さくする上で特に好ましい。
【０１５８】
本実施形態の画像形成装置のメタルバックに１０ｋＶを印加し、導電膜（第１の導電性膜）５に０Ｖを印加して駆動したところ、非常に高輝度で安定な画像を長期に渡って表示できた。また、上記導電膜（第１の導電性膜）５と画像形成部材１２との距離を１０ｍｍまで縮めても、放電の無い、良好な画像を表示することができた。
【０１５９】
本実施形態の第２の導電性膜１４によって、実質的に沿面耐圧を向上させることができたのは、以下のように説明される。
【０１６０】
電子源を用いた画像形成装置においては、電子線の一部が、画像表示領域内より散乱されて、または直接画像領域外の真空容器内壁に衝突し、２次電子を放出させてチャージアップが進み放電にいたる場合がある。
【０１６１】
導電性膜１４は、導電膜（第1の導電性膜）５と画像形成部材１２との間隙に露出するフェースプレート４の表面のチャージを逃がす効果があり、そのため上記導電膜５と画像形成部材１２との間の沿面耐圧を向上させることができたと考えられる。
【０１６２】
また、第１の実施形態のフェースプレート構造（図２２（ａ））では、導電膜５と画像形成部材１２との間に露出するフェースプレート表面の電位は、画像形成部材１２の電位や、導電膜５の電位や、フェースプレートと対向するリアプレートの表面電位や、フェースプレート裏面（画像形成部材１２が配置されていない側の面）の電位の影響を受ける場合がある。その場合、画像形成部材１２と導電膜５との間に露出するフェースプレート表面における電位分布は、等分割されずに電界集中する個所が生じる場合がある。
【０１６３】
そこで、本実施形態のように、高抵抗な第２の導電性膜１４を設けることで、画像形成部材１２と導電膜５との間で微小電流が流れ、第２の導電性膜１４の抵抗値により電圧降下を起こすことができる。その結果、画像形成部材１２と導電膜５の間の電位が規定され、対向するリアプレートの電位やフェースプレート裏面の電位などの影響を小さくすることができる。従って、導電膜５と画像形成部材１２との沿面耐圧を向上させることができる。
【０１６４】
第２の導電性膜１４のシート抵抗値は大きすぎると上記効果が少ないので、ある程度の導電性が必要であるが、逆に抵抗値が小さすぎると画像形成部材１２と導電性膜５の間に流れる電流が大きくなり、消費電力を増加させてしまう。そこで、上記効果を損なわない範囲で抵抗を大きくする必要がある。画像形成装置の形状にもよるが、シート抵抗値が１０7以上１０14Ω／□以下の範囲が好ましい。
【０１６５】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、第１の実施形態と異なる部分のみ説明する。本実施形態の画像形成装置の構成は、基本的に第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と異なるのは、導電膜５への電位の与え方で、第１の実施形態では電子源に印加する電位のうち最も低い電位と同じ０Ｖだったのに対し、本実施形態では、電子源領域の電位（０Ｖ）と画像形成部材１２の電子加速電圧Ｖａ（メタルバックに印加する電位Ｖａ[Ｖ]）の間の任意の電位を与える。
【０１６６】
即ち、電子加速電圧Ｖａ（画像形成部材に印加する電位と電子源領域に印加する電位との差）を、画像形成部材１２と導電膜５との間の電圧と、導電膜５と電子源領域２との間の電圧とに、任意の割合で分配する。このとき、導電膜５と電子源領域２との間の電圧に比べ、画像形成部材１２と導電膜５との間の電圧が大きくなるようにすることで、全体としての耐圧向上を図るという構成である。これは、前述のように、フェースプレート上に導電膜５を形成し、画像形成部材に印加される電位よりも低い電位（具体的には電子源領域に印加される電位）に設定することで、画像領域外に配置される構造物に印加される電位を実効的に弱めることができるためである。
【０１６７】
本実施形態の構成の場合、導電膜５の電位を０Ｖにした場合と比べ、画像形成部材１２と導電膜５との間の電位差が小さくなるため、電界強度も小さくなり、図２（ａ）中のＬｇをその分だけ小さくすることが可能とる。
【０１６８】
具体的には、本実施形態において、導電膜５の電位を１／２Ｖａとしたところ、Ｌｇは、１０ｍｍまで小さくすることができ、第１の実施形態と同様、放電の抑制された良好な画像表示を実現できた。
【０１６９】
導電膜５への電位は、不図示の外付けの抵抗分割回路を通して、画像形成部材への電源より供給される。または、容量分割回路を通して供給されたり、別電源より供給されてもよい。
【０１７０】
また第３の実施形態と同様、画像形成部材１２と導電膜５との間に、帯電を抑制する第２の導電性膜１４を設けると、更にＬｇを小さくすることができ、小型軽量化に効果がある。
【０１７１】
また、導電膜５と電子源領域間のフェースプレート（図２（ａ）中のＬ２）、支持枠（図２（ａ）中のＬ３）、リアプレート（図２（ａ）中のＬ４とＬ５）上に、前記第２の導電性膜１４と同様にして、高抵抗な第３の導電性膜を設けると、Ｌ２〜Ｌ５間の距離を小さくすることができ、更に小型軽量化に効果がある。この場合、ゲッタなどＬ２〜Ｌ５間に配置された構造物にも、前記第２の導電性膜と同様に高抵抗な第４の導電性膜を被覆するとより効果的である。
【０１７２】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態について、第１の実施形態と異なる部分のみ説明する。
図１０は、本実施形態の画像形成装置（気密容器）１００の構成を模式的に示す平面図で、フェースプレート上方から見た場合の構成を示し、便宜上フェースプレートの上半面を取り除いた図となっている。  図１１は、図１０のＤ−Ｄ'の線に沿った断面の構成を示す模式図である。
【０１７３】
第１の実施形態の図１と異なる点は、スペーサ１０１とスペーサ支持体１０２である。その他の部材は、図１と同様である。
スペーサ１０１は、画像形成装置の大型化、あるいはフェースプレート１１及びリアプレート１の薄型化に伴い必要となる場合がある。
【０１７４】
また、スペーサ１０１は、上述したとおり、高電界が印加される「画像領域」内に配置されるため、スペーサ表面を伝わって起こる放電を抑制用にさまざまな手法が用いられる。
【０１７５】
本実施形態におけるスペーサ１０１は薄いガラス板を材料としており、予め表面に帯電を抑制する導電性膜を成膜し、アルミナ製のスペーサ支持体１０２と無機接着剤で接着された後、第１の実施形態の（工程−ｉ）の工程で、フリットガラスを用い、リアプレート、フェースプレートなどと共に接合される。
【０１７６】
この構成において製造された画像形成装置は、スペーサ支持体１０２の形状に関わらず、輝度の高く、かつ放電の無い良好な画像を表示することができた。
【０１７７】
この理由としては、第１の実施形態のゲッタ部分の耐圧向上と全く同様に説明できる。即ち、スペーサ支持体１０２に印加される電界が極力抑えられたためである。
【０１７８】
また、第１の実施形態に対する第２〜第４の実施形態のような構成も、本実施形態に対しても全く同様に適応できるのは言うまでもない。
具体的には、（１）「画像領域」外に構造物が無い辺に対しては導電膜５を形成しなかったり、（２）導電膜５と画像形成部材１２の間に高抵抗な第２の導電性膜１４を成膜したり、（３）導電膜５の電位を画像形成部材１２に印加する電位と「電子源領域」に印加する電位の間の任意の値に規定する構成である。
【０１７９】
（２）の場合には、画像形成部材１２と導電膜５との間のフェースプレート上に、チャージアップを抑制するための高抵抗な第２の導電性膜を設けると、小型軽量化に効果がある。また、導電膜５と電子源領域との間に高抵抗な第３の導電性膜を設けると、同様に小型軽量化に効果がある。更には、スペーサ支持体１０２などの「画像領域」と支持枠との間に配置された構造体にも高抵抗な第４の導電性膜を設けるとより効果的である。
【０１８０】
（第６の実施形態）
本実施形態で作製した画像形成装置について、図２１、図２３、図２４を用いて説明する。
図２３は、本実施形態の画像形成装置（気密容器）１００の構成を模式的に示す平面図で、フェースプレート上方から見た場合の構成を示す。この図２３は、便宜上フェースプレートの上半面を取り除いた図となっている。図２１は本実施形態で作製した画像形成装置（気密容器１００の斜視図）であり、説明の都合上、構成部材の一部を除去して示している。
【０１８１】
各図において、同一の符号を用いた部材は、同一の部材を指す。１１はガラスからなるフェースプレート、１２は蛍光膜２０とメタルバック１９とからなる画像形成部材、４は支持枠、１はリアプレート、２は電子源領域、１０１はスペーサ、３−１、３−２、３−３は取り出し配線である。８はゲッタ９を保持する保持部材であり、７はメタルバック１９に電位を供給するための端子を接続させるための接続部である。
【０１８２】
５は本発明の特徴部分である導電膜である。導電膜５は低抵抗な膜であり、画像形成部材１２の外周を完全に包囲し、閉ループ（１本の連続した導電膜の両端を接続した構成）とした。６は導電膜５に所望の電位を供給するための端子を接続させるための接続部である。
【０１８３】
また、図２４に示すように、スペーサの長手方向の長さは、画像形成部材の前記スペーサの長手方向における長さよりも長い。また、スペーサ１０１の端部１１０は、導電膜５と支持枠４との間に配置される。つまり、スペーサの端部１１０が、導電膜５の画像形成部材１２側の端部を通り、フェースプレートの主面（画像形成部材が配置された主面）に実質的に垂直な線（図中の１点鎖線）と支持枠４の内周との間に配置した。
【０１８４】
電子源領域２には、電子放出素子が複数配置されており、電子放出素子の各々は、行方向配線（３−１，３−３）と、列方向配線（３−２）とに接続されており、一方の配線に１４Ｖ、残る一方の配線に０Ｖを印加することで所望の電子放出素子から選択的に電子を放出することができる。本実施形態においては、電子放出素子として表面伝導型電子放出素子を用いた。
【０１８５】
本実施形態におけるスペーサ１０１は、板状のガラスからなるスペーサ基体の表面に高抵抗な導電性膜を成膜したものを用いた。本実施形態のスペーサ１０１は、画像領域外において、リアプレート１に接合剤によって固定されている。
【０１８６】
図２４は、図２３のＤ−Ｄ'の線に沿った断面の構成を示す模式図である。
本実施形態の画像形成装置（気密容器）１００のメタルバック１９の電位を９ｋＶ、導電膜５の電位を０Ｖに設定し駆動したところ、スペーサ１０１の端部１１０の形状に関わらず、輝度が高く、かつ放電の無い良好な画像を長期に渡り表示することができた。
【０１８７】
この理由は、導電膜５に画像形成部材に印加された電位よりも低い電位を印加したため、スペーサ１０１の端部１１０に印加される電界強度が非常に低減されたためである。本実施形態では、電子放出素子から電子を放出させるために、行方向配線３−１，３−３に１４Ｖを印加し、列方向配線３−２に０Ｖを印加した。そのため、本実施形態では、電子源領域に印加される電位と同じ０Ｖを導電膜５に印加することで、スペーサ１０１の端部１１０に印加される電界強度を低減した。
【０１８８】
尚、本実施形態や他の実施形態においても、スペーサ１０１の端部は、図２４に示す様に、リアプレート1及びフェースプレート１１に対し、実質的に垂直な端面をもつ形態で例示した。
【０１８９】
しかしながら、本発明は、図２５に示すように、スペーサ端部１１０が、リアプレート1及びフェースプレート１１に対し、斜めである場合にも好ましく適用可能である。
【０１９０】
図２５のように、スペーサ端部１１０が、斜めである場合は、少なくとも、リアプレート側の端部１１１が、導電膜５の画像形成部材１２側の端部を通り、フェースプレートの主面（画像形成部材が配置された主面）に実質的に垂直な線（図中の１点鎖線）と支持枠４の内周との間に配置されていれば本発明の効果は得られる。
【０１９１】
（第７の実施形態）
本実施形態で作製した画像形成装置について、図２６（ａ）、図２６（ｂ）、図２６（ｃ）、図２９（ａ）により具体的に説明する。本実施形態においては、画像表示領域が１６：９の長方形のディスプレイを作製した。
【０１９２】
図２６（ａ）は、本実施形態の画像形成装置（気密容器）１００の構成を模式的に示す平面図で、フェースプレート１１上方から見た場合の構成を示し、便宜上フェースプレート１１の下半面を取り除いた図となっている。図２６（ｂ）は図２６（ａ）のＡ−Ａ'における断面模式図である。図２６（ｃ）は、図２６（ａ）のＢ−Ｂ'における断面模式図である。図２９（ａ）は、フェースプレート１１を電子源領域側から見た模式図である。
【０１９３】
各図において、１はリアプレート、２は電子源領域、３−１，３−２は電子源領域に配置された各電子放出素子に接続される配線、４は支持枠（支持枠とフェースプレートとの接合領域）、５は導電膜、６は導電膜に所望の電位を供給するための接続部、１１はフェースプレート、１２はフェースプレート上に配置された画像形成部材、１０１はスペーサ、１１０はスペーサ端部である。
【０１９４】
画像形成部材１２は、図２９（ａ）に示す様に３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各色蛍光体と導電性の黒色部材とからなる蛍光体膜と、蛍光体膜上（電子源領域側）に配置したアルミからなるメタルバック（図中の斜線領域）とから構成した。更に、メタルバックの電子源領域側の表面には、ゲッタ材を配置した。また、１点鎖線で囲まれた領域は、支持枠４（接合材）とフェースプレート１１との接合部を示す。
【０１９５】
本実施形態においては、電子放出素子として図１３に示したスピント型と呼ばれる電界放出素子（spindt  type  field emitter）を用いた。図２６（ａ）における行方向配線３−１がゲート電極３０１４に接続させ、列方向配線３−２がカソード電極３０１１に接続させた。３０１３は絶縁層であり、３０１２はＭｏからなるエミッタ電極である。
【０１９６】
スペーサ１０１は、板状のガラスからなる基体に高抵抗な導電性膜を被覆したものを用いた。また、スペーサの長手方向の長さは、画像形成部材１２の前記スペーサの長手方向における長さよりも長い。導電膜５は低抵抗な膜であり、画像形成部材１２の外周を完全に包囲し、閉ループ（１本の連続した導電膜の両端を接続した構成）とした（図２９（ａ）参照）。そして、図２６（ｂ）に示す様に、スペーサの長手方向の端部１１０は、導電膜５の画像形成部材１２側の端部と支持枠４との間に配置した。
【０１９７】
本実施形態においては、図２９（ａ）に示す様に、導電膜５は、支持枠４（接合材）とフェースプレート１１との接合部と重なるように配置し、長方形状の閉ループ（１本の連続した導電膜の両端を接続した構成）としている。より具体的には、支持枠４（接合材）とフェースプレートとの接合領域が、導電膜５の領域内に全て収まるようにした。そして、長方形の短辺に相当する箇所の導電膜の幅を、長方形の長辺に相当する箇所の導電膜の幅よりも広くしている。また、長方形の短辺に相当する箇所の導電膜５の幅は、支持枠とフェースプレートとの接合部の幅よりも広く設定してある。
【０１９８】
このようにすることで、図２６（ｂ）、図２９（ａ）に示す様に、スペーサの長手方向の端部１１０が、導電膜５の画像形成部材側の端部と支持枠４との間に配置されるようにした。更に、本実施形態の導電膜５の画像形成部材側の端部は、全て、気密容器１００の真空領域（内部）に露出するようにしている（図２６（ｂ），図２６（ｃ））。
【０１９９】
支持枠４とリアプレート１とは、フリットガラスなどの接合材により接合した。また、フェースプレート１１と支持枠４との接合部に、導電膜５を配置してあるので、支持枠４と、フェースプレート上に予め配置された導電膜５との間に接合材を配置して、支持枠とフェースプレートとの接合を行なった。尚、ここでは、接合材と導電膜５とを別部材により構成したが、導電性を有する接合材を図２６（ａ）〜図２６（ｃ）、図２９（ａ）に示したパターンでフェースプレート上に配置しておくこともできる。このようにすれば、接合材と導電膜５とを同一プロセスで形成できるので更に好ましい。導電性を有する接合材としては、例えばフリットガラスに導電性のフィラーを混合したものや、インジウムなどの、２００℃以下の融点をもち且つ真空をシールする機能を有する金属を用いることができる。
【０２００】
本実施形態において、メタルバック上に形成するゲッタは、Ｂａを用いた。Ｂａゲッタは蒸発型であるため、メタルバック上へのゲッタ材の被膜は、フェースプレートとリアプレートとが接合される前に、真空雰囲気中で行った。そして、ゲッタ被覆に続き、真空中で、フェースプレートとリアプレートとの接合（封着工程）を行い気密容器１００を形成した。
【０２０１】
本実施形態の画像表示装置のメタルバックに１０ｋＶを印加し、導電膜５に接続部６を介して０Ｖを印加して駆動した。電子源領域に配置された電子放出素子のうち、電子を放出させたい素子には、行方向配線３−１に、走査信号として順次−７Ｖを印加し、それに同期させて、列方向配線３−２に、変調信号として＋７Ｖを印加した。このようにして、所望の画像を線順次駆動により表示したところ高輝度で、安定な画像が、長期に渡って得られた。また、スペーサの端部１１０における放電と見られる現象は観測されなかった。
【０２０２】
（第８の実施形態）
本実施形態で作製した画像形成装置について、図２７（ａ）、図２７（ｂ）、図２７（ｃ）により具体的に説明する。図２７（ａ）は、本実施形態の画像形成装置（気密容器）１００の構成を模式的に示す平面図で、フェースプレート１１上方から見た場合の構成を示し、便宜上フェースプレート１１の下半面を取り除いた図となっている。図２７（ｂ）は図２７（ａ）のＡ−Ａ'における断面模式図である。図２７（ａ）は、図２７（ａ）のＢ−Ｂ'における断面模式図である。
【０２０３】
本実施形態の画像形成装置の構成は、導電膜５のパターンを除いて第７の実施形態で作製した画像形成装置と同一である。ここでは、導電膜５のパターンについてのみ説明する。
【０２０４】
本実施形態では、実質的に長方形状の導電膜５のうち、短辺に相当する導電膜５を２本のラインに変更している。そして、画像形成部材１２側に位置する導電膜の端部と支持枠４との間に、スペーサの端部１１０が配置されるようにした。
【０２０５】
本実施形態の画像形成装置を第７の実施形態と同様にして駆動したところ、高輝度で、安定な画像が、長期に渡って得られた。また、スペーサの端部１１０における放電と見られる現象は観測されなかった。
【０２０６】
（第９の実施形態）
本実施形態で作製した画像形成装置について、図２８（ａ）、図２８（ｂ）、図２８（ｃ）、図２９（ｂ）により具体的に説明する。図２８（ａ）は、本実施形態の画像形成装置（気密容器）１００の構成を模式的に示す平面図で、フェースプレート１１上方から見た場合の構成を示し、便宜上フェースプレート１１の下半面を取り除いた図となっている。図２８（ｂ）は図２８（ａ）のＡ−Ａ'における断面模式図である。図２８（ｃ）は、図２８（ａ）のＢ−Ｂ'における断面模式図である。図２９（ｂ）は、本実施形態のフェースプレート１１を電子源領域側から見た模式図である。
【０２０７】
本実施形態の画像形成装置の構成は、画像形成部材１２のパターンを変更した点を除いて、第７の実施形態で作製した画像形成装置と同一である。ここでは、画像形成部材１２のパターンについてのみ説明する。
【０２０８】
本実施形態では、画像形成部材１２を第７の実施形態と同様に実質的に長方形状とした。しかし、更に、本実施形態では、その４隅を円弧状とした。これは、導電膜（第１の導電性膜）５に対し、画像形成部材１２の４つの隅（コーナー部）が鋭角（例えば直角）であると、この角に電界が集中し、導電膜５との間で放電が起こることを抑制するためのものである。本実施形態では、画像形成部材１２を構成する導電性の黒色部材５２（図２９（ｂ）参照）の外周が画像形成部材１２の外周となるので、導電性黒色部材の４隅を円弧状とした。
【０２０９】
本実施形態の画像形成装置を第７の実施形態と同様にして駆動したところ、高輝度で、安定な画像が、長期に渡って得られた。また、スペーサの端部１１０における放電、及び導電膜と画像形成部材間の放電と見られる現象は観測されなかった。
【０２１０】
（第１０の実施形態）
本実施形態で作製した画像形成装置について、図３０（ａ）、図３０（ｂ）、図３０（ｃ）、図３１により具体的に説明する。図３０（ａ）は、本実施形態の画像形成装置（気密容器）１００の構成を模式的に示す平面図で、フェースプレート１１上方から見た場合の構成を示し、便宜上フェースプレート１１の下半面を取り除いた図となっている。図３０（ｂ）は図３０（ａ）のＡ−Ａ'における断面模式図である。図３０（ｃ）は、図３０（ａ）のＢ−Ｂ'における断面模式図である。図３１は、本実施形態のフェースプレート１１を電子源領域側から見た模式図である。
【０２１１】
本実施形態の画像形成装置の構成は、第９の実施形態で作製したフェースプレート（図２９（ｂ）参照）の導電膜（第１の導電性膜）５と画像形成部材１２との間に高抵抗な第２の導電性膜１４を配置した（図３１参照）。この差異以外は実施形態９で作製した画像形成装置と同一である。ここでは、フェースプレートの構造についてのみ説明する。
【０２１２】
本実施形態では、画像形成部材１２を構成する導電性の黒色部材と、導電膜（第１の導電性膜）５との間隙に露出したフェースプレート11の表面（図２９（ｂ）参照）を高抵抗な第２の導電性膜１４によって埋めた。この第２の導電性膜１４は、黒色部材の一部と、導電膜（第１の導電性膜）５の一部を覆うことで、黒色部材と導電膜５との間を接続している（図３０（ｂ）、図３０（ｃ）、図３１）。このように、本実施形態のフェースプレート１１の支持枠が接合される領域の内側に位置する表面の全てが、抵抗の異なる複数の導電性膜で被覆されており、絶縁性の部材は一切露出していない。つまり、フェースプレート１１の支持枠が接合される領域の内側の表面は、全て電位が規定される。このため、フェースプレート内面の電位が制御され、安定な電界を形成することができる。
【０２１３】
本実施形態では、第２の導電性膜１４として、カーボン粒子が分散した液体をスプレーコート後、乾燥して第２の導電性膜１４を形成した。本実施形態においては、第２の導電性膜１４のシート抵抗値が１０11Ω／□となるように形成した。
【０２１４】
本実施形態の画像形成装置を実施形態９の画像形成装置と同様にして駆動したところ、高輝度で、安定な画像が、長期に渡って得られた。また、スペーサの端部１１０における放電と見られる現象は観測されなかった。そして、実施形態９の画像形成装置に比べて、表示領域の面積は同じであるが、支持枠４と画像形成部材１２との距離を更に短くできたため、画像形成装置としてより軽量で、コンパクトなサイズを達成することができた。更には、第９の実施形態の画像形成装置よりも高い電位をメタルバックに印加しても、スペーサの端部１１０における放電と見られる現象は観測されなかった。
【図面の簡単な説明】
【０２１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の主要構成を示す概略平面図である。
【図２】図１の実線Ａ−Ａ'、Ｂ−Ｂ'、Ｃ−Ｃ'に沿った概略断面図である。
【図３】本発明に使用した表面伝導型放出素子の模式図である。
【図４】本発明に使用した表面伝導型放出素子の電子放出部形成の際に用いるパルス電圧の波形を示す特性図である。
【図５】本発明に使用した表面伝導型放出素子の典型的な電気特性を示す特性図である。
【図６】本発明の画像表示装置の画像形成部材の構成を示す模式図である。
【図７】第１の実施形態の画像表示装置の製造工程の一部を示す概略平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の主要構成を示す概略平面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置の主要構成を示す概略平面図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る画像形成装置の主要構成を示す概略平面図である。
【図１１】図１０の実線Ｄ−Ｄ'に沿った概略断面図である。
【図１２】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示す概略平面図である。
【図１３】従来知られたＦＥ型素子の一例を示す概略断面図である。
【図１４】従来知られたＭＩＭ型素子の一例を示す概略断面図である。
【図１５】従来の画像形成装置のゲッタ部分近傍を示す概略断面図である。
【図１６】従来の画像形成装置のスペーサ支持部近傍を示す概略断面図である。
【図１７】従来の画像形成装置の模式的斜視図である。
【図１８】本発明の課題を説明するための模式図である。
【図１９】本発明の課題を説明するための別の模式図である。
【図２０】従来の別の画像形成装置の模式的斜視図である。
【図２１】本発明の画像形成装置の一例の模式的斜視図である。
【図２２】本発明の画像形成装置のフェースプレートの一例の模式図である。
【図２３】本発明の画像形成装置の一例の模式図である。
【図２４】本発明の画像形成装置の一例の断面模式図である。
【図２５】本発明の画像形成装置の一例の断面模式図である。
【図２６】本発明の画像形成装置の一例の模式図及び断面模式図である。
【図２７】本発明の他の画像形成装置の一例の模式図及び断面模式図である。
【図２８】本発明の他の画像形成装置の一例の模式図及び断面模式図である。
【図２９】本発明の画像形成装置のフェースプレートの一例の模式図である。
【図３０】本発明の他の画像形成装置の一例の模式図及び断面模式図である。
【図３１】本発明の画像形成装置のフェースプレートの一例の模式図である。
【図３２】本発明の画像形成装置の画像形成部材の一例の模式図である。
【符号の説明】
【０２１６】
１：リアプレート
２：電子源領域
３：電子源駆動用配線
４：支持枠
５：導電膜（第１の導電性膜）
６：グランド端子当接領域
７：高圧端子当接領域
８：ゲッタ
９：ゲッタ支持体
１１：フェースプレート
１２：画像形成部材
１４：第２の導電性膜
１０１：スペーサ
１０２：スペーサ支持部材
１０３：フリット
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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