JP2000250464A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2000250464A
JP2000250464A JP11052339A JP5233999A JP2000250464A JP 2000250464 A JP2000250464 A JP 2000250464A JP 11052339 A JP11052339 A JP 11052339A JP 5233999 A JP5233999 A JP 5233999A JP 2000250464 A JP2000250464 A JP 2000250464A
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JP
Japan
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electron
wiring
row
image forming
forming apparatus
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JP11052339A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Takegami
毅 竹上
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an electron emitting element from malfunctioning owing to a ringing signal by making the resonance frequency of the ringing signal higher than the maximum value of the frequency that a driving signal has. SOLUTION: Let f0>fmax where f0 is the resonance frequency that a driving circuit including an electron source has and fmax is the maximum frequency that the driving signal has when an image is displayed. Further, the resonance frequency f0 is calculated from the calculation equation consisting of the inductive components Lro and Lco between lead-out parts for row and column wires and the connection part of the driving circuit, an inductive component Lmo between electron discharging elements in a simple matrix, and a capacitive component (Cmo) formed of the wire at an intersection of row and column wires and an inter-layer insulating layer. Further, the inductive components Lro and Lco between the lead-out parts for the row and column wires and the connection part of the driving circuit are <=200 nH and the distance between the lead-out parts and connection part is <=200 mm.

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、電子放出素子を多
数個備える電子源を用いた画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus using an electron source having a large number of electron-emitting devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、電子放出素子として熱陰極素
子と冷陰極素子の2種類が知られている。このうち冷陰
極素子では、たとえば電界放出型素子(以下FE型と記
す)や、金属/絶縁層/金属型放出素子(以下MIM型
と記す)や、表面伝導型放出素子などが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron emitting devices, a hot cathode device and a cold cathode device, are known. Among them, as the cold cathode device, for example, a field emission type device (hereinafter referred to as FE type), a metal / insulating layer / metal type emission device (hereinafter referred to as MIM type), a surface conduction type emission device, and the like are known. .

【0003】表面伝導型放出素子としては、たとえば、
M.I.Elinson,Radio Eng.Ele
ctron Phys.,10,1290,(196
5)や、後述する他の例が知られている。
[0003] As a surface conduction type emission element, for example,
M. I. Elinson, Radio Eng. Ele
ctron Phys. , 10, 1290, (196
5) and other examples described later are known.

【0004】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるSn
2 薄膜を用いたものの他に、Au薄膜によるもの
[G.Dittmer:”Thin Solid Fi
lms”,9,317(1972)]や、In23
SnO2 薄膜によるもの[M.Hartwell an
d C.G.Fonstad:”IEEE Tran
s.ED Conf.”,519(1975)]や、カ
ーボン薄膜によるもの[荒木久 他:真空、第26巻、
第1号、22(1983)]等が報告されている。
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which an electron is emitted when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As this surface conduction type emission element, Sn described by Elinson et al.
In addition to those using the O 2 thin film, those using the Au thin film [G. Dittmer: "Thin Solid Fi
lms ", 9,317 (1972)] and In 2 O 3 /
According to SnO 2 thin film [M. Hartwell an
d C.I. G. FIG. Fonstad: "IEEE Tran
s. ED Conf. , 519 (1975)] and those using carbon thin films [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26,
No. 1, 22 (1983)].

【0005】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、前述のM.Hartwellらによ
る素子の平面図を図1に示す。図1において、3001
は基板で、3004はスパッタで形成された金属酸化物
よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜3004は図示
のようにH字形の平面形状に形成されている。該導電性
薄膜3004に後述の通電フォーミングと呼ばれる通電
処理を施すことにより、電子放出部3005が形成され
る。図1中の間隔Lは0.5〜1mm、Wは0.1mm
で設定されている。尚、図示の便宜から、電子放出部3
005は導電性薄膜3004の中央に矩形の形状で示し
たが、これは模式的なものであり、実際の電子放出部3
005の位置や形状を忠実に表現しているわけではな
い。
As a typical example of the element structure of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M.P. FIG. 1 shows a plan view of the device by Hartwell et al. In FIG. 1, 3001
, A substrate; and 3004, a conductive thin film made of metal oxide formed by sputtering. The conductive thin film 3004 is formed in an H-shaped planar shape as shown. An electron emission portion 3005 is formed by performing an energization process called energization forming described later on the conductive thin film 3004. 1 is 0.5 to 1 mm, and W is 0.1 mm.
Is set with Note that, for convenience of illustration, the electron emitting unit 3
005 is shown in a rectangular shape at the center of the conductive thin film 3004, but this is a schematic one, and
The position and shape of 005 are not faithfully represented.

【0006】M.Hartwellらによる素子をはじ
めとして、上述の表面伝導型放出素子においては、電子
放出を行う前に導電性薄膜3004に通電フォーミング
と呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部300
5を形成するのが一般的である。通電フォーミングと
は、前記導電性薄膜3004の両端に一定の直流電圧、
もしくは、例えば1V/分程度の非常にゆっくりとした
レートで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄
膜3004を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質せ
しめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部3005を形
成することである。この通電フォーミングによって局所
的に破壊もしくは変形もしくは変質した導電性薄膜30
04の一部には亀裂が発生する。前記通電フォーミング
後に導電性薄膜3004に適宜の電圧を印加すると、こ
の亀裂付近において電子放出が行われる。
[0006] M. In the above-described surface conduction electron-emitting device, including the device by Hartwell et al., The conductive thin film 3004 is subjected to an energization process called energization forming before the electron emission, so that the electron emission portion 300
Generally, 5 is formed. The energization forming means that a constant DC voltage is applied to both ends of the conductive thin film 3004,
Alternatively, a current is applied by applying a direct current voltage that is boosted at a very slow rate of, for example, about 1 V / min, and locally destroys, deforms, or alters the conductive thin film 3004, and the electrons in an electrically high resistance state That is, forming the emission part 3005. The conductive thin film 30 that has been locally broken, deformed, or altered by the energization forming.
Cracks occur in a part of 04. When an appropriate voltage is applied to the conductive thin film 3004 after the energization forming, electrons are emitted in the vicinity of the crack.

【0007】また、FE型の例としては、たとえば、
W.P.Dyke&W.W.Dolan,”Field
emission”,Advance in Ele
ctron Physics,8,89(1956)
や、あるいは、C.A.Spindt,”Physic
alproperties of thin−film
field emissioncathodes wi
th molybdenium cones”,J.A
ppl.Phys.,47,5248(1976)に記
載されたものなどが知られている。
[0007] Examples of the FE type include, for example,
W. P. Dyke & W. W. Dolan, "Field
Emission ", Advance in Ele
ctron Physics, 8, 89 (1956)
Or C.I. A. Spindt, "Physic
alproperties of thin-film
field emissioncathodes wi
th molbdenium cones ", JA
ppl. Phys. , 47, 5248 (1976).

【0008】FE型の素子構成の典型的な例として、前
述のC.A.Spindtらによる素子の断面図を図2
に示す。図2において、3010は基板で、3011は
導電材料よりなるエミッタ配線、3012はエミッタコ
ーン、3013は絶縁層、3014はゲート電極であ
る。本素子は、エミッタコーン3012とゲート電極3
014の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッ
タコーン3012の先端部より電界放出を起こさせるも
のである。
As a typical example of the FE type device configuration, the above-mentioned C.I. A. FIG. 2 is a cross-sectional view of a device by Spindt et al.
Shown in In FIG. 2, reference numeral 3010 denotes a substrate, 3011 denotes an emitter wiring made of a conductive material, 3012 denotes an emitter cone, 3013 denotes an insulating layer, and 3014 denotes a gate electrode. This device comprises an emitter cone 3012 and a gate electrode 3
By applying an appropriate voltage during 014, field emission is caused from the tip of the emitter cone 3012.

【0009】また、FE型の他の素子構成として、図2
のような積層構造ではなく、基板上に基板面とほぼ平行
にエミッタ電極とゲート電極を配置した例もある。
As another element structure of the FE type, FIG.
There is also an example in which an emitter electrode and a gate electrode are arranged on a substrate almost in parallel with the substrate surface instead of the laminated structure as described above.

【0010】また、MIM型の例としては、たとえば、
C.A.Mead,”Operation of tu
nnel−emission Devices,J.A
ppl.Phys.,32,646(1961)に記載
されたものなどが知られている。
As an example of the MIM type, for example,
C. A. Mead, “Operation of tu
nnel-emission Devices, J. et al. A
ppl. Phys. , 32, 646 (1961).

【0011】MIM型の素子構成の典型的な例を図3に
示す。図3は断面図であり、図3において、3020は
基板、3021は金属よりなる下電極、3022は厚さ
100オングストローム程度の薄い絶縁層、3023は
厚さ80〜300オングストローム程度の金属よりなる
上電極である。MIM型においては、上電極3023と
下電極3021との間に適宜の電圧を印加することによ
り、上電極3023の表面より電子放出をおこさせるも
のである。
FIG. 3 shows a typical example of an MIM type element configuration. FIG. 3 is a cross-sectional view. In FIG. 3, reference numeral 3020 denotes a substrate; 3021, a lower electrode made of a metal; 3022, a thin insulating layer having a thickness of about 100 angstroms; and 3023, an upper layer made of a metal having a thickness of about 80 to 300 angstroms. Electrodes. In the MIM type, electrons are emitted from the surface of the upper electrode 3023 by applying an appropriate voltage between the upper electrode 3023 and the lower electrode 3021.

【0012】上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較し
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
ターを必要としない。したがって、熱陰極素子よりも構
造が単純であり、微細な素子を作成可能である。また、
基板上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱
溶融などの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒ
ーターの加熱により動作するため応答速度が遅いのとは
異なり、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利
点もある。このため、冷陰極素子を応用するための研究
が盛んに行われてきている。
The above-mentioned cold cathode device can obtain electrons at a lower temperature than the hot cathode device, and therefore does not require a heater for heating. Therefore, the structure is simpler than that of the hot cathode element, and a fine element can be produced. Also,
Even if a large number of elements are arranged on a substrate at a high density, problems such as thermal melting of the substrate hardly occur. In addition, unlike the hot cathode device, which operates by heating the heater, the response speed is slow, and the cold cathode device also has the advantage that the response speed is fast. For this reason, research for applying the cold cathode device has been actively conducted.

【0013】たとえば、表面伝導型放出素子は、冷陰極
のなかでも特に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の素子を形成できる利点があ
る。そこで、たとえば本出願人による特開昭64−31
332公報に開示されているように、多数の素子を配列
して駆動するための方法が研究されている。また、表面
伝導型放出素子の応用については、たとえば、画像形成
装置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビーム
源などとして用いることが研究されている。
For example, the surface conduction electron-emitting device has the advantage of being able to form a large number of devices over a large area since it has a particularly simple structure and is easy to manufacture among cold cathodes. Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 332, a method for arranging and driving a large number of elements has been studied. As for the application of the surface conduction electron-emitting device, studies have been made on using it as an image forming apparatus such as an image forming apparatus and an image recording apparatus, and a charged beam source.

【0014】特に、画像表示装置への応用としては、本
出願人によるUSP5,066,883号、特開平2−
257551号公報、特開平4−28137号公報にお
いて開示されているように、表面伝導型放出素子と電子
ビームの照射により発光する蛍光体とを組み合せて用い
た画像表示装置が研究されている。表面伝導型放出素子
と蛍光体を組み合わせて用いた画像表示装置は、従来の
他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が期待されて
いる。たとえば、近年普及してきた液晶表示装置と比較
しても、自発光型であるためバックライトを必要としな
い点や、視野角が広い点が優れていると言える。
Particularly, as an application to an image display device, US Pat. No. 5,066,883 by the present applicant,
As disclosed in JP-A-257551 and JP-A-4-28137, an image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor which emits light by irradiation with an electron beam has been studied. An image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor is expected to have better characteristics than other conventional image display devices. For example, compared to a liquid crystal display device that has become widespread in recent years, it can be said that it is superior in that it does not require a backlight because it is a self-luminous type and that it has a wide viewing angle.

【0015】また、FE型を多数個ならべて駆動する方
法は、たとえば本出願人によるUSP4,904,89
5号に開示されている。また、FE型を画像表示装置に
応用した例として、たとえば、R.Meyerらにより
報告された平板型表示装置が知られている[R.Mey
er:“Recent Development on
Microtips Display at LET
I”、Tech.Digest of 4th In
t. Vacuum Microelectronic
s Conf.、Nagahama、pp.6〜9(1
991)]。
A method of driving a large number of FE types is disclosed in US Pat. No. 4,904,89 by the present applicant.
No. 5. Further, as an example in which the FE type is applied to an image display device, for example, R.F. The flat panel display reported by Meyer et al. Is known [R. Mey
er: “Recent Development on
Microtips Display at LET
I ", Tech. Digest of 4th In
t. Vacuum Microelectronic
s Conf. , Nagahama, pp. 6-9 (1
991)].

【0016】また、MIM型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、例えば本出願人による特開平3−5
5738号公報に開示されている。
An example in which a number of MIM types are arranged and applied to an image display device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 5738.

【0017】特に、上記のような電子放出素子を用いた
画像表示装置のうちで、奥行きの薄い平面型表示装置は
省スペースかつ軽量であることから、ブラウン管型の表
示装置に置き換わるものとして注目されている。
In particular, among the image display devices using the above-described electron-emitting devices, a flat display device having a small depth is noticed as a replacement for a cathode ray tube display device because it is space-saving and lightweight. ing.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】ところで、多数の電子
放出素子を配列して駆動する場合、二次元的に多数配置
した電子放出素子を行方向配線と列方向配線とでマトリ
クス状に配線(単純マトリクス配線)した電子源とする
ことが有効である。
When a large number of electron-emitting devices are arranged and driven, a large number of two-dimensionally arranged electron-emitting devices are arranged in rows and columns in a matrix (simple wiring). It is effective to use an electron source with matrix wiring.

【0019】しかしながら、電子放出素子を単純マトリ
クス配線したマルチ電子ビーム源を、行選択駆動した場
合には、マトリクス配線および駆動回路との接続部にお
ける容量成分及び誘導成分により共振現象を起こし、駆
動信号にリンギング波形が重畳され、電子放出素子の駆
動条件が不安定になったり、場合によっては過大な信号
が加わる場合がある。特に冷陰極に分類される電子放出
素子は、極めて速い応答を示すため、上記リンギング信
号に応答して電子放出動作がなされ、電子放出量の変動
や、場合によっては過大な信号振幅により電子放出量の
低下を起こす可能性がある。
However, when a multi-electron beam source in which electron-emitting devices are arranged in a simple matrix is driven in a row-selective manner, a resonance phenomenon occurs due to a capacitance component and an inductive component in a connection portion between the matrix wiring and the driving circuit, and a driving signal is generated. The ringing waveform is superimposed on the image, and the driving condition of the electron-emitting device becomes unstable, and in some cases, an excessive signal is applied. In particular, since the electron-emitting devices classified as cold cathodes exhibit an extremely fast response, the electron-emitting operation is performed in response to the ringing signal, and the fluctuation of the electron-emission amount or, in some cases, the excessive signal amplitude causes the electron-emission amount. May be reduced.

【0020】本発明は、このような問題点にかんがみて
なされたもので、複数の電子放出素子を複数の行及び列
方向配線でマトリックス状に配線した電子源を用いた画
像形成装置において、上記リンギング信号による電子放
出素子の誤作動を防止できるようにすることを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an image forming apparatus using an electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix with a plurality of rows and columns in a row is provided. An object of the present invention is to prevent a malfunction of an electron-emitting device due to a ringing signal.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】出願人らは電子放出素子
を用いた画像形成装置の特性を改善するため、研究を鋭
意行った結果、前述した単純マトリクス配線の長さと、
これに接続される電子放出素子を駆動するための駆動回
路との接続配線長とを可能な限り短くすることで、電子
放出素子への駆動信号が安定に印加され、より高品質な
画像形成を行わせることができることを見出した。
Means for Solving the Problems Applicants have conducted intensive studies to improve the characteristics of an image forming apparatus using an electron-emitting device.
The drive signal to the electron-emitting device is applied stably by minimizing the connection wiring length with the driving circuit for driving the electron-emitting device connected thereto, thereby forming a higher quality image. I found out what can be done.

【0022】さらに説明すると、前記リンギング信号に
よる誤作動の原因は、単純マトリクス配線の配線交差
部(行方向配線と列方向配線の交差部)での配線間絶縁
層と配線で形成される容量成分と、単純マトリクスの
配線、単純マトリクス配線の配線取り出し部、及び駆動
回路との接続部による誘導成分、これら2つの成分によ
る共振周波数を持つリンギング信号が駆動信号の印加に
より発生し、電子放出素子に過大な振幅の駆動信号が瞬
時的に印加されることにある。そして、前述の冷陰極に
分類される電子放出素子は極めて速い応答を示すため、
前述のリンギング信号に応答して電子放出動作がなさ
れ、電子放出量の変動や場合によっては過大な信号振幅
により電子放出量の低下を起こす可能性が生じるもので
ある。
More specifically, the cause of the malfunction due to the ringing signal is that a capacitance component formed by the inter-wiring insulating layer and the wiring at the wiring intersection of the simple matrix wiring (the intersection of the row direction wiring and the column direction wiring). In addition, a ringing signal having a resonance frequency due to these two components, an inductive component due to the wiring of the simple matrix, the wiring extraction portion of the simple matrix wiring, and the connection portion with the driving circuit, is generated by the application of the driving signal, and is generated in the electron-emitting device. A drive signal having an excessive amplitude is instantaneously applied. Since the electron-emitting devices classified as the cold cathodes described above exhibit an extremely fast response,
The electron emission operation is performed in response to the ringing signal described above, and there is a possibility that the electron emission amount is reduced due to the fluctuation of the electron emission amount or, in some cases, the excessive signal amplitude.

【0023】そこで、本発明では、前記リンギング信号
の共振周波数が、駆動信号に含まれる周波数の最高値よ
りも大きくなるように設計し、駆動信号へのリンギング
信号が重畳されることを回避できるようにしたものであ
る。
Therefore, in the present invention, the resonance frequency of the ringing signal is designed to be higher than the maximum value of the frequency included in the drive signal, so that the ringing signal is not superimposed on the drive signal. It was made.

【0024】具体的には、前述した単純マトリクス配線
とこれに接続される電子放出素子を駆動する回路との接
続配線長を可能な限り短くすることで前述のリンギング
の共振周波数をより高くすることにより解決される。
More specifically, the resonance frequency of the ringing is further increased by minimizing the connection wiring length between the simple matrix wiring and the circuit for driving the electron-emitting device connected thereto. Is solved by

【0025】すなわち、本発明の第1は、複数の電子放
出素子を複数の行及び列方向配線でマトリックス状に配
線した電子源と、この電子源と対向して配置され、電子
の入射により発光する発光部材と、画像信号により前記
電子放出素子を駆動する駆動回路とを少なくとも有する
画像形成装置において、電子源を含めた駆動回路が有す
る共振周波数fo と、画像表示を行う場合の駆動信号が
有する最大周波数成分fmax との間にfo >fmax が成
立することを特徴とする画像形成装置を提供するもので
ある。
That is, a first aspect of the present invention is that an electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in a plurality of row and column direction wirings, and which is arranged to face the electron source and emits light upon incidence of electrons. In an image forming apparatus having at least a light emitting member to be driven and a driving circuit for driving the electron-emitting device by an image signal, the resonance frequency fo of the driving circuit including the electron source and the driving signal for displaying an image have An object of the present invention is to provide an image forming apparatus characterized in that fo> fmax is satisfied between the maximum frequency component fmax.

【0026】また、本発明は、その第2として、上記画
像形成装置において、前記共振周波数fo は、行及び列
配線の取り出し部と駆動回路の接続部の間の誘導成分L
ro及びLcoと、単純マトリクス上の電子放出素子の素子
間の誘導成分Lmoと、行配線と列配線の交差部での配線
と層間絶縁層で形成される容量成分(Cmo) とから計算
され、
According to a second aspect of the present invention, in the above-described image forming apparatus, the resonance frequency fo is determined by determining an inductive component L between a row and column wiring lead-out portion and a driving circuit connection portion.
calculated from ro and Lco, an induction component Lmo between the electron-emitting devices on the simple matrix, and a capacitance component (Cmo) formed by the wiring at the intersection of the row wiring and the column wiring and the interlayer insulating layer,

【0027】[0027]

【数2】 と表されること、第3として、上記第2において、行及
び列配線の取り出し部と駆動回路の接続部の間の誘導成
分Lro、Lcoが、200nH以下であること、第4とし
て、上記第2において、行及び列配線の取り出し部と駆
動回路の接続部の間の距離が200mm以下であること 第5に、前記第1〜第4のいずれかにおいて、前記駆動
回路が、前記行方向配線の取り出し部の片側もしくは両
側に設置され、また、前記電子源基板の裏面に設置され
ていることを好ましい態様として含むものである。
(Equation 2) Third, the inductive components Lro and Lco between the connection part of the drive circuit and the lead-out part of the row and column wiring in the second are 200 nH or less. 2, the distance between the connection part of the driving circuit and the extraction part of the row and column wiring is 200 mm or less. Fifth, in any one of the first to fourth aspects, the driving circuit It is preferably installed on one side or both sides of the take-out part, and is preferably installed on the back surface of the electron source substrate.

【0028】この本発明の構成によれば、複数の電子放
出素子を用いた画像形成装置の電子源の駆動をより安定
に行うことができ高品位な画像表示を行う画像形成装置
を提供することが可能となる。
According to the structure of the present invention, there is provided an image forming apparatus which can stably drive an electron source of an image forming apparatus using a plurality of electron-emitting devices and can display a high-quality image. Becomes possible.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】電子放出素子として表面伝導型放
出素子を用いた場合を例に本発明を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described by taking a case where a surface conduction electron-emitting device is used as an electron-emitting device as an example.

【0030】図4は本発明の一例に係る平面型の画像表
示装置における表示パネル部を示す斜視図であり、内部
構造を示すためにパネルの一部を切り欠いて示してい
る。
FIG. 4 is a perspective view showing a display panel portion in a flat-panel type image display device according to an example of the present invention, in which a part of the panel is cut away to show the internal structure.

【0031】図中、1005はリアプレート、1006
は側壁、1007はフェースプレート(表示用基板)で
あり、1005〜1007により表示パネルの内部を真
空に維持するための気密容器を形成している。気密容器
を組み立てるにあたっては、各部材の接合部に十分な強
度と気密性を保持させるため封着する必要があるが、た
とえばフリットガラスを接合部に塗布し、大気中あるい
は窒素雰囲気中において、400〜500℃で10分以
上焼成することにより封着を行うことができる。気密容
器内部を真空に排気する方法については後述する。
In the figure, 1005 is a rear plate, 1006
Denotes a side wall, 1007 denotes a face plate (display substrate), and 1005 to 1007 form an airtight container for maintaining the inside of the display panel at a vacuum. When assembling the airtight container, it is necessary to seal the joints of the members in order to maintain sufficient strength and airtightness. For example, frit glass is applied to the joints, and 400 g is applied in the air or in a nitrogen atmosphere. Sealing can be performed by baking for 10 minutes or more at ~ 500 ° C. A method of evacuating the inside of the airtight container to a vacuum will be described later.

【0032】リアプレート1005には、電子源用基板
1001が固定されているが、該電子源用基板1001
上には表面伝導型放出素子1002がN×M個形成され
ている(N、Mは2以上の正の整数であり、目的とする
表示画素数に応じて適宜設定される。たとえば、高品位
テレビジョンの表示を目的とした表示装置においては、
N=3000、M=1000以上の数を設定することが
望ましい。後述する実施例においてはN=3072、M
=1024とした。)。前記N×M個の表面伝導型放出
素子は、M本の行方向配線1003と電気的に2つの区
画に分割したN本の列方向配線1004により単純マト
リクス配線されている。表面伝導型放出素子1002、
行方向配線1003、列方向配線1004によって構成
される部分をマルチ電子源もしくは電子源と呼び、さら
に電子源用基板1001をも含めてマルチ電子源基板も
しくは電子源基板と呼ぶ。
An electron source substrate 1001 is fixed to the rear plate 1005.
N × M surface conduction electron-emitting devices 1002 are formed thereon (N and M are positive integers of 2 or more and are appropriately set according to the target number of display pixels. For example, high quality In a display device for displaying television,
It is desirable to set a number of N = 3000 and M = 1000 or more. In the embodiment described later, N = 3072, M
= 1024. ). The N × M surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix by M row-directional wirings 1003 and N column-directional wirings 1004 electrically divided into two sections. Surface conduction type emission device 1002,
The portion constituted by the row direction wirings 1003 and the column direction wirings 1004 is called a multi-electron source or an electron source, and a multi-electron source substrate or an electron source substrate including the electron source substrate 1001.

【0033】本実施例においては、気密容器のリアプレ
ート1005にマルチ電子源の電子源用基板1001を
固定する構成としたが、電子源用基板1001が十分な
強度を有するものである場合には、気密容器のリアプレ
ートとして電子源用基板1001自体を用いてもよい。
In this embodiment, the multi-electron source substrate 1001 is fixed to the rear plate 1005 of the airtight container. However, if the electron source substrate 1001 has a sufficient strength, Alternatively, the electron source substrate 1001 itself may be used as the rear plate of the airtight container.

【0034】フェースプレート1007の下面には、発
光部材として蛍光膜1008が形成されている。本例は
カラー表示装置であるため、蛍光膜1008の部分には
CRTの分野で用いられる赤、緑、青、の3原色の蛍光
体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、たとえば図
5(A)に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍
光体のストライプの間には黒色導電材1010が設けて
ある。黒色導電材1010を設ける目的は、電子ビーム
の照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが生じ
ないようにすることや、外光の反射を防止して表示コン
トラストの低下を防ぐこと、電子ビームによる蛍光膜の
チャージアップを防止することなどである。黒色導電材
1010には、黒鉛を主成分として用いたが、上記の目
的に適するものであればこれ以外の材料を用いても良
い。
On the lower surface of the face plate 1007, a fluorescent film 1008 is formed as a light emitting member. Since this example is a color display device, phosphors of three primary colors of red, green, and blue used in the field of CRT are separately applied to a portion of the fluorescent film 1008. The phosphor of each color is separately applied in a stripe shape as shown in FIG. 5A, for example, and a black conductive material 1010 is provided between the stripes of the phosphor. The purpose of providing the black conductive material 1010 is to prevent the display color from being shifted even when the irradiation position of the electron beam is slightly shifted, and to prevent reflection of external light to prevent a decrease in display contrast. And preventing charge-up of the fluorescent film by an electron beam. Although graphite is used as a main component for the black conductive material 1010, any other material may be used as long as it is suitable for the above purpose.

【0035】3原色の蛍光体の塗り分け方は図5(A)
に示したストライプ状の配列に限られるものではなく、
たとえば図5(B)に示すようなデルタ状配列や、それ
以外の配列であってもよい。また、モノクロームの表示
パネルを作成する場合には、単色の蛍光体を蛍光膜10
08に用いればよく、また黒色導電材1010は必ずし
も用いなくともよい。
FIG. 5 (A) shows how to paint the three primary color phosphors.
It is not limited to the striped arrangement shown in
For example, a delta arrangement as shown in FIG. 5B or another arrangement may be used. When a monochrome display panel is formed, a monochromatic phosphor is coated on the phosphor film 10.
08, and the black conductive material 1010 may not necessarily be used.

【0036】蛍光膜1008のリアプレート1005側
の面には、CRTの分野では公知のメタルバック100
9を設けてある。メタルバック1009を設けた目的
は、蛍光膜1008が発する光の一部を鏡面反射して光
利用率を向上させることや、負イオンの衝突から蛍光膜
1008を保護することや、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や、蛍光膜100
8を励起した電子の導電路として作用させることなどで
ある。メタルバック1009は、蛍光膜1008をフェ
ースプレート1007上に形成した後、蛍光膜1008
の表面を平滑化処理し、その上に例えばアルミニウムを
真空蒸着する方法により形成することができる。なお、
蛍光膜1008に低電圧用の蛍光体を用いた場合には、
メタルバック1009は通常用いない。
On the surface of the fluorescent film 1008 on the rear plate 1005 side, a metal back 100 known in the field of CRT is provided.
9 are provided. The purpose of providing the metal back 1009 is to improve the light utilization rate by mirror-reflecting a part of the light emitted from the fluorescent film 1008, to protect the fluorescent film 1008 from the collision of negative ions, and to increase the electron beam acceleration voltage. To act as an electrode for applying
8 as a conductive path for the excited electrons. After forming the fluorescent film 1008 on the face plate 1007, the metal back 1009 is
Can be formed by performing a smoothing treatment on the surface of the substrate and then vacuum-depositing aluminum thereon. In addition,
When a phosphor for low voltage is used for the fluorescent film 1008,
The metal back 1009 is not normally used.

【0037】本例では用いていないが、加速電圧の印加
用や蛍光膜1008の導電性向上を目的として、フェー
スプレート1007と蛍光膜1008との間に、たとえ
ばITOを材料とする透明電極を設けてもよい。
Although not used in this example, a transparent electrode made of, for example, ITO is provided between the face plate 1007 and the fluorescent film 1008 for the purpose of applying an acceleration voltage and improving the conductivity of the fluorescent film 1008. You may.

【0038】Dx1〜DxmおよびDy1〜DynおよびHv
は、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接
続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。
Dx1〜Dxmはマルチ電子源の行方向配線1003と、D
y1〜DynおよびDz1〜Dznはマルチ電子源の列方向配線
1004と、Hv はフェースプレートのメタルバック1
009とそれぞれ電気的に接続されている。
Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn and Hv
Is a terminal for electric connection of an airtight structure provided for electrically connecting the display panel to an electric circuit (not shown).
Dx1 to Dxm are the row wiring 1003 of the multi-electron source,
y1 to Dyn and Dz1 to Dzn are the column-directional wirings 1004 of the multi-electron source, and Hv is the metal back 1 of the face plate.
009 respectively.

【0039】気密容器内部を真空に排気するには、気密
容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポンプとを
接続し、気密容器内を10-7Torr程度の真空度まで
排気する。その後、排気管を封止するが、気密容器内の
真空度を維持するために、封止の直前あるいは封止後に
気密容器内の所定の位置にゲッター膜(不図示)を形成
することが好ましい。ゲッター膜とは、たとえばBaを
主成分とするゲッター材料をヒーターもしくは高周波加
熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッター
膜の吸着作用により気密容器内を1×10-5〜1×10
-7Torrの真空度に維持することができる。
In order to evacuate the inside of the hermetic container, after assembling the hermetic container, an exhaust pipe (not shown) and a vacuum pump are connected, and the inside of the hermetic container is evacuated to a degree of vacuum of about 10 -7 Torr. After that, the exhaust pipe is sealed, but it is preferable to form a getter film (not shown) at a predetermined position in the airtight container immediately before or after sealing in order to maintain the degree of vacuum in the airtight container. . The getter film is, for example, a film formed by heating and depositing a getter material containing Ba as a main component by a heater or high-frequency heating, and the inside of the airtight container is 1 × 10 −5 to 1 × by the adsorbing action of the getter film. 10
-7 Torr vacuum can be maintained.

【0040】以上が本発明の一例に係る画像形成装置に
おける表示パネルの基本構成と製法であるが、本発明者
らは、さまざまな材料、製法並びに構造の電子放出素子
について、マルチ電子源とすること、ならびに、このマ
ルチ電子源を応用した画像表示装置とすることについて
研究を行ってきた。
The basic structure and manufacturing method of the display panel in the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention have been described above. The present inventors assume that the electron-emitting devices having various materials, manufacturing methods and structures are multi-electron sources. We have been studying that and the image display device using this multi-electron source.

【0041】本発明者らは、たとえば図6に示す電気的
な配線方法によるマルチ電子源を試みてきた。すなわ
ち、電子放出素子を2次元的に多数個配列し、これらの
素子を図示のように単純マトリクス配線したマルチ電子
源である。
The present inventors have tried a multi-electron source by the electric wiring method shown in FIG. 6, for example. That is, it is a multi-electron source in which a large number of electron-emitting devices are two-dimensionally arranged, and these devices are arranged in a simple matrix as shown in the figure.

【0042】図6において、4001は電子放出素子を
模式的に示したもの、4002は行方向配線、4003
は列方向配線である。行方向配線4002および列方向
配線4003は、実際には有限の電気抵抗を有するもの
であることから、図においてこの電気抵抗は配線抵抗4
004および4005として示されている。
In FIG. 6, 4001 schematically shows an electron-emitting device, 4002 is a row-directional wiring, 4003
Is a column wiring. Since the row direction wiring 4002 and the column direction wiring 4003 actually have a finite electric resistance, the electric resistance
004 and 4005.

【0043】なお、図示の便宜上、6×6のマトリクス
で示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに限っ
たわけではなく、たとえば画像表示装置用のマルチ電子
源の場合には、所望の画像表示を行うのに足りるだけの
電子放出素子(図6においては表面伝導型放出素子40
01)を配列し配線するものである。
Although a 6 × 6 matrix is shown for convenience of illustration, the size of the matrix is not limited to this. For example, in the case of a multi-electron source for an image display device, a desired image display is performed. (E.g., a surface conduction electron-emitting device 40 in FIG. 6).
01) are arranged and wired.

【0044】電子放出素子を単純マトリクス配線したマ
ルチ電子源においては、所望の電子ビームを出力させる
ため、行方向配線4002および列方向配線4003に
適宜の電気信号を印加する。たとえば、マトリクスの中
の任意の1行の電子放出素子を駆動するには、選択する
行の行方向配線4002には選択電圧Vs を印加し、同
時に非選択の行の行方向配線4002には非選択電圧V
nsを印加する。これと同期して列方向配線4003に電
子ビームを出力するための駆動電圧Ve を印加する。こ
の方法によれば、配線抵抗4004および4005によ
る電圧降下を無視すれば、選択する行の電子放出素子に
は、Ve −Vs の電圧が印加され、また非選択行の電子
放出素子にはVe −Vnsの電圧が印加される。Ve 、V
s 、Vnsを適宜の大きさの電圧にすれば、選択する行の
電子放出素子だけから所望の強度の電子ビームが出力さ
れるはずであり、また列方向配線の各々に異なる駆動電
圧Ve を印加すれば、選択する行の電子放出素子の各々
から異なる強度の電子ビームが出力されるはずである。
また、電子放出素子の応答速度は高速であるため、駆動
電圧Ve を印加する時間の長さを変えれば、電子ビーム
が出力される時間の長さも変えることができるはずであ
る。
In the multi-electron source in which the electron-emitting devices are wired in a simple matrix, an appropriate electric signal is applied to the row wiring 4002 and the column wiring 4003 in order to output a desired electron beam. For example, to drive one row of electron-emitting devices in the matrix, the selection voltage Vs is applied to the row-directional wiring 4002 of the selected row, and the non-selected row-directional wiring 4002 is simultaneously applied to the row-directional wiring 4002 of the unselected row. Selection voltage V
Apply ns. In synchronization with this, a driving voltage Ve for outputting an electron beam is applied to the column wiring 4003. According to this method, if the voltage drop due to the wiring resistances 4004 and 4005 is ignored, a voltage of Ve−Vs is applied to the electron-emitting devices in the selected row, and Ve−Vs is applied to the electron-emitting devices in the non-selected row. A voltage of Vns is applied. Ve, V
If s and Vns are set to voltages of appropriate magnitudes, an electron beam of a desired intensity should be output only from the electron-emitting devices in the selected row, and a different drive voltage Ve is applied to each of the column wirings. Then, electron beams having different intensities should be output from each of the electron-emitting devices in the selected row.
Further, since the response speed of the electron-emitting device is high, if the length of time for applying the drive voltage Ve is changed, the length of time for outputting the electron beam should be changed.

【0045】したがって、電子放出素子を単純マトリク
ス配線したマルチ電子源にはいろいろな用途が考えられ
ており、たとえば画像情報に応じた電圧信号を適宜印加
すれば、画像表示装置用の電子源として応用できるもの
と期待される。
Therefore, a multi-electron source in which electron-emitting devices are arranged in a simple matrix is considered for various uses. For example, if a voltage signal corresponding to image information is appropriately applied, the multi-electron source can be applied as an electron source for an image display device. It is expected to be possible.

【0046】しかしながら、電子放出素子を単純マトリ
クス配線したマルチ電子源を、上述のように行選択駆動
した場合には、前述したように、マトリクス配線および
駆動回路との接続部における容量成分及び誘導成分によ
り共振現象を起こし、駆動信号にリンギング波形が重畳
され、電子放出素子の駆動条件が不安定になったり、場
合によっては過大な信号が加わる場合がある。
However, when a multi-electron source in which electron-emitting devices are arranged in a simple matrix wiring is driven by row selection as described above, as described above, the capacitance component and the inductive component at the connection between the matrix wiring and the driving circuit are obtained. As a result, a resonance phenomenon occurs, a ringing waveform is superimposed on the drive signal, and the drive conditions of the electron-emitting device become unstable, and in some cases, an excessive signal is added.

【0047】図7に行選択駆動を行った場合の等価回路
を示した。5001は基準電位Vns(ここでは接地)、
5002選択電位Vs を与える電源、5003は駆動電
位Ve を与える電源であり、5004は行方向配線、5
005は列方向配線である。また、5006は行方向配
線5004の取り出し部及び電源5002との接続ケー
ブル部の誘導成分Lr 、5007は列方向配線5005
の取り出し部及び電源5003との接続部の誘導成分L
c であり、5008は行方向配線5004と列方向配線
5005の交差部での配線と層間絶縁層で形成される容
量成分Cm 、5009は電子放出素子、5010は素子
間を接続する配線の誘導成分Lm である。尚、図6にお
いて記載した配線抵抗4004及び4005は、図7に
おいては省略した。図7において、合成誘導成分Lは、
Lr +(Lm ×n )+(Lc /n)で示される。ここ
で、nは列配線の総数とする。また、合成容量成分C
は、n×Cm である。従って、この等価回路は、次の式
で表される共振周波数fo をもつ回路となる。
FIG. 7 shows an equivalent circuit when the row selection drive is performed. 5001 is a reference potential Vns (ground here),
5002 is a power supply for applying the selection potential Vs, 5003 is a power supply for applying the drive potential Ve, 5004 is a row direction wiring,
005 is a column direction wiring. Reference numeral 5006 denotes an inductive component Lr of an extraction portion of the row wiring 5004 and a connection cable portion to the power supply 5002, and 5007 denotes a column wiring 5005.
Component L at the connection portion with the power supply 5003
c, 5008 is a capacitance component Cm formed by the wiring at the intersection of the row wiring 5004 and the column wiring 5005 and the interlayer insulating layer, 5009 is an electron-emitting device, and 5010 is an inductive component of a wiring connecting between the devices. Lm. Note that the wiring resistances 4004 and 4005 described in FIG. 6 are omitted in FIG. In FIG. 7, the synthesis induction component L is
Lr + (Lm × n) + (Lc / n). Here, n is the total number of column wirings. Also, the combined capacitance component C
Is n × Cm. Therefore, this equivalent circuit is a circuit having a resonance frequency fo represented by the following equation.

【0048】[0048]

【数3】 (Equation 3)

【0049】このため,図8に示すように、駆動信号
(図8(a))の印加により、Lc 成分による共振周波
数fo を持つリンギング信号が発生し、電子放出素子に
瞬時的に過大な振幅の駆動信号(図8(b))が印加さ
れる。ここで、リンギング波形の減衰特性は、主に電子
放出素子のオン抵抗Rで決まり、次式で表される減衰定
数ζに従う。
For this reason, as shown in FIG. 8, the application of the drive signal (FIG. 8 (a)) generates a ringing signal having a resonance frequency fo due to the Lc component, which instantaneously causes an excessively large amplitude in the electron-emitting device. (FIG. 8B) is applied. Here, the attenuation characteristic of the ringing waveform is mainly determined by the on-resistance R of the electron-emitting device, and follows the attenuation constant ζ represented by the following equation.

【0050】[0050]

【数4】 (Equation 4)

【0051】一方、前述したように冷陰極に分類される
電子放出素子は、極めて速い応答を示す。従って、前述
のリンギング信号に応答して電子放出動作がなされるた
め、前述したように、電子放出量の変動や場合によって
は過大な信号振幅により電子放出量の低下をおこす可能
性を生じる。
On the other hand, as described above, the electron-emitting device classified as a cold cathode exhibits an extremely fast response. Therefore, since the electron emission operation is performed in response to the ringing signal, as described above, there is a possibility that the electron emission amount is reduced due to the fluctuation of the electron emission amount or, in some cases, an excessive signal amplitude.

【0052】そこで本発明では、電子源を含めた駆動回
路が有する共振周波数fo と、画像表示を行う場合の駆
動信号が有する最大周波数成分fmax との間にfo >f
maxを成立させ、これにより、リンギング信号によって
電子放出素子が作動しないようにしているものである。
Therefore, in the present invention, fo> f between the resonance frequency fo of the drive circuit including the electron source and the maximum frequency component fmax of the drive signal for displaying an image.
max is established so that the ringing signal does not activate the electron-emitting device.

【0053】また、前記共振周波数fo は、行及び列配
線の取り出し部と駆動回路の接続部の間の誘導成分Lro
及びLcoと、単純マトリクス上の電子放出素子の素子間
の誘導成分Lmoと、行配線と列配線の交差部での配線と
層間絶縁層で形成される容量成分(Cmo) とから計算さ
れ、
The resonance frequency fo is determined by the inductive component Lro between the connection portion of the drive circuit and the extraction portion of the row and column wirings.
And Lco, the induction component Lmo between the electron-emitting devices on the simple matrix, and the capacitance component (Cmo) formed by the wiring at the intersection of the row wiring and the column wiring and the interlayer insulating layer,

【0054】[0054]

【数5】 と表すことができ、これに基づいて上記fo >fmax の
関係を確認することができる。
(Equation 5) And the relationship of fo> fmax can be confirmed based on this.

【0055】上記fo >fmax の関係を満たしやすくす
る上で、行及び列配線の取り出し部と駆動回路の接続部
の間の誘導成分Lro、Lcoが200nH以下であること
が好ましく、さらには、行及び列配線の取り出し部と駆
動回路の接続部の間の距離が200mm以下であること
が好ましい。また、行及び列配線の取り出し部と駆動回
路の接続部の間の距離を短くする上で、前記駆動回路
が、前記電子源基板の裏面に設置され、前記行方向配線
の取り出し部の片側もしくは両側に接続されていること
が好ましい。
In order to easily satisfy the relationship of fo> fmax, it is preferable that the inductive components Lro and Lco between the row and column wiring lead-out portion and the connection portion of the drive circuit be 200 nH or less. In addition, it is preferable that the distance between the column wiring take-out part and the drive circuit connection part be 200 mm or less. In order to shorten the distance between the row and column wiring take-out section and the drive circuit connection section, the drive circuit is installed on the back surface of the electron source substrate, and one side of the row direction wiring take-out section or Preferably, it is connected on both sides.

【0056】[0056]

【実施例】(実施例1)図9は、本実施例の画像表示装
置における表示パネルの一部を示す斜視図である。図9
において、1はマルチ電子源の基板、2は電子線照射に
より発光する蛍光体を備えたフェイスプレート(表示用
基板)、3は電子源基板1の配線端部と駆動電源を接続
するケーブル、4は駆動電源である。
(Embodiment 1) FIG. 9 is a perspective view showing a part of a display panel in an image display device of the present embodiment. FIG.
In the figure, 1 is a substrate of a multi-electron source, 2 is a face plate (display substrate) provided with a phosphor that emits light by irradiating an electron beam, 3 is a cable connecting a wiring end of the electron source substrate 1 and a driving power source, Is a drive power supply.

【0057】本実施例では、図4に示される行配方向線
1003側のフラットケーブル長、列方向配線1004
側のフラットケーブル長を、それぞれ約100mm、約
50mmとした。また、それぞれの誘導成分は、約10
0nH、約50nHとした。
In this embodiment, the length of the flat cable on the side of the row arrangement direction line 1003 shown in FIG.
The flat cable length on the side was about 100 mm and about 50 mm, respectively. In addition, each induction component is about 10
0 nH and about 50 nH.

【0058】このマルチビーム電子源の配線交差部によ
る容量成分をLCRメータにより測定したところ、1交
差部当たり0.04pFで、n=3072とすると15
4pF(=C)となった。
The capacitance component of the multi-beam electron source at the intersection of the wires was measured by an LCR meter. As a result, when the intersection was 0.04 pF and n = 3072, 15
It was 4 pF (= C).

【0059】また、図7で説明した行方向配線5004
の取り出し部及び電源5002との接続ケーブル部の誘
導成分Lr は、約30mmの取り出し電極部での誘導成
分約30nH、駆動電源と取り出し電極部を接続するフ
ラットケーブル(約100mm)での誘導成分約100
nHからなる。Lr は、130nHと見積もられる。
The row direction wiring 5004 described with reference to FIG.
The inductive component Lr of the take-out part and the connection cable part to the power supply 5002 is about 30 nH at the take-out electrode part of about 30 mm, and about 30 nH at the flat cable (about 100 mm) connecting the drive power supply and the take-out electrode part. 100
nH. Lr is estimated to be 130 nH.

【0060】マトリックス部での誘導成分(素子間を接
続する配線の誘導成分Lm ×n)は、約280nHであ
る。
The induction component (the induction component Lm × n of the wiring connecting the elements) in the matrix portion is about 280 nH.

【0061】列方向配線5005の取り出し部及び電源
5003との接続部の誘導成分Lcは、約30mmの取
り出し電極部での誘導成分約30nH、駆動電源と取り
出し電極部を接続するフラットケーブル(約50mm)
での誘導成分約50nHからなる。Lc /nは、0.0
8nHと見積もられる。
The inductive component Lc of the extraction portion of the column direction wiring 5005 and the connection portion with the power supply 5003 is approximately 30 nH at the extraction electrode portion of about 30 mm, and a flat cable (about 50 mm) connecting the driving power supply and the extraction electrode portion. )
At about 50 nH. Lc / n is 0.0
It is estimated to be 8 nH.

【0062】従って、L=130+280+0.08=
410.08nH、C=154pFとなり、パネル特性
周波数は22MHzと求められた。
Therefore, L = 130 + 280 + 0.08 =
410.08 nH, C = 154 pF, and the panel characteristic frequency was determined to be 22 MHz.

【0063】一方、図7におけるVs およびVe の立ち
上がり時間を調べたところ、それぞれ約60nsecお
よび80nsecで、最高周波数成分としては約17M
Hzとなる。したがって、共振周波数を駆動信号の最高
周波数よりも高くすることができ、リンギングの発生を
十分低減することができた。
On the other hand, when the rise times of Vs and Ve in FIG. 7 were examined, they were about 60 nsec and 80 nsec, respectively, and the highest frequency component was about 17 Msec.
Hz. Therefore, the resonance frequency can be made higher than the highest frequency of the drive signal, and the occurrence of ringing can be sufficiently reduced.

【0064】以上は、行選択駆動を行った場合のうち多
くの電子放出素子が電子放出動作状態のときに相当す
る。
The above description corresponds to the case where many electron-emitting devices are in the electron-emitting operation state in the case where row selection driving is performed.

【0065】一方、特定の画像を表示する場合、つま
り、選択行の内わずかの素子数だけが電子放出状態にな
る場合には、Lの式のうち実質的にnが小さな数字とな
るため、Lc の成分が無視できなくなる場合がある。最
大、Lc /nの成分が80nH(列配線1列分の誘導成
分)となり、共振周波数は18.3MHzと求められ
る。
On the other hand, when a specific image is displayed, that is, when only a small number of elements in the selected row are in an electron emission state, n in the equation of L is a substantially small number. In some cases, the component of Lc cannot be ignored. The maximum component of Lc / n is 80 nH (induction component for one column wiring), and the resonance frequency is determined to be 18.3 MHz.

【0066】この場合も、共振周波数を駆動信号の最高
周波数よりも高くすることができ、リンギングの発生を
十分低減することができた。
Also in this case, the resonance frequency can be made higher than the highest frequency of the drive signal, and the occurrence of ringing can be sufficiently reduced.

【0067】本実施例では、行・列配線端部と駆動電源
の接続線としてフラットケーブルを用いたが、これに限
定されるものでなく、タブやフレキなどを用いても良
い。
In this embodiment, a flat cable is used as the connection line between the row / column wiring end and the drive power supply. However, the present invention is not limited to this, and a tab or a flexible cable may be used.

【0068】(実施例2)本実施例では、マトリクス配
線部を2つの群に分割したマルチ電子源を用いた例を示
す。
(Embodiment 2) This embodiment shows an example in which a multi-electron source in which a matrix wiring portion is divided into two groups is used.

【0069】図10に示されるように、N×M個の表面
伝導型放出素子1002は2つの群に分割され、各群を
M/2本の行方向配線1003とn本の列方向配線10
04により単純マトリックス配線されている。
As shown in FIG. 10, the N × M surface conduction electron-emitting devices 1002 are divided into two groups, and each group is divided into M / 2 row direction wirings 1003 and n column direction wirings 103.
04 is a simple matrix wiring.

【0070】本実施例では、行方向配線1003側のフ
ラットケーブル長、列方向配線1004側のフラットケ
ーブル長を、それぞれ約100mm、約50mmとし
た。また、それぞれの誘導成分を、約100nH、約5
0nHとした。
In this embodiment, the flat cable length on the row direction wiring 1003 side and the flat cable length on the column direction wiring 1004 side are about 100 mm and about 50 mm, respectively. In addition, each of the inducing components was about 100 nH, about 5 nH.
0 nH.

【0071】この場合、行方向配線1003側のフラッ
トケーブル長、列方向配線1004側のフラットケーブ
ル長を、このマルチ電子源の配線交差部による容量成分
をLCRメータにより測定したところ、交差部当たり
0.04pFで、n=3072とすると154pF(=
C)となった。
In this case, the length of the flat cable on the side of the row direction wiring 1003 and the length of the flat cable on the side of the column direction wiring 1004 were measured using an LCR meter to measure the capacitance component at the intersection of the multi-electron sources. .04 pF and n = 3072, 154 pF (=
C).

【0072】また、図7で説明した行方向配線5004
の取り出し部及び電源5002との接続ケーブル部の誘
導成分Lr は、約30mmの取り出し電極部での誘導成
分約30nH、駆動電源と取り出し電極部を接続するフ
ラットケーブル(約100mm)での誘導成分約100
nHからなる。Lr は130nHと見積もられる。
The row direction wiring 5004 described with reference to FIG.
The inductive component Lr of the take-out part and the connection cable part to the power supply 5002 is about 30 nH at the take-out electrode part of about 30 mm, and about 30 nH at the flat cable (about 100 mm) connecting the drive power supply and the take-out electrode part. 100
nH. Lr is estimated to be 130 nH.

【0073】マトリックス部での誘導成分(素子間を接
続する配線の誘導成分Lm ×n)は、約280nHであ
る。
The induction component (the induction component Lm × n of the wiring connecting the elements) in the matrix portion is about 280 nH.

【0074】列方向配線5005の取り出し部及び電源
5003との接続部の誘導成分Lcは、約30mmの取
り出し電極部での誘導成分約30nH、駆動電源と取り
出し電極部を接続するフラットケーブル(約50mm)
での誘導成分約50nHからなる。Lc /nは、0.0
8nHと見積もられる。
The induction component Lc of the extraction portion of the column wiring 5005 and the connection portion to the power supply 5003 is approximately 30 nH at the extraction electrode portion of about 30 mm, and a flat cable (about 50 mm) connecting the driving power supply and the extraction electrode portion. )
At about 50 nH. Lc / n is 0.0
It is estimated to be 8 nH.

【0075】従って、L=130+280+0.08=
410.08nH、C=154pFとなり、パネル特性
周波数は、22MHzと求められた。
Therefore, L = 130 + 280 + 0.08 =
It was 410.08 nH, C = 154 pF, and the panel characteristic frequency was determined to be 22 MHz.

【0076】一方、図7におけるVs およびVe の立ち
上がり時間を調べたところ、それぞれ約60nsecお
よび80nsecで、最高周波数成分としては約17M
Hzとなる。したがって、共振周波数を駆動信号の最高
周波数よりも高くすることができ、リンギングの発生を
十分低減することができた。
On the other hand, when the rise times of Vs and Ve in FIG. 7 were examined, they were about 60 nsec and 80 nsec, respectively, and the maximum frequency component was about 17 Msec.
Hz. Therefore, the resonance frequency can be made higher than the highest frequency of the drive signal, and the occurrence of ringing can be sufficiently reduced.

【0077】以上は、行選択駆動を行った場合のうち多
くの電子放出素子が電子放出動作状態のときに相当す
る。
The above corresponds to the case where many electron-emitting devices are in the electron-emitting operation state in the case where the row selection drive is performed.

【0078】一方、特定の画像を表示する場合、つま
り、選択行の内わずかの素子数しか電子放出状態になる
場合には、Lの式のうち実質的にnが小さな数字となる
ため、Lc の成分が無視できなくなる場合がある。最
大、Lc /nの成分が、80nH(列配線1列分の誘導
成分)となり、この場合、共振周波数は18.3MHz
と求められる。
On the other hand, when a specific image is displayed, that is, when only a small number of elements in the selected row are in the electron emission state, n in the equation of L is substantially a small number. May not be ignored. The maximum component of Lc / n is 80 nH (induction component for one column wiring), and in this case, the resonance frequency is 18.3 MHz.
Is required.

【0079】この場合も、共振周波数を駆動信号の最高
周波数よりも高くすることができ、リンギングの発生を
十分低減することができた。
Also in this case, the resonance frequency can be made higher than the highest frequency of the drive signal, and the occurrence of ringing can be sufficiently reduced.

【0080】本実施例では、行・列配線端部と駆動電源
の接続線として、フラットケーブルとしたが、これに限
定されるものでなく、タブやフレキなどを用いても良
い。
In this embodiment, a flat cable is used as the connection line between the end of the row / column wiring and the drive power supply. However, the present invention is not limited to this, and a tab or a flexible cable may be used.

【0081】以上のように、マトリクスが上記のように
分割されている場合にも、本手法は有効である。
As described above, the present method is also effective when the matrix is divided as described above.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の電子放出素子を用いた画像形成装置の電子源の駆動
をより安定に行うことができ、高品位な画像表示を行わ
せる画像形成装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to more stably drive an electron source of an image forming apparatus using a plurality of electron-emitting devices, and it is possible to perform an image displaying a high-quality image. It is possible to provide a forming apparatus.

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

【図1】従来公知の冷陰極素子の一例である表面伝導型
放出素子を模式的に示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a surface conduction electron-emitting device which is an example of a conventionally known cold cathode device.

【図2】従来公知の冷陰極素子の他の例である電界放出
型素子(FE型)を模式的に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a field emission device (FE type) which is another example of a conventionally known cold cathode device.

【図3】従来公知の冷陰極素子のさらに他の例である金
属/絶縁層/金属型放出素子(MIM型)を模式的に示
す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a metal / insulating layer / metal-type emission device (MIM type) which is still another example of a conventionally known cold cathode device.

【図4】本発明の一例に係る平面型の画像表示装置にお
ける表示パネル部を示す一部切欠斜視図である。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view showing a display panel unit in a flat panel display according to an example of the present invention.

【図5】蛍光体の塗り分け状態の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a state in which phosphors are separately applied.

【図6】多数の電子放出素子を駆動するための配線例を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a wiring example for driving a large number of electron-emitting devices.

【図7】行選択駆動を行った場合の等価回路を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating an equivalent circuit when row selection driving is performed.

【図8】正常な駆動信号とリンギング信号が重畳された
駆動信号を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a drive signal in which a normal drive signal and a ringing signal are superimposed.

【図9】実施例1の平面型の画像表示装置における表示
パネルの一部を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a part of the display panel in the flat panel display according to the first embodiment.

【図10】実施例2の平面型の画像表示装置における表
示パネル部を示す一部切欠斜視図である。
FIG. 10 is a partially cutaway perspective view showing a display panel unit in a flat panel display according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子源用基板 2 フェイスプレート(表示用基板) 3 ケーブル 4 駆動電源 1001 電子源用基板 1002 表面伝導型放出素子 1003 行方向配線 1004 列方向配線 1005 リアプレート 1006 側壁 1007 フェースプレート(表示用基板) 1008 蛍光膜 1009 メタルバック 1010黒色導電材 4001 電子放出素子 4002 行方向配線 4003 列方向配線 4004 配線抵抗 4005 配線抵抗 5001 基準電位Vns 5002 選択電位Vs を与える電源 5003 駆動電位Ve を与える電源 5004 行方向配線 5005 列方向配線 5006 行方向配線の取り出し部及び選択電位Vs を
与える電源との接続ケーブル部の誘導成分Lr 5007 列方向配線の取り出し部及び駆動電位Ve を
与える電源との接続部の誘導成分Lc 5008 行方向配線と列方向配線の交差部での配線と
層間絶縁層で形成される容量成分Cm 5009 電子放出素子 5010 電子放出素子間を接続する配線の誘導成分L
m
REFERENCE SIGNS LIST 1 substrate for electron source 2 face plate (display substrate) 3 cable 4 drive power supply 1001 substrate for electron source 1002 surface conduction electron-emitting device 1003 row direction wiring 1004 column direction wiring 1005 rear plate 1006 side wall 1007 face plate (display substrate) 1008 fluorescent film 1009 metal back 1010 black conductive material 4001 electron emitting element 4002 row direction wiring 4003 column direction wiring 4004 wiring resistance 4005 wiring resistance 5001 reference potential Vns 5002 power supply for applying selection potential Vs 5003 power supply for supplying driving potential Ve 5004 row wiring 5005 Column-direction wiring 5006 Inductive component Lr of the cable section connected to the lead-out part of the row-direction wiring and the power supply providing the selection potential Vs 5007 The lead-out part of the column-direction wiring and the connection part to the power supply providing the drive potential Ve Inductive component Lc 5008 Capacitance component Cm 5009 formed by the wiring at the intersection of the row wiring and the column wiring and the interlayer insulating layer Electron emitting element 5010 Inductive component L of the wiring connecting between the electron emitting elements
m

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の電子放出素子を複数の行及び列方
向配線でマトリックス状に配線した電子源と、この電子
源と対向して配置され、電子の入射により発光する発光
部材と、画像信号により前記電子放出素子を駆動する駆
動回路とを少なくとも有する画像形成装置において、 電子源を含めた駆動回路が有する共振周波数fo と、画
像表示を行う場合の駆動信号が有する最大周波数成分f
max との間にfo >fmax が成立することを特徴とする
画像形成装置。
1. An electron source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix with a plurality of row and column wirings, a light emitting member arranged to face the electron source, and emitting light upon incidence of electrons; And a driving circuit for driving the electron-emitting device, the resonance frequency fo of the driving circuit including the electron source, and the maximum frequency component f of the driving signal for displaying an image.
fo> fmax is established between the image forming apparatus and the image forming apparatus.
【請求項2】 請求項1に記載の画像形成装置であっ
て、前記共振周波数fo は、行及び列配線の取り出し部
と駆動回路の接続部の間の誘導成分Lro及びLcoと、単
純マトリクス上の電子放出素子の素子間の誘導成分Lmo
と、行配線と列配線の交差部での配線と層間絶縁層で形
成される容量成分(Cmo) とから計算され、 【数1】 と表されることを特徴とする画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the resonance frequency fo is calculated by calculating inductive components Lro and Lco between a row and column wiring lead-out portion and a connection portion of a drive circuit, and a simple matrix. Induction component Lmo between the electron-emitting devices
And a capacitance component (Cmo) formed by the wiring at the intersection of the row wiring and the column wiring and the interlayer insulating layer. An image forming apparatus characterized by the following.
【請求項3】 請求項2に記載の画像形成装置であっ
て、行及び列配線の取り出し部と駆動回路の接続部の間
の誘導成分Lro、Lcoが、200nH以下であることを
特徴とする画像形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein inductive components Lro and Lco between a row and column wiring take-out portion and a connection portion of the drive circuit are 200 nH or less. Image forming device.
【請求項4】 請求項2に記載の画像形成装置であっ
て、行及び列配線の取り出し部と駆動回路の接続部の間
の距離が200mm以下であることを特徴とする画像形
成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein a distance between a row and column wiring take-out portion and a connection portion of the drive circuit is 200 mm or less.
【請求項5】 請求項1〜4いずれかに記載の画像形成
装置であって、前記駆動回路が、前記行方向配線の取り
出し部の片側もしくは両側に設置され、また、前記電子
源基板の裏面に設置されることを特徴とする画像形成装
置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the drive circuit is provided on one side or both sides of a take-out portion of the row direction wiring, and a back surface of the electron source substrate. An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is installed in an image forming apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7887196B2 (en) 2005-04-28 2011-02-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Projection system and method for operating a projection system to compensate for overshoot sequence

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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