JP2000243325A - Image forming device and pressure inspection method inside of image forming device - Google Patents

Image forming device and pressure inspection method inside of image forming device

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JP2000243325A
JP2000243325A JP11044115A JP4411599A JP2000243325A JP 2000243325 A JP2000243325 A JP 2000243325A JP 11044115 A JP11044115 A JP 11044115A JP 4411599 A JP4411599 A JP 4411599A JP 2000243325 A JP2000243325 A JP 2000243325A
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JP
Japan
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image forming
forming apparatus
electron
pressure
envelope
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JP11044115A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Takada
一広 高田
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To develop an inspection process using an easier method without inspecting an image forming device by actually displaying an image. SOLUTION: In an image forming device having an electron source having plural electron emitting elements 13 on a base board in an envelope 5, an image forming member (a face plate 4) oppositely arranged on the base board and a getter material 2 for maintaining a degree of vacuum in the envelope 5, a pressure detecting means 17 is arranged to detect pressure in the image forming device on the basis of a change in a surface color of the getter material 2.

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、真空容器内に、電
子源とこの電子源から放出された電子線の照射により画
像を形成する画像形成部材(蛍光体)とを備えた画像形
成装置において、真空容器内の圧力を検査するための手
段を備えた画像形成装置および圧力の検査方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus provided with an electron source and an image forming member (phosphor) for forming an image by irradiating an electron beam emitted from the electron source in a vacuum vessel. The present invention relates to an image forming apparatus provided with a unit for inspecting the pressure in a vacuum vessel and a method for inspecting the pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子線を利用して画像を表示する画像形
成装置としては、CRTが従来から広く用いられてき
た。
2. Description of the Related Art CRTs have been widely used as image forming apparatuses for displaying images using electron beams.

【0003】一方、近年になって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。しかし、平
板型表示装置は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。
On the other hand, in recent years, flat-panel display devices using liquid crystal have become widespread in place of CRTs. However, since the flat panel display device is not a self-luminous type, there is a problem that a backlight must be provided, and development of a self-luminous type display device has been desired.

【0004】自発光型表示装置としては、最近ではプラ
ズマディスプレイが商品化され始めているが、従来のC
RTとは発光の原理が異なり、画像のコントラストや、
発色の良さなどでCRTと比べるとやや劣ると言わざる
を得ないのが現状である。また、電子放出素子を複数配
列し、これを平板型画像形成装置に用いれば、CRTと
同じ品位の発光を得られることが期待され、多くの研究
開発が行われてきた。
A plasma display has recently begun to be commercialized as a self-luminous display device.
The principle of light emission is different from RT.
At present, it must be said that it is slightly inferior to CRT due to its good color development. Further, if a plurality of electron-emitting devices are arranged and used in a flat panel image forming apparatus, it is expected that light emission of the same quality as that of a CRT can be obtained, and much research and development has been carried out.

【0005】平板型画像形成装置の電子源を構成する電
子放出素子としては、大面積にわたって均一に形成が可
能なことが求められ、かつ製造プロセスが簡単であるこ
とが望まれる。
[0005] The electron-emitting device constituting the electron source of the flat plate type image forming apparatus is required to be able to form uniformly over a large area and to be simple in the manufacturing process.

【0006】この条件を満たす可能性のある電子放出素
子の典型例として、図13に模式的に示す構成を有する
表面伝導型電子放出素子およびそれを用いた画像形成装
置が提案されている。
As a typical example of an electron-emitting device that may satisfy this condition, a surface conduction electron-emitting device having a structure schematically shown in FIG. 13 and an image forming apparatus using the same have been proposed.

【0007】図13は、表面伝導型電子放出素子および
それを用いた画像形成装置を示すもので、(A)は平面
図、(B)は断面図である。また、図13において、1
31は基板、132、133は素子電極、134は導電
性薄膜、135は電子放出部をそれぞれ示す。
FIGS. 13A and 13B show a surface conduction electron-emitting device and an image forming apparatus using the same, wherein FIG. 13A is a plan view and FIG. 13B is a sectional view. In FIG. 13, 1
31 denotes a substrate, 132 and 133 denote device electrodes, 134 denotes a conductive thin film, and 135 denotes an electron-emitting portion.

【0008】この電子放出素子および画像形成装置の構
成および製造方法の詳細については、例えば特開平7−
235255号公報、特開平7−235275号公報な
どに記載されている。以下、このような表面伝導型電子
放出素子を基板上に複数個配列した画像形成装置の製造
方法について、要点を簡単に説明する。
The details of the structure and manufacturing method of the electron-emitting device and the image forming apparatus are described in, for example,
It is described in JP-A-235255, JP-A-7-235275, and the like. Hereinafter, a brief description will be given of a method of manufacturing an image forming apparatus in which a plurality of such surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate.

【0009】基板上の素子の配列については、例えば、
多数の電子放出素子を並列に配置し、個々の素子の両端
を配線にて結線した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に(列方向と呼
ぶ)、この電子源の上方の空間に設置された制御電極
(グリッドと呼ぶ)により電子を制御駆動する配列形態
(はしご型という)、およびm本のX方向配線の上にn
本のY方向配線を、層間絶縁層を介して設置し、表面伝
導型電子放出素子の一対の素子電極に、それぞれ、X方
向配線、Y方向配線を接続した配列形態(単純マトリク
ス配置という)が挙げられる。
Regarding the arrangement of the elements on the substrate, for example,
A large number of electron-emitting devices are arranged in parallel, a large number of rows of electron-emitting devices having both ends of each element connected by wiring (called a row direction), and arranged in a direction orthogonal to the wiring (column direction). ), An array configuration (called a ladder type) in which electrons are controlled and driven by a control electrode (called a grid) installed in a space above the electron source, and n
An arrangement form (referred to as a simple matrix arrangement) in which the Y-directional wirings are disposed via an interlayer insulating layer, and the X-directional wiring and the Y-directional wiring are connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device, respectively. No.

【0010】次に、この単純マトリクス配置について詳
述する。
Next, the simple matrix arrangement will be described in detail.

【0011】上記公報において説明されている表面伝導
型電子放出素子の3つの基本的特徴によれば、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
値と幅で制御できる。一方、しきい値電圧以下では、電
子が殆ど放出されない。この特性によれば、多数の電子
放出素子を配置した場合でも、個々の素子に、上記パル
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、その電子放出量が制御でき
ることとなる。
According to the three basic features of the surface conduction electron-emitting device described in the above-mentioned publication, the electrons emitted from the surface conduction electron-emitting device have a threshold voltage higher than the threshold voltage. Can be controlled by the peak value and width of the pulse-like voltage applied to the. On the other hand, below the threshold voltage, almost no electrons are emitted. According to this characteristic, even when a large number of electron-emitting devices are arranged, if the pulse-like voltage is appropriately applied to each of the devices, the surface-conduction electron-emitting device is selected according to an input signal, and the electron is selected. The amount of release can be controlled.

【0012】以下この原理に基づき構成した電子源基板
の構成について、図11を用いて説明する。
Hereinafter, the configuration of the electron source substrate configured based on this principle will be described with reference to FIG.

【0013】図11に示すように、m本のX方向配線5
2は、Dx1、Dx2、・・・、Dxmからなり、絶縁性基板
51上に、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成
し、所望のパターンとした導電性金属等からなり、多数
の表面伝導型電子放出素子にほぼ均等な電圧が供給され
るように、材料、膜厚、配線幅等が設計される。これら
m本のX方向配線52とn本のY方向配線53の間に
は、不図示の層間絶縁層が設置され、電気的に分離され
て、マトリクス配線を構成する(このm、nは、共に正
の整数)。
As shown in FIG. 11, m X-direction wirings 5
2 is composed of D x1 , D x2 ,..., D xm , and is formed on the insulating substrate 51 by a vacuum evaporation method, a printing method, a sputtering method, or the like, and is made of a conductive metal or the like having a desired pattern. The material, the film thickness, the wiring width, and the like are designed so that a substantially uniform voltage is supplied to many surface conduction electron-emitting devices. An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the m X-directional wirings 52 and the n Y-directional wirings 53, and is electrically separated to form a matrix wiring. Both are positive integers).

【0014】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成されたSiO2 等であり、X方
向配線52を形成した基板51の全面あるいは一部に所
望の形状で形成され、特に、X方向配線52とY方向配
線53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52とY方向
配線53は、それぞれ外部端子として引き出されてい
る。
The interlayer insulating layer (not shown) is made of SiO 2 or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like, and has a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 51 on which the X-direction wiring 52 is formed. The thickness, material, and manufacturing method are appropriately set so as to be formed, and particularly to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 52 and the Y-direction wiring 53. The X-direction wiring 52 and the Y-direction wiring 53 are led out as external terminals.

【0015】さらに、表面伝導型放出素子54の対向す
る電極(不図示)が、m本のX方向配線52(Dx1、D
x2、・・・、Dxm)とn本のY方向配線53(Dy1、D
y2、・・・、Dyn)と導電性金属等からなる結線によっ
て電気的に接続されているものである。
Further, opposing electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 54 are provided with m X-direction wirings 52 (D x1 , D x
x2, ···, D xm) and n Y-directional wirings 53 (D y1, D
y2 ,..., Dyn ) are electrically connected to each other by a connection made of a conductive metal or the like.

【0016】ここで、m本のX方向配線52とn本のY
方向配線53と結線56と対向する素子電極の導電性金
属は、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いてもよい。
Here, m X-directional wires 52 and n Y wires
Some or all of the constituent elements of the conductive metal of the element electrode facing the directional wiring 53 and the connection 56 may be the same or different.

【0017】また、詳しくは後述するが、前記X方向配
線52は、X方向に配列する表面伝導型放出素子54の
行を、入力信号に応じて走査する走査信号を印加するた
めの不図示の走査信号印加手段と電気的に接続されてい
る。一方、Y方向配線53は、Y方向に配列する表面伝
導型放出素子54の各列を、入力信号に応じて変調する
変調信号を印加するための変調信号発生手段(不図示)
と電気的に接続されている。
As will be described in detail later, the X-direction wiring 52 is provided with a scanning signal (not shown) for scanning a row of the surface conduction electron-emitting devices 54 arranged in the X direction in accordance with an input signal. It is electrically connected to the scanning signal applying means. On the other hand, the Y-direction wiring 53 is a modulation signal generating means (not shown) for applying a modulation signal for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 54 arranged in the Y direction according to an input signal.
Is electrically connected to

【0018】さらに、表面伝導型電子放出素子の各素子
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ものである。
Further, the drive voltage applied to each element of the surface conduction electron-emitting device is supplied as a difference voltage between a scanning signal and a modulation signal applied to the element.

【0019】次に、以上のようにして作製した電子源基
板を用いた電子源、および表示等に用いる画像形成装置
について、図7と図12を用いて説明する。図7は蛍光
膜の模式図であり、図12は、画像形成装置の基本構成
図である。
Next, an electron source using the electron source substrate manufactured as described above, and an image forming apparatus used for display and the like will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic diagram of a fluorescent film, and FIG. 12 is a basic configuration diagram of an image forming apparatus.

【0020】図12において、14は電子放出素子13
を複数配した電子源基板、15は電子源基板14を固定
したリアプレート、4はガラス基板6の内面に蛍光膜7
とメタルバック8等が形成されたフェースプレートであ
る。また、3は支持枠であり、リアプレート15、支持
枠3およびフェースプレート4にフリットガラスを塗布
し、大気中あるいは、窒素中で、400〜500℃で1
0分以上焼成することで、封着して、外囲器5を構成す
る。
In FIG. 12, reference numeral 14 denotes an electron-emitting device 13.
, A rear plate 15 to which the electron source substrate 14 is fixed, 4 a fluorescent film 7 on the inner surface of the glass substrate 6
And a face plate on which a metal back 8 and the like are formed. Reference numeral 3 denotes a support frame, which is coated with frit glass on the rear plate 15, the support frame 3, and the face plate 4 and is heated at 400 to 500 ° C. in the air or in nitrogen.
By baking for 0 minutes or more, sealing is performed to form the envelope 5.

【0021】図12において、11′、12′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
向配線およびY方向配線である。また、これら素子電極
への配線は、素子電極と配線材料が同一である場合は、
素子電極と呼ぶ場合もある。
In FIG. 12, reference numerals 11 'and 12' denote an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device. Also, the wiring to these device electrodes, if the device electrode and the wiring material are the same,
It may be called an element electrode.

【0022】外囲器5は、上述の如く、フェースープレ
ート4、支持枠3、リアプレート15で構成したが、リ
アプレート15は主に基板14の強度を補強する目的で
設けられるため、基板14自体で十分な強度を持つ場合
には、別体のリアプレート15は不要であり、基板14
に直接支持枠3を封着し、フェースプレート4、支持枠
3、基板14で外囲器5を構成しても良い。
The envelope 5 is composed of the face plate 4, the support frame 3, and the rear plate 15 as described above. However, since the rear plate 15 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 14, the If the substrate 14 itself has sufficient strength, the separate rear plate 15 is unnecessary, and the substrate 14
Alternatively, the support frame 3 may be directly sealed, and the envelope 5 may be constituted by the face plate 4, the support frame 3, and the substrate 14.

【0023】一方、フェースプレート4、リアプレート
15間に、スペーサ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
5を構成することもできる。
On the other hand, by providing a support (not shown) called a spacer between the face plate 4 and the rear plate 15, the envelope 5 having sufficient strength against the atmospheric pressure can be formed. .

【0024】前述の封着を行う際、カラーの画像形成装
置の場合には、図7に示した各色蛍光体と電子放出素子
とを対応させなくてはいけないため、十分な位置合わせ
を行なう必要がある。
At the time of performing the above-mentioned sealing, in the case of a color image forming apparatus, it is necessary to make the respective phosphors and the electron-emitting devices shown in FIG. 7 correspond to each other. There is.

【0025】外囲器5は、不図示の排気管を通じ、1.
3×10-5Pa程度の真空度にした後、封止が行われ
る。
The envelope 5 passes through an exhaust pipe (not shown).
After the degree of vacuum is set to about 3 × 10 −5 Pa, sealing is performed.

【0026】また、外囲器5の封止後の真空度を維持す
るために、ゲッタ処理を行なう場合もある。これは、外
囲器5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の加熱法により、外囲器5内の所定
の位置(不図示)に配置されたゲッタ材を加熱し、蒸着
膜を形成する処理である。ゲッタ材は通常Ba等が主成
分であり、この蒸着膜の吸着作用により、たとえば1.
3×10-3ないしは1×10-7Paの真空度を維持する
ものである。
In some cases, a getter process is performed to maintain the degree of vacuum after the envelope 5 is sealed. This is because the getter material disposed at a predetermined position (not shown) in the envelope 5 is heated by a heating method such as resistance heating or high-frequency heating immediately before or after the envelope 5 is sealed. This is a process for forming a deposited film. The getter material is usually composed mainly of Ba or the like.
The vacuum degree of 3 × 10 −3 or 1 × 10 −7 Pa is maintained.

【0027】以上により完成した画像表示装置におい
て、各電子放出素子には、容器外端子Dx1〜Dxm、Dy1
〜Dynを通じ、電圧を印加することにより、電子放出さ
せ、高圧端子Hvを通じ、メタルバック8あるいは透明
電極(不図示)に数kV以上の高圧を印加して電子ビー
ムを加速し、蛍光膜7に衝突させて励起・発光させるこ
とで画像を表示するものである。
In the image display device completed as described above, each electron-emitting device has terminals D x1 to D xm , D y1 outside the container.
To Dyn to emit electrons by applying a voltage, apply a high voltage of several kV or more to the metal back 8 or a transparent electrode (not shown) through the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam, and The image is displayed by causing excitation and light emission by colliding with the light.

【0028】[0028]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記表面伝
導型電子放出素子を用いた画像形成装置においては、外
囲器内部が長期間にわたって高真空に維持されている必
要性がある。このためには、画像形成装置を最終的な商
品として完成させる前に、容器内の圧力を検知できるこ
とが望ましいが、通常の最終的な画像形成装置の形態を
形成した商品は、排気管の封止を行っているために、容
器内の圧力を直接検査する方法が存在しなかった。
In an image forming apparatus using the above-described surface conduction electron-emitting device, it is necessary that the inside of the envelope is maintained at a high vacuum for a long period of time. For this purpose, it is desirable that the pressure in the container can be detected before the image forming apparatus is completed as a final product. Because of the shutoff, there was no direct way to check the pressure in the container.

【0029】もし、画像形成装置内の圧力に異常(真空
リーク等が発生)が生じた場合、画像形成装置内に、不
要ながス成分が混入してしまう。混入したガスは、電子
源から放出された電子によりイオン化され、電子源と画
像表示部材との間に形成された電界によって加速され、
電子源に損傷を与えたり、放電を生じせしめて電子源を
破壊したりする場合がある。そうした場合には、画像形
成装置が不良品となってしまい、商品としては使用不可
能のものになっていた。
If the pressure inside the image forming apparatus is abnormal (vacuum leak or the like), unnecessary components are mixed into the image forming apparatus. The mixed gas is ionized by the electrons emitted from the electron source, accelerated by an electric field formed between the electron source and the image display member,
In some cases, the electron source may be damaged, or a discharge may be caused to destroy the electron source. In such a case, the image forming apparatus becomes defective and cannot be used as a product.

【0030】よって、従来までは、実際に画像表示を行
って検査する工程を行っていたが、より簡易な方法を用
いた検査工程の開発が望まれていた。
Conventionally, a process of actually performing image display and inspection has been performed, but development of an inspection process using a simpler method has been desired.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は、外囲器内に、基板上
に複数の電子放出素子が配設された電子源と、前記基板
に対向して配置された画像形成部材と、該外囲器内の真
空度を維持するためのゲッタ材を有した画像形成装置に
おいて、前記ゲッタ材の表面色の変化に基づいて前記画
像形成装置内の圧力を検知するための圧力検知手段を設
けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention comprises: an electron source having a plurality of electron-emitting devices disposed on a substrate in an envelope; In an image forming apparatus having an image forming member arranged to face a substrate and a getter material for maintaining a degree of vacuum in the envelope, the image forming device performs the image forming based on a change in the surface color of the getter material. A pressure detecting means for detecting a pressure in the device is provided.

【0032】また、本発明に係る画像形成装置は、外囲
器内に、基板上に複数の電子放出素子が配設された電子
源と、前記基板に対向して配置された画像形成部材と、
該外囲器内の真空度を維持するためのゲッタ材を有した
画像形成装置において、溶射法により形成された非蒸発
型ゲッタ材の表面色の変化に基づいて前記画像形成装置
内部の圧力を検知するための圧力検知手段を設けたこと
を特徴とするものである。
Further, the image forming apparatus according to the present invention is characterized in that, in an envelope, an electron source having a plurality of electron-emitting devices disposed on a substrate, and an image forming member disposed to face the substrate. ,
In an image forming apparatus having a getter material for maintaining a degree of vacuum in the envelope, a pressure inside the image forming apparatus is increased based on a change in a surface color of a non-evaporable getter material formed by a thermal spraying method. It is characterized in that pressure detecting means for detecting is provided.

【0033】また、本発明に係る画像形成装置内部の圧
力検査方法は、外囲器内に、基板上に複数の電子放出素
子が配設された電子源と、前記基板に対向して配置され
た画像形成部材と、該外囲器内の真空度を維持するため
のゲッタ材を有した画像形成装置内部の圧力を検査する
ための方法において、前記ゲッタ材の表面色の変化に基
づいて、前記画像形成装置内の圧力を検知することを特
徴とするものである。
Further, according to the pressure test method for an inside of an image forming apparatus according to the present invention, an electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged on a substrate in an envelope is disposed so as to face the substrate. The image forming member, and a method for inspecting the pressure inside the image forming apparatus having a getter material for maintaining the degree of vacuum in the envelope, based on a change in the surface color of the getter material, It is characterized in that the pressure in the image forming apparatus is detected.

【0034】また、本発明に係る画像形成装置内部の圧
力検査方法は、外囲器内に、基板上に複数の電子放出素
子が配設された電子源と、前記基板に対向して配置され
た画像形成部材と、該外囲器内の真空度を維持するため
のゲッタ材を有した画像形成装置内部の圧力を検査する
ための方法において、溶射法により形成された非蒸発型
ゲッタ材の表面色の変化に基づいて、前記画像形成装置
内部の圧力を検知することを特徴とするものである。
Further, according to the pressure inspection method for an inside of an image forming apparatus according to the present invention, in an envelope, an electron source having a plurality of electron-emitting devices disposed on a substrate is disposed so as to face the substrate. And a method for inspecting the pressure inside the image forming apparatus having a getter material for maintaining the degree of vacuum in the envelope, wherein the non-evaporable getter material formed by the thermal spraying method is used. The pressure in the image forming apparatus is detected based on a change in surface color.

【0035】ここで、前記非蒸発型ゲッタ材の表面色の
変化を観察するための観察手段として、CCDカメラや
ビデオカメラ等を用いることができる。
Here, a CCD camera, a video camera, or the like can be used as an observation means for observing a change in the surface color of the non-evaporable getter material.

【0036】また、前記溶射法により形成された非蒸発
型ゲッタ材の膜厚が、10〜100μmであることが好
ましい。
The thickness of the non-evaporable getter material formed by the above-mentioned thermal spraying method is preferably 10 to 100 μm.

【0037】さらに、前記電子源は、マトリクス配線さ
れた複数の電子放出素子が基板上に配設された電子源で
あっても良い。
Further, the electron source may be an electron source in which a plurality of electron-emitting devices arranged in a matrix are arranged on a substrate.

【0038】また、前記電子源は、表面伝導型電子放出
素子を有するものであっても良い。
The electron source may have a surface conduction electron-emitting device.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0040】図2は、本発明に係る画像形成装置の構成
の一例を模式的に示すものである。図2中、1は電子源
で、複数の電子放出素子13を基板上に配置し、適当な
配線11および12を施したものである。また、3は支
持枠、4はフェースプレートで、接合部において、フリ
ットガラスなどを用いて互いに接着され、外囲器5を形
成している。
FIG. 2 schematically shows an example of the configuration of the image forming apparatus according to the present invention. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an electron source in which a plurality of electron-emitting devices 13 are arranged on a substrate, and appropriate wirings 11 and 12 are provided. Reference numeral 3 denotes a support frame, and reference numeral 4 denotes a face plate. At a joint portion, they are adhered to each other using frit glass or the like to form an envelope 5.

【0041】フェースプレート4は、ガラス基体6の上
に、蛍光膜7、メタルバック8が形成されてなり、この
部分は画像表示領域となる。蛍光膜7は白黒画像の表示
装置の場合には、蛍光体のみからなるが、カラー画像を
表示する場合には、赤、緑、青の3原色の蛍光体により
画像形成単位(以下、ピクセルとも呼ぶ)が形成され、
その間を黒色導電材で分離した構造とする場合がある。
黒色導電材は、その形状により、ブラックストライプ、
ブラックマトリクスなどと呼ばれる。詳細は後述する。
The face plate 4 is formed by forming a fluorescent film 7 and a metal back 8 on a glass substrate 6, and this portion becomes an image display area. The phosphor film 7 is made of only a phosphor in the case of a display device for displaying a black and white image. However, when displaying a color image, the phosphor film 7 is composed of phosphors of three primary colors of red, green and blue. Call) is formed,
In some cases, the structure is separated by a black conductive material.
Black conductive material, depending on its shape, black stripe,
It is called a black matrix. Details will be described later.

【0042】メタルバツク8は、Al等の導電性薄膜に
より構成される。このメタルバック8は、蛍光体から発
生した光のうち、電子源1の方に進む光をガラス基体6
の方向に反射して輝度を向上させるとともに、外囲器5
内に残留したガスが、電子線により電離され生成したイ
オンの衝撃によって、蛍光体に損傷を与えることを防止
する働きもある。また、フェースプレート4の画像表示
領域に導電性を与えて、電荷が蓄積されるのを防ぎ、電
子源1に対してアノード電極の役割を果たすものであ
る。なお、メタルバック8は高圧端子Hvと電気的に接
続されており、高圧端子Hvを通して外囲器5の外部か
ら電圧を印加できるようになっている。
The metal back 8 is formed of a conductive thin film of Al or the like. The metal back 8 converts the light, which has been emitted from the phosphor, that travels toward the electron source 1 into the glass substrate 6.
To improve the brightness by reflecting in the direction of
It also functions to prevent the gas remaining in the phosphor from damaging the phosphor due to the impact of ions generated by ionization by the electron beam. Further, it provides conductivity to the image display area of the face plate 4 to prevent charge from being accumulated, and serves as an anode electrode for the electron source 1. The metal back 8 is electrically connected to the high-voltage terminal Hv so that a voltage can be applied from outside the envelope 5 through the high-voltage terminal Hv.

【0043】配線12(上配線)上には、外囲器5内の
圧力を維持するためと、外囲器5内の圧力を検査する検
査体としての非蒸発型ゲッタ2が形成されている。非蒸
発型ゲッタ2は、減圧プラズマ溶射法により作成する。
作成したゲッタ膜の厚みとしては、長期にわたり排気能
力を保持する点、また、原料粉末のゲッタ能力を保持し
取扱いを容易にするため、粉末材料の粒径の下限が決ま
ることから溶射後の膜厚も決定され、約10μm以上の
膜厚であることが好ましい。また、溶射後の膜剥がれを
防止するため、ゲッタ材の膜厚としては100μm以下
が好ましい。ゲッタ材としては、通常用いられる非蒸発
型ゲッタを用いることができ、例えば、Ti、Zr、H
f、V、Nb、Ta、W等の金属およびこれらの合金を
用いることができる。また、合金の成分としてA1、F
e、Ni、Mn等を含んでいてもよい。
On the wiring 12 (upper wiring), a non-evaporable getter 2 is formed as an inspection object for maintaining the pressure in the envelope 5 and for inspecting the pressure in the envelope 5. . The non-evaporable getter 2 is formed by a low pressure plasma spraying method.
The thickness of the prepared getter film is to maintain the exhaust capability for a long period of time, and to maintain the getter capability of the raw material powder for easy handling. The thickness is also determined, and is preferably about 10 μm or more. Further, in order to prevent film peeling after thermal spraying, the thickness of the getter material is preferably 100 μm or less. As the getter material, a commonly used non-evaporable getter can be used. For example, Ti, Zr, H
Metals such as f, V, Nb, Ta, W, and alloys thereof can be used. In addition, A1, F
e, Ni, Mn, etc. may be contained.

【0044】なお、ゲッタの溶射膜表面は数μm〜数十
μmの凹凸を有するため、平滑面に真空蒸着された蒸着
膜面よりも表面積が大きく、このためより大きな排気速
度を持つことができる。
Since the surface of the sprayed film of the getter has irregularities of several μm to several tens μm, it has a larger surface area than the surface of the vapor-deposited film that is vacuum-deposited on a smooth surface, and therefore can have a higher pumping speed. .

【0045】また、一回の溶射で10〜100μm程度
の厚みの膜を短時間で容易に形成することができ、この
ような厚い膜を形成することにより、ゲッタ材の寿命を
長くすることができる。
In addition, a film having a thickness of about 10 to 100 μm can be easily formed in a short time by a single thermal spraying. By forming such a thick film, the life of the getter material can be extended. it can.

【0046】検査体としての非蒸発型ゲッタを、配線1
2(上配線)上とは別の領域に設けて、それを検査用と
して用いることも可能である。このような配置をとるこ
とで、画像表示領域より離れた部分に検査窓等を設けら
れ、画像形成装置として完成した際に、枠材等で観察窓
を隠すことが可能となる。
A non-evaporable getter as an inspection object is connected to the wiring 1
It is also possible to provide it in an area different from the area above 2 (upper wiring) and use it for inspection. With such an arrangement, an inspection window or the like is provided at a portion away from the image display area, and when the image forming apparatus is completed, the observation window can be hidden by a frame material or the like.

【0047】図2中、11は電子放出させる素子の行を
選択する行選択用端子、12は選択された行に属する電
子放出素子の電子放出量を制御するための信号を入力す
る、信号入力端子である。なお、行選択用端子11は電
子源内のX方向配線と接続し、信号入力端子12はY方
向配線と接続している。これらの端子の形態は、電子源
1の構造や制御の方法により適宜望ましいものが選ばれ
るもので、図2に示した構造に限られるものではない。
In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a row selection terminal for selecting a row of elements to emit electrons, and reference numeral 12 denotes a signal input for inputting a signal for controlling the amount of electron emission of the electron-emitting devices belonging to the selected row. Terminal. Note that the row selection terminal 11 is connected to the X-direction wiring in the electron source, and the signal input terminal 12 is connected to the Y-direction wiring. The form of these terminals is appropriately selected depending on the structure of the electron source 1 and the control method, and is not limited to the structure shown in FIG.

【0048】外囲器5内に、外囲器5内を真空に保つた
めの補助ポンプとして蒸発型ゲッタ10(図1では、リ
ング状ゲッタを模式的に表示)を配置する場合がある。
この場合、ゲッタ材が画像表示領域中に飛散し、電極間
の電気的短絡を防ぐ目的で、蒸発型ゲッタ10と電子放
出素子13、配線群11、12、およびアノード電極を
含む領域との間に、遮蔽体9を設けておく。なお、配線
12上に形成された非蒸発型ゲッタ2のみで、外囲器5
内を十分に真空に保つことができる場合は、蒸発型ゲッ
タ10並びに遮蔽体9を形成しておかなくともよい。
In some cases, an evaporable getter 10 (a ring-shaped getter is schematically shown in FIG. 1) is provided in the envelope 5 as an auxiliary pump for keeping the interior of the envelope 5 at a vacuum.
In this case, the getter material is scattered in the image display area, and in order to prevent an electrical short circuit between the electrodes, the getter material is connected between the evaporable getter 10 and the area including the electron-emitting devices 13, the wiring groups 11, 12, and the anode electrode. , A shield 9 is provided. It should be noted that only the non-evaporable getter 2 formed on the wiring 12 is
If the inside can be kept sufficiently vacuum, the evaporable getter 10 and the shield 9 need not be formed.

【0049】つづいて、上述の蛍光膜72の構造につい
て説明する。
Next, the structure of the above-described fluorescent film 72 will be described.

【0050】図7(a)は、蛍光体72がストライプ状
に並べられた場合で、赤(72R)、緑(72G)、青
(72B)の3原色の蛍光体72が順に形成され、その
間が黒色導電材71によって分離されている。この場
合、黒色導電材71の部分はブラックストライプと呼ば
れる。
FIG. 7A shows a case where the phosphors 72 are arranged in stripes, and the phosphors 72 of three primary colors of red (72R), green (72G) and blue (72B) are formed in order. Are separated by a black conductive material 71. In this case, the portion of the black conductive material 71 is called a black stripe.

【0051】図7(b)〜(d)は、蛍光体72のドッ
トが格子状に並び、その間を黒色導電材71によって分
離したものである。この場合には、黒色導電材71はブ
ラックマトリクスと呼ばれる。
FIGS. 7B to 7D show the arrangement of the dots of the phosphor 72 in a grid pattern, which are separated by the black conductive material 71. In this case, the black conductive material 71 is called a black matrix.

【0052】ガラス基体6上への黒色導電材71と蛍光
体72のパターニング法としては、スラリー法や印刷法
などが使用できる。蛍光膜7を形成した後、さらにAl
等の金属の膜を形成し、メタルバック8とする。
As a patterning method of the black conductive material 71 and the phosphor 72 on the glass substrate 6, a slurry method, a printing method, or the like can be used. After the fluorescent film 7 is formed,
A metal back 8 is formed.

【0053】以上のようにして形成された支持枠3と、
フェースプレート4、電子源1を接合する。また、電子
源1の基板のみで真空排気後の大気圧に耐えられない場
合には、電子源1とフェースプレート4との間にスペー
サを配置するか、電子源1の裏面に補強用の板を組み合
わせて接合してもよい。接合は、接合部にフリットガラ
スを付け、400℃程度に加熱して行う。実際の操作と
しては、大気中で300℃程度の加熱処理を行い、フリ
ットガラス中にバインダとして含まれる成分を除去(こ
の工程を「仮焼成」と呼ぶ)した後、Ar等の不活性ガ
ス(inertgas)中で、400℃の加熱処理を行
い、接合部を溶着する。
The support frame 3 formed as described above,
The face plate 4 and the electron source 1 are joined. If the substrate of the electron source 1 alone cannot withstand the atmospheric pressure after evacuation, a spacer is disposed between the electron source 1 and the face plate 4 or a reinforcing plate is provided on the back surface of the electron source 1. May be combined. The joining is performed by attaching frit glass to the joining portion and heating to about 400 ° C. As an actual operation, a heat treatment at about 300 ° C. is performed in the air to remove components contained as a binder in the frit glass (this step is referred to as “temporary firing”), and then an inert gas such as Ar ( In an inert gas, a heat treatment at 400 ° C. is performed to weld the joint.

【0054】そして、電子源1に表面伝導型電子放出素
子を含む場合には、電子放出素子のフォーミング処理や
活性化処理など必要な処理を行って、外囲器5の内部を
十分排気する。
When the electron source 1 includes a surface conduction electron-emitting device, necessary processing such as forming and activation of the electron-emitting device is performed, and the inside of the envelope 5 is sufficiently evacuated.

【0055】その後、外囲器5の全体を350℃程度の
高温で数時間から数十時間加熱することで、配線12上
の非蒸発型ゲッタ2を活性化し、排気管(不図示)をバ
ーナで加熱して封じ切る。
Thereafter, the entire envelope 5 is heated at a high temperature of about 350 ° C. for several hours to several tens of hours to activate the non-evaporable getter 2 on the wiring 12 and to connect an exhaust pipe (not shown) to a burner. Heat and seal off.

【0056】最後に、必要であれば、外囲器5内に設け
た蒸発型ゲッタ10(図では、模式的にリング状ゲッタ
を表示)を加熱して、外囲器5の内壁にゲッタ材を蒸着
し、ゲッタ材の膜を形成する。これによって形成される
ゲッタ膜は、外囲器5内の画像表示領域の外に位置す
る。
Finally, if necessary, the evaporative getter 10 (in the figure, a ring-shaped getter is schematically shown) provided in the envelope 5 is heated, and the getter material is attached to the inner wall of the envelope 5. Is deposited to form a getter material film. The getter film thus formed is located outside the image display area in the envelope 5.

【0057】こうして完成した画像形成装置内の圧力
が、正常か否かを検査するために、画像形成装置の端部
に予め設けておいた観察窓16から、非蒸発型ゲッタ2
の表面色の変化を検知するための検知手段17を用いて
検査を行う。非蒸発型ゲッタ2の表面の色を検知する手
段としては、小型のCCDカメラやビデオカメラ等を用
いることが可能である。
In order to check whether or not the pressure in the completed image forming apparatus is normal, the non-evaporable getter 2 is passed through an observation window 16 provided in advance at the end of the image forming apparatus.
The inspection is performed using the detection means 17 for detecting the change in the surface color of the image. As a means for detecting the color of the surface of the non-evaporable getter 2, a small CCD camera, a video camera, or the like can be used.

【0058】非蒸発型ゲッタは、画像形成装置内の所定
温度における酸素分圧に対して、敏感である。すなわ
ち、加熱の際の画像形成装置内の圧力が、所定値以上の
酸素分圧になると、非蒸発型ゲッタの表面色が濃黒に変
化してくるため、顕著に圧力の変化の様子を検知するこ
とが可能となる。
The non-evaporable getter is sensitive to the oxygen partial pressure at a predetermined temperature in the image forming apparatus. That is, when the pressure in the image forming apparatus during the heating reaches the oxygen partial pressure equal to or higher than a predetermined value, the surface color of the non-evaporable getter changes to dark black, and the state of the pressure change is remarkably detected. It is possible to do.

【0059】本発明においては、この表面色変化を検出
する手段として、上述の検知手段を用いている。そし
て、色の変化の相違を判別する方法としては、あらかじ
め、種々の酸素分圧条件下における所定温度での表面色
を、検査装置内の記憶領域に格納しておき、それと比較
してあるしきい値以上にならないことを検知する方法等
が挙げられる。また、光の反射率等を検知することによ
る判別も可能である。
In the present invention, the above-mentioned detecting means is used as a means for detecting the surface color change. As a method of determining the difference in color change, the surface color at a predetermined temperature under various oxygen partial pressure conditions is stored in a storage area in the inspection apparatus in advance and compared with the stored surface color. There is a method of detecting that the value does not exceed the threshold value. Further, it is also possible to make a determination by detecting the light reflectance or the like.

【0060】最終的な画像形成装置の段階において、圧
力に異常があった場合には、非蒸発型ゲッタ2の表面色
に変化が生じているはずであるので、これを用いること
で、容易な検査が可能となる。
If the pressure is abnormal in the final stage of the image forming apparatus, the surface color of the non-evaporable getter 2 must have changed. Inspection becomes possible.

【0061】次に、上記の画像形成装置により、NTS
C方式のテレビ信号に基づいたテレビジョン表示を行う
ための駆動回路の構成例について、図14を用いて説明
する。図14において、141は本発明の画像形成装置
(表示パネルとも呼ぶ)、142は走査回路、143は
制御回路、144はシフトレジスタである。また、14
5はラインメモリ、146は同期信号分離回路、147
は変調信号発生器、VxおよびVaは直流電圧源であ
る。
Next, NTS is performed by the above-described image forming apparatus.
An example of a structure of a driving circuit for performing television display based on a C-system television signal will be described with reference to FIG. 14, reference numeral 141 denotes an image forming apparatus (also referred to as a display panel) of the present invention, 142 denotes a scanning circuit, 143 denotes a control circuit, and 144 denotes a shift register. Also, 14
5 is a line memory, 146 is a synchronization signal separation circuit, 147
Is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【0062】画像形成装置141は、端子Dox1 〜D
oxm 、端子Doy1 〜Doyn 、および高圧端子Hvを介し
て、外部の電気回路と接続している。端子Dox1 〜D
oxm には、画像形成装置内に設けられている電子源、す
なわち、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
るための走査信号が印加される。
The image forming apparatus 141 has terminals Dox1 to Dox1
oxm , terminals Doy1 to Doyn , and a high voltage terminal Hv are connected to an external electric circuit. Terminals D ox1 -D
oxm is a scanning device for sequentially driving electron sources provided in the image forming apparatus, that is, a group of surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of m rows and n columns, one row at a time (n elements). A signal is applied.

【0063】端子Doy1 〜Doyn 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1
0kV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ための加速電圧で
ある。
To the terminals Doy1 to Doyn , a modulation signal for controlling the output electron beam of each element of the surface conduction electron-emitting device in one row selected by the scanning signal is applied. The high-voltage terminal Hv is connected to the DC voltage source Va, for example, by one.
A DC voltage of 0 kV is supplied, which is an accelerating voltage for applying sufficient energy to the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device to excite the phosphor.

【0064】走査回路142について説明する。走査回
路142は、内部にm個のスイッチング素子を備えたも
のである(図中、S1 〜Sm で模式的に示している)。
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0V(グランドレベル)のいずれか一方を選択し、
画像形成装置141の端子Dox1 〜Doxm と電気的に接
続される。S1 〜Sm の各スイッチング素子は、制御回
路143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。
The scanning circuit 142 will be described. Scanning circuit 142 are those having the m-number of switching devices therein (in the figure, is schematically shown in S 1 to S m).
Each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 V (ground level),
The terminals D ox1 to D oxm of the image forming apparatus 141 are electrically connected. Each switching element S 1 to S m, which operates based on a control signal T scan control circuit 143 outputs, it can be configured by combining switching elements such as FET.

【0065】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 embodiment, the DC voltage source Vx is based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting device, and the driving voltage applied to the non-scanned device is the electron emission threshold. It is set to output a constant voltage that is equal to or lower than the value voltage.

【0066】制御回路143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。この制御回路143
は、同期信号分離回路146より送られる同期信号T
syncに基づいて、各部に対してTscan、およびTsft
よびTmry の各制御信号を発生する。
The control circuit 143 has a function of matching the operation of each unit so that appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. This control circuit 143
Is the synchronization signal T sent from the synchronization signal separation circuit 146.
Based on the sync , T scan and T sft and T mry control signals are generated for each unit.

【0067】同期信号分離回路146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ための回路で、―般的な周波数
分離(フィルタ)回路等を用いて構成できる。同期信号
分離回路146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なるが、ここでは説明の便宜上
sync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。このDATA信号は、シフトレジスタ144に入力
される。
The synchronizing signal separating circuit 146 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and uses a general frequency separating (filter) circuit or the like. Can be configured. The synchronizing signal separated by the synchronizing signal separating circuit 146 includes a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal, but is shown here as a Tsync signal for convenience of explanation. The luminance signal component of the image separated from the television signal is represented as a DATA signal for convenience. This DATA signal is input to the shift register 144.

【0068】シフトレジスタ144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143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
144のシフトク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
〜Idnのn個の並列信号として前記シフトレジスタ14
4より出力される。
The shift register 144 is for serially / parallel converting the DATA signal input serially in time series for each line of an image. The shift register 144 converts the DATA signal into a control signal Tsft sent from the control circuit 143. (Ie, the control signal Tsft is a shift clock of the shift register 144).
The data for one line of the serial / parallel-converted image (corresponding to the drive data for n electron-emitting devices) is I d1
To Idn as the n parallel signals.
4 is output.

【0069】ラインメモリ145は、画像1ライン分の
デー夕を必要時間だけ記憶するための記憶装置であり、
制御回路143より送られる制御信号Tmry にしたがっ
て、適宜Id1〜Idnの内容を記憶する。記憶された内容
は、Id'1 〜Id'n として出力され、変調信号発生器1
47に入力される。
The line memory 145 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time.
In accordance with the control signal T mry sent from the control circuit 143 stores the contents of the appropriate I d1 ~I dn. The stored contents are output as I d′ 1 to I d′ n , and the modulated signal generator 1
47 is input.

【0070】変調信号発生器147は、画像データI
d'1 〜Id'n 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 〜Doyn を通じて、画像形成装置
141内の表面伝導型電子放出素子に印加される。
The modulation signal generator 147 outputs the image data I
d'1 is ~I signal source for properly driving modulating each of the surface conduction electron-emitting device according to each of d'n, the output signal through a terminal D oy1 ~D oyn, an image forming apparatus 141 is applied to the surface conduction electron-emitting device.

【0071】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。すなわち、電子放出には明確なしきい値電圧V
thがあり、Vth以上の電圧を印加された時のみ電子放出
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、
例えば電子放出しきい値以下の電圧を印加しても電子放
出は生じないが、電子放出しきい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 を変化させることにより、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P
w 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ことが可能である。
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 V is required for electron emission.
th There is, only electron emission when it is applied to the V th or more of voltage occurs. For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the device. From this, when applying a pulsed voltage to this element,
For example, when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, electron emission does not occur, but when a voltage higher than the electron emission threshold is applied, an electron beam is output. At this time, by varying the peak value V m of pulse, it is possible to control the intensity of the output electron beam. Also, the pulse width P
By changing w , it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam.

【0072】したがって、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147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。
Accordingly, 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 implementing the voltage modulation method, a circuit of a voltage modulation method that generates a voltage pulse of a fixed length and modulates the peak value of the pulse appropriately according to input data is used as the modulation signal generator 147. be able to.

【0073】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147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 147, a pulse width modulation type circuit that generates a voltage pulse having a constant peak value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to input data can be used.

【0074】シフトレジスタ144やラインメモリ14
5は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式のもの
でも採用できる。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 144 and the line memory 14
5 can be a digital signal type or an analog signal type. This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.

【0075】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路146の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要があるが、これには同期信号分離回路146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145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147に用いられ
る回路が若干異なったものとなる。すなわち、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14
7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147には、例えば高速の発振器および発振
器の出力する波数を計数する計数器(カウンタ)、およ
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 synchronization signal separation circuit 146 into a digital signal. For this purpose, an A / D converter is provided at the output of the synchronization signal separation circuit 146. Just do it. In this connection, the circuit used for the modulation signal generator 147 differs slightly depending on whether the output signal of the line memory 145 is a digital signal or an analog signal. That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, the modulation signal generator 14
For example, a D / A conversion circuit is used in 7 and an amplification circuit and the like are added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 147 includes, for example, a high-speed oscillator and a counter for counting the number of waves output from the oscillator, and a comparison for comparing the output value of the counter with the output value of the memory. The circuit which combined the device (comparator) is used. If necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse width modulated signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added.

【0076】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147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(VOC)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, an amplification circuit using, for example, an operational amplifier can be employed as the modulation signal generator 147, and a level shift circuit and the like can be added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a voltage-controlled oscillation circuit (VOC) can be employed, and an amplifier for amplifying the voltage up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added as necessary.

【0077】このような構成をとり得る本発明の画像形
成装置においては、各電子放出素子に、容器外端子D
ox1 〜Doxm 、Doy1 〜Doyn を介して電圧を印加する
ことにより、電子放出が生じる。そして、高圧端子Hv
を介してメタルバック8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7に衝突し、発光
が生じて画像が形成される。
In the image forming apparatus of the present invention which can have such a configuration, each of the electron-emitting devices is provided with a terminal D outside the container.
ox1 to D oxm, by applying a voltage via the D oy1 ~D oyn, electron emission occurs. And the high voltage terminal Hv
A high voltage is applied to the metal back 8 via the, and the electron beam is accelerated. The accelerated electrons collide with the fluorescent film 7 and emit light to form an image.

【0078】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。例えば、入
力信号についてはNTSC方式を挙げたが、入力信号は
これに限られるものではなく、PAL、SECAM方式
などの他、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)も採用できる。
The configuration of the image forming apparatus described here is an example of an 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. For example, the input signal is described in the NTSC system. However, the input signal is not limited to the NTSC system. In addition to the PAL and SECAM systems, a TV signal including a larger number of scanning lines (for example, MUSE system and the like) High-definition TV system).

【0079】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 can be used as a display device for a television broadcast, a display device such as a video conference system or a computer, or an image forming device as an optical printer using a photosensitive drum or the like. Can be used.

【0080】[0080]

【実施例】以下、好ましい実施例を挙げて本発明をさら
に詳述するが、本発明はこれらの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 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred examples, but the present invention is not limited to these examples, and each element within a range in which the object of the present invention is achieved. This also includes those in which substitutions or design changes have been made.

【0081】<実施例1>本実施例に係る画像形成装置
内部の圧力検査方法により、検査、作成された画像形成
装置は、図2に模式的に示された装置と同様の構成を有
し、複数(100行×300列)の表面伝導型電子放出
素子が、単純マトリクス配線されて配置されている。
<Embodiment 1> An image forming apparatus inspected and prepared by the pressure inspection method inside the image forming apparatus according to the present embodiment has the same configuration as the apparatus schematically shown in FIG. , A plurality (100 rows × 300 columns) of surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix wiring.

【0082】電子源1の一部の平面図を図3に示す。ま
た、図3中のA−A′断面図を図4に示す。なお、図
3、図4において、同様の機能を有する部材には、同一
の符号を付して説明を行う。
FIG. 3 shows a plan view of a part of the electron source 1. FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA 'in FIG. In FIGS. 3 and 4, members having the same functions are denoted by the same reference numerals and described.

【0083】ここで、51は電子源基板、52は図1の
oxm に対応するX方向配線、53は図1のDoyn に対
応するY方向配線、54は表面伝導型電子放出素子、5
5は非蒸発型ゲッタ、61は層間絶縁層、62、63は
素子電極、64は電子放出部を含む導電性膜、65は素
子電極63とY方向配線53との電気的接続を行うため
のコンタクトホールである。
Here, 51 is an electron source substrate, 52 is an X-direction wiring corresponding to Doxm in FIG. 1, 53 is a Y-direction wiring corresponding to Doyn in FIG. 1, 54 is a surface conduction electron-emitting device,
5 is a non-evaporable getter, 61 is an interlayer insulating layer, 62 and 63 are device electrodes, 64 is a conductive film including an electron emission portion, and 65 is a device for electrically connecting the device electrode 63 and the Y-direction wiring 53. It is a contact hole.

【0084】以下に、本実施例の画像形成装置の製造方
法ならびに検査方法について、図1、図2、図5、図6
を参照しつつ説明する。 工程−a 清浄化した青板ガラス上に厚さ0.5μmのシリコン酸
化膜をスパッタ法で形成した電子源基板51上に、真空
蒸着により厚さ5nmのCr、厚さ600nmのAuを
順次積層した後、フォトレジスト(AZ1370 ヘキ
スト社製)をスピンナーにより回転塗布して、べークし
た後、フォトマスク像を露光、現像して、Y方向配線5
3のレジストパターンを形成し、Au/Cr堆積膜をウ
ェットエッチングして、所望の形状のY方向配線53を
形成する(図5(a))。 工程−b 次に、厚さ1.0μmのシリコン酸化膜からなる層間絶
縁層61をRFスパッタ法により堆積する(図5
(b))。 工程−c 前記工程bで堆積したシリコン酸化膜にコンタクトホー
ル65を形成するためのフォトレジストパターンを作
り、これをマスクとして層間絶縁層61をエッチングし
てコンタクトホール65を形成する。エッチングはCF
4 とH2 ガスを用いたRIE(Reactive Io
n Etching)法によった(図5(c))。 工程−d その後、素子電極62、63と素子電極間隔Gとなるべ
きパターンをフォトレジスト(RD−200N−41
日立化成社製)で形成し、真空蒸着法により、厚さ5n
mのTi、厚さ100nmのNiを順次堆積した。フォ
トレジストパターンを有機溶剤で溶解し、Ni/Ti堆
積膜をリフトオフし、素子電極間隔Gを3μm、素子電
極の幅を300μmとし、素子電極62、63を形成し
た(図5(d))。 工程−e 素子電極62、63の上に、X方向配線52のフォトレ
ジストパターンを形成した後、厚さ5nmのTi、厚さ
500nmのAuを、順次、真空蒸着により堆積し、リ
フトオフにより不要の部分を除去して、所望の形状のX
方向配線52を形成した(図6(e))。 工程−f 膜厚100nmのCr膜66を真空蒸着により堆積・パ
ターニングし、その上にPdアミン錯体の溶液(ccp
4230 奥野製薬(株)社製)をスピンナーにより回
転塗布して、300℃で10分間の加熱焼成処理を行っ
た。
FIGS. 1, 2, 5, and 6 show a method of manufacturing and an inspection method of the image forming apparatus according to the present embodiment.
This will be described with reference to FIG. Step-a 5 nm-thick Cr and 600 nm-thick Au were sequentially laminated by vacuum evaporation on an electron source substrate 51 in which a 0.5 μm-thick silicon oxide film was formed on a cleaned blue plate glass by a sputtering method. Thereafter, a photoresist (AZ1370 Hoechst) is spin-coated with a spinner and baked, and then a photomask image is exposed and developed to form a Y-directional wiring 5.
A resist pattern 3 is formed, and the Au / Cr deposited film is wet-etched to form a Y-directional wiring 53 having a desired shape (FIG. 5A). Step-b Next, an interlayer insulating layer 61 made of a silicon oxide film having a thickness of 1.0 μm is deposited by an RF sputtering method (FIG. 5).
(B)). Step-c A photoresist pattern for forming the contact hole 65 is formed in the silicon oxide film deposited in the step b, and the interlayer insulating layer 61 is etched using the photoresist pattern as a mask to form the contact hole 65. Etching is CF
RIE (Reactive Io) using 4 and H 2 gas
n Etching) method (FIG. 5 (c)). Step-d After that, a pattern to be the element electrodes 62 and 63 and the element electrode interval G is formed by a photoresist (RD-200N-41).
Hitachi Chemical Co., Ltd.) and a thickness of 5 n
m of Ti and 100 nm of Ni were sequentially deposited. The photoresist pattern was dissolved with an organic solvent, the Ni / Ti deposited film was lifted off, and the device electrodes 62 and 63 were formed with the device electrode interval G of 3 μm and the device electrode width of 300 μm (FIG. 5D). Step-e After forming a photoresist pattern of the X-direction wiring 52 on the device electrodes 62 and 63, 5 nm thick Ti and 500 nm thick Au are sequentially deposited by vacuum deposition, and unnecessary Remove the part to get the desired shape of X
The direction wiring 52 was formed (FIG. 6E). Step-f A Cr film 66 having a thickness of 100 nm is deposited and patterned by vacuum evaporation, and a Pd amine complex solution (ccp
4230 Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) was spin-coated with a spinner and heated and baked at 300 ° C. for 10 minutes.

【0085】また、こうして形成された、主元素として
Pdよりなる微粒子からなる電子放出部形成用の導電性
膜64の膜厚は8.7nm、シート抵抗値は3.2×1
4Ω/□であった。(図6(f))。 工程−g Cr膜66および焼成後の電子放出部形成用の導電性膜
64を酸エッチャントによりエッチングして所望のパタ
ーンを形成した(図6(g))。 工程−h コンタクトホール65部分以外にレジストを塗布するよ
うなパターンを形成し、真空蒸着により厚さ5nmのT
i、厚さ500nmのAuを順次堆積した。リフトオフ
により不要の部分を除去することにより、コンタクトホ
ール65を埋め込んだ(図6(h))。
Further, the thus formed conductive film 64 for forming an electron emitting portion composed of fine particles composed of Pd as a main element has a thickness of 8.7 nm and a sheet resistance of 3.2 × 1.
0 was 4 Ω / □. (FIG. 6 (f)). Step-g A desired pattern was formed by etching the Cr film 66 and the conductive film 64 for forming the electron emission portion after firing with an acid etchant (FIG. 6G). Step-h A pattern is formed such that a resist is applied to portions other than the contact hole 65, and a 5 nm-thick T
i, Au having a thickness of 500 nm was sequentially deposited. Unnecessary portions were removed by lift-off to bury the contact holes 65 (FIG. 6H).

【0086】以上の工程により電子源基板51上に複数
(100行×300列)の電子放出部形成用の導電性膜
64が、X方向配線52とY方向配線53とにより単純
マトリクス配線された電子源1を形成した。 工程−i 次に画像表示部分となるフェースプレート4を作成し
た。フェースプレート4には、蛍光膜7の導電性を高め
るため、ガラス基体6上にITOからなる透明電極(不
図示)を設けておいた。画像形成部材であるところの蛍
光膜7は、カラーを実現するために、ストライプ形状
(図7(a)参照)の蛍光体とし、先にブラックストラ
イプを形成し、その間隙部にスラリー法により各色蛍光
体72R、72G、72Bを塗布して蛍光膜7を作製し
た。ブラックストライプの材料として、通常良く用いら
れている黒鉛を主成分とする材料を用いた。
Through the above steps, a plurality (100 rows × 300 columns) of conductive films 64 for forming electron-emitting portions are formed on the electron source substrate 51 by simple matrix wiring using the X-directional wiring 52 and the Y-directional wiring 53. An electron source 1 was formed. Step-i Next, a face plate 4 serving as an image display portion was prepared. In the face plate 4, a transparent electrode (not shown) made of ITO was provided on the glass substrate 6 in order to increase the conductivity of the fluorescent film 7. The fluorescent film 7 serving as an image forming member is a stripe-shaped phosphor (see FIG. 7A) in order to realize a color, a black stripe is formed first, and each color is formed by a slurry method in a gap. The phosphors 72R, 72G, and 72B were applied to form the phosphor film 7. As a material for the black stripe, a material mainly containing graphite, which is commonly used, was used.

【0087】また、蛍光膜7の内面側にはメタルバック
8を設けた。メタルバック8は、蛍光膜7の作製後、蛍
光膜7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を真空蒸着することで
作製した。 工程−j 次に、Y方向配線53上に、非蒸発型ゲッタを形成し
た。非蒸発型ゲッタの形成にあたっては、通常のフォト
リソグラフィーの技術を用い、溶射法にて行った。溶射
は、電子源基板51を、減圧プラズマ溶射装置(スルザ
ーメテコ社製:7MC型)内に取り付け、非蒸発型ゲッ
タ材(Zr(75%)−V(20%)−Fe(5%)の
合金粉末#325mesh)を溶射した。この際、減圧
タンク内を一旦1.3×10Paまで減圧し、その後A
rガスにてタンク内を4.7×103 Paの圧力に設定
して溶射を行った。また、溶射後には再びタンク内を
1.3×10Paまで減圧し、その後大気圧まで窒素ガ
スを導入し、非蒸発型ゲッタの温度が十分に下がった
後、大気に開放し取り出した。形成されたゲッタ材の膜
厚は、平均して40μm程度であった。 工程−k 次に、図2に示す外囲器5を、以下の手順により作製し
た。
Further, a metal back 8 was provided on the inner surface side of the fluorescent film 7. The metal back 8 was manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film 7 after the fluorescent film 7 was manufactured, and then performing vacuum deposition of Al. Step-j Next, a non-evaporable getter was formed on the Y-directional wiring 53. The formation of the non-evaporable getter was performed by a thermal spraying method using a normal photolithography technique. In the thermal spraying, the electron source substrate 51 is mounted in a reduced-pressure plasma thermal spraying apparatus (7MC type manufactured by Sulzer Metco) and an alloy of a non-evaporable getter material (Zr (75%)-V (20%)-Fe (5%)) Powder # 325 mesh) was sprayed. At this time, the pressure inside the pressure reducing tank is temporarily reduced to 1.3 × 10 Pa, and then A
Thermal spraying was performed by setting the pressure in the tank to 4.7 × 10 3 Pa with r gas. After the thermal spraying, the pressure in the tank was again reduced to 1.3 × 10 Pa, and then nitrogen gas was introduced to the atmospheric pressure. After the temperature of the non-evaporable getter was sufficiently lowered, the tank was opened to the atmosphere and taken out. The thickness of the formed getter material was about 40 μm on average. Step-k Next, the envelope 5 shown in FIG. 2 was manufactured by the following procedure.

【0088】前述の工程により作成された電子源1に、
支持枠3、遮蔽体9、リング型の蒸発型ゲッタ10、フ
ェースプレート4を組み合わせ、電子源1とフェースプ
レート4の各色蛍光体との位置を厳密に調整し、封着し
て外囲器5を形成した。封着の方法は、接合部にフリッ
トガラスを塗布して、大気中において300℃で仮焼成
した後、各部材を組み合わせ、Arガス中において40
0℃、10分間の熱処理を行い接合した。
The electron source 1 created by the above-described steps
The support frame 3, the shield 9, the ring-type evaporable getter 10, and the face plate 4 are combined, and the positions of the electron source 1 and the phosphors of each color of the face plate 4 are strictly adjusted. Was formed. The sealing method is as follows: frit glass is applied to the joint portion, and calcined at 300 ° C. in the air.
Heat treatment was performed at 0 ° C. for 10 minutes to perform bonding.

【0089】次の工程を説明する前に、以後の工程にて
用いられた真空処理装置兼検査装置について、図1を用
いて述べる。
Before describing the next step, the vacuum processing apparatus and inspection apparatus used in the subsequent steps will be described with reference to FIG.

【0090】図1において、42はゲートバルブで、画
像形成装置30側(図中A領域)と、その他の真空処理
装置系、ガス導入制御装置系(図中B領域)とを分離し
ている。B領域の装置系は、A領域を交換することで、
他の画像形成装置への使用が可能となっている。31は
排気管である。また、真空チャンバ32はゲートバルブ
33に連結されており、ゲートバルブ33は排気装置3
4に連結されている。排気装置34は、磁気浮上型のタ
ーボ分子ポンプと不図示のバルブを介して連結されたバ
ックアップ用のドライポンプによって構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 42 denotes a gate valve, which separates the side of the image forming apparatus 30 (area A in the figure) from the other vacuum processing system and gas introduction control system (area B in the figure). . By exchanging the A area, the system in the B area
It can be used for other image forming apparatuses. 31 is an exhaust pipe. Further, the vacuum chamber 32 is connected to a gate valve 33, and the gate valve 33 is connected to the exhaust device 3.
4. The exhaust device 34 is configured by a backup dry pump connected to a magnetic levitation type turbo molecular pump via a valve (not shown).

【0091】また、真空チャンバ32には、内部の圧力
をモニタする圧力計35と、真空チャンバ32内部のガ
ス分圧構成をモニタする四重極質量分析装置(Q−ma
ss)36が装備されている。さらに、真空チャンバ3
2は、ガス導入ライン37と、ガス導入ライン37の途
中に設置されたガス導入制御装置38を通じて、導入物
質源39が封入されたアンプル40およびボンベ41に
連結されている。本実施例においては、ガス導入制御装
置38として、超高真空対応のバリアブルリークバルブ
を用い、アンプル40に、アセトン(CH32 COを
装備した。以上の真空処理装置兼検査装置を用いて、以
後の工程を行った。 工程−l 先の工程で完成した外囲器5内の気体を、排気管31と
真空チャンバ32を通じて排気装置34にて排気し、圧
力計35の表示値で約1×10-3Paに達した後、図8
に示す装置を用いてフォーミングを行った。
The vacuum chamber 32 has a pressure gauge 35 for monitoring the internal pressure and a quadrupole mass spectrometer (Q-ma) for monitoring the gas partial pressure inside the vacuum chamber 32.
ss) 36 is provided. Furthermore, vacuum chamber 3
Numeral 2 is connected to an ampule 40 and a cylinder 41 in which an introduced substance source 39 is sealed, via a gas introduction line 37 and a gas introduction control device 38 provided in the middle of the gas introduction line 37. In the present embodiment, a variable leak valve compatible with ultra-high vacuum was used as the gas introduction control device 38, and the ampoule 40 was equipped with acetone (CH 3 ) 2 CO. The following steps were performed using the above vacuum processing apparatus and inspection apparatus. Step-1 The gas in the envelope 5 completed in the previous step is exhausted by the exhaust device 34 through the exhaust pipe 31 and the vacuum chamber 32, and reaches about 1 × 10 −3 Pa as indicated by the pressure gauge 35. After that, FIG.
The forming was performed using the apparatus shown in FIG.

【0092】図8は、フォーミング工程において、製造
工程下の画像形成装置への電圧印加を行う装置の模式図
であり、本実施例では、以降の工程である活性化工程で
も使用される。
FIG. 8 is a schematic view of an apparatus for applying a voltage to an image forming apparatus under a manufacturing process in a forming process. In this embodiment, the device is also used in an activation process which is a subsequent process.

【0093】図8に示すように、製造工程下の画像形成
装置30は、Y方向配線Dy1〜Dynを共通結線してグラ
ンドに接続し、一方、X方向配線Dx1〜Dxmは、各々を
スイッチングボックス104の対応する端子に接続して
いる。また、101は制御装置で、パルス発生器10
2、スイッチングボックス104を制御信号バスを通じ
て制御し、また、電流計103で計測された計測値を測
定データ転送バスを通じて取得する。
As shown in FIG. 8, in the image forming apparatus 30 under the manufacturing process, the Y-direction wirings D y1 to D yn are commonly connected and connected to the ground, while the X-direction wirings D x1 to D xm are Each is connected to a corresponding terminal of the switching box 104. Reference numeral 101 denotes a control device, which is a pulse generator 10.
2. The switching box 104 is controlled through a control signal bus, and the measured value measured by the ammeter 103 is obtained through a measurement data transfer bus.

【0094】スイッチングボックス104により、X方
向配線Dx1〜Dxmの中から1ラインを選択し、この選択
したラインに電流計103を通じてパルス発生器102
からのパルス電圧を印加する。なお、非選択のライン
は、スイッチングボックス104により、グランド電位
に接続されている。フォーミング処理は、X方向の素子
行に対して、1行(300素子)毎に行った。
The switching box 104 selects one line from the X-direction wirings D x1 to D xm , and supplies the selected line to the pulse generator 102 through the ammeter 103.
Is applied. The unselected lines are connected to the ground potential by the switching box 104. The forming process was performed for each element row in the X direction (300 elements).

【0095】印加したパルスの波形は、図9(a)に示
すような矩形波パルスで、波高値(素子電極間の電圧差
のピーク)を0Vから徐々に上昇させた。なお、パルス
幅T1 =1msec、パルス間隔T2 =10msecと
した。
The waveform of the applied pulse was a rectangular wave pulse as shown in FIG. 9A, and the peak value (peak of the voltage difference between the device electrodes) was gradually increased from 0V. Note that the pulse width T 1 = 1 msec and the pulse interval T 2 = 10 msec.

【0096】また、矩形波パルスの間に、波高値0.1
Vの矩形波パルスを挿入し(図9(b))、電流を測る
ことにより各行の抵抗値を測定した。抵抗値が3.3k
Ω(1素子あたり1MΩ)を超えたところで、その行の
フォーミングを終了し、次の行の処理に移った。これを
すべての行について行い、すべての導電性膜(電子放出
部形成用の導電性膜64)のフォーミングを完了し、各
導電性膜に電子放出部を形成して、複数の表面伝導型電
子放出素子が単純マトリクス配線された電子源1を作成
した。 工程−m 次に、真空チャンバ32内にアセトン(CH32 CO
を導入し、圧力計35の表示値で約2×10-3Paとな
るように調整した。その際、Q−mass36を使用し
て、確実にアセトンのガス分子が真空チャンバ32内に
導入されていることを確認している。
Further, a peak value of 0.1 is applied between rectangular wave pulses.
A rectangular wave pulse of V was inserted (FIG. 9B), and the resistance of each row was measured by measuring the current. 3.3k resistance
When it exceeded Ω (1 MΩ per element), the forming of that row was terminated, and the process proceeded to the next row. This process is performed for all the rows to complete the forming of all the conductive films (the conductive films 64 for forming the electron emission portions), to form the electron emission portions in each of the conductive films, and to form a plurality of surface conduction type electrons. An electron source 1 in which emission elements were wired in a simple matrix was prepared. Step-m Next, acetone (CH 3 ) 2 CO
And adjusted so that the indicated value of the pressure gauge 35 becomes about 2 × 10 −3 Pa. At that time, it is confirmed that the gas molecules of acetone are surely introduced into the vacuum chamber 32 by using the Q-mass 36.

【0097】その後、フォーミング工程と同様に、図8
の装置を用いて、各X方向配線を通じてパルス電圧を印
加することにより、各電子放出素子の活性化処理を行っ
た。パルス発生器102により生成したパルス波形は、
図9(a)に示した矩形波で、波高値は15V、パルス
幅T1 =1msec、パルス間隔は100msecであ
る。スイッチングボックス104により、1msec毎
に選択ラインをDx1〜Dx100まで順次切り替えることを
繰り返し、この結果、各素子行には、T1 =1mse
c、T2 =100msecの矩形波が行毎に位相を少し
ずつシフトされて印加される(図10)。
Thereafter, similar to the forming step, FIG.
By applying a pulse voltage through each of the X-direction wirings using the device described above, the activation process of each electron-emitting device was performed. The pulse waveform generated by the pulse generator 102 is
The rectangular wave shown in FIG. 9A has a peak value of 15 V, a pulse width T 1 = 1 msec, and a pulse interval of 100 msec. The switching box 104, repeating to switch sequentially select line for each 1msec to D x1 to D x100, this result, in each element row, T 1 = 1mse
c, a rectangular wave of T 2 = 100 msec is applied with the phase slightly shifted for each row (FIG. 10).

【0098】電流計103は、矩形波パルスのオン状態
(電圧が15Vになっている時)における電流値を検知
するモードで使用し、各素子行における電流値の平均が
600mA(1素子あたり2mA)となったところでパ
ルス印加を終了し、外囲器5内を排気して活性化処理を
終了した。 工程−n 排気を続けながら、不図示の加熱装置により、画像形成
装置30および真空容器32の全体を200℃に5時間
保持し、外囲器5および真空チャンバ32の内壁に吸着
していると思われる(CH32 COおよびその分解物
を一旦排気した。
The ammeter 103 is used in a mode for detecting the current value in the ON state of the rectangular wave pulse (when the voltage is 15 V), and the average of the current value in each element row is 600 mA (2 mA per element). ), The pulse application was terminated, the inside of the envelope 5 was evacuated, and the activation process was terminated. Step-n It is assumed that the whole of the image forming apparatus 30 and the vacuum vessel 32 is maintained at 200 ° C. for 5 hours by a heating device (not shown) while being evacuated, and is adsorbed on the envelope 5 and the inner wall of the vacuum chamber 32. Possible (CH 3 ) 2 CO and its decomposition products were once evacuated.

【0099】そして、容器全体を350℃にした状態
で、10時間ほど加熱した。
Then, the whole container was heated at 350 ° C. for about 10 hours.

【0100】その後、排気管をバーナで加熱して、封じ
切った。つづいて、画像表示領域の外に予め設置された
蒸発型ゲッタ10を高周波加熱によりフラッシュさせ
た。 工程−o 完成した画像形成装置に対して、予め設けてあった観察
窓16から、不図示の小型CCDカメラを用いて、Y方
向配線上に形成されている非蒸発型ゲッタ2の表面の色
の検査を行った。そうしたところ、非蒸発型ゲッタ2の
表面が濃黒を呈し、検査装置内部の記憶領域に保持され
ていた画像のデータ値(輝度と明度)のしきい値を超え
ていたため、検査装置が画像形成装置内の圧力を異常と
判断した。よって、本画像形成装置は、不良品と判断さ
れた。
Thereafter, the exhaust pipe was heated with a burner and sealed off. Subsequently, the evaporable getter 10 previously set outside the image display area was flashed by high-frequency heating. Step-o For the completed image forming apparatus, the color of the surface of the non-evaporable getter 2 formed on the wiring in the Y direction from the observation window 16 provided in advance using a small CCD camera (not shown). Was inspected. In such a case, the surface of the non-evaporable getter 2 became dark black and exceeded the threshold value of the data value (brightness and lightness) of the image held in the storage area inside the inspection device. The pressure inside the device was determined to be abnormal. Therefore, the image forming apparatus was determined to be defective.

【0101】<実施例2>実施例1における工程−nの
段階で、排気を続けながら、不図示の加熱装置により画
像形成装置30および真空容器32の全体を200℃に
5時間保持し、外囲器5および真空チャンバ32の内壁
に吸着していると思われる(CH32 COおよびその
分解物を一旦排気した。そして、容器全体を350℃に
した状態で、10時間ほど加熱した。
<Embodiment 2> In the step-n in the embodiment 1, the entire image forming apparatus 30 and the vacuum vessel 32 are kept at 200 ° C. for 5 hours by a heating device (not shown) while the evacuation is continued. (CH 3 ) 2 CO and its decomposition products, which are considered to be adsorbed on the inner wall of the envelope 5 and the vacuum chamber 32, were once evacuated. Then, the entire container was heated at 350 ° C. for about 10 hours.

【0102】その後、排気管をバーナで加熱して、封じ
切った。つづいて、画像表示領域の外に予め設置された
蒸発型ゲッタ10を高周波加熱によりフラッシュさせ
た。
Thereafter, the exhaust pipe was heated with a burner and sealed off. Subsequently, the evaporable getter 10 previously set outside the image display area was flashed by high-frequency heating.

【0103】完成した画像形成装置に対して、予め設け
てあった観察窓16から、不図示の小型CCDカメラを
用いて、Y方向配線上に形成されている非蒸発型ゲッタ
2の表面の反射光の強度のモニタを行った。そうしたと
ころ、非蒸発型ゲッタ2の表面が濃黒を呈し、検査装置
内部の記憶領域に保持されていた反射光強度のデータ値
より小さくなったために、検査装置が、画像形成装置内
の圧力を異常と判断した。よって、本画像形成装置は、
不良品と判断された。
The reflection of the surface of the non-evaporable getter 2 formed on the Y direction wiring from the observation window 16 provided in advance to the completed image forming apparatus by using a small CCD camera (not shown). The light intensity was monitored. In such a case, the surface of the non-evaporable getter 2 becomes dark black and becomes smaller than the data value of the reflected light intensity held in the storage area inside the inspection device, so that the inspection device reduces the pressure inside the image forming device. It was determined to be abnormal. Therefore, the present image forming apparatus
It was determined to be defective.

【0104】[0104]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置および画像形成装置内部の圧力検査方法によれば、
画像形成装置を完成品とする前に、単純マトリクス駆動
等を行い、画像の全面表示等を行わずに、画像形成装置
内の圧力の様子を検知することが可能となつた。
As described above, according to the image forming apparatus and the pressure inspection method inside the image forming apparatus of the present invention,
Before the image forming apparatus is completed, simple matrix driving or the like is performed to detect the state of the pressure in the image forming apparatus without displaying the entire image.

【0105】また、本発明の圧力検査方法によれば、従
来の組み立て工程に対して、新たに特別な検査機構を付
与することなく、画像形成装置の構成部品を使用して画
像形成装置内部の圧力を検知しているので、従来の画像
形成装置の作成プロセスに変更を加える必要が全く生じ
ていない。これにより、画像形成装置の歩留まりが向上
した。
Further, according to the pressure inspection method of the present invention, the components inside the image forming apparatus can be used by using the components of the image forming apparatus without adding a new special inspection mechanism to the conventional assembling process. Since the pressure is detected, there is no need to make any change to the process of forming the conventional image forming apparatus. Thereby, the yield of the image forming apparatus has been improved.

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

【図1】画像形成装置の製造ならびに検査に使用する真
空処理装置兼検査装置の概要を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an outline of a vacuum processing apparatus and an inspection apparatus used for manufacturing and inspecting an image forming apparatus.

【図2】本発明の画像形成装置の構造を示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the image forming apparatus of the present invention.

【図3】本発明の電子源および非蒸発型ゲッタの配置関
係を説明するための模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an arrangement relationship between an electron source and a non-evaporable getter according to the present invention.

【図4】図3に示した電子源のA−A’断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line A-A 'of the electron source shown in FIG.

【図5】図3に示した電子源の製造工程を説明するため
の模式図である。
FIG. 5 is a schematic view for explaining a manufacturing process of the electron source shown in FIG.

【図6】図3に示した電子源の製造工程を説明するため
の模式図である。
FIG. 6 is a schematic view for explaining a manufacturing process of the electron source shown in FIG.

【図7】蛍光膜の構造を説明するための模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a structure of a fluorescent film.

【図8】画像形成装置の製造工程、フォーミング処理お
よび活性化処理に用いる装置の構成を示す模式図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration of an apparatus used for a manufacturing process, a forming process, and an activation process of the image forming apparatus.

【図9】フォーミング処理に与えられるパルス電圧波形
の例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a pulse voltage waveform applied to a forming process.

【図10】活性化処理時に、各X方向配線に与えられる
パルス電圧波形および時間的な相対関係を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a pulse voltage waveform applied to each X-direction wiring and a temporal relative relationship during an activation process.

【図11】従来の技術の説明に用いたマトリクス配線の
電子源を有する電子源の構成を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of an electron source having a matrix wiring electron source used for explaining a conventional technique.

【図12】図11の電子源を用いた画像形成装置の一例
を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus using the electron source of FIG.

【図13】従来の技術の説明に用いた表面伝導型電子放
出素子の構成を示す模式的平面図(A)と模式的断面図
(B)である。
FIG. 13 is a schematic plan view (A) and a schematic cross-sectional view (B) showing the configuration of a surface conduction electron-emitting device used in the description of the conventional technique.

【図14】マトリクス配置の電子源を用いて構成した画
像形成装置により、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ための駆動回路の構成例を示
すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of a driving circuit for performing television display based on an NTSC television signal by an image forming apparatus configured using an electron source in a matrix arrangement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子源 2 非蒸発型ゲッタ 3 支持枠 4 フェースプレート 5 外囲器 6 ガラス基体 7 蛍光膜 8 メタルバック 9 遮蔽体 10 蒸発型ゲッタ 11 行選択用端子 11′ X方向配線 12 信号入力端子 12′ Y方向配線 13 表面伝導型電子放出素子 14 電子源基板 15 リアプレート 16 観察窓 17 検知手段 30 画像形成装置 31 排気管 32 真空チャンバ 33 ゲートバルブ 34 排気装置 35 圧力計 36 Q−Mass 37 ガス導入ライン 38 ガス導入制御装置 39 導入物質源 40 アンプル 41 ボンベ 42 ゲートバルブ 51 電子源基板 52 X方向配線 53 Y方向配線 54 表面伝導型電子放出素子 55 非蒸発型ゲッタ 56 結線 61 層間絶縁層 62、63 素子電極 64 電子放出部を含む導電性膜 65 コンタクトホール 66 Cr膜 71 黒色導電材 72R、72B、72G 蛍光体 101 制御装置 102 パルス発生器 103 電流計 104 スイッチングボックス 131 基板 132、133 素子電極 134 導電性薄膜 135 電子放出部 141 表示パネル 142 走査回路 143 制御回路 144 シフトレジスタ 145 ラインメモリ 146 同期信号分離回路 147 変調信号発生器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron source 2 Non-evaporable getter 3 Support frame 4 Face plate 5 Enclosure 6 Glass substrate 7 Fluorescent film 8 Metal back 9 Shield 10 Evaporative getter 11 Row selection terminal 11 'X-direction wiring 12 Signal input terminal 12' Y direction wiring 13 Surface conduction electron-emitting device 14 Electron source substrate 15 Rear plate 16 Observation window 17 Detecting means 30 Image forming apparatus 31 Exhaust pipe 32 Vacuum chamber 33 Gate valve 34 Exhaust device 35 Pressure gauge 36 Q-Mass 37 Gas introduction line Reference Signs List 38 gas introduction control device 39 introduction material source 40 ampule 41 cylinder 42 gate valve 51 electron source substrate 52 X-direction wiring 53 Y-direction wiring 54 surface conduction electron-emitting device 55 non-evaporable getter 56 connection 61 interlayer insulating layer 62, 63 device Electrode 64 Conductive film including electron-emitting portion 65 Contact Hole 66 Cr film 71 Black conductive material 72R, 72B, 72G Phosphor 101 Control device 102 Pulse generator 103 Ammeter 104 Switching box 131 Substrate 132, 133 Element electrode 134 Conductive thin film 135 Electron emission section 141 Display panel 142 Scanning circuit 143 Control circuit 144 Shift register 145 Line memory 146 Synchronous signal separation circuit 147 Modulated signal generator

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外囲器内に、基板上に複数の電子放出素
子が配設された電子源と、前記基板に対向して配置され
た画像形成部材と、該外囲器内の真空度を維持するため
のゲッタ材を有した画像形成装置において、 前記ゲッタ材の表面色の変化に基づいて前記画像形成装
置内の圧力を検知するための圧力検知手段を設けたこと
を特徴とする画像形成装置。
1. An electron source having a plurality of electron-emitting devices disposed on a substrate in an envelope, an image forming member disposed to face the substrate, and a degree of vacuum in the envelope. An image forming apparatus having a getter material for maintaining the image quality, wherein a pressure detecting unit for detecting a pressure in the image forming apparatus based on a change in a surface color of the getter material is provided. Forming equipment.
【請求項2】 外囲器内に、基板上に複数の電子放出素
子が配設された電子源と、前記基板に対向して配置され
た画像形成部材と、該外囲器内の真空度を維持するため
のゲッタ材を有した画像形成装置において、 溶射法により形成された非蒸発型ゲッタ材の表面色の変
化に基づいて前記画像形成装置内部の圧力を検知するた
めの圧力検知手段を設けたことを特徴とする画像形成装
置。
2. An electron source having a plurality of electron-emitting devices disposed on a substrate in an envelope, an image forming member disposed to face the substrate, and a degree of vacuum in the envelope. An image forming apparatus having a getter material for maintaining the pressure, wherein a pressure detecting means for detecting a pressure inside the image forming apparatus based on a change in a surface color of the non-evaporable getter material formed by a thermal spraying method. An image forming apparatus, comprising:
【請求項3】 前記非蒸発型ゲッタ材の表面色の変化を
観察するための観察手段として、CCDカメラやビデオ
カメラ等を用いることを特徴とする請求項2記載の画像
形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein a CCD camera, a video camera, or the like is used as an observation unit for observing a change in surface color of the non-evaporable getter material.
【請求項4】 前記溶射法により形成された非蒸発型ゲ
ッタ材の膜厚が、10〜100μmであることを特徴と
する請求項2または3記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the thickness of the non-evaporable getter material formed by the thermal spraying method is 10 to 100 μm.
【請求項5】 前記電子源は、マトリクス配線された複
数の電子放出素子が基板上に配設された電子源であるこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の画像
形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said electron source is an electron source in which a plurality of electron-emitting devices arranged in a matrix are arranged on a substrate. apparatus.
【請求項6】 前記電子源は、表面伝導型電子放出素子
を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項
記載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said electron source has a surface conduction electron-emitting device.
【請求項7】 外囲器内に、基板上に複数の電子放出素
子が配設された電子源と、前記基板に対向して配置され
た画像形成部材と、該外囲器内の真空度を維持するため
のゲッタ材を有した画像形成装置内部の圧力を検査する
ための方法において、 前記ゲッタ材の表面色の変化に基づいて、前記画像形成
装置内の圧力を検知することを特徴とする画像形成装置
内部の圧力検査方法。
7. An electron source in which a plurality of electron-emitting devices are disposed on a substrate in an envelope, an image forming member disposed to face the substrate, and a degree of vacuum in the envelope. A method for inspecting the pressure inside an image forming apparatus having a getter material for maintaining the pressure, wherein the pressure inside the image forming apparatus is detected based on a change in a surface color of the getter material. Pressure inspection method inside the image forming apparatus.
【請求項8】 外囲器内に、基板上に複数の電子放出素
子が配設された電子源と、前記基板に対向して配置され
た画像形成部材と、該外囲器内の真空度を維持するため
のゲッタ材を有した画像形成装置内部の圧力を検査する
ための方法において、 溶射法により形成された非蒸発型ゲッタ材の表面色の変
化に基づいて、前記画像形成装置内部の圧力を検知する
ことを特徴とする画像形成装置内部の圧力検査方法。
8. An electron source in which a plurality of electron-emitting devices are disposed on a substrate in an envelope, an image forming member disposed to face the substrate, and a degree of vacuum in the envelope. A method for inspecting the pressure inside an image forming apparatus having a getter material for maintaining the pressure, wherein based on a change in the surface color of the non-evaporable getter material formed by a thermal spray method, A pressure inspection method inside an image forming apparatus, comprising detecting pressure.
【請求項9】 前記非蒸発型ゲッタ材の表面色の変化を
観察するための観察手段として、CCDカメラやビデオ
カメラ等を用いることを特徴とする請求項8記載の画像
形成装置内部の圧力検査方法。
9. The pressure inspection inside the image forming apparatus according to claim 8, wherein a CCD camera, a video camera, or the like is used as an observation unit for observing a change in the surface color of the non-evaporable getter material. Method.
【請求項10】 前記溶射法により形成された非蒸発型
ゲッタ材の膜厚が、10〜100μmであることを特徴
とする請求項8または9記載の画像形成装置内部の圧力
検査方法。
10. The method according to claim 8, wherein the thickness of the non-evaporable getter material formed by the thermal spraying method is 10 to 100 μm.
【請求項11】 前記電子源は、マトリクス配線された
複数の電子放出素子が基板上に配設された電子源である
ことを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項記載の
画像形成装置内部の圧力検査方法。
11. The image forming apparatus according to claim 7, wherein said electron source is an electron source in which a plurality of electron-emitting devices arranged in a matrix are arranged on a substrate. How to check the pressure inside the device.
【請求項12】 前記電子源は、表面伝導型電子放出素
子を有することを特徴とする請求項7〜11のいずれか
1項記載の画像形成装置内部の圧力検査方法。
12. The pressure inspection method according to claim 7, wherein the electron source includes a surface conduction electron-emitting device.
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