JP3524278B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP3524278B2
JP3524278B2 JP21117996A JP21117996A JP3524278B2 JP 3524278 B2 JP3524278 B2 JP 3524278B2 JP 21117996 A JP21117996 A JP 21117996A JP 21117996 A JP21117996 A JP 21117996A JP 3524278 B2 JP3524278 B2 JP 3524278B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子源を用いた表
示装置等の画像形成装置に関わり、特に表面伝導型電子
放出素子を複数個備えた画像形成装置の構成に関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a display device using an electron source, and more particularly to the structure of an image forming apparatus having a plurality of surface conduction electron-emitting devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電子放出素子としては大別し
て熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた2種類
のものが知られている。
2. Description of the Related Art Heretofore, two types of electron-emitting devices have been known, which are roughly classified into a thermoelectron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device.

【0003】冷陰極電子放出素子には電界放出型(以
下、「FE型」という。)、金属/絶縁層/金属型(以
下、「MIM型」という。)や表面伝導型電子放出素子
等がある。
Cold cathode electron emission devices include field emission type (hereinafter referred to as "FE type"), metal / insulating layer / metal type (hereinafter referred to as "MIM type") and surface conduction type electron emission devices. is there.

【0004】FE型の例としてはW.P.Dyke&
W.W.Dolan、“Fieldemissio
n”,Advance in Electron Ph
ysics,8,89(1956)あるいはC.A.S
pindt“PHYSICALProperties
of thin−film field emissi
on cathodes with molybden
ium cones”,J.Appl.Phys.,4
7,5248(1976)等に開示されたものが知られ
ている。
As an example of the FE type, W. P. Dyke &
W. W. Dolan, "Fielddemissio
n ", Advance in Electron Ph
ysics, 8, 89 (1956) or C.I. A. S
pindt "PHYSICAL Properties"
of thin-film field emissi
on cathodes with mollybden
ium cones ”, J. Appl. Phys., 4
The one disclosed in 7, 5248 (1976) is known.

【0005】MIM型の例としてはC.A.Mead,
“Operation of Tunnel−Emis
sion Devices”,J.Apply.Phy
s.,32,646(1961)等に開示されたものが
知られている。
An example of the MIM type is C.I. A. Mead,
"Operation of Tunnel-Emis
sion Devices ", J. Apply. Phy
s. , 32,646 (1961) and the like are known.

【0006】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
M.I.Elinson,Radio Eng.Ele
ctron Phys.,10,1290(1965)
等に開示されたものがある。
As an example of the surface conduction electron-emitting device type,
M. I. Elinson, Radio Eng. Ele
ctron Phys. , 10, 1290 (1965)
Etc. have been disclosed.

【0007】表面伝導型電子放出素子は、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
の表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等
によるSnO2薄膜を用いたもの、Au薄膜によるもの
[G.Dittmer:Thin Solid Fil
ms,9,317(1972)]、In23/SnO2
薄膜によるもの[M.Hartwell and C.
G.Fonstad:IEEE Trans.ED C
onf.,519(1975)]、カーボン薄膜による
もの[荒木久他:真空、第26巻、第1号、22頁(1
983)]等が報告されている。
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is passed through a thin film having a small area formed on a substrate in parallel with the film surface. As the surface conduction electron-emitting device, one using the SnO 2 thin film by Erinson et al., One using the Au thin film [G. Dittmer: Thin Solid Fil
ms, 9, 317 (1972)], In 2 O 3 / SnO 2
Thin film [M. Hartwell and C.I.
G. Fonstad: IEEE Trans. EDC
onf. , 519 (1975)], by a carbon thin film [Hiraki Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1)
983)] and the like have been reported.

【0008】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のM.ハートウェルの素子構成を図16
に模式的に示す。同図において1601は基板である。
1604は導電性薄膜で、H型形状のパターンにスパッ
タで形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電
フォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部16
05が形成される。尚、図中の素子電極間隔L1は0.
5〜1mm、W’は0.1mmで設定されている。
As typical examples of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M. Figure 16 shows the Hartwell device configuration.
Is schematically shown in. In the figure, reference numeral 1601 is a substrate.
Reference numeral 1604 denotes a conductive thin film, which is made of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern.
05 is formed. The element electrode spacing L1 in the figure is 0.
5-1 mm and W'are set to 0.1 mm.

【0009】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜1604を予
め通電フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放
出部1605を形成するのが一般的であった。即ち、通
電フォーミングとは前記導電性薄膜1604両端に直流
電圧あるいは非常にゆっくりとした昇電圧、例えば1V
/分程度を印加通電し、導電性薄膜を局所的に破壊、変
形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電
子放出部1605を形成することである。尚、電子放出
部1605は導電性薄膜1604の一部に亀裂が発生し
その亀裂付近から電子放出が行われる。前記通電フォー
ミング処理をした表面伝導型電子放出素子は、上述導電
性薄膜1604に電圧を印加し、素子に電流を流すこと
により、上述電子放出部1605より電子を放出せしめ
るものである。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion 1605 has generally been formed in advance by conducting a current called a conductive forming process on the conductive thin film 1604 before emitting electrons. That is, the energization forming means a DC voltage or a very slow rising voltage across the conductive thin film 1604, for example, 1V.
This is to form an electron-emitting portion 1605 in which the conductive thin film is locally destroyed, deformed, or denatured by applying an electric current of about 1 / minute for making the electrically high resistance state. In the electron emitting portion 1605, a crack is generated in a part of the conductive thin film 1604, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. In the surface conduction electron-emitting device that has been subjected to the energization forming process, a voltage is applied to the conductive thin film 1604 and a current is passed through the device to cause electrons to be emitted from the electron-emitting portion 1605.

【0010】この後、電子放出特性を改善するため、後
述するように「活性化」と称する処理を行い、上記電子
放出部の亀裂近傍に、炭素・炭素化合物からなる膜(カ
ーボン膜)を形成する場合がある。
After that, in order to improve the electron emission characteristics, a treatment called "activation" is performed as described later, and a film (carbon film) made of carbon / carbon compound is formed in the vicinity of the crack in the electron emission portion. There is a case.

【0011】この工程は、有機物質を含む雰囲気中で、
素子にパルス電圧を印加し、炭素・炭素化合物を電子放
出部周辺に堆積させる方法によることが一般的である。
In this step, in an atmosphere containing an organic substance,
In general, a pulse voltage is applied to the device to deposit carbon or a carbon compound around the electron emitting portion.

【0012】さらに安定な電子放出特性を得るため、上
記炭素・炭素化合物の堆積が必要以上にに進行しないよ
うに、後述する「安定化」と称する工程を施すことが、
実用上有益である。
In order to obtain more stable electron emission characteristics, a step called "stabilization" described below is performed so that the deposition of the carbon / carbon compound does not proceed more than necessary.
It is practically useful.

【0013】上述表面伝導型電子放出素子は、構造が単
純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数素
子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴を生
かせるようないろいろな応用が研究されている。例え
ば、荷電ビーム源、表示装置等があげられる。
Since the surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, it has an advantage that many devices can be arrayed over a large area. Therefore, various applications that can make full use of this feature are being studied. Examples thereof include a charged beam source and a display device.

【0014】多数の表面伝導型放出素子を配列形成した
例としては、後述する様に、並列に表面伝導型電子放出
素子を配列し、個々の素子の両端を配線(共通配線とも
呼ぶ)で、それぞれ結線した行を多数行配列した電子源
があげられる。(例えば、特開昭64−031332、
特開平1−283749、2−257552等)また、
特に表示装置等の画像形成装置においては、近年、液晶
を用いた平板型表示装置が、CRTに替わって、普及し
てきたが、自発光型でないためバックライトを持たなけ
ればならない等の問題点があり、自発光型の表示装置の
開発が望まれてきた。
As an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are formed in an array, as will be described later, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel, and both ends of each device are wired (also called common wiring). An electron source is an array of many connected lines. (For example, JP-A-64-031332,
(Japanese Patent Laid-Open Nos. 1-283749, 2-257552, etc.)
In particular, in image forming apparatuses such as display devices, in recent years, flat panel display devices using liquid crystal have become popular in place of CRTs, but there is a problem in that a backlight is required because they are not self-luminous. Therefore, development of a self-luminous display device has been desired.

【0015】自発光型表示装置としては表面伝導型電子
放出素子を多数配置した電子源と電子源より放出された
電子によって、可視光を発光せしめる蛍光体とを組み合
わせた表示装置である画像形成装置が、あげられる。
(例えば、USP5066883)
The self-luminous display device is an image forming device which is a display device in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and an electron source is combined with a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron source. Can be given.
(For example, USP5066883)

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上述の画像形成装置に
おいては当然のことながら安定した高品位、高精細な画
像が望まれる。しかしながら、アノードに高圧を印加す
ることにより、放電が発生して素子が劣化する場合があ
った。
In the image forming apparatus described above, it is naturally desired that a stable, high-quality and high-definition image is obtained. However, when high voltage is applied to the anode, discharge may occur and the element may deteriorate.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために鋭意検討を行って成されたものであ
り、下述する構成のものである。
The present invention has been made through intensive studies to solve the above-mentioned problems, and has the structure described below.

【0018】本発明の画像形成装置は、複数の表面伝導
型電子放出素子と、前記複数の表面伝導型電子放出素子
電気的に接続する配線とで構成される電子源を有する
電子源基板と、該電子源基板と側壁を介して配置され、
かつ電子源と対向する位置に配置されたアノード電極を
有する基板とを有する画像形成装置において、アノード
電極に印加された高圧により側壁に伝わる電流を外部に
逃がすように、電位を印加する手段に電気的に接続され
た電極が、前記電子源基板の、前記電子源が配置された
領域外であって当該表面伝導型電子放出素子近傍に配
されていることを特徴とする。
The image forming apparatus of the present invention includes a plurality of surface conduction electron-emitting devices and the plurality of surface conduction electron-emitting devices.
An electron source substrate having an electron source composed of a wiring for electrically connecting the
In addition, in an image forming apparatus having an electron source and a substrate having an anode electrode arranged at a position opposed to the electron source, an electric potential is applied to a means for applying a potential so that a high voltage applied to the anode electrode causes a current transmitted to a side wall to escape to the outside. Electrodes connected to each other , the electron source of the electron source substrate is arranged
It is characterized in that it is arranged outside the region and in the vicinity of the surface conduction electron-emitting device .

【0019】本発明の画像形成装置において、前記電極
は、前記電子源が配置された領域の周辺に配置されてい
In the image forming apparatus of the present invention, the electrode
Are arranged around the area where the electron source is arranged .

【0020】[0020]

【0021】本発明の表示装置は、前記した画像形成装
置を用いたテレビジョン放送用、テレビ会議システム
用、または、コンピューター表示用であることを特徴と
する。
The display device of the present invention, using the image forming apparatus described above, television broadcasts, video conference system
Use, or, and characterized in that it is a Computer Display
To do.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置は複数の表
面伝導型電子放出素子が電気的に接続された電子源を有
する電子源基板(以後リアプレートと呼ぶ。ここでリア
プレートは電子源基板に限定されるものではなく電子源
基板を張り付けた基板も含む)と、リアプレートと側壁
(以後支持枠と呼ぶ)を介して配置されかつ電子源と対
向する位置に配置されたアノード電極を有する基板(以
後フェースプレートと呼ぶ)とを有する画像形成装置に
おいて、リアプレート上の複数の表面伝導型電子放出素
子が配置された領域近傍に電極(以後シールド線と呼
ぶ)が配置されていることを特徴とするものである。ま
た、前述のシールド線がアノード電極と対向する位置に
配置されていることを特徴とするものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An image forming apparatus according to the present invention has an electron source substrate (hereinafter referred to as a rear plate) having an electron source to which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are electrically connected. The substrate is not limited to a substrate including an electron source substrate), and an anode electrode arranged at a position facing the electron source through a rear plate and a side wall (hereinafter referred to as a support frame). In an image forming apparatus having a substrate (hereinafter referred to as a face plate), an electrode (hereinafter referred to as a shield line) is arranged in the vicinity of a region on the rear plate where a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged. It is characterized by. Further, the above-mentioned shield wire is arranged at a position facing the anode electrode.

【0023】前述のシールド線に電位を印加する手段を
有することを特徴とするものである。
It is characterized by having a means for applying a potential to the above-mentioned shield line.

【0024】本発明の画像形成装置によれば、電子放出
素子に不要な電流が流れることを防ぐことができる。
According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to prevent unnecessary current from flowing through the electron-emitting device.

【0025】以下、図面を参照しながら本発明を説明す
る。図1は、本発明の画像形成装置の1例を示す模式図
である。図1において、101は電子源基板、102は
X方向配線取り出し部、103はY方向配線取り出し
部、104は支持枠、105はアノード電極、106は
電位印加手段を有するシールド線である。電位の範囲は
アモード電極、シールド線により適宜決まるが、アノー
ド電圧Va〜−Vaの範囲にある。
The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the image forming apparatus of the present invention. In FIG. 1, 101 is an electron source substrate, 102 is an X-direction wiring extraction portion, 103 is a Y-direction wiring extraction portion, 104 is a support frame, 105 is an anode electrode, and 106 is a shield wire having a potential applying means. The potential range is appropriately determined by the amode electrode and the shield wire, but is in the range of anode voltage Va to -Va.

【0026】これにより、アノード電極に印加された高
圧により支持枠を伝わり流れる電流Aをシールド線を介
して外部に逃すことができ、電子放出素子に不要な電流
が流れることを防いだり、基体の表面電位が上昇し、素
子に過大な電流が流れ込むのも防げる。ここで、シール
ド線の配置位置、形状、大きさは本目的を達成する範囲
内ならば所望のもので良い。
As a result, the current A flowing through the support frame due to the high voltage applied to the anode electrode can be released to the outside through the shield wire, preventing unnecessary current from flowing through the electron-emitting device, and preventing the base substrate from flowing. It is also possible to prevent the surface potential from rising and causing an excessive current to flow into the device. Here, the arrangement position, shape, and size of the shield wire may be any desired one as long as it is within the range to achieve this object.

【0027】実施態様 本発明を適用し得る表面伝導型電子放出素子の基本的構
成には大別して、平面型及び垂直型の2つがある。
Embodiments The basic structure of a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied is roughly classified into a planar type and a vertical type.

【0028】まず、平面型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。図2は、本発明を適用可能な平面型表面
伝導型電子放出素子の構成を示す模式図であり、図
(a)は平面図、図2(b)は断面図である。図2にお
いて201は基板、202と203は素子電極、204
は導電性薄膜、205は電子放出部である。
First, the planar surface conduction electron-emitting device will be described. 2A and 2B are schematic diagrams showing the structure of a planar surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied. FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a sectional view. In FIG. 2, 201 is a substrate, 202 and 203 are element electrodes, and 204
Is a conductive thin film, and 205 is an electron emitting portion.

【0029】基板201としては、石英ガラス、Na等
の不純物含有量を減少したガラス、青板ガラス、青板ガ
ラスにスパッタ法等によりSiO2を積層したガラス基
板及びアルミナ等のセラミックス及びSi基板等を用い
ることができる。
As the substrate 201, quartz glass, glass with a reduced content of impurities such as Na, soda-lime glass, a glass substrate obtained by laminating SiO 2 on soda-lime glass by a sputtering method, ceramics such as alumina, and a Si substrate are used. be able to.

【0030】対向する素子電極202、203の材料と
しては、一般的な導体または半導体材料を用いることが
できる。これは例えばNi,Cr,Au,Mo,W,P
t,Ti,Al,Cu,Pd等の金属或は合金及びP
d,Ag,Au,RuO2,Pd−Ag等の金属或は金
属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、In23
−SnO2等の透明導電体及びポリシリコンン等の半導
体導体材料等から選択することができる。
As a material for the opposing device electrodes 202 and 203, a general conductor or semiconductor material can be used. This is, for example, Ni, Cr, Au, Mo, W, P
Metals or alloys such as t, Ti, Al, Cu, Pd and P
d, Ag, Au, RuO 2 , Pd-Ag or the like metal or metal oxide and printed conductor composed of glass or the like, In 2 O 3
It can be selected from a transparent conductor such as —SnO 2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon.

【0031】素子電極間隔L1、素子電極長さW2、導
電性薄膜204の形状等は、応用される形態等を考慮し
て、設計される。素子電極間隔L1は、好ましくは数千
オングストロームから数百マイクロメートルの範囲とす
ることができ、より好ましくは数マイクロメートルから
数十マイクロメートルの範囲とすることができる。素子
電極長さW2は、電極の抵抗値、電子放出特性を考慮し
て、数マイクロメートルから数百マイクロメートルの範
囲とすることができる。素子電極202、203の膜厚
dは、数百オングストロームから数マイクロメートルの
範囲とすることができる。
The element electrode interval L1, the element electrode length W2, the shape of the conductive thin film 204, etc. are designed in consideration of the applied form. The element electrode spacing L1 can be set preferably in the range of several thousand angstroms to several hundreds of micrometers, and more preferably in the range of several micrometers to several tens of micrometers. The device electrode length W2 can be set in the range of several micrometers to several hundred micrometers in consideration of the resistance value of the electrode and the electron emission characteristics. The film thickness d of the device electrodes 202 and 203 can be in the range of several hundred angstroms to several micrometers.

【0032】尚、図2に示した構成だけでなく、基板2
01上に、導電性薄膜204、対向する素子電極20
2、203の順に積層した構成とすることもできる。
Not only the structure shown in FIG.
01, the conductive thin film 204 and the opposing device electrode 20.
It is also possible to adopt a configuration in which 2, 203 are laminated in this order.

【0033】導電性薄膜204には良好な電子放出特性
を得るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いるの
が好ましい。その膜厚は素子電極202、203へのス
テップカバレージ、素子電極202、203間の抵抗値
及び後述するフォーミング条件等を考慮して適宜設定さ
れるが、通常は数オングストロームから数千オングスト
ロームの範囲とするのが好ましく、より好ましくは10
オングストロームより500オングストロームの範囲と
するのが良い。その抵抗値は、Rsが102 から107
Ω/□の値である。なおRsは、厚さがt、幅がwで長
さがlの薄膜の長さ方向に測定した抵抗Rを、R=Rs
(l/w)とおいたときに現れる量である。
For the conductive thin film 204, it is preferable to use a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness is appropriately set in consideration of the step coverage to the element electrodes 202 and 203, the resistance value between the element electrodes 202 and 203, and the forming conditions described later, but normally, it is in the range of several angstroms to several thousand angstroms. Preferably, and more preferably 10
A range of 500 Angstroms is better than Angstroms. The resistance value is such that Rs is 10 2 to 10 7.
The value is Ω / □. Note that Rs is a resistance R measured in the length direction of a thin film having a thickness t, a width w, and a length l, and R = Rs
It is the amount that appears when (l / w) is set.

【0034】導電性薄膜204を構成する材料は、P
d,Pt,Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,C
r,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pd等の金属、Pd
O,SnO2,In23,PbO,Sb23等の酸化
物、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,YB4,G
dB4等の硼化物、TiC,ZrC,HfC,TaC,
SiC,WC等の炭化物、TiN,ZrN,HfN等の
窒化物、Si,Ge等の半導体、カーボン等の中から適
宜選択される。
The material forming the conductive thin film 204 is P
d, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, C
Metals such as r, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pd, Pd
Oxides such as O, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO and Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB 4 , G
Borides such as dB 4 , TiC, ZrC, HfC, TaC,
It is appropriately selected from carbides such as SiC and WC, nitrides such as TiN, ZrN, and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【0035】ここで述べる微粒子膜とは、複数の微粒子
が集合した膜であり、その微細構造は、微粒子が個々に
分散配置した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるい
は重なり合った状態(いくつかの微粒子が集合し、全体
として島状構造を形成している場合も含む)をとってい
る。微粒子の粒径は、数オングストロームから数千オン
グストロームの範囲、好ましくは10オングストローム
から200オングストロームの範囲である。
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and its fine structure has a state in which fine particles are individually dispersed and arranged, or a state in which fine particles are adjacent to each other or overlap each other (some fine particles are It also includes the case where they are aggregated to form an island structure as a whole). The particle size of the fine particles is in the range of several angstroms to several thousand angstroms, preferably in the range of 10 angstroms to 200 angstroms.

【0036】なお、本明細書では頻繁に「微粒子」とい
う言葉を用いるので、その意味について説明する。
The term "fine particles" is frequently used in this specification, and the meaning thereof will be described.

【0037】小さな粒子を「微粒子」と呼び、これより
も小さなものを「超微粒子」と呼ぶ。「超微粒子」より
もさらに小さく原子の数が数百個程度以下のものを「ク
ラスター」と呼ぶことは広く行われている。
Small particles are called "fine particles", and particles smaller than this are called "ultrafine particles". It is widely practiced to call a cluster that is smaller than the "ultrafine particles" and has a number of atoms of about several hundreds or less.

【0038】しかしながら、それぞれの境は厳密なもの
ではなく、どの様な性質に注目して分類するかにより変
化する。また「微粒子」と「超微粒子」を一括して「微
粒子」と呼ぶ場合もあり、本明細書中での記述はこれに
沿ったものである。「実験物理学講座14 表面・微粒
子」(木下是雄 編、共立出版 1986年9月1日発
行)では次のように記述されている。「本稿で微粒子と
言うときにはその直径がだいたい2〜3μm程度から1
0nm程度までとし、特に超微粒子というときは粒径が
10nm程度から2〜3nm程度までを意味することに
する。両者を一括して単に微粒子と書くこともあってけ
っして厳密なものではなく、だいたいの目安である。粒
子を構成する原子の数が2個から数十〜数百個程度の場
合はクラスターと呼ぶ。」(195ページ 22〜26
行目) 付言すると、新技術開発事業団の”林・超微粒子プロジ
ェクト’での「超微粒子」の定義は、粒径の下限はさら
に小さく、次のようなものであった。「創造科学技術推
進制度の”超微粒子プロジェクト”(1981〜198
6)では、粒子の大きさ(径)がおよそ1〜100nm
の範囲のものを”超微粒子”(ultra fine
particle)と呼ぶことにした。すると1個の超
微粒子はおよそ100〜108 個くらいの原子の集合体
という事になる。原子の尺度でみれば超微粒子は大〜巨
大粒子である。」(「超微粒子−創造科学技術−」林主
税、上田良二、田崎明 編;三田出版 1988年 2
ページ1〜4行目)「超微粒子よりさらに小さいもの、
すなわち原子が数個〜数百個で構成される1個の粒子
は、普通クラスターと呼ばれる」(同書2ページ12〜
13行目)上記のような一般的な呼び方をふまえて、本
明細書において「微粒子」とは多数の原子・分子の集合
体で、粒径の下限は数オングストローム〜10オングス
トローム 程度、上限は数μm程度のものを指すことと
する。
However, each boundary is not strict, and changes depending on what kind of property is considered and classified. In addition, "fine particles" and "ultrafine particles" may be collectively referred to as "fine particles", and the description in this specification is in accordance with this. In "Experimental physics course 14 Surfaces and fine particles" (edited by Yoshio Kinoshita, Kyoritsu Shuppan, published September 1, 1986), it is described as follows. "When we refer to fine particles in this article, their diameter is about 2-3 μm to 1
The particle size is up to about 0 nm, and particularly when referred to as ultrafine particles, it means that the particle size is from about 10 nm to about 2 to 3 nm. It is not a strict matter because both are collectively referred to as fine particles, but it is a rough guideline. When the number of atoms constituting a particle is from 2 to several tens to several hundreds, it is called a cluster. (Page 195, 22-26)
Line) In addition, the definition of "ultrafine particles" in the "Hayashi / Ultrafine particle project" of the New Technology Development Corporation had the following lower limit of particle size, and was as follows. "Creative Science and Technology Promotion System" Ultrafine Particle Project "(1981-198)
In 6), the particle size (diameter) is about 1 to 100 nm.
"Fine particles" (ultra fine)
I decided to call it "Particle)". Then, one ultrafine particle is an aggregate of about 100 to 10 8 atoms. On an atomic scale, ultrafine particles are large to huge particles. ("Ultrafine Particles-Creative Science and Technology-" Takashi Hayashi, Ryoji Ueda, Akira Tasaki; Mita Publishing, 1988 2
(Pages 1st to 4th lines) "Those smaller than ultrafine particles,
That is, one particle composed of several to several hundred atoms is usually called a cluster ”(ibid., P. 12, page 12-).
(13th line) Based on the above general term, "fine particles" in the present specification are aggregates of a large number of atoms and molecules, and the lower limit of the particle size is about several angstroms to 10 angstroms and the upper limit is It is meant to be of the order of several μm.

【0039】電子放出部205は、導電性薄膜204の
一部に形成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性
薄膜204の膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォー
ミング等の手法等に依存したものとなる。電子放出部2
05の内部には、数オングストロームから数百オングス
トロームの範囲の粒径の導電性微粒子が存在する場合も
ある。この導電性微粒子は、導電性薄膜204を構成す
る材料の元素の一部、あるいは全ての元素を含有するも
のとなる。電子放出部205及びその近傍の導電性薄膜
204には、炭素及び炭素化合物を有することもでき
る。
The electron-emitting portion 205 is composed of a crack having a high resistance formed in a part of the conductive thin film 204, and depends on the film thickness, film quality, material of the conductive thin film 204, and a method such as energization forming described later. It will be what you did. Electron emission part 2
In some cases, the conductive fine particles having a particle size in the range of several angstroms to several hundred angstroms may be present inside 05. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material forming the conductive thin film 204. The electron emitting portion 205 and the conductive thin film 204 in the vicinity thereof may contain carbon and a carbon compound.

【0040】次に、垂直型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。図3は、本発明の表面伝導型電子放出素
子を適用できる垂直型表面伝導型電子放出素子の一例を
示す模式図である。
Next, the vertical surface conduction electron-emitting device will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a vertical surface conduction electron-emitting device to which the surface conduction electron-emitting device of the present invention can be applied.

【0041】図3においては、図2に示した部位と同じ
部位には図2に付した符号と同一の符号を付している。
301は、段さ形成部である。基板201、素子電極2
02及び203、導電性薄膜204、電子放出部205
は、前述した平面型表面伝導型電子放出素子の場合と同
様の材料で構成することができる。段さ形成部301
は、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成されたS
iO2等の絶縁性材料で構成することができる。
In FIG. 3, the same parts as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG.
301 is a step forming part. Substrate 201, element electrode 2
02 and 203, the conductive thin film 204, and the electron emitting portion 205.
Can be made of the same material as in the case of the planar surface conduction electron-emitting device described above. Step forming part 301
Is an S formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like.
It can be composed of an insulating material iO 2, and the like.

【0042】段さ形成部301の膜厚は、先に述べた平
面型表面伝導型電子放出素子の素子電極間隔L1に対応
し、数千オングストロームから数十マイクロメートルの
範囲とすることができる。この膜厚は、段さ形成部の製
法、及び、素子電極間に印加する電圧を考慮して設定さ
れるが、数百オングストロームから数マイクロメートル
の範囲が好ましい。
The film thickness of the step forming portion 301 corresponds to the device electrode interval L1 of the flat surface conduction electron-emitting device described above, and can be set in the range of several thousand angstroms to several tens of micrometers. This film thickness is set in consideration of the manufacturing method of the step forming portion and the voltage applied between the device electrodes, but is preferably in the range of several hundred angstroms to several micrometers.

【0043】導電性薄膜204は、素子電極202及び
203と段差形成部301作成後に、該素子電極20
2、203の上に積層される。電子放出部205は、図
3においては、段差形成部301に形成されているが、
作成条件、フォーミング条件等に依存し、形状、位置と
もこれに限られるものでない。上述の表面伝導型電子放
出素子の製造方法としては様々な方法があるが、その一
例を図4に模式的に示す。
The conductive thin film 204 is formed on the device electrode 20 after the device electrodes 202 and 203 and the step forming portion 301 are formed.
It is laminated on 2, 203. Although the electron emitting portion 205 is formed in the step forming portion 301 in FIG. 3,
The shape and position are not limited to these, depending on the preparation conditions, forming conditions, and the like. There are various methods for manufacturing the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, and one example thereof is schematically shown in FIG.

【0044】以下、図2及び図4を参照しながら製造方
法の一例について説明する。図4においても、図2に示
した部位と同じ部位には図2に付した符号の末尾をと同
一の符号を付している。
An example of the manufacturing method will be described below with reference to FIGS. Also in FIG. 4, the same parts as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as the end of the reference numerals given in FIG.

【0045】1)基板401を洗剤、純水および有機溶
剤等を用いて十分に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等
により素子電極材料を堆積後、例えばフォトリソグラフ
ィー技術を用いて基板401上に素子電極402、40
3を形成する(図4(a))。
1) The substrate 401 is thoroughly washed with a detergent, pure water, an organic solvent and the like, and after the element electrode material is deposited by the vacuum deposition method, the sputtering method or the like, the substrate 401 is deposited on the substrate 401 by, for example, the photolithography technique. Element electrodes 402, 40
3 is formed (FIG. 4A).

【0046】2)素子電極402、403を設けた基板
401に、有機金属化合物溶液を塗布して、有機金属化
合物薄膜を形成する。有機金属化合物溶液には、前述の
導電性膜404の材料の金属を主元素とする有機金属化
合物の溶液を用いることができる。有機金属薄膜を加熱
焼成処理し金属又は金属酸化物とした後、リフトオフ、
エッチング等によりパターニングし、導電性薄膜404
を形成する(図4(b))。ここでは、有機金属溶液の
塗布法を挙げて説明したが、導電性薄膜004の形成法
はこれに限られるものでなく、真空蒸着法、スパッタ
法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディッピング法、
スピンナー法等を用いることもできる。
2) An organic metal compound solution is applied to the substrate 401 provided with the device electrodes 402 and 403 to form an organic metal compound thin film. As the organometallic compound solution, a solution of an organometallic compound containing a metal of the above-described material of the conductive film 404 as a main element can be used. After the organic metal thin film is heated and baked to form a metal or metal oxide, lift-off,
The conductive thin film 404 is patterned by etching or the like.
Are formed (FIG. 4B). Although the coating method of the organic metal solution has been described here, the method of forming the conductive thin film 004 is not limited to this, and a vacuum deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dispersion coating method, Dipping method,
A spinner method or the like can also be used.

【0047】3)つづいて、フォーミング工程を施す。
この方法の一例として通電処理による方法を説明する。
3) Subsequently, a forming process is performed.
As an example of this method, a method based on energization processing will be described.

【0048】素子電極402、403間に不図示の電源
により電圧を印加工して通電処理を行い、導電性薄膜4
04の部位に構造の変化した電子放出部405を形成す
る(図4(c))。通電フォーミングによれば導電性薄
膜404に局所的に破壊、変形もしくは変質等の構造変
化した部位が形成される。該部位が電子放出部405を
構成する。通電フォーミングの電圧波形の例を図5に示
す。電圧波形は、パルス波形が、好ましい。これにはパ
ルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加する図
5aに示した手法とパルス波高値を増加させながら、電
圧パルスを印加する図5bに示した手法がある。
A voltage is applied between the device electrodes 402 and 403 by a power source (not shown) to carry out energization, and the conductive thin film 4 is formed.
An electron emitting portion 405 having a changed structure is formed at the region 04 (FIG. 4C). According to the energization forming, a site having a structural change such as local destruction, deformation or alteration is formed in the conductive thin film 404. This portion constitutes the electron emitting portion 405. An example of the voltage waveform of energization forming is shown in FIG. The voltage waveform is preferably a pulse waveform. For this, there are a method shown in FIG. 5a in which a pulse having a pulse peak value of a constant voltage is continuously applied, and a method shown in FIG. 5b in which a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value.

【0049】図5aにおけるT1及びT2は電圧波形の
パルス幅とパルス間隔である。通常T1は1マイクロ秒
〜10ミリ秒、T2は、10マイクロ秒〜100ミリ秒
の範囲で設定される。三角波の波高値(通電フォーミン
グ時のピーク電圧)は、表面伝導型電子放出素子形態に
応じて適宜選択される。このような条件のもと、例え
ば、数秒から数十分間電圧を印加する。パルス波形は三
角波に限定されるものではなく、矩形波など所望の波形
を採用することができる。
T1 and T2 in FIG. 5a are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. Usually, T1 is set in the range of 1 microsecond to 10 milliseconds, and T2 is set in the range of 10 microseconds to 100 milliseconds. The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device. Under such conditions, for example, a voltage is applied for several seconds to several tens of minutes. The pulse waveform is not limited to the triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave can be adopted.

【0050】図5bにおけるT1及びT2は、図5aに
示したのと同様とすることができる。三角波の波高値
(通電フォーミング時のピーク電圧)は、例えば0.1
Vステップづつ、増加させることができる。
T1 and T2 in FIG. 5b can be similar to those shown in FIG. 5a. The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) is, for example, 0.1.
It can be increased by V steps.

【0051】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔T2中に、導電性薄膜404を局所的に破壊、変形し
ない程度の電圧を印加し、電流を測定して抵抗値を検知
して決定することができる。例えば0.1V程度の電圧
印加により流れる素子電流を測定し、抵抗値を求めて、
1Mオーム以上の抵抗を示した時、通電フォーミングを
終了させる。
The end of the energization forming process can be determined by applying a voltage that does not locally break or deform the conductive thin film 404 during the pulse interval T2, measure the current, and detect the resistance value. it can. For example, by measuring the element current flowing by applying a voltage of about 0.1 V, obtain the resistance value,
When the resistance is 1 M ohm or more, the energization forming is terminated.

【0052】4)フォーミングを終えた素子には活性化
工程と呼ばれる処理を施すのが好ましい。活性化工程と
は、この工程により、素子電流If、放出電流Ieが、
著しく変化する工程である。
4) It is preferable to perform a process called an activation process on the element which has finished forming. The activation process means that the device current If and the emission current Ie are
This is a process that changes significantly.

【0053】活性化工程は、例えば、有機物質のガスを
含有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パル
スの印加を繰り返すことで行うことができる。この雰囲
気は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用
いて真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残留する有
機ガスを利用して形成することができるが、イオンポン
プなどにより一旦十分に排気した真空中に適当な有機物
質のガスを導入することによっても得られる。
The activation step can be carried out, for example, by repeating the application of the pulse in the atmosphere containing the gas of the organic substance, similarly to the energization forming. This atmosphere can be formed by using the organic gas remaining in the atmosphere when the inside of the vacuum container is evacuated by using, for example, an oil diffusion pump or a rotary pump, but once exhausted sufficiently by an ion pump or the like. It can also be obtained by introducing a gas of a suitable organic substance into a vacuum.

【0054】このときの好ましい有機物質のガス圧は、
前述の応用の形態、真空容器の形状や、有機物質の種類
などにより異なるため場合に応じ適宜設定される。適当
な有機物質としては、アルカン、アルケン、アルキンの
脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、アルコール類、
アルデヒド類、ケトン類、アミノ類、フェノール類、カ
ルボン酸、スルホン酸等の有機酸類等を挙げることがで
き、具体的には、メタン、エタン、プロパンなどCn
2n+2で表される飽和炭化水素、エチレン、プロピレンな
どCn2n等の組成式で表される不飽和炭化水素、ベン
ゼン、トルエン、メタノール、エタノール、ホルムアル
デヒド、アセトアルデヒド、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルアミン、エチルアミン、フェノール、蟻
酸、酢酸、プロピオン酸等が使用できる。この処理によ
り、雰囲気中に存在する有機物質から、炭素あるいは炭
素化合物が素子上に堆積し、素子電流If、放出電流I
eが、著しく変化するようになる。
At this time, the preferable gas pressure of the organic substance is
Since it depends on the form of application, the shape of the vacuum container, the type of the organic substance, etc., it is appropriately set depending on the case. Suitable organic substances include alkanes, alkenes, alkyne aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alcohols,
Aldehydes, ketones, amino acids, phenols, carboxylic acids, can be mentioned organic acids such as sulfonic acid or the like, specifically, methane, ethane, propane C n H
Saturated hydrocarbon represented by 2n + 2, ethylene, propylene C n H 2n such unsaturated hydrocarbon represented by composition formula such as benzene, toluene, methanol, ethanol, formaldehyde, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methyl amine , Ethylamine, phenol, formic acid, acetic acid, propionic acid and the like can be used. By this treatment, carbon or a carbon compound is deposited on the device from the organic substance existing in the atmosphere, and the device current If and the emission current I
e changes significantly.

【0055】活性化工程の終了判定は、素子電流Ifと
放出電流Ieを測定しながら、適宜行う。なおパルス
幅、パルス間隔、パルス波高値などは適宜設定される。
The termination of the activation process is appropriately determined while measuring the device current If and the emission current Ie. The pulse width, pulse interval, pulse peak value, etc. are set appropriately.

【0056】炭素及び炭素化合物とは、例えばグラファ
イト(いわいるHOPG,PG,PG,GC)を包含す
る、HOPGはほぼ完全なグラファイトの結晶構造、P
Gは結晶粒が200オングストローム程度で結晶構造が
やや乱れたもの、GCは結晶粒が20オングストローム
程度になり結晶構造の乱れがさらに大きくなったものを
指す。)、非晶質カーボン(アモルフォスカーボン及び
アモルファスカーボンと前記グラファイトの微結晶の混
合物を指す)であり、その膜厚は、500オングストロ
ーム以下の範囲とするのが好ましく、300オングスト
ローム以下の範囲とすることがより好ましい。
Carbon and carbon compounds include, for example, graphite (so-called HOPG, PG, PG, GC). HOPG is a nearly complete crystal structure of graphite, P
G indicates that the crystal grains were about 200 angstroms and the crystal structure was slightly disturbed, and GC indicates that the crystal grains were about 20 angstroms and the crystal structure was further disturbed. ), And amorphous carbon (referring to amorphous carbon and a mixture of amorphous carbon and fine crystals of the graphite), and its film thickness is preferably in the range of 500 angstroms or less, and in the range of 300 angstroms or less. Is more preferable.

【0057】5)このような工程を経て得られた電子放
出素子は、安定化工程を行うことが好ましい。この工程
は、真空容器内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、イオンポンプ等の真空排気装置を挙げるこ
とができる。
5) It is preferable that the electron-emitting device obtained through these steps is subjected to a stabilizing step. This step is a step of exhausting the organic substance in the vacuum container. It is preferable to use a vacuum evacuation device that evacuates the vacuum container without using oil so that the oil generated from the device does not affect the characteristics of the element. Specifically, a vacuum exhaust device such as a sorption pump or an ion pump can be used.

【0058】前記活性化の工程で、排気装置として油拡
散ポンプやロータリーポンプを用い、これから発生する
オイル成分に由来する有酸ガスを用いた場合は、この成
分の分圧を極力低く抑える必要がある。真空容器内の有
機物質の分圧は、上記の炭素及び炭素化合物がほぼ新た
に堆積しない分圧で1×10-8Torr以下が好まし
く、さらには1×10-10 Torr以下が特に好まし
い。さら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80〜200℃、好ましくは150℃
以上で、できるだけで長時間行うのが望ましいが、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、1〜3x10-7Torr以下が好ましく、
さらに1x10-8Torr以下が特に好ましい。
When an oil diffusion pump or a rotary pump is used as an exhaust device in the activation step and an acid gas derived from an oil component generated from this is used, it is necessary to keep the partial pressure of this component as low as possible. is there. The partial pressure of the organic substance in the vacuum container is preferably 1 × 10 −8 Torr or less, more preferably 1 × 10 −10 Torr or less, in terms of the partial pressure at which the above carbon and carbon compound are not newly deposited. Further, when the inside of the vacuum container is evacuated, it is preferable to heat the entire vacuum container so that the organic substance molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum container or the electron-emitting device can be easily exhausted. The heating condition at this time is 80 to 200 ° C., preferably 150 ° C.
As described above, it is desirable to perform the treatment as long as possible. However, the condition is not particularly limited to this condition, and the condition is appropriately selected depending on various conditions such as the size and shape of the vacuum container and the configuration of the electron-emitting device. It is necessary to make the pressure in the vacuum container as low as possible, preferably 1 to 3 × 10 -7 Torr or less,
Further, 1 × 10 −8 Torr or less is particularly preferable.

【0059】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。このような真空雰囲気を
採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の
堆積を抑制でき、結果として素子電流If,Ieが安定
する。
It is preferable that the atmosphere at the time of driving after the stabilization process is maintained at the atmosphere at the end of the stabilization process, but it is not limited to this and if the organic substance is sufficiently removed. Even if the degree of vacuum itself is lowered to some extent, it is possible to maintain sufficiently stable characteristics. By adopting such a vacuum atmosphere, deposition of new carbon or carbon compound can be suppressed, and as a result, the device currents If and Ie are stabilized.

【0060】上述した工程を経て得られた本発明を適用
可能な電子放出素子の基本特性について図6、図7を参
照しながら説明する。図6は、真空処理装置の一例を示
す模式図であり、この真空処理装置は測定評価装置とし
ての機能を兼ね備えている。図6においても、図2に示
した部位と同じ部位には図2に付したの符号と同一の符
号を付している。
Basic characteristics of the electron-emitting device to which the present invention is applicable obtained through the above steps will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a vacuum processing apparatus, and this vacuum processing apparatus also has a function as a measurement / evaluation apparatus. Also in FIG. 6, the same parts as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those given in FIG.

【0061】図6において、605は真空容器である。
真空容器605内には電子放出素子が配されている。即
ち、201は電子放出素子を構成する基体であり、20
2及び203は素子電極、204は導電性薄膜、205
は電子放出部である。601は、電子放出素子に素子電
圧Vfを印加するための電源、600は素子電極202
・203間の導電性薄膜204を流れる素子電流Ifを
測定するための電流計、604は素子の電子放出部より
放出される放出電流Ieを捕捉するためのアノード電極
である。603はアノード電極604に電圧を印加する
ための高圧電源、602は素子の電子放出部205より
放出される放出電流Ieを測定するための電流計であ
る。一例として、アノード電極の電圧を1kV〜10k
Vの範囲とし、アノード電極と電子放出素子との距離H
を2mm〜8mmの範囲として測定を行うことができ
る。
In FIG. 6, reference numeral 605 is a vacuum container.
An electron emitting element is arranged in the vacuum container 605. That is, 201 is a substrate that constitutes an electron-emitting device, and 20
2 and 203 are element electrodes, 204 is a conductive thin film, and 205
Is an electron emitting portion. 601 is a power source for applying the device voltage Vf to the electron-emitting device, and 600 is the device electrode 202.
An ammeter for measuring the device current If flowing through the conductive thin film 204 between 203, and 604 is an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the electron emission portion of the device. Reference numeral 603 is a high voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 604, and 602 is an ammeter for measuring the emission current Ie emitted from the electron emission portion 205 of the device. As an example, the voltage of the anode electrode is 1 kV to 10 k
V range, distance H between anode electrode and electron-emitting device
Can be measured in the range of 2 mm to 8 mm.

【0062】真空容器605内には、不図示の真空計等
の真空雰囲気下での測定に必要な機器が設けられてい
て、所望の真空雰囲気下での測定評価を行えるようにな
っている。また、真空容器には排気ポンプ606が具備
されている。排気ポンプは、ターボポンプ、ロータリー
ポンプからなる通常の高真空装置系と更に、イオンポン
プ等からなる超高真空装置系とにより構成されている。
ここに示した電子源基板を配した真空処理装置の全体
は、不図示のヒーターにより加熱できる。従って、この
真空処理装置を用いると、前述の通電フォーミング以降
の工程も行うことができる。
The vacuum container 605 is provided with equipment necessary for measurement in a vacuum atmosphere, such as a vacuum gauge (not shown), so that measurement and evaluation can be performed in a desired vacuum atmosphere. Further, the vacuum container is equipped with an exhaust pump 606. The exhaust pump is composed of a normal high vacuum system including a turbo pump and a rotary pump, and an ultra high vacuum system including an ion pump.
The entire vacuum processing apparatus provided with the electron source substrate shown here can be heated by a heater (not shown). Therefore, by using this vacuum processing apparatus, the steps after the above-described energization forming can be performed.

【0063】図7は、図6に示した真空処理装置を用い
て測定された放出電流Ie、素子電流Ifと素子電圧V
fの関係を模式的に示した図である。図7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。
FIG. 7 shows the emission current Ie, the device current If, and the device voltage V measured by using the vacuum processing apparatus shown in FIG.
It is the figure which showed the relationship of f typically. In FIG. 7,
Since the emission current Ie is extremely smaller than the device current If, it is shown in arbitrary units. The vertical and horizontal axes are linear scales.

【0064】図7からも明らかなように、本発明の適用
可能な表面伝導型電子放出素子は、放出電流Ieに関し
て対する三つの特徴的性質を有する。即ち、(i)本素
子はある電圧(しきい値電圧と呼ぶ、図7中のVth)
以上の素子電圧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
確なしきい値電電圧Vthを持った非線形素子である。 (ii)放出電流Ieが素子電圧Vfに単調増加依存す
るため、放出電流Ieは素子電圧Vfで制御できる。 (iii)アノード電極604捕捉される放出電荷は、
素子電圧Vfを印加する時間に依存する。つまり、アノ
ード電極604に捕捉される電荷量は、素子電圧Vfを
印加する時間により制御できる。
As is clear from FIG. 7, the surface conduction electron-emitting device to which the present invention is applicable has three characteristic properties with respect to the emission current Ie. That is, (i) this element has a certain voltage (called threshold voltage, Vth in FIG. 7)
When the above device voltage is applied, the emission current Ie rapidly increases, while at the threshold voltage Vth or less, the emission current Ie is hardly detected. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie. (Ii) Since the emission current Ie is monotonically increasing dependent on the element voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the element voltage Vf. (Iii) The emission charge captured by the anode electrode 604 is
It depends on the time for which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of charges captured by the anode electrode 604 can be controlled by the time for which the device voltage Vf is applied.

【0065】以上の説明より理解されるように、本発明
の適用可能な表面伝導型電子放出素子は、入力信号に応
じて、電子放出特性を容易に制御できることになる。こ
の性質を利用すると複数の電子放出素子を配して構成し
た電子源、画像形成装置等、多方面への応用が可能とな
る。
As can be understood from the above description, the surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied can easily control the electron emission characteristics according to the input signal. By utilizing this property, it is possible to apply to various fields such as an electron source and an image forming apparatus configured by arranging a plurality of electron emitting elements.

【0066】図7においては、素子電流Ifが素子電圧
Vfに対して単調増加する(以下、「MI特性」とい
う。)例を実線に示した。素子電流Ifが素子電圧Vf
に対して電圧制御型負性抵抗特性(以下、「VCNR特
性」という。)を示す場合もある(不図示)。これら特
性は、前述の工程を制御することで制御できる。
In FIG. 7, an example in which the element current If monotonically increases with respect to the element voltage Vf (hereinafter referred to as “MI characteristic”) is shown by a solid line. Device current If is device voltage Vf
In some cases, a voltage control type negative resistance characteristic (hereinafter, referred to as "VCNR characteristic") is shown (not shown). These characteristics can be controlled by controlling the above process.

【0067】本発明を適用可能な電子放出素子の応用例
について以下に述べる。本発明の適用可能な表面伝導型
電子放出素子の複数個の基板上に配列し、例えば電子源
あるいは、画像形成装置が構成できる。
Application examples of the electron-emitting device to which the present invention can be applied will be described below. The surface conduction electron-emitting devices to which the present invention is applicable can be arranged on a plurality of substrates to form, for example, an electron source or an image forming apparatus.

【0068】電子放出素子の配列については、種々のも
のが採用できる。一例として、並列に配置した多数の電
子放出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を
多数個配し(行方向と呼ぶ)、この配線と直交する方向
(列方向と呼ぶ)で、該電子放出素子の上方に配した制
御電極(グリッドとも呼ぶ)により、電子放出素子から
の電子を制御駆動するはしご状配置のものがある。これ
とは別に、電子放出素子をX方向及びY方向に行列状に
複数個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電
極の一方を、X方向の配線に共通に接続し、同じ列に配
された複数の電子放出素子の電極の他方を、Y方向の配
線に共通に接続するものが挙げられる。このようなもの
は所謂単純マトリクス配置である。まず単純マトリクス
配置について以下に詳述する。
Various arrangements of electron-emitting devices can be adopted. As an example, a large number of electron-emitting devices arranged in parallel are connected at both ends, and a large number of rows of electron-emitting devices are arranged (referred to as a row direction), and in a direction orthogonal to this wiring (referred to as a column direction). There is a ladder-like arrangement in which a control electrode (also referred to as a grid) arranged above the electron-emitting device controls and drives electrons from the electron-emitting device. Separately, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X and Y directions, and one of electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same row is commonly connected to a wiring in the X direction. For example, the other of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same column is commonly connected to the wiring in the Y direction. This is a so-called simple matrix arrangement. First, the simple matrix arrangement will be described in detail below.

【0069】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素
子については、前述したとおり(i)乃至(iii)の
特性がある。即ち、表面伝導型電子放出素子からの放出
電子は、しきい値電圧以上では、対向する素子電極間に
印加するパルス状電圧の波高値と巾で制御できる。一
方、しきい値電圧以下では、殆ど放出されない。この特
性によれば、多数の電子放出素子を配置した場合におい
ても、個々の素子に、パルス状電圧を適宜印加すれば、
入力信号に応じて、表面伝導型電子放出素子を選択して
電子放出量を制御できる。
The surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied has the characteristics (i) to (iii) as described above. That is, the emitted electrons from the surface conduction electron-emitting device can be controlled by the peak value and width of the pulse voltage applied between the opposing device electrodes at the threshold voltage or higher. On the other hand, below the threshold voltage, it is hardly emitted. According to this characteristic, even when a large number of electron-emitting devices are arranged, if a pulsed voltage is appropriately applied to each device,
The electron emission amount can be controlled by selecting the surface conduction electron-emitting device according to the input signal.

【0070】以下この原理に基ずき、本発明を適用した
画像形成装置について、図8を用いて説明する。図8に
おいて、801は電子源基板、802はX方向配線、8
03はY方向配線である。804は表面伝導型電子放出
素子、805は結線、806はシ−ルド線である。尚、
表面伝導型電子放出素子804は、前述した平面型ある
いは垂直型のどちらであってもよい。
Based on this principle, an image forming apparatus to which the present invention is applied will be described below with reference to FIG. In FIG. 8, 801 is an electron source substrate, 802 is an X-direction wiring, 8
Reference numeral 03 is a Y-direction wiring. Reference numeral 804 is a surface conduction electron-emitting device, 805 is a wire connection, and 806 is a shield wire. still,
The surface conduction electron-emitting device 804 may be either the flat type or the vertical type described above.

【0071】m本のX方向配線802は、Dx1、Dx
2、...Dxmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパ
ッタ法等を用いて形成された導電性金属等で構成するこ
とができる。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設計され
る。Y方向配線803は、DYl、DY2、...DY
nのn本の配線よりなり、X方向配線802と同様に形
成される。また、シールド線806も同様に形成され
る。これらm本のX方向配線802とn本のY方向配線
803との間には、不図示の層間絶縁層が設けられてお
り、両者を電気的に分離している(m、nは共に正の整
数)。
The m X-direction wirings 802 are Dx1 and Dx.
2 ,. . . It is made of Dxm and can be made of a conductive metal or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The wiring material, film thickness, and width are appropriately designed. The Y-direction wiring 803 includes DY1, DY2 ,. . . DY
It is composed of n wirings of n and is formed similarly to the X-direction wiring 802. The shield wire 806 is also formed in the same manner. An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the m X-direction wirings 802 and the n Y-direction wirings 803 to electrically separate the two (m and n are both positive). Integer).

【0072】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等を用いて形成されたSiO2等で構成
される。例えば、X方向配線802を形成した基板80
1の全面或は一部に所望の形状で形成され、特に、X方
向配線802とY方向配線803の交差部の電位差に耐
え得るように、膜厚、材料、製法が適宜設定される。X
方向配線802とY方向配線803は、それぞれ外部端
子として引き出されている。また、シールド線はグラン
ドに接続されている。ここで、シ−ルド線はグランドに
接続する必要はなく、所望の電圧を印加しても良い。
The interlayer insulating layer (not shown) is composed of SiO 2 or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like. For example, the substrate 80 on which the X-direction wiring 802 is formed
A film having a desired shape is formed on the entire surface or a part of No. 1 and the film thickness, material, and manufacturing method are appropriately set so as to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 802 and the Y-direction wiring 803. X
The direction wiring 802 and the Y direction wiring 803 are drawn out as external terminals. Also, the shield wire is connected to the ground. Here, it is not necessary to connect the shield wire to the ground, and a desired voltage may be applied.

【0073】表面伝導型電子放出素子804を構成する
一対の電極(不図示)は、m本のX方向配線802とn
本のY方向配線803と導電性金属等からなる結線80
5によって電気的に接続されている。
The pair of electrodes (not shown) forming the surface-conduction type electron-emitting device 804 include m X-direction wirings 802 and n.
Book Y direction wiring 803 and connection 80 made of conductive metal or the like
It is electrically connected by 5.

【0074】配線802と配線803を構成する材料、
結線805を構成する材料及び一対の素子電極を構成す
る材料は、その構成元素の一部あるいは全部が同一であ
っても、またそれぞれ異なってもよい。これら材料は、
例えば前述の素子電極の材料より適宜選択される。素子
電極を構成する材料と配線材料が同一である場合には、
素子電極に接続した配線は素子電極ということもでき
る。
Materials for forming the wirings 802 and 803,
The material forming the connection 805 and the material forming the pair of device electrodes may be the same or different in some or all of the constituent elements. These materials are
For example, it is appropriately selected from the above-mentioned material of the device electrode. If the material forming the device electrodes and the wiring material are the same,
The wiring connected to the device electrode can also be called a device electrode.

【0075】X方向配線802には、X方向に配列して
表面伝導型電子放出素子804の行を、選択するための
走査信号を印加する不図示の走査信号印加手段が接続さ
れる。一方、Y方向配線803には、Y方向に配列した
表面伝導型電子放出素子804の各列を入力信号に応じ
て、変調するための不図示の変調信号発生手段が接続さ
れる。各電子放出素子に印加される駆動電圧は、当該素
子に印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給
される。上記構成においては、単純なマトリックス配線
を用いて、個別の素子を選択し、独立に駆動可能とする
ことができる。
A scanning signal applying means (not shown) for applying a scanning signal for selecting a row of the surface conduction electron-emitting devices 804 arranged in the X direction is connected to the X-direction wiring 802. On the other hand, the Y-direction wiring 803 is connected to a modulation signal generating means (not shown) for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 804 arranged in the Y direction according to an input signal. The driving voltage applied to each electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the device. In the above structure, individual elements can be selected and driven independently by using simple matrix wiring.

【0076】このような単純マトリクス配置の電子源を
用いて構成した画像形成装置について、図9と図10及
び図11を用いて説明する。図9は画像形成装置の表示
パネルの一例を示す模式図であり、図10は図9の画像
形成装置に使用される蛍光膜の模式図である。図11は
NTSC方式のテレビ信号に応じて表示を行なうための
駆動回路の一例を示すブロック図である。
An image forming apparatus constructed by using an electron source having such a simple matrix arrangement will be described with reference to FIGS. 9, 10 and 11. 9 is a schematic view showing an example of a display panel of the image forming apparatus, and FIG. 10 is a schematic view of a fluorescent film used in the image forming apparatus of FIG. FIG. 11 is a block diagram showing an example of a drive circuit for displaying according to an NTSC television signal.

【0077】図9において901は電子放出素子を複数
配した電子源基板、902は電子源基板901を固定し
たリアプレート、903はガラス基板904の内面に蛍
光膜905とメタルバック906等が形成されたフェー
スプレートである。907は、支持枠であり該支持枠9
07には、リアプレート902、フェースプレート90
3がフリットガラス等を用いて接続されている。908
は外囲器であり、例えば大気中あるいは、窒素中で、4
00〜500℃の温度範囲で10分以上焼成すること
で、封着して構成される。
In FIG. 9, reference numeral 901 denotes an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged, 902 a rear plate to which the electron source substrate 901 is fixed, and 903 a fluorescent film 905, a metal back 906 and the like formed on the inner surface of a glass substrate 904. It is a face plate. Reference numeral 907 denotes a support frame, and the support frame 9
07 includes a rear plate 902 and a face plate 90.
3 are connected using frit glass or the like. 908
Is an envelope, for example, in air or nitrogen, 4
It is formed by sealing by firing at a temperature range of 00 to 500 ° C. for 10 minutes or more.

【0078】909は、図2における電子放出部に相当
する。910、911は、表面伝導型電子放出素子の一
対の素子電極と接続されたX方向配線及びY方向配線で
ある。また、912はシールド線である。
Reference numeral 909 corresponds to the electron emitting portion in FIG. Reference numerals 910 and 911 denote an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to the pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device. Further, reference numeral 912 is a shield wire.

【0079】外囲器908は、上述の如く、フェースプ
レート903、支持枠907、リアプレート902で構
成される。リアプレート902は主に基板901の強度
を補強する目的で設けられるため、基板901自体で十
分な強度を持つ場合は別体のリアプレート902は不要
とすることができる。即ち、基板901に直接支持枠9
07を封着し、フェースプレート903、支持枠907
及び基板901で外囲器908を構成しても良い。一
方、フェースプレート903、リアプレート902間
に、スペーサーとよばれる不図示の支持体を設置するこ
とにより、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器90
8を構成することもできる。また、Sはシールド線端子
である。
The envelope 908 is composed of the face plate 903, the support frame 907, and the rear plate 902 as described above. Since the rear plate 902 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 901, if the substrate 901 itself has a sufficient strength, the separate rear plate 902 can be omitted. That is, the support frame 9 is directly attached to the substrate 901.
07 is sealed, and the face plate 903 and the support frame 907 are attached.
Alternatively, the substrate 901 may form the envelope 908. On the other hand, by installing a support body (not shown) called a spacer between the face plate 903 and the rear plate 902, the envelope 90 having sufficient strength against atmospheric pressure is provided.
8 can also be configured. Further, S is a shield wire terminal.

【0080】図10は、図9の蛍光膜905を示す模式
図である。蛍光膜905は、モノクロームの場合は蛍光
体のみから構成することができる。カラーの蛍光膜の場
合は、蛍光体の配列によりブラックストライプあるいは
ブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色導電材1001
と蛍光体1002とから構成することができる。ブラッ
クストライプ、ブラックマトリクスを設ける目的は、カ
ラー表示の場合、必要となる三原色蛍光体の各蛍光体1
002間の塗り分け部を黒くすることで混色等を目立た
なくすることと、蛍光膜905における外光反射による
コントラストの低下を抑制することにある。ブラックス
トライプの材料としては、通常用いられている黒鉛を主
成分とする材料の他、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。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the fluorescent film 905 of FIG. In the case of monochrome, the fluorescent film 905 can be composed of only a fluorescent material. In the case of a color phosphor film, a black conductive material 1001 called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of phosphors.
And a phosphor 1002. The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to display each of the three primary color phosphors 1 required for color display.
The purpose is to make the mixed-colored portions between 002 black so as to make the color mixture inconspicuous and to suppress the deterioration of the contrast due to the reflection of external light on the fluorescent film 905. As the material of the black stripe, in addition to a commonly used material containing graphite as a main component, a material having conductivity and having little light transmission and reflection can be used.

【0081】ガラス基板904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、沈殿法、印刷法等
が採用できる。蛍光膜905の内面側には、通常メタル
バック906が設けられる。メタルバックを設ける目的
は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレー
ト903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を保護すること等である。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Alを真空蒸着等を用いて堆積させることで
作製できる。
As a method for applying the phosphor to the glass substrate 904, a precipitation method, a printing method or the like can be adopted regardless of monochrome or color. A metal back 906 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 905. The purpose of providing the metal back is to improve the brightness by specularly reflecting the light to the inner surface side of the light emission of the phosphor to the face plate 903 side, and to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, This is to protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the envelope. The metal back can be manufactured by performing a smoothing process (usually called “filming”) on the inner surface of the fluorescent film after manufacturing the fluorescent film, and then depositing Al using vacuum deposition or the like.

【0082】フェースプレート903には、更に蛍光膜
905の導電性を高めるため、蛍光膜905の外面側に
透明電極(不図示)を設けてもよい。
The face plate 903 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 905 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 905.

【0083】前述の封着を行う際には、カラーの場合は
各色蛍光体と電子放出素子とを対応させる必要があり、
十分な位置合わせが不可欠となる。
When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, it is necessary to associate each color phosphor with the electron-emitting device.
Sufficient alignment is essential.

【0084】図9に示した画像形成装置は、例えば以下
のようにして製造される。外囲器908は、前述の安定
化工程と同様に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、ソ
ープションポンプなどのオイルを使用しない排気装置に
より不図示の排気管を通じて排気し、10-7Torr程
度の真空度の有機物質の十分少ない雰囲気にした後、封
止が成される。外囲器908の封止後の真空を維持する
ために、ゲッター処理を行うこともできる。これは、外
囲器908の封止を行う直前あるいは封止後に、抵抗加
熱あるいは高周波加熱等を用いた加熱により、外囲器9
08内の所定の位置(不図示)に配置されたゲッターを
加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常
Ba等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、た
とえば1×10-5ないしは1×10-7Torrの真空度
を維持するものである。ここで、表面伝導型電子放出素
子のフォーミング処理以降の工程は、適宜設定できる。
The image forming apparatus shown in FIG. 9 is manufactured, for example, as follows. Envelope 908 similar to the aforementioned stabilization step, while being heated appropriately, an ion pump, and exhausted through an exhaust pipe (not shown) by an exhaust device not using oil, such as a sorption pump, of about 10 -7 Torr After making the atmosphere of the organic material having a vacuum degree sufficiently small, sealing is performed. A getter process can be performed in order to maintain a vacuum after the envelope 908 is sealed. This is done by heating using resistance heating or high frequency heating immediately before or after sealing the envelope 908.
It is a process of heating a getter arranged at a predetermined position (not shown) in 08 to form a vapor deposition film. The getter usually contains Ba or the like as a main component, and maintains a vacuum degree of, for example, 1 × 10 −5 or 1 × 10 −7 Torr by the adsorption action of the vapor deposition film. Here, the process after the forming process of the surface conduction electron-emitting device can be set appropriately.

【0085】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、NTSC方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行う為の駆動回路の構成例
について、図11を用いて説明する。
Next, a configuration example of a drive circuit for performing television display based on a television signal of the NTSC system on a display panel constructed by using an electron source having a simple matrix arrangement will be described with reference to FIG. .

【0086】図11において、1101は画像表示表示
パネル、1102は走査回路、1103は制御回路、1
104はシフトレジスタである。1105はラインメモ
リ、1106は同期信号分離回路、1107は変調信号
発生器、VxおよびVaは直流電圧源である。また、不
図示であるシールド線端子はグランドに接続されてい
る。
In FIG. 11, 1101 is an image display panel, 1102 is a scanning circuit, 1103 is a control circuit, 1
Reference numeral 104 is a shift register. 1105 is a line memory, 1106 is a synchronizing signal separation circuit, 1107 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources. Further, a shield wire terminal (not shown) is connected to the ground.

【0087】表示パネル1101は、端子Dox1乃至
Doxm、端子Doy1乃至Doyn、及び高圧端子H
vを介して外部の電気回路と接続している。端子Dox
1乃至Doxmには、表示パネル内に設けられている電
子源、即ち、M行N列の行列状にマトリクス配線された
表面伝導型電子放出素子群を一行(N素子)ずつ順次駆
動する為の走査信号が印加される。
The display panel 1101 includes terminals Dox1 to Doxm, terminals Doy1 to Doyn, and a high voltage terminal H.
It is connected to an external electric circuit via v. Terminal Dox
1 to Doxm are provided for sequentially driving the electron sources provided in the display panel, that is, the surface conduction electron-emitting device groups which are matrix-wired in a matrix of M rows and N columns row by row (N elements). A scanning signal is applied.

【0088】端子Dy1乃至Dynには、前記走査信号
により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各素
子の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加さ
れる。高圧端子Hvには、直流電圧源Vaより、例えば
10K[V]の直流電圧が供給されるが、これは表面伝
導型電子放出素子から放出される電子ビームに蛍光体を
励起するのに十分なエネルギーを付与する為の加速電圧
である。走査回路102について説明する。同回路は、
内部にM個のスイッチング素子を備えたもので(図中、
S1ないしSmで模式的に示している)ある。各スイッ
チング素子は、直流電圧源Vxの出力電圧もしくは0
[V](グランドレベル)のいずれか一方を選択し、表
示パネル1101の端子Dx1ないしDxmと電気的に
接続される。S1乃至Smの各スイッチング素子は、制
御回路1103が出力する制御信号Tscanに基づい
て動作するものであり、例えばFETのようなスイッチ
ング素子を組み合わせることにより構成することができ
る。
A modulation signal for controlling the output electron beam of each element of the surface conduction electron-emitting devices of one row selected by the scanning signal is applied to the terminals Dy1 to Dyn. The high-voltage terminal Hv is supplied with a DC voltage of, for example, 10 K [V] from the DC voltage source Va, which is sufficient to excite the phosphor into the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device. It is an accelerating voltage for applying energy. The scanning circuit 102 will be described. The circuit is
It has M switching elements inside (in the figure,
(S1 to Sm are schematically shown). Each switching element is the output voltage of the DC voltage source Vx or 0.
One of [V] (ground level) is selected and electrically connected to the terminals Dx1 to Dxm of the display panel 1101. Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output by the control circuit 1103, and can be configured by combining switching elements such as FETs.

【0089】直流電圧源Vxは、本例の場合には表面伝
導型電子放出素子の特性(電子放出しきい値電圧)に基
づき走査されていない素子に印加される駆動電圧が電子
放出しきい値電圧以下となるような一定電圧を出力する
よう設定されている。
In the case of the present example, the DC voltage source Vx is an electron emission threshold value which is a drive voltage applied to an element which is not scanned based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting element. It is set to output a constant voltage that is less than or equal to the voltage.

【0090】制御回路1103は、外部より入力する画
像信号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部の
動作を整合させる機能を有する。制御回路1103は、
同期信号分離回路1106より送られる同期信号Tsy
ncに基づいて、各部に対してTscanおよびTsf
tおよびTmryの各制御信号を発生する。
The control circuit 1103 has a function of matching the operation of each unit so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The control circuit 1103 is
Sync signal Tsy sent from sync signal separation circuit 1106
Tscan and Tsf for each part based on nc
Generate t and Tmry control signals.

【0091】同期信号分離回路1106は、外部から入
力されるNTSC方式のテレビ信号から同期信号成分と
輝度信号成分とを分離する為の回路で、一般的な周波数
分離(フィルター)回路等を用いて構成できる。同期信
号分離回路1106により分離された同期信号は、垂直
同期信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便
宜上Tsync信号として図示した。前記テレビ信号か
ら分離された画像の輝度信号成分は便宜上DATA信号
と表した。該DATA信号はシフトレジスタ1104に
入力される。
The sync signal separation circuit 1106 is a circuit for separating the sync signal component and the luminance signal component from the NTSC system television signal input from the outside, and uses a general frequency separation (filter) circuit or the like. Can be configured. The sync signal separated by the sync signal separation circuit 1106 includes a vertical sync signal and a horizontal sync signal, but it is shown here as a Tsync signal for convenience of description. The luminance signal component of the image separated from the television signal is represented as a DATA signal for convenience. The DATA signal is input to the shift register 1104.

【0092】シフトレジスタ1104は、時系列的にシ
リアルに入力される前記DATA信号を、画像の1ライ
ン毎にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記
制御回路1103より送られる制御信号Tsftに基づ
いて動作する(すなわち、制御信号Tsftは、シフト
レジスタ1104のシフトロックであるということもで
きる。)。シリアル/パラレル変換された画像1ライン
分(電子放出素子N素子分の駆動データに相当)のデー
タは、Id1乃至IdnのN個の並列信号として前記シ
フトレジスタ1104より出力される。
The shift register 1104 is for serial / parallel conversion of the DATA signals serially input in time series for each line of the image, and is based on the control signal Tsft sent from the control circuit 1103. The control signal Tsft can be said to be a shift lock of the shift register 1104. The serial / parallel converted image data for one line (corresponding to drive data for N electron emission elements) is output from the shift register 1104 as N parallel signals Id1 to Idn.

【0093】ラインメモリ1105は、画像1ライン分
のデータを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路1103より送られる制御信号Tmryに
従って適宜Id1乃至Idnの内容を記憶する。記憶さ
れた内容は、I’d1乃至I’dnとして出力され、変
調信号発生器1107に入力される。
The line memory 1105 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and stores the contents of Id1 to Idn as appropriate in accordance with the control signal Tmry sent from the control circuit 1103. The stored contents are output as I′d1 to I′dn and input to the modulation signal generator 1107.

【0094】変調信号発生器1107は、画像データ
I’d1乃至I’dnの各々に応じて表面伝導型電子放
出素子の各々を適切に駆動変調するための信号源であ
り、その出力信号は、端子Doy1乃至Doynを通じ
て表示パネル1101内の表面伝導型電子放出素子に印
加される。
The modulation signal generator 1107 is a signal source for appropriately driving-modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of the image data I'd1 to I'dn, and the output signal thereof is It is applied to the surface conduction electron-emitting device in the display panel 1101 through the terminals Doy1 to Doyn.

【0095】前述したように、本発明を適用可能な電子
放出素子は放出電流Ieに対して以下の基本特性を有し
ている。即ち、電子放出には明確なしきい値電圧Vth
があり、Vth以上の電圧を印加されたときのみ電子放
出が生じる。電子放出しきい値以上の電圧に対しては、
素子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化する。
このことから、本素子にパルス状の電圧を印加する場
合、例えば電子放出閾値以下の電圧を印加しても電子放
出は生じないが、電子放出閾値以上の電圧を印加する場
合には電子ビームが出力される。その際、パルスの波高
値Vmを変化させる事により出力電子ビームの強度を制
御することが可能である。また、パルスの幅Pwを変化
させることにより出力される電子ビームの電荷の総量を
制御する事が可能である。
As described above, the electron-emitting device to which the present invention can be applied has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, a clear threshold voltage Vth is required for electron emission.
Therefore, electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied. For voltages above the electron emission threshold,
The emission current also changes according to the change in the voltage applied to the element.
Therefore, when a pulsed voltage is applied to this element, for example, electron emission does not occur even if a voltage below the electron emission threshold is applied, but when a voltage above the electron emission threshold is applied, an electron beam is emitted. Is output. At that time, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the peak value Vm of the pulse. Further, it is possible to control the total amount of charges of the electron beam output by changing the pulse width Pw.

【0096】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器1107として、一定長さの電圧パ
ルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜パルスの
波高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いるこ
とができる。
Therefore, as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, a voltage modulation method, a pulse width modulation method or the like can be adopted. When carrying out the voltage modulation method, as the modulation signal generator 1107, a circuit of a voltage modulation method that generates a voltage pulse of a fixed length and appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data is used. be able to.

【0097】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器1107として、一定の波高値の電圧パ
ルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パル
スの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用い
ることができる。
When implementing the pulse width modulation method,
As the modulation signal generator 1107, a pulse width modulation type circuit that generates a voltage pulse having a constant crest value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to input data can be used.

【0098】シフトレジスタ1104やラインメモリ1
105は、デジタル信号式のものをもアナログ信号式の
ものをも採用できる。画像信号のシリアル/パラレル変
換や記憶が所定の速度で行なわれれば良いからである。
The shift register 1104 and the line memory 1
The digital signal type 105 and the analog signal type can be adopted as 105. This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.

【0099】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路1106の出力信号DATAをデジタル信号
化する必要があるが、これには1106の出力部にA/
D変換器を設ければ良い。これに関連してラインメモリ
1105の出力信号がデジタル信号かアナログ信号かに
より、変調信号発生器1107に用いられる回路が若干
異なったものとなる。即ち、デジタル信号を用いた電圧
変調方式の場合、変調信号発生器1107には、例えば
D/A変換回路を用い、必要に応じて増幅回路などを付
加する。パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器11
07には、例えば高速の発振器および発振器の出力する
波数する計数器(カウンタ)及び計数器の出力値と前記
メモリの出力値を比較する比較器(コンパレータ)を組
み合わせた回路を用いる。必要に応じて、比較器の出力
するパルス幅変調された変調信号を表面伝導型電子放出
素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加
することもできる。
When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit 1106 into a digital signal.
A D converter may be provided. In relation to this, the circuit used for the modulation signal generator 1107 is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 1105 is a digital signal or an analog signal. That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, for example, a D / A conversion circuit is used for the modulation signal generator 1107, and an amplification circuit or the like is added if necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 11
For 07, for example, a circuit in which a high-speed oscillator, a counter for counting the number of waves output from the oscillator, and a comparator for comparing the output value of the counter with the output value of the memory are used. If necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse-width-modulated modulation signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added.

【0100】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器1107には、例えばオペアンプな
どを用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシ
フト回路などを付加することもできる。パルス幅変調方
式の場合には、例えば、電圧制御型発振回路(VCO)
を採用でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆
動電圧まで電圧増幅するための増幅器を付加することも
できる。
In the case of the voltage modulation method using an analog signal, the modulation signal generator 1107 can employ an amplifier circuit using, for example, an operational amplifier, and a level shift circuit or the like can be added if necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a voltage control type oscillation circuit (VCO)
Can be adopted, and an amplifier for amplifying the voltage up to the driving voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added if necessary.

【0101】このような構成をとり得る本発明を適用可
能な画像表示装置においては、各電子放出素子に、容器
外端子Dox1乃至Doxm、Doy1乃至Doynを
介して電圧を印加することにより、電子放出が生ずる。
高圧端子 Hvを介してメタルバック906、あるいは
透明電極(不図示)に高圧を印加し、電子ビームを加速
する。加速された電子は、蛍光膜905に衝突し、発光
が生じて画像が形成される。
In the image display device to which the present invention having such a structure can be applied, the electron emission element is electron-emitting by applying a voltage to each electron-emitting element through the terminals Dox1 to Doxm and Doy1 to Doyn. Occurs.
A high voltage is applied to the metal back 906 or a transparent electrode (not shown) via the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam. The accelerated electrons collide with the fluorescent film 905 and emit light to form an image.

【0102】ここで述べた画像形成装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の技
術思想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号に
ついては、NTSC方式を挙げたが入力信号はこれらに
限られるものではなく、PAL、SECAM方式など
他、これよりも、多数の走査線からなるTV信号(例え
ば、MUSE方式をはじめとする高品位TV)方式をも
採用できる。
The configuration of the image forming apparatus described here is an example of the image forming apparatus to which the present invention can be applied, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. As for the input signal, the NTSC system has been mentioned, but the input signal is not limited to these, and the PAL, SECAM system, etc., and a TV signal composed of a larger number of scanning lines (for example, the MUSE system, etc.). High-definition TV) system can also be adopted.

【0103】次に、はしご型配置の電子源及び画像形成
装置について図12及び図13を用いて説明する。図1
2は、はしご型配置の電子源の一例を示す模式図であ
る。図12において、1201は電子源基板、1202
は電子放出素子である。1203、Dx1〜Dx10
は、電子放出素子1202を接続するための共通配線で
ある。電子放出素子1202は、基板1201上に、X
方向に並列に複数個配されている(これを素子行と呼
ぶ)。この素子行が複数個配されて、電子源を構成して
いる。1204はシールド線である。
Next, a ladder type electron source and an image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 12 and 13. Figure 1
2 is a schematic view showing an example of a ladder-type electron source. In FIG. 12, 1201 is an electron source substrate, 1202
Is an electron-emitting device. 1203, Dx1 to Dx10
Is a common wiring for connecting the electron-emitting devices 1202. The electron-emitting device 1202 is formed on the substrate 1201 by X
A plurality of elements are arranged in parallel in the direction (this is called an element row). A plurality of such element rows are arranged to form an electron source. 1204 is a shield wire.

【0104】各素子行の共通配線間に駆動電圧を印加す
ることで、各素子行を独立に駆動させることができる。
即ち、電子ビームを放出させたい素子行には、電子放出
しきい値以上の電圧を、電子ビームを放出しない素子行
には、電子放出しきい値以下の電圧を印加する。各素子
行間の共通配線Dx2〜Dx9は、例えばDx2、Dx
3を同一配線とすることもできる。
By applying a drive voltage between the common lines of each element row, each element row can be driven independently.
That is, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold value is applied to the element row where the electron beam is desired to be emitted, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold value is applied to the element row which does not emit the electron beam. The common wirings Dx2 to Dx9 between the element rows are, for example, Dx2 and Dx.
3 can be the same wiring.

【0105】図13は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置におけるパネル構造の一例を示す模式図で
ある。1301はグリッド電極、1302は電子が通過
するため空孔、1303はDox1,Dox2,...
Doxmよりなる容器外端子である。1304は、グリ
ッド電極1301と接続されたG1、G2、...Gn
からなる容器外端子、1305は各素子行間の共通配線
を同一配線とした電子源基板、1306はシールド線で
ある。図13においては、図9、図12に示した部位と
同じ部位には、これらの図に付したのと末尾が同一の符
号を付している。
FIG. 13 is a schematic view showing an example of a panel structure in an image forming apparatus provided with a ladder-type electron source. 1301 is a grid electrode, 1302 is a hole for passing electrons, and 1303 are Dox1, Dox2 ,. . .
It is a terminal outside the container made of Doxm. 1304 are G1, G2 ,. . . Gn
1305 is an electron source substrate in which the common wiring between each element row is the same wiring, and 1306 is a shield wire. In FIG. 13, the same parts as those shown in FIGS. 9 and 12 are designated by the same reference numerals as those shown in these figures.

【0106】ここに示した画像形成装置と、図9に示し
た単純マトリクス配置の画像形成装置との大きな違い
は、電子源基板1305とフェースプレート903の間
にグリッド電極1301を備えているか否かである。
A major difference between the image forming apparatus shown here and the image forming apparatus having the simple matrix arrangement shown in FIG. 9 is whether or not the grid electrode 1301 is provided between the electron source substrate 1305 and the face plate 903. Is.

【0107】図13においては、基板1305とフェー
スプレート903の間には、グリッド電極1301が設
けられている。グリッド電極1301は、表面伝導型電
子放出素子から放出された電子ビームを変調するための
ものであり、はしご型配置の素子行と直交して設けられ
たストライプ状の電極に電子ビームを通過させるため、
各素子に対応して1個ずつ円形の開口1302が設けら
れている。グリッドの形状や設置位置は図13に示した
ものに限定されるものではない。例えば、開口としてメ
ッシュ状に多数の通過口を設けることもでき、グリッド
を表面伝導型電子放出素子の周囲や近傍に設けることも
できる。
In FIG. 13, a grid electrode 1301 is provided between the substrate 1305 and the face plate 903. The grid electrode 1301 is for modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device, and is for passing the electron beam through a striped electrode provided orthogonally to the ladder-shaped element rows. ,
A circular opening 1302 is provided for each element. The shape and installation position of the grid are not limited to those shown in FIG. For example, it is possible to provide a large number of passage openings in a mesh shape as openings, and it is also possible to provide a grid around or near the surface conduction electron-emitting device.

【0108】容器外端子1303およびグリッド容器外
端子1304は、不図示の制御回路と電気的に接続され
ている。
The outside-container terminal 1303 and the grid outside-container terminal 1304 are electrically connected to a control circuit (not shown).

【0109】本例の画像形成装置では、素子行を1列ず
つ順次駆動(走査)していくのと同期してグリッド電極
列に画像1ライン分の変調信号を同時に印加する。これ
により、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像
を1ラインずつ表示することができる。
In the image forming apparatus of this example, the modulation signals for one image line are simultaneously applied to the grid electrode columns in synchronization with the sequential driving (scanning) of the element rows column by column. This makes it possible to control the irradiation of the phosphor with each electron beam and display the image line by line.

【0110】本発明の画像形成装置は、テレビジョン放
送の表示装置、テレビ会議システムやコンピューター等
の表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成された光
プリンターとしての画像形成装置等としても用いること
ができる。
The image forming apparatus of the present invention may be used as a display apparatus for television broadcasting, a display apparatus such as a TV conference system or a computer, and also as an image forming apparatus as an optical printer constituted by using a photosensitive drum or the like. Can be used.

【0111】[0111]

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を詳し
く説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の目的が達成される範囲内での各要素
の置換や設計変更がなされたものをも包含する。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples, and each element within the range in which the object of the present invention is achieved. It also includes those that have been replaced or the design changed.

【0112】実施例1 本発明による実施例を図14を用いて説明する。図14
において、1401はリアプレート、1402はX方向
配線取り出し部、1403はY方向配線取り出し部、1
404は支持枠、1405はアノード電極取り出し部、
1406、1407はシールド線、1408はアノード
電極である。比較として、シールド線を配置していない
画像形成装置を用いた。ここで、支持枠の高さは3mm
である。
Embodiment 1 An embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. 14
, 1401 is a rear plate, 1402 is an X-direction wiring take-out portion, 1403 is a Y-direction wiring take-out portion, 1
404 is a support frame, 1405 is an anode electrode take-out portion,
Reference numerals 1406 and 1407 denote shield wires, and 1408 denotes an anode electrode. For comparison, an image forming apparatus having no shielded wire was used. Here, the height of the support frame is 3 mm
Is.

【0113】X方向配線、Y方向配線に所望の電圧を印
加して、素子を駆動し、アノード電極に徐々に高圧を印
加した。比較例として用いた画像形成装置においてはア
ノード電圧4.7kVで放電が発生し、アノード電極取
り出し部付近に配置された素子が劣化した。これに対し
て、シールド電極を配置した本実施例の画像形成装置に
おいてはアノード電圧6.5kVにおいても放電による
素子の劣化は見られなかった。ここで、シールド線14
06は幅1mmで素子形成領域からの距離は50μmの
スペースで配置した。また、シールド線1407は幅2
mmでシールド線1406からの距離は100μmのス
ペースで配置した。そして、それぞれのシールド線をグ
ランドに接続した。
A desired voltage was applied to the X-direction wiring and the Y-direction wiring to drive the device, and a high voltage was gradually applied to the anode electrode. In the image forming apparatus used as a comparative example, discharge was generated at an anode voltage of 4.7 kV, and the elements arranged in the vicinity of the anode electrode extraction portion were deteriorated. On the other hand, in the image forming apparatus of the present embodiment in which the shield electrode is arranged, deterioration of the element due to discharge was not observed even at the anode voltage of 6.5 kV. Here, shielded wire 14
No. 06 has a width of 1 mm and is arranged with a space of 50 μm from the element formation region. In addition, the shield wire 1407 has a width of 2
The distance from the shielded wire 1406 is 100 mm and the distance is 100 μm. Then, each shield wire was connected to the ground.

【0114】実施例2 本発明による実施例を図15を用いて説明する。図15
において、1501はリアプレート、1502はX方向
配線取り出し部、1503はY方向配線取り出し部、1
504は支持枠、1505はアノード電極取り出し部、
1506はシールド線、1508はアノード電極であ
る。比較として、シールド線を配置していない画像形成
装置を用いた。ここで、支持枠の高さは3mmである。
Embodiment 2 An embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. Figure 15
, 1501 is a rear plate, 1502 is an X-direction wiring take-out portion, 1503 is a Y-direction wiring take-out portion,
504 is a support frame, 1505 is an anode electrode take-out portion,
1506 is a shield wire and 1508 is an anode electrode. For comparison, an image forming apparatus having no shielded wire was used. Here, the height of the support frame is 3 mm.

【0115】X方向配線、Y方向配線に所望の電圧を印
加して、素子を駆動し、アノード電極に徐々に高圧を印
加した。シールド電極を配置した本実施例の画像形成装
置においてはアノード電圧6.5kVにおいても放電に
よる素子の劣化は見られなかった。ここで、シールド線
1506は幅5mmで素子形成領域からの距離は20μ
mのスペースで配置した。そして、シールド線に100
Vを印加した。ここで、本実施例では単純マトリクス構
造について記述したが、本発明はこれに限らずはしご型
配置の電子源に関しても同様の効果がある。
A desired voltage was applied to the X-direction wiring and the Y-direction wiring to drive the device, and a high voltage was gradually applied to the anode electrode. In the image forming apparatus of the present embodiment in which the shield electrode is arranged, deterioration of the element due to discharge was not observed even at the anode voltage of 6.5 kV. Here, the shield wire 1506 has a width of 5 mm, and the distance from the element formation region is 20 μm.
It was arranged in a space of m. And 100 for the shielded wire
V was applied. Here, although a simple matrix structure has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained also for a ladder-type electron source.

【0116】[0116]

【発明の効果】【The invention's effect】

(i)放電による素子劣化を防止でき、放電劣化による
欠陥の少ない画像形成装置を提供できる。 (ii)アノードに高圧を印加しても放電による素子劣
化が生じないため、高圧が印加でき、高輝度の画像形成
装置が提供できる。 (iii)アノードに高圧を印加しても放電による素子
劣化が生じないため、高圧が印加でき、高効率の画像形
成装置が提供できる。
(I) It is possible to provide an image forming apparatus capable of preventing element deterioration due to discharge and having few defects due to discharge deterioration. (Ii) Even if a high voltage is applied to the anode, element deterioration due to discharge does not occur, so that a high voltage can be applied and a high-luminance image forming apparatus can be provided. (Iii) Even if a high voltage is applied to the anode, element deterioration due to discharge does not occur, so that a high voltage can be applied and a highly efficient image forming apparatus can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の画像形成装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子の
構成を示す模式的平面図及び断面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view and a sectional view showing the configuration of a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図3】本発明を適用可能な垂直型表面伝導型電子放出
素子の構成を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a vertical surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図4】本発明のを適用可能な表面伝導型電子放出素子
の製造方法の1例を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図5】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子の
製造に際して採用できる通電フォーミング処理における
電圧波形の一例を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a voltage waveform in an energization forming process that can be adopted when manufacturing a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図6】測定評価機能を備えた真空処理装置の一例を示
す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a vacuum processing apparatus having a measurement / evaluation function.

【図7】本発明を適用可能な表面伝導型電子放出素子に
ついての放出電流Ie、素子電流Ifと素子電圧Vfの
関係の一例を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing an example of a relationship between an emission current Ie, a device current If, and a device voltage Vf for a surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied.

【図8】本発明を適用可能なマトリクス配置した電子源
の一例を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic view showing an example of a matrix-arranged electron source to which the present invention can be applied.

【図9】本発明を適用可能な画像形成装置の表示パネル
の一例を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a display panel of an image forming apparatus to which the present invention can be applied.

【図10】蛍光膜一例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic view showing an example of a fluorescent film.

【図11】画像形成装置にNTSC方式のテレビ信号に
応じて表示を行なうために駆動回路の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a drive circuit for displaying an image according to an NTSC television signal on the image forming apparatus.

【図12】本発明を適用可能な梯子配置の電子源の一例
を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of a ladder-arranged electron source to which the present invention can be applied.

【図13】本発明を適用可能な画像形成装置の表示パネ
ルの一例を示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a display panel of an image forming apparatus to which the present invention can be applied.

【図14】本実施例の画像形成装置斜視図である。FIG. 14 is a perspective view of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment.

【図15】本実施例の画像形成装置斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment.

【図16】従来の表面伝導型電子放出素子の一例を示す
模式図である。
FIG. 16 is a schematic view showing an example of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 電子源基板 102 X方向配線取り出し部 103 Y方向配線取り出し部 104 支持枠 105 アノード電極 106 シールド線 201 基板 202、203 素子電極 204 導電性薄膜 205 電子放出部 301 段さ形成部 401 基板 402、403 素子電極 404 導電性薄膜 405 電子放出部 600 素子電極202・203間の導
電性薄膜204を流れる素子電流Ifを測定するための
電流計 601 電子放出素子に素子電圧Vfを
印加するための電源 602 素子の電子放出部205より放
出される放出電流Ieを測定するための電流計 603 高圧電源 604 素子の電子放出部より放出され
る放出電流Ieを捕捉するためのアノード電極 605 真空装置 606 排気ポンプ 801 電子源基板 802 X方向配線 803 Y方向配線 804 表面伝導型電子放出素子 805 結線 806 シ−ルド線 901 電子源基板 902 リアプレート 903 フェースプレート 904 ガラス基板 905 蛍光膜 906 メタルバック 907 支持枠 908 外囲器 909 電子放出部 910 X方向配線 911 Y方向配線 912 シールド線 1001 黒色導電材 1002 蛍光体 1101 画像表示表示パネル 1102 走査回路 1103 制御回路 1104 シフトレジスタ 1105 ラインメモリ 1106 同期信号分離回路 1107 変調信号発生器 Vx、Va 直流電圧源 1201 電子源基板 1202 電子放出素子 1203 Dx1〜Dx10は、電子放出
素子を接続するための共通配線 1301 グリッド電極 1302 電子が通過するため空孔 1303 Dox1,Dox2,...Do
xmよりなる容器外端子 1304 グリッド電極1301と接続さ
れたG1、G2、...Gnからなる容器外端子 1305 電子源基板 1306 シールド線 1401 リアプレート 1402 X方向配線取り出し部 1403 Y方向配線取り出し部 1404 支持枠 1405 アノード電極取り出し部 1406、1407 シールド線 1408 アノード電極 1501 リアプレート 1502 X方向配線取り出し部 1503 Y方向配線取り出し部 1504 支持枠 1505 アノード電極取り出し部 1506 シールド線 1508 アノード電極 1601 基板 1604 導電性薄膜 1605 電子放出部
Reference Signs List 101 electron source substrate 102 X-direction wiring extraction portion 103 Y-direction wiring extraction portion 104 support frame 105 anode electrode 106 shield wire 201 substrates 202, 203 element electrode 204 conductive thin film 205 electron emission portion 301 step forming portion 401 substrates 402, 403 Element electrode 404 Conductive thin film 405 Electron emission portion 600 Ammeter 601 for measuring an element current If flowing through the conductive thin film 204 between the element electrodes 202 and 203 Power source 602 for applying an element voltage Vf to the electron emission element Ammeter 603 for measuring the emission current Ie emitted from the electron emission part 205 of the device, the high voltage power supply 604, the anode electrode 605 for capturing the emission current Ie emitted from the electron emission part of the device, the vacuum device 606, the exhaust pump 801 the electron Source board 802 X-direction wiring 803 Y-direction wiring 804 Surface conduction electron-emitting device 805 Connection 806 Shield line 901 Electron source substrate 902 Rear plate 903 Face plate 904 Glass substrate 905 Fluorescent film 906 Metal back 907 Support frame 908 Envelope 909 Electron emission part 910 X direction wiring 911 Y direction Wiring 912 Shielded wire 1001 Black conductive material 1002 Phosphor 1101 Image display display panel 1102 Scanning circuit 1103 Control circuit 1104 Shift register 1105 Line memory 1106 Synchronous signal separation circuit 1107 Modulation signal generator Vx, Va DC voltage source 1201 Electron source substrate 1202 Electron Emissive elements 1203 Dx1 to Dx10 have holes 1303 Dox1, Dox2 ,. . . Do
xm terminal outside the container 1304 G1, G2 ,. . . Outer terminal 1305 made of Gn Electron source substrate 1306 Shield wire 1401 Rear plate 1402 X-direction wiring extraction portion 1403 Y-direction wiring extraction portion 1404 Support frame 1405 Anode electrode extraction portions 1406, 1407 Shield wire 1408 Anode electrode 1501 Rear plate 1502 X direction Wiring extraction portion 1503 Y direction wiring extraction portion 1504 Support frame 1505 Anode electrode extraction portion 1506 Shield wire 1508 Anode electrode 1601 Substrate 1604 Conductive thin film 1605 Electron emission portion

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−283735(JP,A) 特開 平8−180801(JP,A) 特開 平2−257552(JP,A) 特開 平7−320667(JP,A) 特開 平3−250543(JP,A) 特開 平7−235257(JP,A) 特開 平5−120990(JP,A) 特開 平8−321254(JP,A) 特開 昭52−11756(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/44 H01J 1/316 H01J 31/12 Continuation of front page (56) Reference JP-A-1-283735 (JP, A) JP-A-8-180801 (JP, A) JP-A-2-257552 (JP, A) JP-A-7-320667 (JP , A) JP 3-250543 (JP, A) JP 7-235257 (JP, A) JP 5-120990 (JP, A) JP 8-321254 (JP, A) JP 52-11756 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/44 H01J 1/316 H01J 31/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の表面伝導型電子放出素子と、前記
複数の表面伝導型電子放出素子を電気的に接続する配線
とで構成される電子源を有する電子源基板と、該電子源
基板と側壁を介して配置され、かつ電子源と対向する位
置に配置されたアノード電極を有する基板とを有する画
像形成装置において、 アノード電極に印加された高圧により側壁に伝わる電流
を外部に逃がすように、電位を印加する手段に電気的に
接続された電極が、前記電子源基板の、前記電子源が配
置された領域外であって当該表面伝導型電子放出素子
近傍に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
1. A plurality of surface conduction electron-emitting devices, and
Wiring for electrically connecting a plurality of surface conduction electron-emitting devices
In an image forming apparatus having an electron source substrate having an electron source composed of , and a substrate having an anode electrode arranged at a position facing the electron source substrate through a side wall and facing the electron source, An electrode electrically connected to a means for applying a potential is arranged on the electron source substrate by the electron source so that the current transmitted to the side wall due to the high voltage applied to the anode electrode escapes to the outside.
Image forming apparatus characterized by a location area outside is disposed in the vicinity <br/> of the surface conduction electron-emitting device.
【請求項2】 前記電極が、前記電子源が配置された領
域の周辺に配置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の画像形成装置。
Wherein said electrode is the electron source is arranged Ryo
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is arranged around the area .
【請求項3】 請求項1または2に記載の画像形成装置
を用いた、テレビジョン放送用、テレビ会議システム
用、または、コンピューター表示用であることを特徴と
する表示装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1 or 2.
Video conferencing system for television broadcasting using
Or for computer display
Display device.
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