JP2967296B2 - マルチ電子源及び画像形成装置とそれらの駆動方法 - Google Patents

マルチ電子源及び画像形成装置とそれらの駆動方法

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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00Electrodes common to discharge tubes
    • 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

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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、複数の電子放出素子からなる電子放出素子
列を、複数列にわたり配置したマルチ電子源、該マルチ
電子源を用いた画像形成装置及び、これらの駆動方法に
関する。
[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,1
965年]。
これは、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、一般には表面伝導形電子放出素子と呼
ばれている。
こ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 Films"),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 Trans.E
DConf.")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,(1983
年)]などが報告されている。
また、表面伝導形電子放出素子以外にも、MIM形電子
放出素子や微細な電界放射電子銃[C.A.Spindt et a
l.,J.Appl.Phys.,Vol.47,No.12,P5248,1976]などの冷
陰極素子が報告されている。
これらの冷陰極素子は、 1)高い電子放出効率が得られる 2)構造が簡単であるため、製造が容易である 3)同一基板上に多数の素子を配列形成できる 等の利点を有する。
そこで、これらの冷陰極素子を複数個密集して配列
し、しかも、電気配線の抵抗を低減する方法として、発
明者等は第6図に示すような方法を提案した。本図中、
ESは電子放出素子でE1〜Em+1は配線電極を示しており、
m列の電子放出素子列が配列形成されている。本装置
は、任意の一列を選択的に駆動する事が可能で、例えば
電極E1にVE[V]、電極E2〜Em+1に0[V]を印加すれ
ば、第1列の素子にのみVE[V]駆動電圧が印加される
為、この列の素子のみ電子ビームを放出する。一般的に
は、第n列を駆動する為には、電極E1〜EnにVE[V]を
印加し、電極En+1〜Em+1に0[V]を印加すればよく、
またどの列も駆動しない場合には、E1〜Em+1を全て同電
位(例えば0[V])にすればよい。
このような列順次駆動が可能なマルチ電子ビーム源
は、素子列と直交するグリッド電極を設ける事により、
XYマトリクス形の電子ビーム源を構成する事が容易に達
成でき、例えば平板形CRT等への応用が大いに期待され
ることろである。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、第6図のマルチ電子ビーム源を電気回
路で駆動する場合、本来休止中の素子例にスパイク状の
電圧が印加されるという問題が発生していた。第7図と
第8図はこれを説明する為の図で、先ず第7図は前記第
6図のマルチ電子ビーム源を駆動する為に用いる回路の
典型例を示したものである。本図において、E1〜Em+1
各配線電極には、例えばFETのようなスイッチング素子
がトーテムボール型に接続されており、各FETのゲート
信号GP1〜GPm+1およびGN1〜GNm+1を適宜制御する事によ
り、各配線電極には0[V](グランドレベル)か又は
VE[V]が選択的に印加出来るものである。
第8図は、前記第7図のマルチ電子ビーム源を駆動す
る際に各部に印加される電圧を例示する為のグラフで、
同図に示すように休止期間を挟みながら第1列目から
順次素子列を駆動してゆく場合を想定する。(この様な
駆動手順は、マルチ電子ビーム源を平板形CRTなどに応
用する場合、一般に行われる方法である。) この様な駆動を行う為に、配線電極E1〜E4には、同図
〜に示すようなタイミングでVE[V]の矩形電圧パ
ルスが印加される。例えば、電子放出素子の第1列には
との差電圧が印加されるのであるから、で示され
る第1列目駆動タイミングにおいてのみVE[V]がかか
る事になる。以下同様に、第2列目にはとの差電
圧、第3列目にはとの差電圧が印加される事にな
る。
しかしながら、各素子列に印加される電圧を、実際に
オシロスコープ等を用いて観測してみると、同図〜
に示すように、他の素子例をオンまたはオフするタイミ
ングにおいて、スパイク状の電圧SP(+)(図中点線で
示す)またはSP(−)(図中実線で示す)が印加される
事が判った。
このようなスパイク状電圧が、電子放出素子に印加さ
れる事により、以下に述べるような問題点が発生してい
た。すなわち、本来休止中のタイミングにスパイク状電
圧により電子ビームが放出してしまう為に、例えば平板
形CRTの電子ビーム源に応用した場合には、本来非発光
状態であるべきタイミングに発光してしまう。その為、
画像のコントラストが低下するという問題が起きた。
また、急峻なパルスが多数回印加される事により、電
子放出素子の寿命が著しく短くなり、実用上大きな問題
となっていた。
この様なスパイク状の電圧が発生するのは、前記〜
に示した各電極への印加電圧波形に時間的なずれが生
じている為と考えられる。例えば、第1列目の場合に
は、第2列目以降の素子列をオン(またはオフ)するタ
イミングにおいて、電極E1と電極E2は同時に0[V]→
VE[V](またはVE[V]→0[V]へスイッチするべ
きであるが、このタイミングにずれがあると、に示し
たようなスパイク状の電圧が印加されてしまうわけであ
る。
その際、正電圧のスパイクSP(+)となるか、負電圧
のスパイクSP(−)となるかは、E1印加電圧とE2印加電
圧のうちどちらが先行してスイッチしたかによって決ま
るものである。
このように各電極に印加する電圧波形に時間的なずれ
が生じる原因としては、前記第7図で示した駆動回路の
FETのゲート信号(GP1〜GPm+1),(GN1〜GNm+1)がず
れていたり、あるいはFETの特性ばらつきによりスイッ
チング時間がばらつく事等が挙げられる。しかしなが
ら、前記ゲート信号のずれやFET特性のばらつきを、電
気回路的に調整してスパイク状の印加電圧SP(−)を完
全に解消する事は技術的に非常に困難であり、またコス
トの面から見ても現実的な解決策とは言えなかった。
すなわち、本発明の目的とするところは、上述のよう
な問題点を解消し得るマルチ電子源、このマルチ電子源
を用いた画像形成装置及び、これらの駆動方法を提供す
ることにある。
[課題を解決するための手段及び作用] 上記目的を達成するために成された本発明の第1は、
電極対と電子放出部とを備えた電気放出素子の複数素子
からなる素子列を複数設け、各素子列中の電子放出電子
を共通配線した基板と、パルス電源と、電子放出素子の
電極とパルス電源の正極側出力端子とを電気的に接続す
るためのスイッチング素子SAと、電子放出素子の電極と
パルス電極の負極側出力端子とを電気的に接続するため
のスイッチング素子SBと、パルス電源及びスイッチング
素子SA及びSBの動作タイミングを制御する制御手段とを
有し、 前記制御手段は、前記スイッチング素子SAと前記スイ
ッチング素子SBとを互いに排他的にオン/オフ動作させ
るが、オンからオフ又はオフからオンに遷移させるタイ
ミングを、前記パルス電源の出力電圧が前記電子放出素
子の電子放出しきい値電圧未満である期間に限る手段で
あることを特徴とするマルチ電子源にある。
また、本発明の第2は、上記本発明の第1のマルチ電
子源と、該マルチ電子源の電子放出素子が発生する電子
ビームを変調する為の変調電極と、電子ビームの照射に
より可視光を発する蛍光体ターゲットとを有することを
特徴とする画像形成装置にある。
また、本発明の第3は、電極対と電子放出部とを備え
た電気放出素子の複数素子からなる素子列を複数設け、
各素子列中の電子放出素子を共通配線した基板と、パル
ス電源と、電子放出素子の電極とパルス電源の正極側出
力端子とを電気的に接続するためのスイッチング素子SA
と、電子放出素子の電極とパルス電源の負極側出力端子
とを電気的に接続するためのスイッチング素子SBと、を
備えたマルチ電子源の駆動方法であって、 前記スイッチング素子SAと前記スイッチング素子SB
は互いに排他的にオン/オフ動作させるが、これらのス
イッチング素子をオンからオフ又はオフからオンに遷移
させのを、前記パルス電源の出力電圧が前記電子放出素
子の電子放出しきい値電圧未満である期間Taに限ること
を特徴とするマルチ電子源の駆動方法にある。
さらに、本発明の第4は、電極対と電子放出部とを備
えたこ電子放出素子の複数素子からなる素子列を複数設
け、各素子列中の電子放出素子を共通配線した基板と、
パルス電源と、電子放出素子の電極とパルス電源の正極
側出力端子とを電気的に接続するためのスイッチング素
子SAと、電子放出素子の電極とパルス電源の負極側出力
端子とを電気的に正続するためのスイッチング素子SB
を備えたマルチ電子極と、該マルチ電子源の電子放出素
子が発生する電子ビームを変調する為の変調電極と、電
子ビームの照射により可視光を発する蛍光体ターゲット
とを有する画像形成装置の駆動方法であって、 前記スイッチング素子SAと前記スイッチング素子SB
は互いに排他的にオン/オフ動作させるが、これらのス
イッチング素子をオンからオフ又はオフからオンに遷移
させのを、前記パルス電源の出力電圧が前記電子放出素
子の電子放出しきい値電圧未満である期間Taに限ること
を特徴とする画像形成装置の駆動方法にある。
上記本発明の第3及び第4の駆動方法においては、前
記パルス電源の出力電圧が前記電子放出素子の電子放出
しきい値電圧未満である期間Taは、前記スイッチング素
子毎のスイッチング時間のばらつき範囲よりも2倍以上
長い期間であることが好ましい。
本発明の構成によれば、電子放出素子に不要なタイミ
ングにおいて前述したような電子放出しきい値電圧を越
える急峻なスパイク状電圧が印加されるのを防止するこ
とができるものである。
[実施例] 以下、実施例により、本発明を具体的に詳述する。
実施例1 第1図は、本発明のマルチ電子ビーム源の一実施例を
示す基本構成図である。図中、100は前記第6図で説明
した同様の電子放出素子列であり、101はスイッチング
素子アレー、102は矩形パルス電圧を発生する為のパル
ス発生器、103は制御回路である。
ここで、電子放出素子列100には、m列の電子放出素
子群が、配線電極E1〜Em+1によりはしご状に配線されて
おり、さらに各配線電極は、スイッチング素子アレー10
1と電気的に接続されている。スイッチング素子アレー1
01内においては、例えば前記配線電極E1に対してSA1とS
B1という具合に、各配線電極に対して2個のスイッチン
グ素子が設けられている。スイッチング素子SAと、SBN
(Nは1〜m+1)は、各々排他的に動作するものであ
り、例えばSANがON時にはSBNはOFF、SANがOFF時にはSBN
はONとなる。該スイッチング素子SANは、矩形パルス発
生器102の出力電圧VPLを配線電極ENに印加する為のもの
であり、一方スイッチング素子SBNは、配線電極ENを矩
形パルス発生器102の負極(グランド)と接続する為の
ものである。そして、101内の全てのスイッチング素子S
A1〜SA(m+1)およびSB1〜SB(m+1)は、制御回路103の発生
する制御信号1により、その動作が制御されるものであ
る。
また、矩形パルス発生器102は、制御回路103の発生す
る制御信号2に基づいて波高値VE[V]の矩形電圧パル
スを発生するが、本図においては排他的に動作するスイ
ッチング素子SCとSD、および定電圧電源VEにより構成し
た例を示している。
また、制御回路103は、前述のように矩形パルス発生
器102の電圧パルス発生タイミングと、スイッチング素
子アレー101の各スイッチング素子の動作を制御する為
の回路で、マイクロプロセッサーあるいは公知のロジッ
ク回路により構成されているものである。
次に、第2図を用いて、各部の動作タイミングについ
て説明する。本図中、は矩形パルス発生器101の発生
する出力波形を示したもので、図示するように波高値VE
[V],パルス長TP[S]の矩形電圧パルスが、T
B[S]の間隔をおいて出力される。この際、パルス電
圧の休止期間TB[S]は、スイッチング素子アレー101
を構成するスイッチSA1〜SB(m+1)のスイッチングスピー
ドのばらつきと比較して、少なくとも4倍以上の巾であ
るよう設定する事が望ましい。例えば、SA1〜SB(m+1)
うち、最も速いスイッチングスピードのものと最も遅い
スイッチングスピードのもののスイッチング時間の差
が、1.0[μs]程度である場合には、TB[S]として
少なくとも4[μs]以上の巾を持つのが望ましい。
矩形パルス発生器102が上述のような矩形電圧パル
スを発生する一方で、スイッチング素子アレー101内の
各スイッチング素子は、制御信号1に基づいて各々動作
するが、第2図〜に示すのは、スイッチング素子S
A1,SB1,SA2,SB2,SB3の動作状態である。図に示すよう
に、SA1とSB1,SA2とSB2,SA3,SA3とSB3は、各々排他的に
動作するが、いずれのスイッチング素子もON→OFFもし
くはOFF→ONの遷移(図中点線矢印で示す)は、必らず
矩形パルス発生器101の出力電圧VPLが0[V]の時に限
って行われるように制御されている。各スイッチング素
子が前記〜に示したように動作する結果、電子放出
素子の配線電極E1,E2,E3には、第2図,,に示す
ような電圧波形が印加される。かかる印加電圧波形,
,は、前記従来例における印加電圧波形(第8図
,,)と比較して、電圧の立ち上がりあるいは立
ち下がりのタイミングのずれが著しく小さく、その為電
子放出素子列に印加される駆動電圧には、前記第8図
,,で示したようなスパイク状電圧SP(+),SP
(−)は発生しない。
このように、本発明において第2図,,の電圧
波形の立ち上がりや立ち下がりのタイミングのずれが、
従来と比較して無視しうるほど小さくできるのは、次の
様な理由による。
すなわち、一般にスイッチング素子により伝達される
電気信号は、素子のスイッチングに要するスイッチング
時間と、信号を伝達するのに要する伝達遅延時間の分だ
け入力信号よりも時間的に遅れるが、このうちスイッチ
ング素子毎の特性のばらつきに着目すると、一般にスイ
ッチング時間は素子毎にばらつきが大きいのに対して、
伝達遅延時間は素子毎のばらつきが極めて小さい。前記
第7図の従来方式においては、各配線電極に印加される
電圧の立ち上がりあるいは立ち下がりのタイミングは、
スイチング素子のONOFF遷移と対応している為、素子
毎のスイッチング時間のばらつきがそのまま配線電極に
印加される電圧のタイミングのずれとなってしまう。ま
た、第7図のスイッチング素子の動作を制御するゲート
信号GP1〜GPm+1,GN1〜GNm+1に多少ともタイミングのず
れがあると、これも配線電極に印加される電圧のタイミ
ングのずれとなってしまう。
一方、前記第1図の本発明実施例においては、第2図
〜のタイミングチャートで説明したように、スイッ
チング素子のONOFF遷移は必らず矩形パルス発生器102
の出力電圧が0[V]である期間中に行われるよう制御
されており、しかも、スイッチング時間のばらつきに対
して、TBを十分な大きさに設定してあるので、スイッチ
ング時間に多少ばらつきが発生しても第2図,,
の電圧波形の時間的なずれには影響しない事になる。
勿論、前記,,の電圧波形は、矩形パルス発生
器の出力電圧VPLに対して、スイッチング素子の伝達遅
延時間分だけ立ち上がりや立ち下がりが遅れるが、前述
のようにスイッチング素子毎の伝達遅延時間のばらつき
は極めて小さい為、従来と比較して無視しうるほどタイ
ミングのずれは小さなものとなる。
以上、本発明の構成と作用を説明したが、第2図に示
した方法で電子放出素子列を連続的に駆動したところ、
前記第8図のようなスパイク状の電圧を伴う駆動方法と
比較し、不要なタイミングに発生する電子放出を防止す
るとともに、電子放出素子の寿命を約10倍以上長くする
効果のある事を確認した。
前記第1図の基本構成において、スパイク状電圧の発
生を防止しうる駆動方法は、前記第2図で説明した例に
限るものではなく、例えば、第3図に示すように矩形パ
ルス発生器102とスイッチアレー101を制御してもよい。
第3図において、に示すのは矩形パルス発生器102
の出力電圧であり、波高値VE[V]の矩形パルスであ
る。〜に示すのは、スイッチング素アレー101内のS
A1,SB1,SA2,SB2,SA3,SB3の各スイッチング素子の動作状
態であるが、本実施例においては、例えばSA1とSA2につ
いてみれば、矩形パルス発生器102が最初のパルスを発
生する前にONあるいはOFFに遷移した後、パルス発生器1
02がm回パルスを発生し終わるまでその状態を維持す
る。また、SA2とSB2についてみれば、矩形パルス発生器
が最初のパルスを発生した後、ONあるいはOFFに遷移す
るが、その後さらに(m−1)回のパルスを発生し終わ
るまではその状態を維持する。同様に、SA3とSB3は、第
2回目のパルスが発生した後、遷移し、さらに(m−
2)回のパルスが発生し終わるまでその状態を維持す
る。この様にして、以下SA3〜SAm,SB3〜SBmを順次制御
してゆく事により、配線電極E1〜Emに順次パルス電圧が
印加されてゆき、第1列目の電子放出素子列から順に電
子放出を行ってゆく事ができる。尚、その場合、配線電
極Em+1は常にグランドレベルにしておけばよい為、S
A(m+1)とSB(m+1)は各々常時OFFとONに保てばよい。
本実施形態においても、前記第2図の場合と同様、ス
イッチング素子のスイッチング時間のばらつきの影響を
受けない為、電子放出素子列にスパイク状の印加電圧が
かかる事を有効に防止する事が可能である。尚、前記第
2図の実施例においては、矩形電圧パルスのインターバ
ルTBを、スイッチング素子のスイッチング時間のばらつ
きに対して4倍以上の長さにする事が望ましかったが、
本実施例においては、スイッチング時間のばらつきに対
してTBは2倍以上程度で良い。
以上、第1図の基本構成による実施例を説明したが、
電子放出素子の駆動電圧波形は、必らずしも矩形波に限
定されるものではない。例えば、三角波や台形波あるい
は正弦波であっても、電子放出素子の電子放出特性上支
障のない波形であれば、駆動波形として用いても差し支
えない。その場合には、前記第1図の構成で、矩形パル
ス発生器102の代わりに、制御信号2に基づいて所望波
形の電圧パルスを発生するパルス発生器を用いれば良
い。
第4図に示すのは、三角波パルスを駆動電圧波形とし
て用いる場合の例で、はパルス発生器の発生する電圧
波形、〜はスイッチング素子の動作状態、〜は
配線電極E1〜E3に印加される電圧を示している。三角波
パルスは、に示すようにピーク電圧がVE[V]で、パ
ルスとパルスのインターバルにはVO[V]のバイアス電
圧がかかるものとする。通常、VO=0[V]とするのが
一般的であるが、VO<(電子放出素子の電子放出しきい
値電圧)の条件が満たされるなら、必ずしも0[V]で
なくとも不要な電子放出を防止する事が出来る。第4図
〜に、電子放出素子列の第1列〜第3列に印加され
る駆動電圧を示すが、本発明によればスイッチング素子
のONOFF遷移は駆動電圧がVO[V]の期間に限られる
為、不要なタイミングにおいて電子放出しきい値を越え
る三角波の電圧が電子放出素子列に印加される事がない
からである。
実施例2 第5図は、上述のマルチ電子ビーム源を画像表示装置
に応用した例を示す構成図である。
本図中、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ブレートを示している。フェ
ースブレート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。
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、電子放出素子がl行×N列にわ
たり配列形成されている。該電子放出素子群は、配線
E1,E2,E3…により行毎に電気的に並列接続されており、
各配線E1,E2,E3…は、各々端子EX1,EX2,EX3…EX l+1
よって、真空容器外と電気的に接続されている。端子E
X1〜EX l+1は、絶縁材料よりなる基板104に設けられた
配線パターン106を介して図示外のスイッチング素子ア
レーと電気的に接続されている。尚、図中の円内に拡大
図示したのは、電子放出素子の一例で、正極107及び負
極108及び電子放出部109より成る表面伝導形放出素子を
示している。
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(変調電極)は、前記素子列と直交して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5図の例のように
各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。
本パネルでは、l個の電子放出素子列と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。
図示のような画像表示パネルにおいて、前記第7図と
第8図で示したような従来の駆動法を行っていた場合に
は、スパイク状印加電圧の為、電子放出素子の特性劣化
が著しく、数百〜千時間程度で画像の輝度むらやちらつ
き、あるいは画素欠陥が発生していた。しかしながら、
前述した本発明の駆動法を適用した場合には、寿命が少
なくとも10倍以上長くなり、表示装置としての実用性を
大巾に高める事が出来た。
また従来は、本来走査されていないはずの電子放出素
子列において不要な電子放出が発生した為、本来非発光
状態にあるべき画素が瞬間的に光る場合があり、画像の
クロストークやコントラストの低下という問題が発生し
ていた。
しかしながら、本発明の駆動法を適用した場合には、
不要な電子放出が防止できる為、前述した様な問題を解
決する事が可能となり、表示画像の画質を大巾に高める
事が出来た。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、電子放出素子
に不要なタイミングにおいてスパイク状の急峻な電圧が
印加されるのを防止する事が出来る為、かかる不要なタ
イミングにおける電子放出を完全に防止できるととも
に、電子放出素子の実用寿命を少なくとも10倍以上長く
する効果がある。
また、本発明適用のマルチ電子源を平板型CRTの電子
ビーム源として応用した場合、従来問題となっていた画
像のクロストークやコントラストの低下を防止でき、高
い品位の画像を提供出来るうえ、装置の寿命を10倍以上
長くする事が可能となり、実用上の価値を大巾に高める
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の基本構成を示す回路図である。 第2図は、各部の動作の一例を示すタイミングチャート
である。 第3図は、各部の動作の第2の例を示すタイミングチャ
ートである。 第4図は、パルス波形が三角波の例を示すタイミングチ
ャートである。 第5図は、本発明の画像表示装置の一部切欠き斜視図で
ある。 第6図は、電子放出素子の配列と配線を示す平面図であ
る。 第7図は、従来の駆動回路を示す回路図である。 第8図は、従来の駆動回路の動作を説明する為のタイム
チャートである。 ES……電子放出素子 E1,E2……Em+1……配線電極 101……スイッチング素子アレー SA1〜SB(m+1)……101を構成するスイッチング素子 102……矩形パルス発生器 103……制御回路 106……配線パターン 107,108……素子電極 109……電子放出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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64−31332(JP,A) 特開 昭58−195886(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 1/30 H01J 9/02 H01J 31/12

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電極対と電子放出部とを備えた電子放出素
    子の複数素子からなる素子列を複数設け、各素子列中の
    電子放出素子を共通配線した基板と、パルス電源と、電
    子放出素子の電極とパルス電源の正極側出力端子とを電
    気的に接続するためのスイッチング素子SAと、電子放出
    素子の電極とパルス電源の負極側出力端子とを電気的に
    接続するためのスイッチング素子SBと、パルス電源及び
    スイッチング素子SA及びSBの動作タイミングを制御する
    制御手段とを有し、 前記制御手段は、前記スイッチング素子SAと前記スイッ
    チング素子SBとを互いに排他的にオン/オフ動作させる
    が、オンからオフ又はオフからオンに遷移させるタイミ
    ングを、前記パルス電源の出力電圧が前記電子放出素子
    の電子放出しきい値電圧未満である期間に限る手段であ
    ることを特徴とするマルチ電子源。
  2. 【請求項2】前記素子列中の電子放出素子は、2本の配
    線で並列接続されていることを特徴とする請求項1に記
    載のマルチ電子源。
  3. 【請求項3】相隣接する素子列は一方の配線を共有して
    いることを特徴とする請求項2に記載のマルチ電子源。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載のマルチ電
    子源と、該マルチ電子源の電子放出素子が発生する電子
    ビームを変調する為の変調電極と、電子ビームの照射に
    より可視光を発する蛍光灯ターゲットとを有することを
    特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】電極対と電子放出部とを備えた電子放出素
    子の複数素子からなる素子列を複数設け、各素子列中の
    電子放出素子を共通配線した基板と、パルス電源と、電
    子放出素子の電極とパルス電源の正極側出力端子とを電
    気的に接続するためのスイッチング素子SAと、電子放出
    素子の電極とパルス電源の負極側出力端子とを電気的に
    接続するためのスイッチング素子SBと、備えたマルチ電
    子源の駆動方法であって、 前記スイッチング素子SAと前記スイッチング素子SBとは
    互いに排他的にオン/オフ動作させるが、これらのスイ
    ッチング素子をオンからオフ又はオフからオンに遷移さ
    せるのを、電気パルス電源の出力電圧が前記電子放出素
    子の電子放出しきい値電圧未満である期間Taに限ること
    を特徴とするマルチ電子源の駆動方法。
  6. 【請求項6】前記パルス電源の出力電圧が前記電子放出
    素子の電子放出しきい値電圧未満である期間Taは、前記
    スイッチング素子毎のスイッチング時間のばらつき範囲
    よりも2倍以上長い期間であることを特徴とする請求項
    5に記載のマルチ電子源の駆動方法。
  7. 【請求項7】前記素子列中の電子放出素子は、2本の配
    線で並列接続されていることを特徴とする請求項5又は
    6に記載のマルチ電子源の駆動方法。
  8. 【請求項8】相隣接する素子列は一方の配線を共有して
    いることを特徴とする請求項7に記載のマルチ電子源の
    駆動方法。
  9. 【請求項9】電極対と電子放出部とを備えた電子放出電
    子の複数電子からなる素子例を複数設け、各素子列中の
    電子放出素子を共通配線した基板と、パルス電源と、電
    子放出素子の電極とパルス電源の正極側出力端子とを電
    気的に接続するためのスイッチング素子SAと、電子放出
    素子の電極とパルス電源の負極側出力端子とを電気的に
    接続するためのスイッチング素子SBとを備えたマルチ電
    子源と、該マルチ電子源の電子放出素子が発生する電子
    ビームを変調する為の変調電極と、電子ビームの照射に
    より可視光を発する蛍光体ターゲットとを有する画像形
    成装置の駆動方法であって、 前記スイッチング素子SAと前記スイッチング素子SBとは
    互いに排他的にオン/オフ動作させるが、これらのスイ
    ッチング素子をオンからオフ又はオフからオンに遷移さ
    せるのを、前記パルス電源の出力電圧が前記電子放出素
    子の電子放出しきい値電圧未満である期間Taに限ること
    を特徴とする画像形成装置の駆動方法。
  10. 【請求項10】前記パルス電源の出力電圧が前記電子放
    出素子の電子放出しきい値電圧未満である期間Taは、前
    記スイッチング素子毎のスイッチング時間のばらつき範
    囲よりも2倍以上長い期間であることを特徴とする請求
    項9に記載の画像形成装置の駆動方法。
  11. 【請求項11】前記素子列中の電子放出素子は、2本の
    配線で並列接続されていることを特徴とする請求項9又
    10に記載の画像形成装置の駆動方法。
  12. 【請求項12】相隣接する素子例は一方の配線を共有し
    ていることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置
    の駆動方法。
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