JP2967284B2 - Image forming apparatus and electron-emitting device array - Google Patents

Image forming apparatus and electron-emitting device array

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JP2967284B2 JP5807790A JP5807790A JP2967284B2 JP 2967284 B2 JP2967284 B2 JP 2967284B2 JP 5807790 A JP5807790 A JP 5807790A JP 5807790 A JP5807790 A JP 5807790A JP 2967284 B2 JP2967284 B2 JP 2967284B2
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    • H01J2201/30Cold cathodes
    • H01J2201/316Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
    • H01J2201/3165Surface conduction emission type cathodes

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、多数の電子放出素子を基板上に配列形成し
て成る電子放出素子列をマルチ電子ビーム源として備え
る画像形成装置及び当該電子放出素子列に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus including, as a multi-electron beam source, an array of electron-emitting devices formed by arranging a large number of electron-emitting devices on a substrate, and the electron-emitting device. It relates to an element row.

[従来の技術] 従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素子とし
て、例えば、エム アイ エリンソン(M.I.Elinson)
等によって発表された冷陰極素子が知られている。[ラ
ジオ エンジニアリング エレクトロン フィジィッス
(Radio Eng.Electron.Phys.)第10巻、1290〜1296頁、
1965年] この種の表面伝導形電子放出素子としては、前記エリ
ンソン等により開発されたSnO2(Sb)薄膜を用いたも
の、Au薄膜によるもの[ジー・ディトマー“スイン ソ
リド フィルムス”(G.Dittmer:“Thin Solid Film
s"),9巻,317頁,(1972年)]、ITO薄膜によるもの
[エム ハートウェル アンド シー ジー フォンス
タッド“アイ イー イー イー トランス”イーディ
ー コンフ(M.Hartwell and C.G.Fonstad:“IEEE Tran
s.ED Gonf."519頁,(1975年)]、カーボン薄膜による
もの[荒木久他:“真空",第26巻,第1号,22頁,(198
3年)]などが報告されている。
[Prior art] Conventionally, as an element which can obtain electron emission with a simple structure, for example, MIElinson
And the like are known. [Radio Engineering Electron Phys., Vol. 10, pp. 1290-1296,
1965] Examples of this type of surface conduction electron-emitting device include a device using a SnO 2 (Sb) thin film developed by Elinson et al., And a device using an Au thin film [G. Ditmer “Sin Solid Films” (G. Dittmer: “Thin Solid Film
s "), 9, 317, (1972)], using ITO thin film [M. Hartwell and CGFonstad:" IEEE Tran "
s. ED Gonf. "p. 519, (1975)], based on a carbon thin film [Hisashi Araki et al .:" Vacuum ", Vol. 26, No. 1, p. 22, p.
3 years)].

これらは、成膜技術やフォトリソグラフィー技術の急
速な進歩とあいまって、基板上に多数の表面伝導形電子
放出素子を形成することが可能となりつつあり、マルチ
電子ビーム源として、平板形表示素子への応用が期待さ
れるところである。
With the rapid progress of film formation technology and photolithography technology, it is becoming possible to form a large number of surface conduction electron-emitting devices on a substrate. Is expected to be applied.

ところで、これらの表面伝導形電子放出素子を画像形
成装置に応用する場合、一般には、基板上に多数の表面
伝導形電子放出素子を配列形成し、各表面伝導形電子放
出素子間を薄膜もしくは厚膜の電極で電気的に配線し、
マルチ電子ビーム源として用いるが、配線抵抗で生じる
電圧降下のために、各表面伝導形電子放出素子毎に印加
される電圧がばらついてしまうという現象が起きる。そ
の結果、各表面伝導形電子放出素子から放出される電子
ビームの電流量にばらつきが生じ、形成される画像に輝
度(濃度)むらが起こるという問題が発生していた。
When these surface conduction electron-emitting devices are applied to an image forming apparatus, generally, a large number of surface conduction electron-emitting devices are arrayed on a substrate, and a thin film or a thick film is formed between the surface conduction electron-emitting devices. Wiring electrically with the electrodes of the membrane,
Although used as a multi-electron beam source, a phenomenon occurs in which a voltage applied to each surface conduction electron-emitting device varies due to a voltage drop caused by wiring resistance. As a result, the current amount of the electron beam emitted from each of the surface conduction electron-emitting devices varies, causing a problem that the formed image has uneven brightness (density).

第5図は、この問題をより詳しく説明するための図
で、(a)は表面伝導形電子放出素子と配線抵抗及び電
源を含む等価回路図であり、(b)は各表面伝導形電子
放出素子の正極と負極の電位を示す図、また(c)は各
表面伝導形電子放出素子の正負極間に印加される電圧を
示す図である。第5図(a)は、並列接続されたN個の
電子放出素子D1〜DNと電源VEとを接続した回路を示すも
ので、電源の正極と表面伝導形電子放出素子D1の正極
を、また電源の負極と表面伝導形電子放出素子DNの負極
を接続したものである。また、各表面伝導形電子放出素
子を並列に結ぶ共通配線は、図に示すように隣接する表
面伝導形電子放出素子間でrの抵抗値を有するものとす
る。(画像形成装置では、電子ビームのターゲットとな
る画素は、通常等ピッチで配列されている。従って、表
面伝導形電子放出素子も空間的に等間隔をもって配列さ
れており、これらを結ぶ配線は幅や膜厚が製造上ばらつ
かない限り、表面伝導形電子放出素子間で等しい抵抗値
を有する。) また、全ての表面伝導形電子放出素子D1〜DNは、ほぼ
等しい抵抗値Rdを各々有するものとする。
5A and 5B are diagrams for explaining this problem in more detail. FIG. 5A is an equivalent circuit diagram including a surface conduction electron-emitting device, a wiring resistance, and a power supply, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing potentials of a positive electrode and a negative electrode of the device, and FIG. 4C is a diagram showing a voltage applied between the positive and negative electrodes of each surface conduction electron-emitting device. Figure 5 (a) is shows a circuit which connects the parallel-connected N-number of electron-emitting devices D 1 to D N and a power supply V E, the positive electrode and the surface conduction electron-emitting devices D 1 of the power source a positive electrode, also is obtained by connecting the negative electrode of the negative electrode and the surface conduction electron-emitting devices D N of the power supply. Further, a common wiring connecting the surface conduction electron-emitting devices in parallel has a resistance value of r between adjacent surface conduction electron-emitting devices as shown in FIG. (In an image forming apparatus, pixels serving as electron beam targets are usually arranged at equal pitches. Therefore, surface conduction electron-emitting devices are also arranged at equal intervals in space, and the wiring connecting them has a width of As long as the film thickness and film thickness do not vary in production, the surface conduction electron-emitting devices have the same resistance value.) In addition, all the surface conduction electron-emitting devices D 1 to DN have substantially the same resistance Rd. Shall have.

前記第5図(a)の回路図に於て、各表面伝導形電子
放出素子の正極及び負極の電位を示したのが第5図
(b)である。図の横軸は、D1〜DNの素子番号を示し、
縦軸は電位を示す。●印は各表面伝導形電子放出素子の
正極電位、■印は負極電位を表わしており、電位分布の
傾向を見易くするため、便宜的に●印(■印)を実線で
結んでいる。
FIG. 5 (b) shows the potentials of the positive electrode and the negative electrode of each surface conduction electron-emitting device in the circuit diagram of FIG. 5 (a). In the figure, the horizontal axis indicates the element number of D 1 to D N,
The vertical axis indicates the potential. The symbol ● indicates the positive electrode potential of each surface conduction electron-emitting device, and the symbol Δ indicates the negative electrode potential. In order to make it easier to see the tendency of the potential distribution, the solid symbols ● are used for convenience.

本図から明らかなように、配線抵抗rによる電圧降下
は、一様に起こるわけではなく、正極側の場合は、表面
伝導形電子放出素子D1に近い程急峻であり、逆に負極側
では、表面伝導形電子放出素子DNに近い程急峻になって
いる。これは、正極側ではD1に近い程、配線抵抗rを流
れる電流が大きく、また負極側ではDNに近い程、大きな
電流が流れるためである。
As apparent from the figure, the voltage drop due to the wiring resistance r is not necessarily occur uniformly in the case of the positive electrode side, a steep closer to the surface conduction electron-emitting devices D 1, the negative electrode side in the reverse The closer to the surface conduction electron-emitting device DN , the steeper. This is a positive electrode side closer to D 1, large current flowing through the wiring resistance r is also the negative electrode side closer to D N, is because a large current flows.

これから、各表面伝導形電子放出素子の正負極間に印
加される電圧をプロットしたのが第5図(c)である。
図の横軸は、D1〜DNの表面伝導形電子放出素子番号、縦
軸は印加電圧を各々示し、第5図(b)と同様傾向を見
易くするために便宜的に を実線で結んでいる。
FIG. 5 (c) plots the voltage applied between the positive and negative electrodes of each surface conduction electron-emitting device.
The horizontal axis of the figure indicates the surface conduction electron-emitting device numbers of D 1 to DN , and the vertical axis indicates the applied voltage, respectively, as in FIG. 5 (b). Are connected by a solid line.

本図から明らかなように、第5図(a)のような回路
の場合には、両端の表面伝導形電子放出素子(D1及び
DN)に近い程大きな電圧が印加され、中央部付近の表面
伝導形電子放出素子では印加電圧が小さくなる。
As it is apparent from this figure, when the circuit as shown in FIG. 5 (a), the surface conduction electron-emitting elements at both ends (D 1 and
A larger voltage is applied closer to D N ), and the applied voltage becomes smaller in the surface conduction electron-emitting device near the center.

従って、各表面伝導形電子放出素子から放出される電
子ビームは、両端の表面伝導形電子放出素子程ビーム電
流が大きくなり、画像表示装置に応用した場合、極めて
不都合である。(例えば、両端に近い部分の画像は濃度
が濃く、中央部付近の濃度は淡くなってしまう。) 以上示したような、表面伝導形電子放出素子毎の印加
電圧のばらつきの程度は、並列接続される表面伝導形電
子放出素子の数が多いほど顕著となる傾向がある。
Therefore, the electron beam emitted from each surface conduction electron-emitting device has a larger beam current as the surface conduction electron-emitting devices at both ends thereof, which is extremely inconvenient when applied to an image display device. (For example, the density of the image near the both ends is high and the density near the center is low.) As described above, the degree of variation of the applied voltage for each surface conduction electron-emitting device depends on the parallel connection. There is a tendency that the larger the number of the surface conduction electron-emitting devices to be used, the more remarkable.

そこで、画素数の多い(すなわち、多数の表面伝導形
電子放出素子を必要とする)大容量表示装置を実現しよ
うとする場合には、第6図に示すように、表面伝導形電
子放出素子を複数の群に分割し、並列接続された各群を
直列接続する方法が行なわれていた。第6図の場合、表
面伝導形電子放出素子はm個の群に分けられ、各群毎に
n個の表面伝導形電子放出素子が並列接続されている。
(表面伝導形電子放出素子の総数をNとすると、N=m
×nである。) この方法によれば、各表面伝導形電子放出素子に印加
される電圧のばらつきは、前記第5図に示したN個の表
面伝導形電子放出素子すべてを並列接続する場合と比較
して、大幅に低減することができる。この際、nを小さ
くするほど、表面伝導形電子放出素子印加電圧のばらつ
きを低減できるが、直列接続される段数mが多くなる
と、電源電圧を高くしなければならなくなる。そこで、
従来は表面伝導形電子放出素子印加電圧ばらつきと、電
源の負担という2点を鑑みて、適当なnを選択し、並列
と直列の組み合わせ回路を構成していた。
In order to realize a large-capacity display device having a large number of pixels (that is, requiring a large number of surface conduction electron-emitting devices), as shown in FIG. A method has been used in which a plurality of groups are divided and a plurality of groups connected in parallel are connected in series. In the case of FIG. 6, the surface conduction electron-emitting devices are divided into m groups, and n surface conduction electron-emitting devices are connected in parallel for each group.
(Where N is the total number of surface conduction electron-emitting devices, N = m
× n. According to this method, the variation in the voltage applied to each surface conduction electron-emitting device is smaller than that in the case where all the N surface conduction electron-emitting devices shown in FIG. 5 are connected in parallel. It can be significantly reduced. At this time, as n decreases, the variation in the voltage applied to the surface conduction electron-emitting device can be reduced. However, when the number m of stages connected in series increases, the power supply voltage must be increased. Therefore,
Conventionally, an appropriate n is selected in consideration of the applied voltage variation of the surface conduction electron-emitting device and the load on the power supply, and a parallel and series combination circuit is configured.

空間的に一列に並んだ表面伝導形電子放出素子列を、
前述のように並列と直列を組み合わせて電気的に結線す
る為には、第7図に示すような方法が行なわれている。
第7図は、たとえばガラスなどのような電気的絶縁性の
基板上に配列形成された表面伝導形電子放出素子列を、
金属などの電気的良導体を用いて結線した一例を示すた
めの平面図で、図中101で示されるのは表面伝導形電子
放出素子で、その一部分である102(黒く塗られた部
分)は、表面伝導形電子放出部を示している。また103
(斜線がほどこされた部分)は、金属の薄膜もしくは厚
膜によって形成された配線パターンである。
A row of surface conduction electron-emitting devices spatially aligned
As described above, a method as shown in FIG. 7 is used to electrically connect the parallel and series combinations.
FIG. 7 shows a row of surface conduction electron-emitting devices arranged on an electrically insulating substrate such as glass.
It is a plan view for showing an example of connection using an electric good conductor such as a metal. In the drawing, reference numeral 101 denotes a surface conduction electron-emitting device, and a part 102 (a part painted black) is 3 shows a surface conduction electron-emitting portion. Also 103
The (hatched portion) is a wiring pattern formed of a thin or thick metal film.

同図では、図面を簡単化する為に、便宜的に表面伝導
形電子放出素子の総数N=15,群の数m=5,各群で並列
接続される表面伝導形電子放出素子数n=3の場合を示
しているが、(点線で囲まれた部分は、1つの群を示し
ている。)実際には、たとえばN=500,m=5,n=100程
度の数を並べることは容易である。
In the figure, in order to simplify the drawing, for the sake of convenience, the total number of surface conduction electron-emitting devices N = 15, the number of groups m = 5, and the number of surface conduction electron-emitting devices n = 5 Although the case of 3 is shown, the portion surrounded by the dotted line indicates one group. In practice, it is not possible to arrange numbers such as N = 500, m = 5, and n = 100. Easy.

そして、前述のような表面伝導形電子放出素子列をマ
ルチ電子ビーム源として、たとえば第8図に示すような
平板形表示装置が試みられている。
For example, a flat panel display device as shown in FIG. 8 has been tried using the above-mentioned surface conduction electron-emitting device array as a multi-electron beam source.

第8図は表示パネルの構造を示しており、図中VCはガ
ラス製の真空容器で、その一部であるFPは、表示面側の
フェースプレートを示している。フェースプレートFPの
内面には、例えばITOを材料とする透明電極が形成さ
れ、さらにその内側には、赤,緑,青の蛍光体がモザイ
ク状に塗り分けられ、CRTの分野では公知のメタルバッ
ク処理が施されている。(透明電極,蛍光体,メタルバ
ックは図示せず。)また、前記透明電極は、加速電圧を
印加するために、端子EVを通じて真空容器外と電気的に
接続されている。
FIG. 8 shows the structure of the display panel, in which VC is a vacuum vessel made of glass, and FP, which is a part of the vacuum vessel, shows a face plate on the display surface side. A transparent electrode made of, for example, ITO is formed on the inner surface of the face plate FP, and red, green, and blue phosphors are separately applied in a mosaic pattern on the inner side thereof. Processing has been applied. (The transparent electrode, the phosphor, and the metal back are not shown.) The transparent electrode is electrically connected to the outside of the vacuum vessel through a terminal EV to apply an acceleration voltage.

また、Sは前記真空容器VCの底面に固定されたガラス
基板で、その上面には、表面伝導形電子放出素子がN個
×l列にわたり配列形成されている。該表面伝導形電子
放出素子は、列毎に前記第7図の方法によって接続され
ており、各列の配線は、端子Dp1〜Dpl及び端子Dm1〜mml
によって真空容器外と電子的に接続されている。すなわ
ち本装置では、第7図の接続法による表面伝導形電子放
出素子列がl列にわたり、基板S上に形成されている。
(1列あたりの表面伝導形電子放出素子数はN個であ
る。) また、基板SとフェースプレートEPの中間には、スト
ライプ状のグリッド電極GRが設けられている。グリッド
電極GRは、表面伝導形電子放出素子列と直交してN本設
けられており、各電極には電子ビームを透過するための
空孔Ghが設けられている。空孔Ghは、第8図の例のよう
に各表面伝導形電子放出素子に対応して1個づつ設けて
もよい。あるいは微小な孔をメッシュ状に多数設けても
よい。各グリッド電極は、端子G1〜GNによって真空容器
外と電気的に接続されている。
Further, S is a glass substrate fixed to the bottom surface of the vacuum vessel VC, and on its upper surface, surface conduction electron-emitting devices are arranged in N × 1 rows. Surface conduction electron-emitting devices are connected by the method of the FIG. 7 for each column, the wiring of each column, terminal D p1 to D pl and terminal D m1 ~m ml
Is electrically connected to the outside of the vacuum vessel. That is, in the present apparatus, the surface conduction electron-emitting device rows formed by the connection method shown in FIG.
(The number of surface conduction electron-emitting devices per row is N.) A stripe-shaped grid electrode GR is provided between the substrate S and the face plate EP. N grid electrodes GR are provided orthogonal to the surface conduction electron-emitting device row, and each electrode is provided with a hole Gh for transmitting an electron beam. The holes Gh may be provided one by one corresponding to each surface conduction electron-emitting device as in the example of FIG. Alternatively, many fine holes may be provided in a mesh shape. Each grid electrode is electrically connected to the vacuum chamber outside the terminal G 1 ~G N.

本パネルでは、l個の表面伝導形電子放出素子列とN
個のグリッド電極列により、XYマトリクスが構成されて
いる。表面伝導形電子放出素子列を一列づつ順次駆動
(走査)するのと同期してグリッド電極列に画像1ライ
ン分の変調信号を同時に印加することにより、各電子ビ
ームの蛍光体への照射を制御し、画像を1ラインづつ表
示していくものである。
In this panel, one row of surface conduction electron-emitting devices and N
An XY matrix is composed of the grid electrode rows. Controlling the irradiation of each electron beam to the phosphor by simultaneously applying a modulation signal for one line of an image to the grid electrode row in synchronization with the sequential driving (scanning) of the row of surface conduction electron-emitting elements Then, the image is displayed line by line.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来の平板形表示装置に於ては、
蛍光面上の発光点(画素)の位置が、本来意図した位置
に対して、ずれるという問題が発生していた。
[Problems to be solved by the invention] However, in the above-mentioned conventional flat panel display device,
There has been a problem that the position of the light emitting point (pixel) on the phosphor screen is shifted from the originally intended position.

すなわち、前記第8図の表示パネルに於て、同一走査
線上の画素は、本来x軸と平行に一直線に並ばなくては
ならない。ところが、前記従来パネルに於ては、同一走
査線上の発光点が、一直線に並ばず、第9図に示すよう
に、y方向にずれるという現象があった。
That is, in the display panel shown in FIG. 8, pixels on the same scanning line must originally be aligned in parallel with the x-axis. However, in the conventional panel, there is a phenomenon that the light emitting points on the same scanning line are not aligned in a straight line and are shifted in the y direction as shown in FIG.

このように、発光点が一直線に並ばない原因について
述べる。
The reason why the light emitting points are not aligned as described above will be described.

第10図は、前記第7図の従来例に電源を接続した状態
を模式的に表わしたもので、並列接続されている表面伝
導形電子放出素子群を、電源から近い順に便宜的に、第
1群、第2群、第3群…と順に呼ぶこととする。電源
が、5×VE[V]の電圧を供給した場合、配線抵抗によ
る電圧降下を無視すれば、配線電極E1の電位は、5×VE
[V],配線電極E2の電位は4×VE[V]…配線電極E6
の電位は0[V]となり、どの表面伝導形電子放出素子
にもVE[V]の電圧が印加される。この時、第1群の表
面伝導形電子放出素子に対しては、配線電極E1が正極,
配線電極E2が負極として作用するが、第2群の表面伝導
形電子放出素子に対しては配線電極E2が正極、配線電極
E3が負極として作用する。同様に見てゆくと、奇数群の
表面伝導形電子放出素子列に於ては、y軸正方向に位置
する電極が正極として働き、逆に偶数群の表面伝導形電
子放出素子列に於ては、y軸負方向に位置する電極が正
極として働くことがわかる。
FIG. 10 schematically shows a state in which a power supply is connected to the conventional example of FIG. 7, and the surface-conduction type electron-emitting devices connected in parallel are arranged in the order from the power supply in the order of convenience. The first group, the second group, the third group,... Power, the case of supplying a voltage of 5 × V E [V], neglecting the voltage drop due to the wiring resistance, the potential of the wiring electrodes E1 is, 5 × V E
[V], the potential of the wiring electrode E2 is 4 × V E [V] ... the wiring electrode E6
Is 0 [V], and a voltage of V E [V] is applied to any surface conduction electron-emitting device. At this time, with respect to the first group of surface conduction electron-emitting devices, the wiring electrode E1 is a positive electrode,
The wiring electrode E2 acts as a negative electrode, but for the second group of surface conduction electron-emitting devices, the wiring electrode E2 is a positive electrode and the wiring electrode E2 is a negative electrode.
E3 acts as a negative electrode. Looking similarly, in the odd group of surface conduction electron-emitting devices, the electrode located in the positive direction of the y-axis acts as a positive electrode, and conversely, in the even group of surface conduction electron-emitting devices. Indicates that the electrode located in the negative direction of the y-axis functions as a positive electrode.

ところで、表面伝導形電子放出素子の場合印加する電
圧の向きにより放出された電子ビームの飛翔方向が、微
妙に異なることが判ってきた。第11図は、この現象を示
しており、前記第8図の従来形表示装置を、y軸と平行
で、基板Sと垂直な平面で切った断面の一部を示してい
る。103A及び103Bは図示された表面伝導形電子放出素子
に電圧を印加する為に設けられた配線電極であるが、ど
ちらが正極もしくは負極として作用するかは、該表面伝
導形電子放出素子が奇数群に属しているか偶数群に属し
ているかにより決まるものである。
By the way, in the case of the surface conduction electron-emitting device, it has been found that the flying direction of the emitted electron beam is slightly different depending on the direction of the applied voltage. FIG. 11 shows this phenomenon, and shows a part of a cross section of the conventional display device of FIG. 8 taken along a plane parallel to the y-axis and perpendicular to the substrate S. 103A and 103B are wiring electrodes provided for applying a voltage to the illustrated surface conduction electron-emitting device, and which of the surface conduction electron-emitting devices acts as a positive electrode or a negative electrode depends on whether the surface conduction electron-emitting device is in an odd group. It depends on whether they belong or belong to an even group.

該表面伝導形電子放出素子が、もし奇数群に属してい
る場合には、配線電極103Aは正極として、103Bは負極と
して働き、該表面伝導形電子放出素子の両端にVE[V]
の電圧を供給するが、この場合、電子放出部102より放
射される電子ビームは、図中の実線で示すように、基
板面に対する法線方向よりも、やや電極103A寄りの方向
に飛翔し、フェースプレートFPの蛍光面(内面)に衝突
する。このように電子ビームが、法線方向からずれて飛
翔するのは配線電極103A及び103Bに印加される電圧によ
り、電子放出部102上の空間に、y軸負方向の電界が発
生している為と考えられる。(尚、グリッド電極GRに、
ビームカットオフ電位が印加された場合には、電子ビー
ムは、カットオフされ、フェースプレートFPに到達しな
くなるが、発光点のずれとは直接関係ないので、詳しい
説明は省略する。) 一方、該表面伝導形電子放出素子が偶数群に属してい
た場合には、前記奇数群の場合とは逆方向(y軸正方
向)に電界が作用する為、電子放出部102より放射され
る電子ビームは、図中の点線で示すように、法線方向
よりもやや電極103B寄りに飛翔して、蛍光面に衝突す
る。
If the surface conduction electron-emitting device belongs to an odd group, the wiring electrode 103A functions as a positive electrode and 103B functions as a negative electrode, and V E [V] is applied to both ends of the surface conduction electron-emitting device.
In this case, the electron beam emitted from the electron-emitting portion 102 flies in a direction slightly closer to the electrode 103A than the normal direction to the substrate surface, as indicated by a solid line in the drawing, It collides with the fluorescent surface (inner surface) of the face plate FP. The electron beam fluctuates from the normal direction in this manner because a voltage applied to the wiring electrodes 103A and 103B generates an electric field in the y-axis negative direction in the space above the electron-emitting portion 102. it is conceivable that. (In addition, grid electrode GR,
When the beam cut-off potential is applied, the electron beam is cut off and does not reach the face plate FP. However, since the electron beam has no direct relation to the shift of the light emitting point, the detailed description is omitted. On the other hand, when the surface conduction type electron-emitting device belongs to the even-numbered group, an electric field acts in the opposite direction (the positive direction of the y-axis) to the case of the odd-numbered group, so that the electron is emitted from the electron emitting portion 102. The electron beam flies slightly closer to the electrode 103B than the normal direction and collides with the phosphor screen, as indicated by the dotted line in the figure.

この結果、奇数群の表面伝導形電子放出素子による発
光点と、偶数群の表面伝導形電子放出素子による発光点
は、電子ビームが法線方向からそれた分だけずれること
となり、前記第9図に示したような発光点列となる。そ
の為、表示画像と画品位が低下してしまい、忠実な画像
再生に支障をきたしていた。
As a result, the light emitting points of the odd group of surface conduction electron-emitting devices and the light emission points of the even group of surface conduction electron-emitting devices are shifted by the amount of deviation of the electron beam from the normal direction. The light emission point sequence shown in FIG. As a result, the display image and the image quality are degraded, which hinders faithful image reproduction.

[課題を解決するための手段及び作用] 本発明は、前記問題点に鑑みなされたもので、発光点
の位置ずれを防止し忠実な画像再生を実現し得る画像形
成装置、及び電子放出素子列を提供するものであり、以
下のような手段を講じるものである。
Means and Action for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above problems, and an image forming apparatus and an electron emitting element array capable of preventing displacement of a light emitting point and realizing faithful image reproduction. The following measures are taken.

すなわち、本発明第1は、基板面に沿って並設された
一対の電極間に該一対の電極を介して電圧が印加される
電子放出部を有する電子放出素子の複数がそれぞれの電
子放出部に流れる電流方向が同一となるように並列接続
された並列接続群を複数有し、該複数の並列接続群が直
列接続され、且つ、隣り合う並列接続群同士は、該電子
放出部に流れる電流方向が互いに180度異なるように配
列される電子放出素子列と、該電子放出素子から放出さ
れた電子ビームの照射により発光するターゲットと、該
電子放出素子列とXYマトリックス状に配設された複数の
変調グリッド電極と、を有する画像形成装置において、 流れる電流方向が同一である複数の電子放出部を、そ
の電流方向と直交する同一直線上に配置し、 且つ、前記複数の電子放出素子から放出される電子ビ
ームの全てが前記ターゲット上に一直線に並ぶように、
流れる電流方向が互いに180度異なる電子放出部同士
を、その電流方向にずらして配置したことを特徴とする
画像形成装置に関する。
That is, the first aspect of the present invention is that a plurality of electron-emitting devices having an electron-emitting portion to which a voltage is applied via a pair of electrodes between a pair of electrodes arranged in parallel along the substrate surface are provided in each of the electron-emitting portions. Has a plurality of parallel connection groups connected in parallel so that the directions of the currents flowing through the plurality of parallel connection groups are connected in series. A row of electron-emitting devices arranged in directions different from each other by 180 degrees, a target that emits light by irradiation with an electron beam emitted from the electron-emitting device, and a plurality of rows arranged in an XY matrix with the row of electron-emitting devices. And a modulation grid electrode, wherein a plurality of electron-emitting portions having the same flowing current direction are arranged on the same straight line orthogonal to the current direction, and So that all of the emitted electron beams are aligned on the target,
The present invention relates to an image forming apparatus in which electron-emitting portions having flowing current directions different from each other by 180 degrees are arranged so as to be shifted from each other in the current direction.

本発明の画像形成装置は、流れる電流方向が互いに18
0度異なる電子放出部同士の該電流方向に沿った距離を
d[m]とするとき、L≦d≦2Lの関係が成立すること
が好ましい。
In the image forming apparatus of the present invention, the flowing current directions are 18
When the distance along the current direction between the electron emitting portions different from each other by 0 degrees is d [m], it is preferable that the relationship of L ≦ d ≦ 2L is satisfied.

ただし、 H[m]:前記基板面と前記ターゲットとの距離 VE[V]:前記電子放出素子に印加される駆動電圧 Va[V]:前記ターゲットに印加される加速電圧 また、本発明の画像形成装置は、前記複数の電子放出
素子の電子放出部の全てが、該電子放出部に流れる電流
方向と直交する方向に沿って等間隔に配置されているこ
とが好ましい。
However, H [m]: distance V E the substrate and the plane target [V]: driving voltage V a applied to the electron-emitting device [V]: accelerating voltage The image of the present invention is applied to the target In the forming apparatus, it is preferable that all of the electron-emitting portions of the plurality of electron-emitting devices are arranged at equal intervals along a direction orthogonal to a direction of a current flowing through the electron-emitting portions.

また、本発明の画像形成装置は、前記電子放出素子列
を複数列有することも好ましい。
Further, the image forming apparatus of the present invention preferably has a plurality of the electron-emitting device rows.

また、本発明第2は、基板面に沿って並設された一対
の電極間に該一対の電極を介して電圧が印加される電子
放出部を有する電子放出素子の複数がそれぞれの電子放
出部に流れる電流方向が同一となるように並列接続され
た並列接続群を複数有し、該複数の並列接続群が直列接
続され、且つ、隣り合う並列接続群同士は、該電子放出
部に流れる電流方向が互いに180度異なるように配列さ
れる電子放出素子列において、 流れる電流方向が同一である複数の電子放出部を、そ
の電流方向と直交する同一直線上に配置し、 且つ、前記複数の電子放出素子から放出される電子ビ
ームの全てが前記基板と対向して配置されたターゲット
上に一直線に並ぶように、流れる電流方向が互いに180
度異なる電子放出部同士を、その電流方向にずらして配
置したことを特徴とする電子放出素子列に関する。
A second aspect of the present invention is that a plurality of electron-emitting devices having an electron-emitting portion to which a voltage is applied via a pair of electrodes between a pair of electrodes arranged in parallel along the substrate surface are provided in each of the electron-emitting portions. Has a plurality of parallel connection groups connected in parallel so that the directions of the currents flowing through the plurality of parallel connection groups are connected in series. In a row of electron-emitting devices arranged so that directions are different from each other by 180 degrees, a plurality of electron-emitting portions having the same flowing current direction are arranged on the same straight line orthogonal to the current direction, and The directions of the flowing currents are 180 ° so that all of the electron beams emitted from the emission elements are aligned on a target placed opposite to the substrate.
The present invention relates to an electron-emitting device row, wherein electron-emitting portions having different degrees are arranged so as to be shifted from each other in the current direction.

本発明によれば、第9図で説明したような発光点列の
ずれを、視覚上、目立たない範囲におさめることができ
る。
According to the present invention, the shift of the light emitting point sequence as described in FIG. 9 can be suppressed to a visually inconspicuous range.

[実施例] 以下、本発明の具体的実施例について説明する。EXAMPLES Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.

実施例1 第1図は表示パネルの構造を示しており、図中VCはガ
ラス製の真空容器で、その一部であるFPは、表示面側の
フェースプレートを示している。フェースプレートFPの
内面には、例えばITOを材料とする透明電極が形成さ
れ、さらにその内面には、赤,緑,青の蛍光体がモザイ
ク状に塗り分けられ、CRTの分野では公知のメタルバッ
ク処理が施されている。(透明電極,蛍光体,メタルバ
ックは図示せず。)また、前記透明電極は、加速電圧を
印加するために、端子EVを通じて真空容器外と電気的に
接続されている。
Example 1 FIG. 1 shows the structure of a display panel, in which VC is a vacuum vessel made of glass, and FP, which is a part thereof, shows a face plate on the display surface side. Transparent electrodes made of, for example, ITO are formed on the inner surface of the face plate FP, and red, green, and blue phosphors are separately painted on the inner surface in a mosaic pattern. Processing has been applied. (The transparent electrode, the phosphor, and the metal back are not shown.) The transparent electrode is electrically connected to the outside of the vacuum vessel through a terminal EV to apply an acceleration voltage.

また、Sは前記真空容器VCの底面に固定されたガラス
基板で、その上面には、表面伝導形電子放出素子がN個
×l列にわたり配列形成されている。
Further, S is a glass substrate fixed to the bottom surface of the vacuum vessel VC, and on its upper surface, surface conduction electron-emitting devices are arranged in N × 1 rows.

各列の表面伝導形電子放出素子の配置は、後に第2図
と第3図を用いて説明するが、各列の配線は、端子Dp1
〜Dplおよび端子Dm1〜Dmlによって真空容器外と電気的
に接続されている。すなわち本装置では、後述する第2
図の接続法による電子放出素子列がl列にわたり、基板
S上に形成されている。(1列あたりの表面伝導形電子
放出素子数はN個である。) また、基板SとフェースプレートFPの中間には、スト
ライプ状のグリッド電極GRが設けられている。グリッド
電極GRは、電子放出素子列と直交してN本設けられてお
り、各電極には電子ビームを透過するための空孔Ghが設
けられている。空孔Ghは、第1図の例のように各表面伝
導形電子放出素子に対応して1個づつ設けてもよいし、
あるいは微小な孔をメッシュ状に多数設けてもよい。各
グリッド電極GRは、端子G1〜GNによって真空容器外と電
気的に接続されている。
The arrangement of the surface conduction electron-emitting devices in each column will be described later with reference to FIGS. 2 and 3, but the wiring in each column is connected to the terminal D p1.
~D are electrically connected to the vacuum vessel outside by pl and terminal D m1 ~D ml. That is, in this apparatus, a second
A row of electron-emitting devices is formed on the substrate S over the l rows by the connection method shown in the figure. (The number of surface conduction electron-emitting devices per row is N.) A stripe-shaped grid electrode GR is provided between the substrate S and the face plate FP. N grid electrodes GR are provided orthogonal to the electron-emitting device row, and each electrode is provided with a hole Gh for transmitting an electron beam. The holes Gh may be provided one by one corresponding to each surface conduction electron-emitting device as in the example of FIG.
Alternatively, many fine holes may be provided in a mesh shape. Each grid electrode GR is electrically connected to the vacuum chamber outside the terminal G 1 ~G N.

本パネルでは、l個の表面伝導形電子放出素子列とN
個のグリッド電極列により、XYマトリクスが構成されて
いる。電子放出素子列を一列づつ順次駆動(走査)する
のと同期してグリッド電極列に画像1ライン分の変調信
号を同時に印加することにより、各電子ビームの蛍光体
への照射を制御し、画像を1ラインづつ表示していくも
のである。
In this panel, one row of surface conduction electron-emitting devices and N
An XY matrix is composed of the grid electrode rows. By simultaneously applying a modulation signal for one line of an image to a grid electrode line in synchronization with sequentially driving (scanning) the electron emission element lines one by one, the irradiation of each electron beam to the phosphor is controlled, and the image is formed. Are displayed line by line.

第2図は、基板S上に設けられた表面伝導形電子放出
素子の配列を、より詳しく説明する為の平面図で、電子
放出素子列の一部を切り取って示したものである。かか
る電子放出素子列は、画像の走査線方向(X方向)に配
列形成されており、複数の電子放出素子101がそれぞれ
の電子放出部102に流れる電流方向が同一となるように
並列接続された並列接続群の複数を直列接続して構成さ
れている。尚、第2図においては、1つの並列接続群は
3個の電子放出素子で構成されている。
FIG. 2 is a plan view for explaining the arrangement of the surface conduction electron-emitting devices provided on the substrate S in more detail, and shows a part of the electron-emitting device array cut away. The electron-emitting device rows are arranged in the scanning line direction (X direction) of the image, and the plurality of electron-emitting devices 101 are connected in parallel so that the direction of current flowing through each electron-emitting portion 102 is the same. A plurality of parallel connection groups are connected in series. In FIG. 2, one parallel connection group includes three electron-emitting devices.

また、隣り合う並列接続群同士は、電子放出部に流れ
る電流方向が互いに180度異なるように配列されてお
り、流れる電流方向が同一である複数の電子放出部は、
その電流方向と直交する同一直線上に配置されている。
具体的には、駆動電圧印加時に、Y負方向に電流が流れ
る電子放出部は直線11上に配置され、Y正方向に電流が
流れる電子放出部は直線12上に配置されている。直線l1
と直線l2の間隔dについては、後に第3図の説明とあわ
せて具体的な数値を示す。
Adjacent parallel connection groups are arranged so that the directions of currents flowing through the electron-emitting portions are different from each other by 180 degrees, and the plurality of electron-emitting portions having the same flowing current direction are:
They are arranged on the same straight line orthogonal to the current direction.
More specifically, when the driving voltage is applied, the electron-emitting portion in which a current flows in the negative Y direction is disposed on a straight line 1 1, the electron emission portion in which a current flows in the Y positive direction is disposed on the straight line 1 2. Straight line l 1
And the spacing d of the straight line l 2, later together with the description of FIG. 3 shows a specific numerical values.

尚、第1図及び第2図に於ては、図示の容易さから、
3素子をもって1つの群をなしているが、実際に発明者
が試作した表示パネルに於ては、100素子よりなる群を
5群形成し、1列あたり500素子(N=500)を配列し
た。このような素子列を400列(l=400)並べ、500×4
00画素の表示パネルとした。
In FIGS. 1 and 2, for ease of illustration,
Although the three elements constitute one group, in the display panel actually produced by the inventor, five groups of 100 elements are formed, and 500 elements (N = 500) are arranged in one row. . 400 element rows (l = 400) are arranged, and 500 × 4
A display panel having 00 pixels was used.

また、本実施例に用いた表面伝導形電子放出素子を、
これまでの説明では模式的に示してきたが、より具体的
な形態を、第2図101の楕円の中に拡大して示す。該表
面伝導形電子放出素子は、以下の手順により作成した。
すなわち、コーニング社製7059ガラスを用いた基板S上
に、まず、Auを材料とする厚さ1000Å程度の薄膜104
を、フォトリソグラフィーエッチングにより形成する。
薄膜104は図示のように、中央が細くくびれた形状とす
るが、これは後述のフォーミング処理を容易に行なう為
である。次に、Niを材料とする厚さ1μm程度の薄膜を
積層し、配線電極103を形成するが、その際、前記薄膜
パターン104上に、一部重ねて積層することにより、電
気的な導通を良好なものとしておく。
Further, the surface conduction electron-emitting device used in this embodiment is
In the description so far, this is schematically shown, but a more specific form is enlarged and shown in the ellipse in FIG. 101. The surface conduction electron-emitting device was prepared according to the following procedure.
That is, first, a thin film 104 of about 1000 mm thick made of Au is formed on a substrate S using 7059 glass manufactured by Corning.
Is formed by photolithography etching.
As shown, the thin film 104 has a narrow and narrow shape at the center, in order to easily perform a forming process described later. Next, a thin film having a thickness of about 1 μm made of Ni is laminated to form the wiring electrode 103. At this time, electrical conduction is achieved by partially laminating the thin film pattern 104 on the thin film pattern 104. Keep it good.

次に、従来公知のフォーミング処理により、電子放出
部102を形成する。すなわち、電極103を通じて、薄膜10
4の両端に電圧を印加し、該薄膜を通電加熱する。この
際、該薄膜の細くくびれた部分が両端よりも電気抵抗が
大きい為、この部分が集中的に加熱され、その結果、一
部が変質して不連続膜となり、電子放出部102が形成さ
れる。
Next, the electron emission portion 102 is formed by a conventionally known forming process. That is, through the electrode 103, the thin film 10
A voltage is applied to both ends of 4, and the thin film is electrically heated. At this time, since the thin and narrow portion of the thin film has higher electric resistance than both ends, this portion is heated intensively, and as a result, a part of the thin film is transformed into a discontinuous film, and the electron emitting portion 102 is formed. You.

以上の手順により、第1図の表示パネルに用いた表面
伝導形電子放出素子を作成したが、次に第3図を用い
て、パネルの各構成要素の位置関係について説明する。
第3図は、前記第1図の表示パネルを、Y軸と平行で基
板S面と垂直な面で切った断面の一部を示している。
(図示を容易にする為、縮尺は均等ではない。) 表面伝導形電子放出素子が設けられた基板Sは、真空
容器VCの底面からh0=0.5mmの位置に、図示外の固定手
段により固定されている。ただし、該基板Sと容器底面
との距離h0は、電子ビームとの軌道とは、直接関係しな
いので、必ずしも、h0=0.5mmでなくても差し支えな
い。
The surface conduction electron-emitting device used for the display panel shown in FIG. 1 was prepared by the above procedure. Next, the positional relationship between the components of the panel will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows a part of a cross section of the display panel of FIG. 1 cut along a plane parallel to the Y axis and perpendicular to the surface of the substrate S.
(For ease of illustration, the scale is not uniform.) The substrate S on which the surface conduction electron-emitting devices are provided is positioned at h 0 = 0.5 mm from the bottom surface of the vacuum vessel VC by a fixing means (not shown). Fixed. However, the distance h 0 between the substrate S and the bottom of the container is not directly related to the trajectory of the electron beam, so that h 0 may not necessarily be 0.5 mm.

また、基板S上には、前記第2図(平面図)で説明し
たように、dの間隔を有する2本の平行線l1又はl2上に
各並列接続群に属する複数の電子放出素子の電子放出部
が交互に配列形成されているが、dについては後で説明
する。
Further, on the substrate S, the second view as described in (plan view), a plurality of electron-emitting devices belonging to each parallel connection groups two on parallel lines l 1 or l 2 with a spacing of d Are formed alternately, and d will be described later.

尚、第3図に於ては、電子放出部102が直線l2上に配
置されている群の表面伝導形電子放出素子の断面が図示
されている。
Note that Te is at in Figure 3, electron-emitting portion 102 is cross-section of the surface conduction electron-emitting devices of the group are arranged on the straight line l 2 is shown.

基板Sからh1=0.2mmの位置にはグリッド電極GRが設
けられているが、該グリッド電極GRには電子ビームを通
過させる為の空孔Ghが設けられている。
A grid electrode GR is provided at a position of h 1 = 0.2 mm from the substrate S, and the grid electrode GR is provided with a hole Gh for passing an electron beam.

また、グリッド電極GRと、蛍光面(フェースプレート
FPの下面)との距離は、h2=5mmとした。表示動作を行
う際には、電子放出素子列を順次駆動し、これと同期し
て、グリッド電極GRに変調電圧を印加する。表面伝導形
電子放出素子を駆動するために各表面伝導形電子放出素
子の正負極間に12[V]の電圧を印加した。すなわち、
本実施例のパネルでは100素子よりなる群を5群直列接
続して1ラインを構成しているので、第1図の配線端子
DpとDmの間に12×5=60[V]に配線抵抗による電圧降
下分1[V]を加え、61[V]を印加した。この時、表
面伝導形電子放出素子の負極電位は群毎に異なるが、こ
れをVmと表わすと、変調グリッド電極GRに印加する変調
電圧は、発光させる場合には、Vm+30[V]とし、非発
光(電子ビームをカットオフ)させる場合には、Vm−10
[V]とした。(すなわち、群毎に、Vmの値が異なるの
で、変調電圧も異なる。)また、フェースプレートFP下
面の発光面には、2.0K[V]の加速電圧を印加した。
In addition, the grid electrode GR and the phosphor screen (face plate)
The distance from the lower surface of the FP was set to h 2 = 5 mm. When performing a display operation, the electron-emitting device rows are sequentially driven, and in synchronization with this, a modulation voltage is applied to the grid electrode GR. In order to drive the surface conduction electron-emitting devices, a voltage of 12 [V] was applied between the positive and negative electrodes of each surface conduction electron-emitting device. That is,
In the panel of this embodiment, five groups of 100 elements are connected in series to form one line.
12 × between D p and D m 5 = 60 [V] the voltage drop 1 [V] due to the wiring resistance in addition, was applied 61 [V]. In this case, although the negative electrode potential of the surface conduction electron-emitting device is different for each group, expressed this with V m, the modulation voltage applied to the modulation grid electrodes GR, when emit light is, V m +30 [V] In the case of non-emission (cut off the electron beam), V m −10
[V]. (I.e., per group, the value of V m is different, the modulation voltage varies.) Further, the light-emitting surface of the face plate FP lower surface, and applies an accelerating voltage of 2.0 K [V].

以上のような基本構成のパネルについて、発明者らは
距離dをいろいろ変えて試作し、発光点のずれを評価し
た。
The inventors made prototypes of the panel having the above-described basic configuration while changing the distance d variously, and evaluated the shift of the light emitting point.

その結果、d[mm]を0.81≦d≦1.6の範囲とするこ
とにより、視覚上、発光点のずれがほとんど目立たない
パネルを試作することに成功した。
As a result, by setting d [mm] to be in the range of 0.81 ≦ d ≦ 1.6, a panel was successfully produced in which the shift of the light emitting point was hardly noticeable visually.

上記実施例は、H≒5.2mm,Va=2.0KV,VE=12Vの系で
あるが、これら3つのパラメータの異なる系に於ても、 の範囲の距離dをもって流れる電流方向が互いに180度
異なる電子放出部同士を配列することにより、本発明を
実施しない場合と比較して、視覚上、発光点のずれを極
めて小さくすることが可能で、文字あるいは図形の表示
品位を、著しく高める効果があった。
The above embodiment is a system of H ≒ 5.2 mm, V a = 2.0 KV, V E = 12 V. However, even in a system having different three parameters, By arranging the electron-emitting portions whose current directions flowing with a distance d in the range of 180 ° are different from each other, it is possible to visually minimize the shift of the light-emitting point as compared with the case where the present invention is not implemented. This has the effect of significantly improving the display quality of characters or figures.

実施例2 第4図は、他の実施例における表面伝導形電子放出素
子の配列を示すもので、実施例1の第2図に対応する平
面図である。図に示すように、本実施例では、配線電極
103は蛇行しない直線状形態で、表面伝導形電子放出素
子の電子放出部102だけが群毎にdの間隔をもって配列
されている。
Second Embodiment FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of surface conduction electron-emitting devices according to another embodiment, and is a plan view corresponding to FIG. 2 of the first embodiment. As shown in FIG.
Reference numeral 103 denotes a non-snaking linear shape, in which only the electron-emitting portions 102 of the surface-conduction type electron-emitting device are arranged at intervals of d for each group.

本実施例の表面伝導形電子放出素子は、第2図で説明
したものとは製法や形状が異なるもので、第4図中の楕
円105に拡大して形状を示す。
The manufacturing method and the shape of the surface conduction electron-emitting device of this embodiment are different from those described with reference to FIG. 2, and the shape is enlarged to an ellipse 105 in FIG.

該表面伝導形電子放出素子は、次の様な手順で製造さ
れる。すなわち、まず基板S上に、NiもしくはCrを材料
とする厚さ約5000Åの薄膜106を、真空成膜とフォトリ
ソグラフィーエッチングにより形成する。該薄膜パター
ンはW=2μmの間隔をもって対向して設けられるが、
この薄膜106で挟まれた部分を、ギャップ107と呼ぶこと
とする。
The surface conduction electron-emitting device is manufactured by the following procedure. That is, first, a thin film 106 having a thickness of about 5000 と す る made of Ni or Cr is formed on the substrate S by vacuum film formation and photolithography etching. The thin film patterns are provided facing each other at an interval of W = 2 μm.
The portion sandwiched between the thin films 106 is referred to as a gap 107.

ギャップ107は表面伝導形電子放出素子が完成した際
に、電子放出部となる領域であるので、群毎にY方向に
dの距離をもって配置されている。
The gap 107 is a region that becomes an electron emission portion when the surface conduction electron-emitting device is completed, and is therefore arranged with a distance of d in the Y direction for each group.

次に、厚さ約1μmのNiを材料とする配線電極103を
形成する。その際、前記薄膜106との電気的接続を良好
とする為に、配線電極103が一部薄膜106を覆うようにす
る。
Next, a wiring electrode 103 having a thickness of about 1 μm and made of Ni is formed. At this time, in order to improve the electrical connection with the thin film 106, the wiring electrode 103 partially covers the thin film 106.

さらに、前記ギャップ107に、パラジウムの超微粒子
を付着させる。すなわち、たとえば奥野製薬製のパラジ
ウム微粒子分散液(商品名:CCP4230)を、スピナーを用
いて、スピンコートした後、140℃前後の温度で乾燥さ
せる。尚、この際、ギャップ107以外の部分に微粒子が
付着いても差し支えなく、スピンコート以外の手法(た
とえばディッピングやスプレー等)で塗布を行なっても
良い。
Further, ultra-fine particles of palladium are attached to the gap 107. That is, for example, a palladium fine particle dispersion liquid (trade name: CCP4230) manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. is spin-coated using a spinner, and then dried at a temperature of about 140 ° C. At this time, fine particles may adhere to portions other than the gap 107, and application may be performed by a method other than spin coating (for example, dipping or spraying).

次に配線電極103に電圧を印加し、電子放出特性が安
定化するまで、エージングを行なう。
Next, a voltage is applied to the wiring electrode 103, and aging is performed until the electron emission characteristics are stabilized.

以上の手順で、第4図の電子放出素子列を製造した。
本実施例においてh0,h1,h2の各パラメータは、h0=0.5m
m,h1=0.2mm,h2=3.8mmとした。
Through the above procedure, the electron-emitting device array shown in FIG. 4 was manufactured.
In this embodiment, each parameter of h 0 , h 1 , h 2 is h 0 = 0.5 m
m, h 1 = 0.2 mm and h 2 = 3.8 mm.

また、本実施例で用いた表面伝導形電子放出素子の場
合、駆動電圧としては16[V]が好適であるので、1列
あたり5群を直列接続した場合、パネルには80[V]を
印加した。また、蛍光体に印加する加速電圧Va=1600V
とし、グリッド印加電圧は、オン時にはVm+25[V]、
オフ時にはVm−5[V]とした。
In the case of the surface-conduction electron-emitting device used in this embodiment, the driving voltage is preferably 16 [V]. Therefore, when 5 groups are connected in series per row, 80 [V] is applied to the panel. Applied. Also, the acceleration voltage V a = 1600 V applied to the phosphor
The grid applied voltage is V m +25 [V] when on,
At the time of off, it was set to Vm- 5 [V].

本実施例に於ては、距離d[mm]を0.8≦d≦1.6の範
囲とすることにより、視覚上、発光点のずれの目立たな
い好適な表示パネルとすることができた。
In this embodiment, by setting the distance d [mm] in the range of 0.8 ≦ d ≦ 1.6, it was possible to obtain a suitable display panel in which the shift of the light emitting point is visually inconspicuous.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、流れる電流方
向が同一である複数の電子放出部を、その電流方向と直
交する同一直線上に配置し、且つ、流れる電流方向が互
いに180度異なる電子放出部同士を、その電流方向に所
定量ずらして配置することにより、電子放出素子列中の
全ての電子放出素子からの電子ビームによる発光点のず
れを視覚上ほとんど目立たなくすることを可能とした。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a plurality of electron-emitting portions having the same flowing current direction are arranged on the same straight line orthogonal to the current direction, and the flowing current direction is different. By disposing the electron emitting portions that are different from each other by 180 degrees in the current direction by a predetermined amount, the shift of the light emitting points due to the electron beams from all the electron emitting devices in the electron emitting device row is made almost invisible. Made it possible.

本発明により、電子放出素子を用いた平板形表示装置
の画品位は大幅に向上し、産業用あるいは家庭用とし
て、その利用範囲を大幅に広げることを可能とした。
According to the present invention, the image quality of a flat panel display device using electron-emitting devices has been greatly improved, and the range of use for industrial or home use has been greatly expanded.

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

第1図は本発明を実施した表示パネルの全体図、第2図
は本発明の表面伝導形電子放出素子の配列方法を示す
図、第3図は表示パネルの一部断面図、第4図は本発明
第2実施例の素子配列方法を示す図、第5図は並列配線
時の素子印加電圧のばらつきを説明する図、第6図は並
列・直列配線を示す図、第7図は従来の配列方法を示す
平面図、第8図は従来方式の表示パネルの全体図、第9
図は従来問題点(発光点の位置ずれ)を示す図、第10図
は従来方式における素子印加電圧の向きを説明する為の
図、第11図は電子ビームの飛翔方向を示す為のパネル断
面図である。 102……電子放出部、103……配線電極 S……基板、VC……真空容器 GR……グリッド電極、Gh……空孔 FP……フェースプレート
1 is an overall view of a display panel embodying the present invention, FIG. 2 is a view showing a method of arranging surface conduction electron-emitting devices of the present invention, FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the display panel, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing a device arrangement method according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram for explaining variations in device applied voltage at the time of parallel wiring, FIG. 6 is a diagram showing parallel / series wiring, and FIG. FIG. 8 is an overall view of a conventional display panel, and FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a conventional problem (position shift of a light emitting point). FIG. 10 is a diagram for explaining a direction of an element applied voltage in a conventional system. FIG. 11 is a panel cross section for showing a flight direction of an electron beam. FIG. 102: electron emission unit, 103: wiring electrode S: substrate, VC: vacuum vessel GR: grid electrode, Gh: hole FP: face plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 金子 哲也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−135460(JP,A) 実開 昭62−183353(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 1/30 H01J 31/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ichiro Nomura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Tetsuya Kaneko 3-30-2, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (56) References JP-A-51-135460 (JP, A) JP-A-62-183353 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 1/30 H01J 31/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板面に沿って並設された一対の電極間に
該一対の電極を介して電圧が印加される電子放出部を有
する電子放出素子の複数がそれぞれの電子放出部に流れ
る電流方向が同一となるように並列接続された並列接続
群を複数有し、該複数の並列接続群が直列接続され、且
つ、隣り合う並列接続群同士は、該電子放出部に流れる
電流方向が互いに180度異なるように配列される電子放
出素子列と、該電子放出素子から放出された電子ビーム
の照射により発光するターゲットと、該電子放出素子列
とXYマトリックス状に配設された複数の変調グリッド電
極と、を有する画像形成装置において、 流れる電流方向が同一である複数の電子放出部を、その
電流方向と直交する同一直線上に配置し、 且つ、前記複数の電子放出素子から放出される電子ビー
ムの全てが前記ターゲット上に一直線に並ぶように、流
れる電流方向が互いに180度異なる電子放出部同士を、
その電流方向にずらして配置したことを特徴とする画像
形成装置。
An electric current flowing through a plurality of electron-emitting devices each having an electron-emitting portion to which a voltage is applied between a pair of electrodes arranged in parallel along a substrate surface through the pair of electrodes. It has a plurality of parallel connection groups connected in parallel so that the directions are the same, the plurality of parallel connection groups are connected in series, and the adjacent parallel connection groups have the directions of currents flowing through the electron emission portion mutually. A row of electron-emitting devices arranged so as to differ by 180 degrees, a target that emits light by irradiation of an electron beam emitted from the electron-emitting device, and a plurality of modulation grids arranged in an XY matrix with the row of electron-emitting devices And a plurality of electron-emitting portions having the same flowing current direction are arranged on the same straight line orthogonal to the current direction, and the plurality of electron-emitting portions are arranged in a direction perpendicular to the current direction. The electron emission portions having different flowing current directions by 180 degrees from each other so that all of the daughter beams are aligned on the target,
An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is displaced in the current direction.
【請求項2】流れる電流方向が互いに180度異なる電子
放出部同士の該電流方向に沿った距離をd[m]とする
とき、L≦d≦2Lの関係が成立する請求項1に記載の画
像形成装置。 ただし、 H[m]:前記基板面と前記ターゲットとの距離 VE[V]:前記電子放出素子に印加される駆動電圧 Va[V]:前記ターゲットに印加される加速電圧
2. The relationship according to claim 1, wherein the relationship of L ≦ d ≦ 2L is satisfied when the distance along the current direction between the electron emitting portions whose flowing current directions are different from each other by 180 degrees is d [m]. Image forming device. However, H [m]: distance V E the substrate and the plane target [V]: wherein the electron-emitting device to the driving voltage applied thereto V a [V]: accelerating voltage applied to the target
【請求項3】前記複数の電子放出素子の電子放出部の全
てが、該電子放出部に流れる電流方向と直交する方向に
沿って等間隔に配置されている請求項1又は請求項2に
記載の画像形成装置。
3. The electron-emitting device according to claim 1, wherein all of the electron-emitting portions of the plurality of electron-emitting devices are arranged at equal intervals along a direction orthogonal to a direction of a current flowing through the electron-emitting portions. Image forming apparatus.
【請求項4】前記電子放出素子列を複数列有する請求項
1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
4. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said image forming apparatus has a plurality of said electron-emitting device rows.
【請求項5】基板面に沿って並設された一対の電極間に
該一対の電極を介して電圧が印加される電子放出部を有
する電子放出素子の複数がそれぞれの電子放出部に流れ
る電流方向が同一となるように並列接続された並列接続
群を複数有し、該複数の並列接続群が直列接続され、且
つ、隣り合う並列接続群同士は、該電子放出部に流れる
電流方向が互いに180度異なるように配列される電子放
出素子列において、 流れる電流方向が同一である複数の電子放出部を、その
電流方向と直交する同一直線上に配置し、 且つ、前記複数の電子放出素子から放出される電子ビー
ムの全てが前記基板と対向して配置されたターゲット上
に一直線に並ぶように、流れる電流方向が互いに180度
異なる電子放出部同士を、その電流方向にずらして配置
したことを特徴とする電子放出素子列。
5. A current flowing through a plurality of electron-emitting devices each having an electron-emitting portion to which a voltage is applied between a pair of electrodes arranged in parallel along the substrate surface via the pair of electrodes. It has a plurality of parallel connection groups connected in parallel so that the directions are the same, the plurality of parallel connection groups are connected in series, and the adjacent parallel connection groups have the directions of currents flowing through the electron emission portion mutually. In the electron-emitting device array arranged so as to be different by 180 degrees, a plurality of electron-emitting portions having the same flowing current direction are arranged on the same straight line orthogonal to the current direction, and Electron emitting portions having a flowing current direction different from each other by 180 degrees are arranged so as to be shifted from each other in the current direction so that all of the emitted electron beams are aligned on a target arranged opposite to the substrate. Special The electron-emitting element array to be.
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