CN1153253C

CN1153253C - 图象形成装置

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Publication number: CN1153253C
Application number: CNB981087302A
Authority: CN
Inventors: ֮; 外处泰之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: US20020053997A1; KR19980080530A; CN1217562A; US6831619B2; KR100343239B1; US20010043170A1; US6342875B2; EP0866489A1

Abstract

一种图象形成装置，其包括：外壳，包括一个面板；设置在所述外壳内的图象形成部分，包括一个电子源和一个设置在所述外壳的所述面板的内表面上的图象形成部件，所述部件与所述电子源相对，并具有荧光物质和加有电压Va的电极；一个导电层，设置在所述外壳的面板的与设有所述加以电压Va的电极的内表面相对的外表面上；用以向所述导电层施加电压的装置；以及一个盖住所述导电层的保护板，其中，用以向所述导电层施加电压的装置施加的电压基本上与所述电压Va相同。

Description

图象形成装置

本发明涉及一种图象形成装置，如图象显示装置，特别是，涉及一种其面板的结构。

为了实现用于由阴极射线管即CRT组成的图象形成装置的超大显示屏，人们已经进行了艰苦的技术努力。该努力通常涉及的是未解决的技术问题，以便减小装置的深度、高度和成本。

本发明的发明人致力于对多电子束光源及使用其的图象形成装置的技术研究，其可以通过设置大量的表面传导电子发射器件特别是根据材料、制造方法和结构来实现。

附图16表示出应用于由本发明人所提出的多电子束光源的布线设置。该多电子束光源包括大量的表面传导电子发射器件，其以二维设置并且具有如图所示的简单矩阵布线。

参见图16，标号4001表示只示意地示出的表面传导电子发射器件，标号4002表示行方向导线，而标号4003表示列方向导线。值得注意的是，为简化和方便的目的，所示矩阵只具有6行和6列，不过导线数可以进行选择，以使装置显示想要的图象。

图17是通过使用该多电子束光源所实现的阴极射线管的局部切开示意图，其包括带有多电子束光源4004的外壳底部4005，外壳框4007，以及具有荧光层4008和金属敷层4009的面板4006。借助于高压引入端4011可将高压由高压源4010提供给面板4006的金属敷层4009。

在由表面传导电子发射器件组成并带有简单矩阵布线设置的多电子束光源中，可将电信号适当地有选择地提供给行方向导线4002和列方向导线4003，以便以所需方式使器件发射电子。例如，当驱动所选行矩阵的表面传导电子发射器件时，可将选择的电压Vs提供给所选行的行方向导线4002，并且同时将非选择电压Vns提供给未选择剩余行的行方向导线4002。然后，将驱动电压Ve同步地提供给列方向导线4003，使所选器件发射电子束。采用该技术，可将电压Ve-Vs提供给所选行的所有表面传导电子发射器件，而将电压Ve-Vns提供给未选择行的所有表面传导电子发射器件。由此，通过对电压Ve、Vs和Vns选择出适当的值，而使只有所选行的表面传导电子发射器件发射出具有所需强度的电子束。通过改变用于每列方向导线的驱动电压Ve，可以使所选行的表面传导电子发射器件发射具有不同各强度的电子束。由于表面传导电子发射器件响应的很快，所以表面传导电子发射器件发射电子束的持续时间可以通过控制用以施加驱动电压Ve的时间来进行控制。

然后，使多电子束光源4004所发射的电子束照射到施加了高压的金属敷层4009上，并且激活荧光体发光。因此，使由该多电子束光源组成的图象形成装置通过以可控方式对其施加适当电压信号便可显示所需图象。

在上述装置中，面板4006，外壳底部4005和外壳框4007典型地可由钠钙玻璃制成，因为这样外壳就可以无任何困难地加以装配。

当对面板4006的内表面施加高压时，由于内表面与环绕装置的地电位GND之间所产生的电场，使弱电流可由面板的内表面流到外表面。这就是随着在面板4006的钠钙玻璃中的钠(Na)原子正离子化并移动而流动的电流。当Na阳离子移动并到达面板4006的外表面上时，其中的一些会淀积在表面上使面板4006显示出粗糙的表面。一些淀积的Na阳离子可以与空气中的水分反应产生氢氧化钠，并且使表面不透明。然后，面板4006的光透射率和对比度将下降达到严重的程度从而降低显示屏上所显示图象的质量。Na离子的迁移也会使面板的承受电压降低。

另外，当面板4006的外表面电位上升时，灰尘会吸附到表面上，也会降低在屏上所显示图象的质量。面板内表面的电位还可以通过外表面电位的升高而改变。显示屏的观看者或观察者会在他或她靠面板过近而成为放电的受害者。

按照用以消除上述问题的公知技术，可以在面板4006的表面上形成透明防电薄膜4012，并且接地，如图18所示，用以防止面板表面的电位。

然而，由于玻璃面板4006的表面上提供有防电薄膜4012并且接地，因此当对作为阴极射线靶的面板后表面上所设置的金属敷层4009施加高压Va时，会在面板4006的前表面和后表面之间产生大的电位差Va。如果面板是由含有大浓度Na的钠钙玻璃制成的话，在玻璃内部的Na阳离子会移动，并且会在长时间施加高压Va后淀积在接地电极侧或防电薄膜4012侧上，而与防电薄膜4012的提供无关。

该问题可以通过为面板选择具有几厘米厚度的玻璃板以降低场强并减缓Na阳离子的移动速度，或通过使用含有低浓度Na的玻璃用于面板，而加以避免。然而，使用几厘米厚度的面板将使由该面板组成的图象形成装置很重，同时使用含有较少Na的玻璃将成为昂贵的选择。

为避免上述问题的可选技术和还可以使用由树脂制成的保护板，其相对于玻璃重量较轻，并且可设置在玻璃面板上用以减小对面板所施加的电压。

因此，本发明的目的是提供一种图象形成装置，如显示装置，其能够显示图象并且所显示图象质量不随时间变劣。

本发明的另一目的是提供一种图象形成装置，其能够显示图象并且图象形成侧(面板侧)的透光率不随时间变劣。

本发明的再一个目的是提供一种图象形成装置，其重量轻并且可以以低成本制造。

为此，本发明提供了一种图象形成装置，其包括：外壳，包括一个面板；设置在所述外壳内的图象形成部分，包括一个电子源和一个设置在所述外壳的所述面板的内表面上的图象形成部件，所述部件与所述电子源相对，并具有荧光物质和加有电压Va的电极；一个导电层，设置在所述外壳的面板的与设有所述加以电压Va的电极的内表面相对的外表面上；用以向所述导电层施加电压的装置；以及一个盖住所述导电层的保护板，其中，用以向所述导电层施加电压的装置施加的电压基本上与所述电压Va相同。

图1是按例1所制备的图象形成装置的示意截面图；

图2是例1的图象形成装置的示意透视图，其通过局部切开显示屏而示出了其内部；

图3A和3B表示荧光体的两个可选设置，其可用于按照本发明的图象形成装置显示屏的面板；

图4A和4B是用于例1的平面型表面传导电子发射器件的平面示意图和截面示意图；

图5A，5B，5C，5D和5E是平面型表面传导电子发射器件的截面示意图，其中所述器件可用于本发明中，其示出了不同的制造步骤；

图6是曲线图，其表示对于本发明，在电激励成形操作(electricenergization forming operation)中可施加于表面传导电子发射器件上的电压波形；

图7A和7B是曲线图，其中曲线(图7A)表示对于本发明，在激励激活操作(energization activation operation)中施加于表面传导电子发射器件上的电压波形，和曲线(图7B)表示表面传导电子发射器件的发射电流Ie的时间变化；

图8是关于本发明阶梯型表面传导电子发射器件的截面示意图；

图9A，9B，9C，9D，9E和9F是关于本发明表面传导电子发射器件的截面示意图，其示出了不同的制造步骤；

图10是曲线图，其表示关于本发明表面传导电子发射器件操作的典型特性；

图11是关于本发明所使用的多电子束光源的示意平面图；

图12是沿图11的线12-12所截的图11电子束的局部截面示意图；

图13A和13B是例2的示意图(图13A)和例2中用于电位联锁(interlocking)导电层的网状电极示意图(图13B)；

图14是例3的示意图；

图15是例4的示意图；

图16是带有矩阵布线的表面传导电子发射器件的示意图；

图17是公知图象形成装置的透视图，其通过局部切开显示屏来示出其内部；

图18是公知面板的示意图；

图19A，19B和19C是在不使用电位联锁导电层时出现的问题的示意图；

图20是曲线示意图，其示出了可用于本发明的电位联锁导电层的电位变化；

图21是导线的放大示意图，其描绘出例1的图象形成装置的部分；和

图22是可用于本发明的联锁开关的电路示意图。

本发明是基于与上述现有技术有关的下列研究而作出的。

首先，当对加热到60℃的3mm厚度钠钙玻璃施加10KV电压100小时时(其条件对应于在室温下施加电压几千小时)，光透射率在最终将下降到初始值的约60％。当借助于ESCA和XPS来观察玻璃板的表面时，会发现表面上的淀积物是以碳酸钠为主要成分。

还发现，由于钠的反应物而导致的透射率的降低不是均匀地出现在施加电压的整个表面上而是相当不规则。在公知图象形成装置的情况下，不规则是明显的，并且在光透射率的降低平均超过约10％时所显示的图象质量会明显地降低。由此，应将光透射率的降低抑制到小于10％。

当在室温下对3mm厚度的钠钙玻璃板施加约300小时的10KV电压时，光透射率会下降约10％。淀积钠的量基本上正比于施加的电压，使得显示的图象质量在对3mm厚度的钠钙玻璃板施加100V电压时在3万小时的最后由于钠的淀积而将显著地降低。

参见图19A，由相对于玻璃重量轻的树脂制成并且设置在玻璃面板4006上的保护板4013可以降低对面板所施加的电压。(注意，为了简化起见在图19A中省略了荧光层)

图19B表示图19A布置的等效电路的电路图，其中玻璃面板和保护板的电阻和电容分别为Rg，Cg，Rp和Cp。注意在图19B的等效电路中，假设保护板4013和玻璃面板4006可以无问题地电连接。换句话说，它们保持均匀地电连接，并且相同和相等的电位会遍布整个界面。当在其之间发现一些间隙或沿界面存在吸附层的同时，可将其视为保护板的参数的一部分，因此如果考虑到间隙和/或吸附层的电容和电阻的话，图19B的等效电路将保持确定。

图19C表示在玻璃面板和保护板中间上的电位Vf-p。参见图19C，最初其将等于由玻璃面板的介电常数∈g，保护板的介电常数∈p，玻璃面板的厚度Tg和保护板的厚度Tp所确定的Vi，并且其可以由下式(1)表示。

Vi＝Va×Cg/(Cp+Cg)＝Va×1/(1+∈g×Tp/∈p×Tg) …(1)

随着时间的流逝，电位Vf-p将接近Vf，其是由玻璃面板的体电阻率ρg和保护板的体电阻率ρp来确定的，并且其可由下式(2)来表示。

Vi＝Va×Rp/(Rp+Rg)＝Va×(ρp×Tp)/(ρp×Tp+ρg×Tg) …(2)

时间常数τ可以由下式(3)表示。

τ＝(ρp×Tp×ρg×Tg)/(ρp×Tp+ρg×Tg)×(∈p/Tp+∈g/Tg)×∈0…(3)

当将钠钙玻璃用于玻璃面板4006和将丙烯或聚碳酸酯用于保护板4013时，它们的体电阻率ρg和ρp将分别为1012至1014和1015至1017Ωcm，它们的介电常数∈g和∈p将分别为7至8和2至3，而∈0将为8.8pF/m。如果两个板具有相同的厚度(Tp＝Tg)的话，Vf-p将以Vi＝(Va的0.6-0.7倍)的初始值开始，并且逐渐地升至Vf。

为了防止所显示图象的质量在将图象形成装置在室温下驱动数万小时后因钠钙玻璃中的钠迁移而降低，应将提供给钠钙玻璃的电场保持小于10V/mm。对玻璃面板所提供的电压可以由Va-(Vf-p)来表示，并且如果Va通过上式为几KV至10KV之间的话，在时间常数τ很大时，应使对钠钙玻璃所提供的电压初始值Vi接近Va，而当时间常数τ相对较小时，应使收敛值Vf接近Va。为了使Vi接近于Va，由式(1)将会知道，应使玻璃面板4006的厚度Tg很小，或应使保护板4013的厚度Tp很大。

然而，如果使其承受大气压的话，将不可能将玻璃面板的厚度降到2mm以下。另一方面，只有当发现Tg和Tp大约分别为2mm和400mm厚时，保护板的厚度Tp将相对于玻璃面板的厚度Tg很大。该保护板的使用对用于薄图象形成装置将是不可行的，并且其会使装置很重。而从保护板光透射率的观点来看，其也将是不实际的。

现将借助于实施例来描述基于上述研究所获得的本发明。

按照本发明的图象形成装置包括设置在外壳部件(面板)外表面上的用于施加一个基本上等于电压Va的电压到施加有Va的内表面上的装置。

上述实施例的面板是由一定材料制成的，其光透射率随着对其施加电压的时间而下降。可用于面板的材料的典型实例是含钠的钠钙玻璃。

在上述实施例中用以施加基本上等于Va电压的装置包括设置在面板外表面上的电位联锁导电层。当对导电层施加基本上等于Va的电压时，面板外表面的电位会与Va联动。

对于本发明，基本上等于Va的电压就是等于或接近对面板内表面所施加的电压Va，并且面板两端的电位差最好为0V或小于10V。

在图象形成装置的实施例中，通过将透明保护层设置在面板上，可防止显示屏的观看者或收看者接触到施加了高压的电位联锁导电膜。透明保护膜最好是以板的形式。

图象形成装置的实施例还可以配备有防带电膜，其设置在保护板的表面上，用以防止灰尘吸附到表面上，并且防止显示屏的观看者或收看者成为放电的受害者。

在图象形成装置中，电位联锁导电层可借助于具有电阻r的导电部件而连接于面板内表面上的电极，其中电阻r要比透明保护板表面上的防带电膜与电位联锁导电层之间的电阻R小。另外，电阻r使得，当对导电部件施加电压Va时，由于电压而流动的电流Va/r小于1mA。

可选地，电位联锁导电层可以为透明导电层。还有，电位联锁导电层可以为黑色导电部件，其具有大量的微孔，使其本身可表现出特定的数值孔径。再有，电位联锁导电层可以为透明导电层，其可设置在透明保护板的背面上。还有，电位联锁导电层可以为透明导电层，其可设置在玻璃面板的表面上。再有，电位联锁导电层可以为导电透明粘接层。

图象形成装置的实施例还包括在保护板表面上的多层膜，其可用作外部光线的抗反射膜，以便提高遮光效果(anti-glaring effect)。

在具有如上所述结构的图象形成装置中，可以使设置在玻璃面板与透明保护板之间的电位联锁导电层的联锁电位等于对阴极射线靶所施加的高压。另外，可以将施加于面板两端的电位差抑制到一定电平下，使得其不会引起面板中的Na离子迁移，使面板的光透射率不会在图象形成装置操作数万小时过程中由于Na离子的迁移而降低。

还有，由于透明树脂保护板可以承受远大于钠钙玻璃衬底的高压，并且不含钠，所以如果将其制成较薄并对其施加高压的话，上述相同的失去透明的问题不会出现。因此，将不会使图象形成装置在重量和深度上出现任何问题。

再有，电位联锁层可阻止由阴极射线管系统所泄露的电磁波，并且可防止位于附近的人体和设备受到该波的影响。

另外，保护层可以提供防止玻璃面板的碎片因某种原因或其他情况而使后者破裂的话导致散射的防爆效果。还有，保护层可以提供降低由于玻璃面板外部光的反射而使显示图象对比度损失的效果。

电位联锁层的电位可以通过提供具有拉出导线的电位联锁导电层并且将其连接到高压源的高压引出端上而与所施加的高压联动，以便将高压提供给阴极射线的靶，其射线靶可以为铝金属敷层。引出线可以由导线来代替，如通孔或连接于阴极射线靶和电位联锁层具有电阻r的导电膜。

通常来说，相信几毫安的电流就会伤及到人体。因此，如果人们由于失误而接触到电位联锁层的话，电流限制装置可将流入人体的电流抑制到一定电平下，使其小于几毫安。

例1

首先，在该例中所制备的图象形成装置的面板结构将参照图1加以描述。

在由钠钙玻璃制成的3mm厚面板1006的内表面上设置约20μm的荧光层1008，并且在其上形成约1000埃厚度的铝金属敷层层1009，用以覆盖荧光层。将高压引出端1010连接于铝金属敷层1009上。

ITO的透明电位联锁导电层1014可通过真空蒸发而形成在面板的表面上。

氧化钌和玻璃的微粒混合物的导电膜1019可形成在电位联锁导电层1014与引出线1015之间作为具有约10⁹Ω/□膜电阻的厚膜电阻。电位联锁层与引出线1051之间的电阻约为10⁹Ω。当将氧化钌和玻璃的微粒混合物在本实施例中用作厚膜电阻时，电阻的材料不限于此，并且任何材料均可使用只要其可提供将电流限制到所期望电平下的效果就可以。由此，厚膜电阻可选地由通过溅射形成高阻值材料如Ta-Si-O或Ta-Ti-Nt的薄膜而实现。图21示出了电位联锁导电层1014，导电膜1019和引出线1015进行连接的区域的平面图。引出线1015可连接到高压引出端1011上。然后高压引出端1011可连接到高压源1010上，使得高压，在本例中为10KV，可以提供给铝金属敷层(阴极射线靶)1009与电位联锁层1014之间。

图1中的标号1013表示由丙烯(PMMA)制成的3mm厚保护板，在其上可通过蒸发而形成导电透明ITO的防带电膜1012。

当透明电位联锁导电层1014和防带电膜1012是由ITO制成的并且是以上述的蒸发而形成的时，它们还可以为由蒸发或通过提供含有该材料的溶液并加热以形成膜层所制成的氧化锡或氧化铟膜来代替。

当接通电压源时，电位联锁层的电位经过以上述保护板的电容C和导电膜1019的电阻r为基础的时间常数而接近高电位，即在电源的每次通/断时，经过一定时间周期在由钠钙玻璃制成的面板1006的两个表面之间的电位不同。然而，在本实施例中，保护板的电容约为2000pF，并且导电膜1019的电阻R为10⁹Ω，使得在面板的两个表面之间的电位差的持续时间仅为1秒。由此，由于如此短的时间，将使Na的淀积不会影响到光透射率。

防带电膜1012可借助于若干导电橡胶1017而连接于机壳1018上，并且机壳1018接地。由此，保护板表面的电位保持为地电位，并且其表面可以防止带电。保护板1013可借助于1mm厚的粘接层1016而刚性地保持玻璃面板1016。当将高压提供给电位联锁层1014时，通过气密密封该层可有效地防止灰尘的聚集。

防带电膜的电阻处于10²和10³Ω/□之间，并且具有阻止由图象形成装置内部所泄露的电磁波的效果，使其不会影响到人体和位于附近的设备。

现在，将描述可用于本发明的图象形成装置的显示屏制造方法。

图2是该例显示屏的透视图，该屏局部被切开以表示出其内部。

参见图2，其包括底部1005(也可称作后板)，横向壁1006和面板1007，构成显示屏的气密外壳部件1005至1007，用以保持显示屏的内部达到真空的增强水平。

为了组装该气密外壳部件，各部件必须牢固地连接，用以提供具有足够的强度和气密度的结合。在本实施例中，各部件可通过将烧结玻璃提供到接合处并且在大气或在氮气中在400-500℃下对其烘焙10分钟以上而气密地连接。下面将讨论可用以排空气密外壳内部的技术。

ITO膜(电位联锁导电膜)1014可通过蒸发而形成在面板1007的表面上。然后，将具有防带电膜1012的保护板1013用粘接层1016牢固地设置在其上。

后板1005可牢固地固定在衬底1001上，并且总共M×N个表面传导电子发射器件1002可设置在衬底上。(M和N表示正整数，其等于或大于按照在显示屏中所使用的像素数量所选出的2。例如，N＝3000和M＝1000将为高清晰度电视机的最小值。在本实施例中，使用的是N＝3072和M＝1024。)

N×M个表面传导电子发射器件可配备有简单的矩阵布线形式，其使用M条行方向导线1003和N条列方向导线1004。由部件1001至1004所形成的单元称为多电子束源。下面将详细地描述多电子束源及其结构的制造方法。

在本实施例中，多电子束源的衬底1001可牢固地固定到气密外壳的底部(后板)1005上，而如果其具有足够强度的话，可将多电子束源的衬底1001用作气密外壳的后板来操作。

荧光膜1008可形成在面板1007的下表面上。由于本实施例的显示屏是彩色显示装置，对于CRT所共同使用的红(R)、绿(G)和蓝(B)三原色的荧光体的可以以带状加到荧光膜1008区上。R，G和B荧光体的带可通过黑色导电部件3010来分开。黑色导电部件3010为彩色显示屏而设置，用以在电子束略有脱靶时尽可能地防止色象差，或通过使周围区域变黑而防止显示装置由于反射外部光而导致的对比度降低。它们还可以防止荧光膜充电。

虽然通常将石墨用作黑导电部件3010的主要成分，可达到上述目的的一些其他导电材料也可选地使用。

三原色的荧光体可设置成带形如图3A所示，或可选地将其设置成三角形，如图3B所示，或以其他形式。

如果将显示屏用以显示单色图象的话，可将单色荧光体用于荧光膜1008。然后，黑色导电材料就不必使用了。

在CRT方面公知形式的金属敷层1009设置在荧光膜1008的内表面上。提供金属敷层1009是为了通过使由荧光体所发射并直接射向外壳内部的光束被镜向反射而增强显示屏的亮度，也是为了保护荧光膜1008防止负离子试图与其碰撞，还可将其用作电极以便将加速电压提供给电子束并将激励电子导向到荧光膜1008。其可通过将在成膜操作中设置在面板衬底1007上的荧光膜1008的内表面进行平整并通过真空蒸发在其上形成Al膜而制备。注意，如果将适用于低压的荧光材料用于荧光膜1008的话，可不使用金属敷层1009。

虽然在本实施例中不使用，可将典型地由ITO制成的透明电极设置在面板衬底1007与荧光膜1008之间，以便改善荧光膜的导电率和加速电压的应用效率。

显示屏可通过端子Dx1至Dxm，Dy1至Dyn，和高压端子Hv而连接于外部电路上，高压端Hv为气密端子结构，用以将显示屏连接到电路(未示出)上。端子Dx1至Dxm可连接到行方向导线上，端子Dy1至Dyn可连接到列方向导线上，同时Hv可连接到面板的金属敷层1009上。

为了排空气密外壳的内部，装配好的气密外壳排气管(未示出)可连接到真空泵上。可将外壳的内部排空到10^-7乇的真空度。然后，密封排气管。注意，为了在密封以后保持在外壳内部所获得的真空度，可在密封外壳之前或之后马上在气密外壳的确定位置上形成吸气膜(未示出)。吸气膜可以是含有Ba作为主要成分的吸气材料膜，其典型地可通过借助于电阻加热或高频加热蒸发来形成。通过吸气膜的吸收作用可将气密外壳的内部保持在1×10^-5和1×10^-7乇的真空度之间。

本实施例的显示屏具有如上所述的结构，并且其是按如上所述方式制备的。

现在，将本实施例的显示屏的多电子束源按如下所述的方式进行制备。按照本发明可用于图象形成装置的多电子束源可以采用任何适用的材料和任何适用的形式，只要它们为连接有简单矩阵布线形式的表面传导电子发射器件。同样地，它们还可以由任何适用的方法来制备。然而，本发明的发明人已经发现，由微细颗粒形成的电子发射区及其附近的表面传导电子发射器件在电子发射特性方面十分优异并且制造也不困难。因此，该表面传导电子发射器件最适用于具有大显示屏的图象形成装置的多电子束源，其可显示明亮清晰的图象。由此，具有由微细颗粒所形成的电子发射区及其附近的表面传导电子发射器件可用于本实施例中。因此，通过下列基于由大量该器件组成并连接有简单矩阵布线的多电子束源的结构而进行的描述，将首先对于适用于本发明的表面传导电子发射器件的基本结构和制造方法进行描述。

(表面传导电子发射器件的适用结构和制造方法)

具有由微细颗粒所形成的电子发射区及其附近的两种表面传导电子发射器件为：平面型和阶梯型。

(平面型表面传导电子发射器件)

首先，将描述平面型表面传导电子发射器件的构成及其制造方法。

参见图4A和4B，其示出了平面图(图4A)和截面图(图4B)，用以表示平面型表面传导电子发射器件的构成，该器件包括：衬底1101，一对器件电极1102和1103，导电薄膜1104，通过电激励成形所形成的电子发射区1105和借助于电激励激活操作所制成的薄膜1113。

衬底1101可以为由石英玻璃、钠钙玻璃或一些其他玻璃所制成的玻璃衬底，由矾土或一些其他陶瓷材料制成的陶瓷衬底，或通过在任何上述所列衬底上形成SiO2层所实现的衬底。

虽然以相互平行方式相反地设置在衬底1101上的器件电极1102和1103可以由任何高导电材料制成，其最佳预选材料包括：金属如Ni，Cr，Au，Mo，W，Pt，Ti，Al，Cu和Pd以及其合金；金属氧化物如In₂O₃-SnO₂和半导体材料如多晶硅。电极可以毫不困难地通过结合薄膜形成技术如真空淀积和构图技术如光刻或蚀刻来形成，不过可选地还可使用一些其他技术(即印刷)。器件电极1102和1103可以制成具有适合于电子发射器件应用的形状。通常，器件电极的间距L在几百埃和几百微米之间，最好是在几微米和几十微米之间，其取决于提供给器件电极的电压和适用于电子发射的场强。器件电极的薄膜厚度d是在几百埃和几微米之间。

导电薄膜1104为微细颗粒薄膜。这里所用的术语“微细颗粒薄膜”是指由大量微细颗粒(它们可形成岛(聚集体))所构成的薄膜。当在显微镜下观察时，在大多数情况下，微细颗粒是疏松分散的，紧密地排列，或相互地并随机地叠置在膜中。

微细颗粒薄膜的微细颗粒典型地具有直径在几埃和几千埃之间，最好是在10埃和200埃之间。微细颗粒的膜厚可以通过考虑下列条件而加以选择。也就是说，满足其与器件电极1102和1103适当的电连接条件，满足电激励成形工艺条件，和满足制成具有适当电阻的微细颗粒的条件，其将描述如下。特别是，其在几埃和几千埃之间，最好是在10埃和500埃之间。

微细颗粒的薄膜可以由选自下列的材料制成：金属如Pd，Ru，Ag，Au，Ti，In，Cu，Cr，Fe，Zn，Sn，Ta，W和Pb，氧化物如PdO，SnO₂，In₂O₃，PbO和Sb₂O₃，硼化物如RfB₂，ZrB₂，LaB₆，CeB₆，YB₄和GdB₄，碳化物如TiC，ZrC，HfC，TaC，SiC，和WC，氮化物如TiN，ZrN和HfN，半导体如Si和Ge以及碳。

如上所述的微细颗粒导电薄膜1104可被制成具有的表面电阻为10³和10⁷Ω/□之间。

由于导电薄膜1104和器件电极1102和1103需要优异的电连接，因此其局部需要相互叠置。图4A和4B表示出衬底，器件电极，导电薄膜按上述次序叠置形成的多层结构。然而，它们还可选地按衬底，导电薄膜和器件电极的次序叠置。

电子发射区1105为导电薄膜1104的一部分，并且其包括高电阻裂纹(electrically highly resistive fissure)，不过其性能取决于导电薄膜1104的厚度和材料以及将在下面加以描述的电激励成形工艺。电子发射区1105可在裂纹中包含具有几埃和几百埃之间直径的导电微粒。电子发射区只是在附图中示意地加以示出了，因为无法精确地知道电子发射区的位置和分布。

薄膜1113典型地可由碳或碳化物制成，并且可覆盖电子发射区1105及其附近。薄膜1113可在如下所述的电激励成形工艺以后所进行的电激励激活工艺的结果而形成。

特别是，薄膜1113可以为单晶石墨、多晶石墨或非晶碳，或其中的任何混合物的薄膜，其中该膜具有小于500埃的厚度，最好是小于300埃。

与电子发射区一样，薄膜1113在图4A和4B中只是示意示出，因为无法精确地知道其位置和分布。注意在图4A的平面图中薄膜1113被局部除去。

虽然根据优选结构和材料描述了一种表面传导电子发射器件。下列材料可用于本实施例中的表面传导电子发射器件。

衬底1101可由钠钙玻璃制成，并且器件电极1102和1103可由Ni薄膜制成。电极具有1000埃的厚度，并且可相距L为2μm。

现将对制造平面型表面传导电子发射器件的方法加以描述。

图5A至5E是以不同制造步骤的平面型表面传导电子发射器件的示意截面图。注意，其中各部件是由与图4A和4B相同的标号加以表示的。

1)首先，将一对器件电极1102和1103形成在衬底1101上，如图5A所示。

在用清洗剂和纯水对衬底1101进行彻底清洗以后，在衬底上淀积器件电极材料(借助于蒸发、溅射或其他一些薄膜形成真空技术)。然后通过光刻光刻蚀刻方法由所淀积材料制成一对器件电极1102和1103，如图5A所示。

2)然后，形成导电薄膜1104，如图5B所示。

特别是，通过提供有机金属溶液并通过对所提供的溶液加热进行干燥而在衬底上形成有机金属薄膜。接着，通过光刻蚀刻进行处理以形成所需的图形。对于本发明，有机金属溶液为含微细颗粒薄膜或导电薄膜为主要成分的有机金属化合物溶液(Pd可用作本实施例中的主要成分)。虽然借助于浸渍技术来提供溶液，也可选地可使用旋涂器或喷涂器。

可选地，也可通过真空淀积、溅射化学气相淀积或其他技术而形成微细颗粒导电薄膜。

3)然后，通过由形成电源1110对器件电极1102和1103施加适当电压而使导电薄膜经受电激励成形工艺，以制成电子发射区1105。电激励成形工艺是一种工艺，其中对微细颗粒的导电薄膜1104电激励，用以产生电子发射区，其表现出不同于导电薄膜的改进结构。换句话说，导电薄膜局部地在结构上破坏、变形或变性，从而在电激励成形工艺的最后形成电子发射区1105。微细颗粒的导电薄膜在该结构上的改进区(电子发射区1105)上具有裂纹。如果与不形成电子发射区1105的导电薄膜相比，电子发射区1105显示出大的器件电极1102和1103之间的电阻。

为了更详细地描述电激励成形工艺，可参照图6，其示出了适用于本发明的电压波形。脉冲形电压适用于对微细颗粒的导电薄膜进行形成工艺。在本实施例中，可连续地提供三角脉冲电压，其具有脉宽T1和脉冲间隔T2。三角脉冲的波高Vpf逐渐地升高。可将监测脉冲Pm插入到三角脉冲的间隔中，用以监测电子发射区1105的形成，可借助于安培表1111来观察流过器件电极的电流。

在本实施例中，可将表面传导电子发射器件放入约10^-5乇的真空度中，并且使用1毫秒的脉宽T1和10毫秒的脉冲间隔T2。波高Vpf对于每个脉冲升高0.1V。监测脉冲Pm可通过每五个三角脉冲而插入一个。监测脉冲的电压Vpm可保持0.1V大小，以避免监测脉冲对形成工艺产生不良影响。当在器件电极1102和1103之间的电阻为1×10⁶Ω或由安培表1111所观察的电流在1×10^-7A下时同时提供监测脉冲时，终止电激励成形工艺。

虽然上述方法有益于本实施例的表面传导电子发射器件，但在微细颗粒的材料和膜厚改变和/或对器件电极的间距L和表面传导电子发射器件的其他参数使用不同数值时，可能不得不对电激励成形工艺选择不同的条件。

4)然后，通过激活电压源1112在器件电极1102和1103之间提供适当电压，可使表面传导电子发射器件经受电激励激活处理用以改进器件性能，如图5D所示。

电激励激活处理是一种工艺，其中可将适当电压提供给电子发射区1105，该区是经过电激励成形工艺所制成的，以便在该区或其附近上淀积碳或碳化物(注意在图5D中只示意地示出了碳或碳化物的淀积物1113)。在激活处理以后，在施加相同电压的情况下，表面传导电子发射器件的发射电流与处理之前的发射电流相比典型地可升高大于100倍。

特别是，由于在10^-4至10^-5乇真空中周期地提供脉冲电压，可在电子发射区上淀积碳或碳化物。碳或碳化物淀积物1113具有保持在真空中在有机化合物中的其起源，并且含有单晶石墨、多晶石墨或非晶碳或其中任何的混合物，以及具有的膜厚小于500埃，最好是小于300埃。

图7A表示所提供激活电压源1112的电压波形。脉冲电压是具有矩形波形的标称脉冲。特别是，矩形脉冲的电压Vac为14V，并且脉宽Te和脉冲间隔T4在本实施例中分别为1毫秒和10毫秒。

虽然上述数值适用于本实施例的表面传导电子发射器件的电激励激活工艺，但在对表面传导电子发射器件进行不同设计时，可能不得不适当地选择不同的条件。

在图5D中，标号1114表示一阳极，用以获得由表面传导电子发射器件所流动的发射电流Ie，其中阳极可连接于高DC电压源1115和安培表1116上(注意当将衬底1101安装到显示屏中以后进行激活工艺时，可将显示屏的荧光表面用作阳极1114)。

在由激活电压源1112提供电压的同时可通过安培表1116来观察发射电流Ie，用以监测电激励激活处理的工艺并且控制激活电压源1112的操作。图7B表示由安培表1116所观察到的发射电流Ie。当脉冲电压开始由激活电压源1112来提供时，发射电流Ie会随着时间而升高，直到其达到饱和水平而不再升高。当发射电流Ie基本上饱和时，通过停止由激活电压源提供电压而终止电激励激活工艺。

还要注意，虽然上述数值适用于本实施例的表面传导电子发射器件的电激励激活工艺，但在对表面传导电子发射器件进行不同设计时，可能不得不适当地选择不同的条件。

由此，可制备如图5E所示的平面型表面传导电子发射器件。

(阶梯型表面传导电子发射器件)

现将描述按照本发明并具有不同外形(阶梯型表面传导电子发射器件)，并且在电子发射区上或周围包括微细颗粒薄膜的的表面传导型电子发射器件。

图8是阶梯型表面传导电子发射器件的截面侧视图。

参见图8，器件包括：衬底1201，一对器件电极1202和1203，阶梯形成部分1206，微细颗粒的导电薄膜1204，由电激励成形工艺所形成的电子发射区1205，和通过电激励激活工艺所形成的薄膜1213。

阶梯型表面传导电子发射器件不同于如上所述的平面型表面传导电子发射器件，其中器件电极中的一个1202设置在阶梯形成部分1206上，并且导电薄膜1204覆盖住阶梯形成部分1206的侧表面。由此，图4A中的平面型表面传导电子发射器件的器件电极的间距L对应于阶梯型表面传导电子发射器件的阶梯形成部分1206的阶梯高度Ls。衬底1201，器件电极1202和1203以及微细颗粒的导电薄膜1206可由平面型表面传导电子发射器件对应部分的上述材料制成。另外，阶梯形成部分1206典型地可由电气绝缘材料如SiO₂制成。

图9A至9F是以不同制造步骤的阶梯型表面传导电子发射器件的截面示意图。注意，各部件是由与图8中相同的标号来表示的。

1)首先，在衬底1201上形成器件电极1203，如图9A所示。

2)然后，为阶梯形成部分设置绝缘层，如图9B所示。绝缘层可通过溅射SiO₂或其他薄膜形成技术如真空蒸发或印刷来形成。

3)在绝缘层上形成另一器件电极1202，如图9C所示。

4)然后，如图9D所示，局部除去绝缘层，典型地可通过腐蚀，用以露出器件电极1203。

5)而后，如图9E所示，形成微细颗粒的导电薄膜1204，典型地可借助于平面型表面传导电子发射器件所使用的施加方法。

6)使导电薄膜经受电激励成形工艺，象平面型表面传导电子发射器件一样(如上所述可参照图5C)。

7)将现具有电子发射区的导电薄膜经受电激励激活处理，以便在电子发射区上或周围淀积碳或碳化物(如上所述可参见图5D)。

由此，制备图9F所示的阶梯型表面传导电子发射器件。

(显示装置所使用的表面传导电子发射器件的特性)

现将描述用于显示装置中时的如上所述平面型和阶梯型表面传导电子发射器件的性能。

图10表示发射电流Ie与器件所施加电压Vf之间和器件电流If与器件所施加电压Vf之间关系的表面传导电子发射器件的典型性能的曲线示意图。注意，鉴于Ie具有的大小远小于If，因此对于图10中的Ie和If任意地选择了不同的单位。

如图10所示，可用于显示装置的电子发射器件具有关于发射电流Ie的三个明显特征，其描述如下。

首先，表面传导电子发射器件表现出发射电流Ie在所施加电压达到一定电平以上(其在下面可称为阈值电压Vth)时会突然急剧地增加，而在施加的电压小于V_th时发射电流Ie实际上是不可测的。

换句话说，电子发射器件是非线性器件，其具有对于发射电流Ie明显的阈值电压Vth。

其次，由于发射电流Ie按照对器件所施加的电压(Vf)而改变，因此，前者可有效地借助于后者来控制。

再有，发射的电荷量可以通过施加器件电压Vf的时间周期来控制，因为由器件所产生的电流Ie对器件所施加的电压Vf可迅速地响应。

由于上述明显的特征，使显示装置可通过使用该表面传导电子发射器件来制备。例如，采用由大量器件组成的显示装置，其中器件对应于显示屏上的各象素来设置，使图象可通过基于器件的第一性能特征连续地扫描屏幕来进行显示。可将超过阈值电压Vth的电压提供给每个器件，其器件可依靠由器件所产生的所需亮度来进行驱动，同时将低于阈值电压的电压提供给所有未选择的器件。由此，图象可通过连续地扫描显示屏连续地选择所驱动的器件来进行显示。

第二和第三性能特征可用于控制对应于所选择的电子发射器件的象素的亮度以及象素的色调。

(由带有简单矩阵布线的大量器件组成的多电子束源的构成)

下面将描述由设置在衬底上并带有简单矩阵布线的表面传导电子发射器件组成的多电子束源。

图11是用于图2显示屏的多电子束源的平面示意图。许多电子发射器件可按行和列来进行设置，并且可配备有使用行方向电极4003和列方向电极4004的简单矩阵布线。在行方向电极4003和列方向电极4004的交叉点上的电极之间可形成用于电绝缘的绝缘层(未示出)。

图12是沿图11的线12-12所截的多电子束源的截面示意图。

多电子束源的制备可通过在衬底上形成行方向电极4003，列方向电极4004，极间绝缘层(未示出)和器件电极，以及表面传导电子发射器件的导电薄膜，并将器件经受电激励成形处理，然后通过借助于各行方向电极4003和列方向电极4004对器件通电来进行电激励激活处理。

参考实施例

为了与实施例1的图象形成装置作对照，参考图象形成装置，包括3mm或40mm厚的钠钙玻璃面板，其带有在外表面上的防带电膜，而不具有保护板或电位联锁导电层，并且通过施加高压(10KV)而在70℃的气氛中和75％的湿度下进行操作48小时。下列表1表示出一些所获得的结果。将会看到，例1的图象形成装置具有薄而轻的特点，而且可显示高质量的图象，其不会随着时间而变差。

另外，由于其配备有可保证人体部位安全的限流装置，因此人体可接触例1的图象显示装置而无任何伤害的危险。

表1

	例1	参考例2	参考例3
	例1	参考例2	参考例3	面板厚度(包括保护板)	7mm	3mm	40mm
由于Na迁移而使图象降低	不降低	明显降低	不	面板厚度(包括保护板)	7mm	3mm	40mm
由于Na迁移而使图象降低	不降低	明显降低	不	面板重量(包括保护板)	轻	轻(约为例1的0.7倍)	重(约为例1的9倍)

例2

图13A和13B表示例2的图象显示装置。

在3mm厚的钠钙玻璃206的面板内表面上形成约20μm厚的荧光层(未示出)，并且形成约1000埃厚的金属敷层层209，用以覆盖荧光层。高压引线端211可连接于金属敷层209上。高压引线端211还可连接于开关222的输出端上。开关222可通过控制器221进行控制，用以选择或是具有10KV输出电压的高压源210，或是接地，并且可将其连接于高压引出端211上。

可使用与例1相同的多电子束源。在附图中，标号213表示3mm厚的聚碳酸酯保护板，在其表面上通过真空蒸发可形成透明导电的防带电膜212。可保持防带电膜212的电位为地电位，用以防止其表面带电。

在面板的相对表面上形成电位联锁导电层214，用以降低保护板侧的光反射率至少达到小于1％。在本例中，电位联锁导电层214可由碳浆料制成，并且可带有许多孔223，其具有20μm的直径并以图中所示间距设置(具有70％的数值孔径)

电位联锁导电层214借助于引出线215和二极管220而连接到开关222上。开关的操作和高压源的输出可通过控制器221进行控制，并且在如下所述的监测装置监测到电位联锁导电层214会在机壳打开时暴露于外部的危险时，使得高压源的输出断开，并使开关222接地。

当电位联锁导电层214和高压源210通过按图13A所示方式进行设置的二极管220来连接时，由于当开关222连接于高压源上时二极管的反向作用，可使电位联锁导电层214的电位等于高压源的输出电位。

图20表示电位联锁层的电位如何作为高压源通/断操作的函数而进行改变的。在本例中，当二极管提供约10μA的反向电流时在几分钟内电位联锁层的电位将达到高压源的电位。这意味着，如果人体偶然接触到电位联锁层的话，二极管的反向电流可限制流入人体的电流以保持后者的安全无恙。

当高压源通过控制器221而断开时，由于二极管220的正向电流的影响，使电位联锁层214的电位会随着高压源的电位变化，使得电位联锁层214的电荷不会保留在其中过长的时间周期，从而使图象形成装置对于人体来说更安全。

可将保护板213借助于光固化型粘接剂219而牢固地固定到玻璃面板206上。保护板的折射指数为1.56，玻璃面板的为1.51，并且在固化以后的粘接剂的为1.54，其处于上述折射指数之间。由此，在任何界面上的光反射率均小于1％，而不需要任何无反射处理。

可使用光固化型粘接剂来将保护板213固定到玻璃面板206上，因为这样将简化制造工艺。在将粘接剂提供到面板206上以后，可将保护板213就位。然后，粘接剂可通过使光束穿过保护板213进入粘接剂而将其固化。

如图13A所示，可将防带电膜212施加到粘接剂上(注意图13A是表示引出线215的截面示意图，并因此防带电膜212不是局部地位于粘接剂层上，虽然是将其设置在除引出线215及其附近的粘接剂层的所有区域上)。采用这种设置，可保护高压提供电极和具有高电位的表面区域不会暴露于外部。

在本例中，联锁开关可设置作为用以监测机壳任何打开状况以及电位联锁层214暴露状况的装置。另外，可提供用以监测保护层破坏的装置，以便监测在通常拆装以外打开机壳的情况下暴露的电位联锁层214的可能性。特别是，如图22所示，总共四个电极503至506可沿防带电膜501的周围设置，其中电极504接地，并且电极506可连接于具有10V输出电压的电压源502上。小电流检测电路507可连接于电极503和505之间。电极503至506可相互对称地设置在防带电膜501的各边缘的中央上。在装置正常操作过程中，在电极503和505之间无电流流动，如果保护板损坏而在其上出现破裂的话，小电流检测电路507可检测任何由于损坏而出现流动的电流，并且会通知控制器221关于电位联锁层暴露的危险。

当在本实例中将防带电膜用作破坏检测电极时，可以只设置显示损坏检测的电极。还有，可将联锁层用作破坏检测电极。

本例的图象形成装置可以通过施加高压(10KV)进行驱动，使其在70℃的气氛中和85％的湿度下工作48小时，用以证明显示图象的质量没有降低。另外，例2的图象形成装置是薄而轻的。再有，由于电位联锁层带有限流装置，其可保证人体部分的安全，所以人体可以接触到例2的图象形成装置而无任何受到伤害的危险。

由于电位联锁层214具有70％的光透射率，因此其可降低射到荧光膜上的反射光一半以上，用以改善显示图象的对比度。

电位联锁层可提供阻止任何由阴极射线管系统所泄露的电磁波的影响，用以防止其对人体以及周围的设备产生不良的影响。

例3

现将参照图14来描述例3。

在钠钙玻璃306的面板内表面上可形成约20μm厚度的荧光层308，并且形成约1000埃厚度的金属敷层层309，用以覆盖荧光层。再将高压引线端311连接到10KV输出电压的高压源301上。

引出线315可由透明导电粘接剂层316伸出，并且借助于10⁷Ω电阻321连接于高压源310上。由此，电位联锁层不会对人体在接触时受到任何伤害，因为电流被抑制到1mA，虽然装置还是由10KV的高压来驱动。

在本例中也是采用与例1相同具有简单矩阵布线的电子源的后板304。

标号313表示由聚碳酸酯制成的保护板，其显示出用以遮光作用的粗糙表面。防带电膜312，即导电透明ITO膜可通过蒸发形成在保护板的表面上，使得保护板可保持防带电膜312的电位，并因此可防止表面带电。防带电膜312可借助于导电橡胶部件电连接于壳体318上，并且壳体318接地。由此，保持保护板表面的电位达到地电位并防止其带电。

保护板313可借助于透明导电粘接剂316固定到玻璃面板306上，并且透明导电粘接剂层316在本例中可用作电位联锁层。

保护板313的折射指数为1.56，玻璃面板306的为1.51和固化后的粘接剂的处于上述两折射指数的中间为1.54。由此，在任何界面上的光透射率均小于1％，而不需要任何无反射处理。透明导电粘接剂层316可由光固化型粘接剂制成，其中已经分散有ITO微细颗粒。

导电橡胶317和壳体318的界面可由绝缘橡胶所环绕。由此，透明导电粘接剂层316和防带电膜312或壳体318的界面长度可延伸，用以进一步防止任何在此所发生的不期望的放电。

本例的图象形成装置可通过施加高压驱动用以在70℃气氛中85％相对湿度下工作48小时，以便证明显示的图象质量无任何降低。另外，本例的图象形成装置还薄而轻。再有，人体可以无任何受伤危险地接触本例中的导电粘接剂层316，因为插入了限流电阻321。

例4

现将参照图15来描述例4。

在钠钙玻璃406的面板内表面上形成约20μm厚度的荧光层408，并且形成约2000埃厚度的金属敷层层409，用以覆盖荧光层。高压引出端411连接于金属敷层409上。为ITO透明导电膜的电位联锁导电层414可通过蒸发而形成在面板的另一面上。电位联锁导电层414可借助于具有电阻r的导电通孔415通过面板406连接于铝金属敷层409上。高压引出端411也可连接到具有10KV输出电压的高压源410上，使得可将高压施加到铝金属敷层409和电位联锁导电层414二者上。

在本例中也可使用具有电子源的后板404，其具有简单矩阵布线。

标号413表示保护板，其由聚碳酸酯制成，并且其涂覆有防带电和抗反射膜412作为最外层，其具有蒸发的ITO透明导电膜。电位联锁导电层414和防带电膜412可以由蒸发的ITO以外的其他材料制成。例如，它们可以通过提供氧化锡或氧化铟或含氧化物的溶液并然后加热膜或溶液而形成。通孔415的电阻r可以如此选择，使得其相对于防带电膜412与电位联锁导电层414之间的电阻R足够小，以使Vf在等式(2)中Rg＝r时很接近于Va，并且通过等式(3)可获得足够小的时间常数。特别是，在本例中，电阻r为10⁷Ω。由此，当将10KV提供给高压引出端411时，只有小于1V的电压施加于面板406上。如果人体接触到电位联锁层414的话，将不会受到伤害，因为只有小于1mA的电流流动。

可将防带电膜412借助于导电橡胶部件417连接于壳体418上，并且壳体418接地。由此，保持保护板表面的电位达到地电位，并且防止了其带电。保护板413通过粘接剂层416可牢固地固定到玻璃面板406其周围上。当对电位联锁层414上施加高压时，通过对其气密地密封将会防止灰尘的聚集。

本例的图象形成装置可通过施加高压(10KV)进行驱动用以在70℃气氛中85％相对湿度下工作48小时，以便证明显示的图象无质量降低。另外，本例中的图象形成装置具有薄而轻的特点。再有，人体可接触到本例的电位联锁导电层而无任何受到伤害的危险，因为插入有限流电阻。

虽然本例的保护板由丙烯或聚碳酸酯制成，其还可以由任何适用的材料制成，如聚丙烯(PP)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。

虽然将表面传导电子发射器件用于上述实例的电子源，其还可以由Spindt型或MIM型冷阴极器件来代替。

虽然对面板所施加的电压在几百伏的数量级，本发明可有效地提供在表面上钠淀积会由于内部所产生的热而加速的等离子显示中。

如上详述，按照本发明的图象形成装置包括面板，其典型地由钠钙玻璃制成并且带有阴极射线靶，可对其施加高压；透明保护板，其具有在表面上的导电防带电膜层；电位联锁导电层，其设置在面板和保护板之间；和一装置，用以使导电层的电位与对阴极射线靶所施加的高压联锁，使得可将电位联锁导电层的电位保持在一定电平下，其等于或小于对阴极射线靶所施加的电压，并因此可以抑制钠离子在面板内的迁移，以便防止光透射率的任何降低。由此，使图象形成装置在驱动较长时间周期的情况下不会有任何降低图象质量的问题。另外，其尺寸可以减小并且制造成本可以降低。

最后，所示电位联锁层的电流得到限制，用以保证人体偶尔接触到其时的安全。

Claims

1.一种图象形成装置，其包括：外壳，包括一个面板；设置在所述外壳内的图象形成部分，包括一个电子源和一个设置在所述外壳的所述面板的内表面上的图象形成部件，所述部件与所述电子源相对，并具有荧光物质和加有电压Va的电极；一个导电层，设置在所述外壳的面板的与设有所述加以电压Va的电极的内表面相对的外表面上；用以向所述导电层施加电压的装置；以及一个盖住所述导电层的保护板，其中，用以向所述导电层施加电压的装置施加的电压基本上与所述电压Va相同。

2.按照权利要求1的图象形成装置，其中，所述面板为透光的。

3.按照权利要求1的图象形成装置，其中，所述面板为含钠玻璃。

4.按照权利要求1的图象形成装置，其中，所述面板的外表面和内表面之间的电场强度不大于10V/mm。

5.按照权利要求1的图象形成装置，其中，所述面板的外表面和内表面之间的电位差为0V。

6.按照权利要求1的图象形成装置，其中所述导电层和所述面板二者均为透光的。

7.按照权利要求1的图象形成装置，其中所述保护板，所述导电层，和所述面板均为透光的。

8.按照权利要求1的图象形成装置，其中所述保护板具有覆盖在其表面上的导电膜。

9.按照权利要求8的图象形成装置，其中所述保护板，所述导电层，和所述面板均为透光的。

10.按照权利要求8的图象形成装置，其中所述导电膜被接地。

11.按照权利要求8的图象形成装置，其中所述导电膜具有的电阻在10²Ω/□和10³Ω/□之间。

12.按照权利要求1的图象形成装置，其中所述电极是一个金属敷层。

13.按照权利要求1的图象形成装置，其中所述电子源具有许多由导线连接的电子发射器件。

14.按照权利要求1的图象形成装置，其中所述电子源具有许多由使用了许多行方向导线和列方向导线的简单矩阵布线所连接的电子发射器件。

15.按照权利要求13或14的图象形成装置，其中所述电子发射器件为冷阴极型电子发射器件。

16.按照权利要求15的图象形成装置，其中所述冷阴极型电子发射器件为表面传导电子发射器件。