JP3372741B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
- Publication number
- JP3372741B2 JP3372741B2 JP01229196A JP1229196A JP3372741B2 JP 3372741 B2 JP3372741 B2 JP 3372741B2 JP 01229196 A JP01229196 A JP 01229196A JP 1229196 A JP1229196 A JP 1229196A JP 3372741 B2 JP3372741 B2 JP 3372741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- row
- emitting
- voltage
- emitting device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子源として冷陰
極素子を用い、これらを２次元平面上に複数個配置した
電子源を用いた画像形成装置に関するものである。
極素子を用い、これらを２次元平面上に複数個配置した
電子源を用いた画像形成装置に関するものである。
【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、例えば表面伝導型電子放出素子や、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）などが知られてい
る。
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、例えば表面伝導型電子放出素子や、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）などが知られてい
る。
【０００３】表面伝導型電子放出素子としては、例え
ば、M. I. Elinson, Radio E-ng. Electron Phys., 10,
1290, (1965)や、後述する他の例が知られている。
ば、M. I. Elinson, Radio E-ng. Electron Phys., 10,
1290, (1965)や、後述する他の例が知られている。
【０００４】表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成
された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことに
より電子放出が生ずる現象を利用するものである。この
表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン(Eli
nson)等によるＳｎＯ2薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄
膜によるもの［G. Dittmer：“Thin Solid Films”,9,3
17 (1972)］や、Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜によるもの［M.
Hartwell and C. G.Fonstad：”IEEE Trans. ED Con
f.”，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。
された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことに
より電子放出が生ずる現象を利用するものである。この
表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン(Eli
nson)等によるＳｎＯ2薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄
膜によるもの［G. Dittmer：“Thin Solid Films”,9,3
17 (1972)］や、Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜によるもの［M.
Hartwell and C. G.Fonstad：”IEEE Trans. ED Con
f.”，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。
【０００５】これらの表面伝導型電子放出素子の素子構
成の典型的な例として、図３９に前述のM. Hartwellら
による素子の平面図を示す。同図において、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。この導電性
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。図中の間隔Ｌは、０．５〜１［ｍｍ］，幅Ｗは、
０．１［ｍｍ］に設定されている。尚、図示の便宜か
ら、電子放出部３００５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
際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけ
ではない。
成の典型的な例として、図３９に前述のM. Hartwellら
による素子の平面図を示す。同図において、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。この導電性
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。図中の間隔Ｌは、０．５〜１［ｍｍ］，幅Ｗは、
０．１［ｍｍ］に設定されている。尚、図示の便宜か
ら、電子放出部３００５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
際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけ
ではない。
【０００６】M. Hartwellらによる素子をはじめとして
上述の表面伝導型電子放出素子においては、電子放出を
行う前に導電性薄膜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３００５を形
成するのが一般的であった。即ち、通電フォーミングと
は、前記導電性薄膜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。尚、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３００４の一部には亀裂が発生
する。この通電フォーミング後に導電性薄膜３００４に
適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において
電子放出が行われる。
上述の表面伝導型電子放出素子においては、電子放出を
行う前に導電性薄膜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３００５を形
成するのが一般的であった。即ち、通電フォーミングと
は、前記導電性薄膜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。尚、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３００４の一部には亀裂が発生
する。この通電フォーミング後に導電性薄膜３００４に
適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において
電子放出が行われる。
【０００７】またＦＥ型の例としては、例えば、W. P.
Dyke & W. W. Dolan，“Field emission”, Advance in
Electron Physics, 8, 89 (1956)や、或は、C. A. Spi
ndt，“Physical properties of thin-film field emis
sion cathodes with molybdenium cones”, J. Appl. P
hys., 47, 5248 (1976)などが知られている。
Dyke & W. W. Dolan，“Field emission”, Advance in
Electron Physics, 8, 89 (1956)や、或は、C. A. Spi
ndt，“Physical properties of thin-film field emis
sion cathodes with molybdenium cones”, J. Appl. P
hys., 47, 5248 (1976)などが知られている。
【０００８】ＦＥ型の素子構成の典型的な例として、図
４０に前述のC. A. Spindtらによる素子の断面図を示
す。同図において、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３０１
４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。
４０に前述のC. A. Spindtらによる素子の断面図を示
す。同図において、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３０１
４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。
【０００９】また、ＦＥ型の他の素子構成として、図４
０のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ
平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
０のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ
平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
【００１０】また、ＭＩＭ型の例としては、例えば、C.
A. Mead，“Operation of tunnel-emission Devices,
J. Appl. Phys., 32,646 (1961)などが知られている。
A. Mead，“Operation of tunnel-emission Devices,
J. Appl. Phys., 32,646 (1961)などが知られている。
【００１１】このＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図
４１に示す。同図は断面図であり、図において、３０２
０は基板で、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、３０
２３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３０
２３と下電極３０２１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起こさせ
るものである。
４１に示す。同図は断面図であり、図において、３０２
０は基板で、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、３０
２３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３０
２３と下電極３０２１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起こさせ
るものである。
【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
タを必要としない。従って、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。
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
タを必要としない。従って、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。
【００１３】例えば、表面伝導型電子放出素子は、冷陰
極素子の中でも特に構造が単純で製造も容易であること
から、大面積に亙り多数の素子を形成できる利点があ
る。そこで例えば本願出願人による特開昭６４−３１３
３２号公報において開示されるように、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。
極素子の中でも特に構造が単純で製造も容易であること
から、大面積に亙り多数の素子を形成できる利点があ
る。そこで例えば本願出願人による特開昭６４−３１３
３２号公報において開示されるように、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。
【００１４】また、表面伝導型電子放出素子の応用につ
いては、例えば、画像表示装置、画像記録装置などの画
像形成装置や、荷電ビーム源、等が研究されている。
いては、例えば、画像表示装置、画像記録装置などの画
像形成装置や、荷電ビーム源、等が研究されている。
【００１５】特に画像表示装置への応用としては、例え
ば本願出願人によるUSP 5,066,883や特開平２−２５７
５５１号公報や特開平４−２８１３７号公報において開
示されているように、表面伝導型電子放出素子と電子ビ
ームの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用い
た画像表示装置が研究されている。このような表面伝導
型電子放出素子と蛍光体と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。例えば、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。
ば本願出願人によるUSP 5,066,883や特開平２−２５７
５５１号公報や特開平４−２８１３７号公報において開
示されているように、表面伝導型電子放出素子と電子ビ
ームの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用い
た画像表示装置が研究されている。このような表面伝導
型電子放出素子と蛍光体と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。例えば、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。
【００１６】また、ＦＥ型の素子を多数個ならべて駆動
する方法は、例えば本願出願人によるUSP4,904,895に開
示されている。また、ＦＥ型素子を画像表示装置に応用
した例として、例えば、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. Meyer:“Recent Dev
elopment on Microtips Display at LETI”, Tech. Dig
est of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf., Nag
ahama, pp 6-9 (1991)] 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３−５５７３８に開
示されている。
する方法は、例えば本願出願人によるUSP4,904,895に開
示されている。また、ＦＥ型素子を画像表示装置に応用
した例として、例えば、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. Meyer:“Recent Dev
elopment on Microtips Display at LETI”, Tech. Dig
est of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf., Nag
ahama, pp 6-9 (1991)] 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３−５５７３８に開
示されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】このような画像表示装
置において、特にカラー表示の場合は、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの蛍光体が図４２に示す様に三
角形状に並んでいる配列をデルタ配列と呼ぶ。このデル
タ配列は、同図に示すように上下に位置している２つの
ラインで蛍光体のピッチが水平方向に１／２ピッチずれ
ている。そのため、図４３に示すように、各蛍光体に対
応する電子放出素子部１０１０も、水平方向に１／２ピ
ッチずらして配置する必要がある。このような配置にす
ると、これら放出素子同士を接続してマトリクス状に配
線する行方向配線１０１１と列方向配線１０１２におい
て、その列方向配線を図４３に示すように蛇行させる必
要がある。
置において、特にカラー表示の場合は、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの蛍光体が図４２に示す様に三
角形状に並んでいる配列をデルタ配列と呼ぶ。このデル
タ配列は、同図に示すように上下に位置している２つの
ラインで蛍光体のピッチが水平方向に１／２ピッチずれ
ている。そのため、図４３に示すように、各蛍光体に対
応する電子放出素子部１０１０も、水平方向に１／２ピ
ッチずらして配置する必要がある。このような配置にす
ると、これら放出素子同士を接続してマトリクス状に配
線する行方向配線１０１１と列方向配線１０１２におい
て、その列方向配線を図４３に示すように蛇行させる必
要がある。
【００１８】又、このような列方向配線の蛇行を避ける
ために、例えば図４４に示すように、１つの電子放出素
子に対して２本の列方向配線１０２２を設け、水平方向
の電子放出素子の数の２倍の本数の列方向配線を敷設す
ることで、このような列方向配線の蛇行を避けられるこ
とが考えられる。
ために、例えば図４４に示すように、１つの電子放出素
子に対して２本の列方向配線１０２２を設け、水平方向
の電子放出素子の数の２倍の本数の列方向配線を敷設す
ることで、このような列方向配線の蛇行を避けられるこ
とが考えられる。
【００１９】上述した従来の技術の前者のように、列方
向配線を蛇行させると、列方向配線が直線である場合に
比べて、基板が製造しにくいという問題点がある。又後
者のように、列方向配線の数を２倍にすると、列方向配
線の蛇行を防止できるが、配線数が増えるために、その
駆動回路のサイズも大型になり、また基板上の配線の数
が増えることにより基板自体の製造コストが上昇すると
いう問題があった。
向配線を蛇行させると、列方向配線が直線である場合に
比べて、基板が製造しにくいという問題点がある。又後
者のように、列方向配線の数を２倍にすると、列方向配
線の蛇行を防止できるが、配線数が増えるために、その
駆動回路のサイズも大型になり、また基板上の配線の数
が増えることにより基板自体の製造コストが上昇すると
いう問題があった。
【００２０】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、デルタ状に配設された蛍光体に対して電子放出素子
を直線状に配設して列方向配線の蛇行を防止した電子源
を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
で、デルタ状に配設された蛍光体に対して電子放出素子
を直線状に配設して列方向配線の蛇行を防止した電子源
を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２１】本発明の目的は、電子源の各電子放出素子
から放出される電子軌道を制御して電子放出素子の位置
からずれて配置されている蛍光体に電子を衝突させる画
像形成装置を提供することにある。
から放出される電子軌道を制御して電子放出素子の位置
からずれて配置されている蛍光体に電子を衝突させる画
像形成装置を提供することにある。
【００２２】また本発明の他の目的は、電子放出素子と
画像形成部材間に印加する電圧値を変化させることによ
り電子軌道を制御して、電子放出素子の位置からずれて
配置されている蛍光体に電子を衝突させる画像形成装置
を提供することにある。
画像形成部材間に印加する電圧値を変化させることによ
り電子軌道を制御して、電子放出素子の位置からずれて
配置されている蛍光体に電子を衝突させる画像形成装置
を提供することにある。
【００２３】更に本発明の目的は、電子放出素子の素子
電極間に印加する電圧値を変化させることにより電子軌
道を制御して、電子放出素子の位置からずれて配置され
ている蛍光体に電子を衝突させる画像形成装置を提供す
ることにある。
電極間に印加する電圧値を変化させることにより電子軌
道を制御して、電子放出素子の位置からずれて配置され
ている蛍光体に電子を衝突させる画像形成装置を提供す
ることにある。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像形成装置は以下のような構成を備える。
即ち、複数の電子放出素子を基板上に配置した電子源
と、前記電子源から放出される電子に応じて画像を形成
する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を備えた
画像形成装置であって、前記電子源は、複数の電子放出
素子を行方向配線及び列方向配線に沿って２次元的にマ
トリクス状に配置し、行方向に配置された複数の電子放
出素子の各電子放出部の形状が大きい行と前記電子放出
部の形状が小さい行とが交互に形成されており、前記蛍
光体は前記電子源に対向するフェースプレートに配置さ
れており、前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素
子もしくは横型の電界放出素子であって、放出された電
子が前記蛍光体に衝突するまでの間に前記基板面に対し
て水平方向に移動するものであり、前記電子源と前記画
像形成部材間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電
子放出部の形状が大きい電子放出素子を駆動中は前記電
圧印加手段により印加する電圧値を低くし、前記電子放
出部の形状が小さい電子放出素子を駆動中は前記電圧印
加手段により印加する電圧値を高くするように制御し
て、所定行の電子放出素子から放出される電子が前記水
平方向に移動する距離を該行に隣接する行の電子放出素
子から放出される電子が前記水平方向に移動する距離よ
りも長くすることにより、各電子放出素子から放出され
る電子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に
合わせるようにする制御手段とを有することを特徴とす
る。 上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は
以下のような構成を備える。即ち、 複数の電子放出素子
を基板上に配置した電子源と、前記電子源から放出され
る電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ状に配置
した画像形成部材を備えた画像形成装置であって、前記
電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及び列方向
配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置し、行方向
に配置された複数の電子放出素子の各電子放出部の数が
多い行と前記電子放出部の数が少ない行とが交互に形成
されており、前記蛍光体は前記電子源に対向するフェー
スプレートに 配置されており、前記電子放出素子は、表
面伝導型電子放出素子もしくは横型の電界放出素子であ
って、放出された電子が前記蛍光体に衝突するまでの間
に前記基板面に対して水平方向に移動するものであり、
前記電子源と前記画像形成部材間に電圧を印加する電圧
印加手段と、前記電子放出部の数が多い電子放出素子を
駆動中は前記電圧印加手段により印加する電圧値を低く
し、前記電子放出部の数が少ない電子放出素子を駆動中
は前記電圧印加手段により印加する電圧値を高くして、
所定行の電子放出素子から放出される電子が前記水平方
向に移動する距離を該行に隣接する行の電子放出素子か
ら放出される電子が前記水平方向に移動する距離よりも
長くすることにより、各電子放出素子から放出される電
子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に合わ
せるようにする制御手段とを有することを特徴とする。
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は以下
のような構成を備える。即ち、 複数の電子放出素子を基
板上に配置した電子源と、前記電子源から放出される電
子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ状に配置した
画像形成部材を備えた画像形成装置であって、前記電子
源は、行方向に配置された複数の電子放出素子を有し、
電子放出素子の電子放出部の電子放出量が所定電圧に対
して少ない行と多い行とが交互に形成されており、前記
蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに配置
されており、前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出
素子もしくは横型の電界放出素子であって、放出された
電子が前記蛍光体に衝突するまでの間に前記基板面に対
して水平方向に移動するものであり、前記電子源と前記
画像形成部材間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記
電子放出部の電子放出量が所定電圧に対して多い電子放
出素子を駆動中は前記電圧印加手段により印加する電圧
値を低くし、前記電子放出部の電子放出量が所定電圧に
対して少ない電子放出素子を駆動中は前記電圧印加手段
により印加する電圧値を高くして、所定行の電子放出素
子から放出される電子が前記水平方向に移動する距離を
該行に隣接する行の電子放出素子から放出される電子が
前記水平方向に移動する距離よりも長くすることによ
り、各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光体へ
の衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする制
御手段とを有することを特徴とす る。
に本発明の画像形成装置は以下のような構成を備える。
即ち、複数の電子放出素子を基板上に配置した電子源
と、前記電子源から放出される電子に応じて画像を形成
する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を備えた
画像形成装置であって、前記電子源は、複数の電子放出
素子を行方向配線及び列方向配線に沿って２次元的にマ
トリクス状に配置し、行方向に配置された複数の電子放
出素子の各電子放出部の形状が大きい行と前記電子放出
部の形状が小さい行とが交互に形成されており、前記蛍
光体は前記電子源に対向するフェースプレートに配置さ
れており、前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素
子もしくは横型の電界放出素子であって、放出された電
子が前記蛍光体に衝突するまでの間に前記基板面に対し
て水平方向に移動するものであり、前記電子源と前記画
像形成部材間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電
子放出部の形状が大きい電子放出素子を駆動中は前記電
圧印加手段により印加する電圧値を低くし、前記電子放
出部の形状が小さい電子放出素子を駆動中は前記電圧印
加手段により印加する電圧値を高くするように制御し
て、所定行の電子放出素子から放出される電子が前記水
平方向に移動する距離を該行に隣接する行の電子放出素
子から放出される電子が前記水平方向に移動する距離よ
りも長くすることにより、各電子放出素子から放出され
る電子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に
合わせるようにする制御手段とを有することを特徴とす
る。 上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は
以下のような構成を備える。即ち、 複数の電子放出素子
を基板上に配置した電子源と、前記電子源から放出され
る電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ状に配置
した画像形成部材を備えた画像形成装置であって、前記
電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及び列方向
配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置し、行方向
に配置された複数の電子放出素子の各電子放出部の数が
多い行と前記電子放出部の数が少ない行とが交互に形成
されており、前記蛍光体は前記電子源に対向するフェー
スプレートに 配置されており、前記電子放出素子は、表
面伝導型電子放出素子もしくは横型の電界放出素子であ
って、放出された電子が前記蛍光体に衝突するまでの間
に前記基板面に対して水平方向に移動するものであり、
前記電子源と前記画像形成部材間に電圧を印加する電圧
印加手段と、前記電子放出部の数が多い電子放出素子を
駆動中は前記電圧印加手段により印加する電圧値を低く
し、前記電子放出部の数が少ない電子放出素子を駆動中
は前記電圧印加手段により印加する電圧値を高くして、
所定行の電子放出素子から放出される電子が前記水平方
向に移動する距離を該行に隣接する行の電子放出素子か
ら放出される電子が前記水平方向に移動する距離よりも
長くすることにより、各電子放出素子から放出される電
子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に合わ
せるようにする制御手段とを有することを特徴とする。
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は以下
のような構成を備える。即ち、 複数の電子放出素子を基
板上に配置した電子源と、前記電子源から放出される電
子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ状に配置した
画像形成部材を備えた画像形成装置であって、前記電子
源は、行方向に配置された複数の電子放出素子を有し、
電子放出素子の電子放出部の電子放出量が所定電圧に対
して少ない行と多い行とが交互に形成されており、前記
蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに配置
されており、前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出
素子もしくは横型の電界放出素子であって、放出された
電子が前記蛍光体に衝突するまでの間に前記基板面に対
して水平方向に移動するものであり、前記電子源と前記
画像形成部材間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記
電子放出部の電子放出量が所定電圧に対して多い電子放
出素子を駆動中は前記電圧印加手段により印加する電圧
値を低くし、前記電子放出部の電子放出量が所定電圧に
対して少ない電子放出素子を駆動中は前記電圧印加手段
により印加する電圧値を高くして、所定行の電子放出素
子から放出される電子が前記水平方向に移動する距離を
該行に隣接する行の電子放出素子から放出される電子が
前記水平方向に移動する距離よりも長くすることによ
り、各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光体へ
の衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする制
御手段とを有することを特徴とす る。
【００２８】上記目的を達成するために本発明の画像形
成装置は以下のような構成を備える。即ち、複数の電子
放出素子を基板上に配置した電子源と、前記電子源から
放出される電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ
状に配置した画像形成部材を備えた画像形成装置であっ
て、前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及
び列方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置
し、行方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放
出部の形状が大きい行と前記電子放出部の形状が小さい
行とが交互に形成されており、前記蛍光体は前記電子源
に対向するフェースプレートに配置されており、前記電
子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは横型の
電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍光体に
衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向に移動
するものであり、入力される画像信号に応じて変調した
画像変調信号を発生する変調手段と、前記行方向配線に
走査信号として第１或は第２の所定電圧を印加する行選
択回路と、前記行選択回路が前記電子放出部の形状が大
きい電子放出素子が接続される行方向配線を選択すると
きは前記第１の所定電圧を、前記行選択回路が前記電子
放出部の形状が小さい電子放出素子が接続される行方向
配線を選択するときは前記第２の所定電圧を前記走査信
号として印加するように制御して、所定行の電子放出素
子から放出される電子が前記水平方向に移動する距離を
該行に隣接する行の電子放出素子から放出される電子が
前記水平方向に移動する距離よりも長くすることによ
り、各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光体へ
の衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする制
御手段とを有することを特徴とする。 上記目的を達成す
るために本発明の画像形成装置は以下のような構成を備
える。即ち、 複数の電子放出素子を基板上に配置した電
子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像を
形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を備
えた画像形成装置であって、前記電子源は、複数の電子
放出素子を行方向配線及び列方向配線に沿って２次元的
にマトリクス状に配置し、行方向に配置された複数の電
子放出素子の各電子放出部の数が多い行と前記電子放出
部の数が少ない行とが 交互に形成されており、入力され
る画像信号に応じて変調した画像変調信号を発生する変
調手段と、前記行方向配線に走査信号として第１或は第
２の所定電圧を印加する行選択回路と、前記行選択回路
が前記電子放出部の数が多い電子放出素子が接続される
行方向配線を選択するときは前記第１の所定電圧を、前
記行選択回路が前記電子放出部の数が少ない電子放出素
子が接続される行方向配線を選択するときは前記第２の
所定電圧を前記走査信号として印加するように制御して
各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光体への衝
突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする制御手
段とを有することを特徴とする。 上記目的を達成するた
めに本発明の画像形成装置は以下のような構成を備え
る。即ち、 複数の電子放出素子を基板上に配置した電子
源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像を形
成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を備え
た画像形成装置であって、前記電子源は、行方向に配置
された複数の電子放出素子を有し、電子放出素子の電子
放出部の電子放出量が所定電圧に対して少ない行と多い
行とが交互に形成されており、入力される画像信号に応
じて変調した画像変調信号を発生する変調手段と、前記
行方向配線に走査信号として第１或は第２の所定電圧を
印加する行選択回路と、前記行選択回路が前記電子放出
部の電子放出量が多い電子放出素子が接続される行方向
配線を選択するときは前記第１の所定電圧を、前記行選
択回路が前記電子放出部の電子放出量が少ない電子放出
素子が接続される行方向配線を選択するときは前記第２
の所定電圧を前記走査信号として印加するように制御し
て各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光体への
衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする制御
手段とを有することを特徴とする。
成装置は以下のような構成を備える。即ち、複数の電子
放出素子を基板上に配置した電子源と、前記電子源から
放出される電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ
状に配置した画像形成部材を備えた画像形成装置であっ
て、前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及
び列方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置
し、行方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放
出部の形状が大きい行と前記電子放出部の形状が小さい
行とが交互に形成されており、前記蛍光体は前記電子源
に対向するフェースプレートに配置されており、前記電
子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは横型の
電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍光体に
衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向に移動
するものであり、入力される画像信号に応じて変調した
画像変調信号を発生する変調手段と、前記行方向配線に
走査信号として第１或は第２の所定電圧を印加する行選
択回路と、前記行選択回路が前記電子放出部の形状が大
きい電子放出素子が接続される行方向配線を選択すると
きは前記第１の所定電圧を、前記行選択回路が前記電子
放出部の形状が小さい電子放出素子が接続される行方向
配線を選択するときは前記第２の所定電圧を前記走査信
号として印加するように制御して、所定行の電子放出素
子から放出される電子が前記水平方向に移動する距離を
該行に隣接する行の電子放出素子から放出される電子が
前記水平方向に移動する距離よりも長くすることによ
り、各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光体へ
の衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする制
御手段とを有することを特徴とする。 上記目的を達成す
るために本発明の画像形成装置は以下のような構成を備
える。即ち、 複数の電子放出素子を基板上に配置した電
子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像を
形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を備
えた画像形成装置であって、前記電子源は、複数の電子
放出素子を行方向配線及び列方向配線に沿って２次元的
にマトリクス状に配置し、行方向に配置された複数の電
子放出素子の各電子放出部の数が多い行と前記電子放出
部の数が少ない行とが 交互に形成されており、入力され
る画像信号に応じて変調した画像変調信号を発生する変
調手段と、前記行方向配線に走査信号として第１或は第
２の所定電圧を印加する行選択回路と、前記行選択回路
が前記電子放出部の数が多い電子放出素子が接続される
行方向配線を選択するときは前記第１の所定電圧を、前
記行選択回路が前記電子放出部の数が少ない電子放出素
子が接続される行方向配線を選択するときは前記第２の
所定電圧を前記走査信号として印加するように制御して
各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光体への衝
突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする制御手
段とを有することを特徴とする。 上記目的を達成するた
めに本発明の画像形成装置は以下のような構成を備え
る。即ち、 複数の電子放出素子を基板上に配置した電子
源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像を形
成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を備え
た画像形成装置であって、前記電子源は、行方向に配置
された複数の電子放出素子を有し、電子放出素子の電子
放出部の電子放出量が所定電圧に対して少ない行と多い
行とが交互に形成されており、入力される画像信号に応
じて変調した画像変調信号を発生する変調手段と、前記
行方向配線に走査信号として第１或は第２の所定電圧を
印加する行選択回路と、前記行選択回路が前記電子放出
部の電子放出量が多い電子放出素子が接続される行方向
配線を選択するときは前記第１の所定電圧を、前記行選
択回路が前記電子放出部の電子放出量が少ない電子放出
素子が接続される行方向配線を選択するときは前記第２
の所定電圧を前記走査信号として印加するように制御し
て各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光体への
衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする制御
手段とを有することを特徴とする。
【００２９】上記目的を達成するために本発明の画像形
成装置は以下のような構成を備える。即ち、複数の電子
放出素子を基板上に配置した電子源と、前記電子源から
放出される電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ
状に配置した画像形成部材を備えた画像形成装置であっ
て、前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及
び列方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置
し、行方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放
出部の形状が大きい行と前記電子放出部の形状が小さい
行とが交互に形成されており、前記蛍光体は前記電子源
に対向するフェースプレートに配置されており、前記電
子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは横型の
電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍光体に
衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向に移動
するものであり、入力される画像信号に応じて変調した
画像変調信号を第１或は第２の所定電圧で発生する変調
手段と、前記行方向配線に走査信号として所定電圧を印
加する行選択回路と、前記行選択回路が前記電子放出部
の形状が大きい電子放出素子が接続される行方向配線を
選択するときは前記第１の所定電圧を、前記行選択回路
が前記電子放出部の形状が小さい電子放出素子が接続さ
れる行方向配線を選択するときは前記第２の所定電圧を
前記画像変調信号として前記列方向配線に印加するよう
に制御して、所定行の電子放出素子から放出される電子
が前記水平方向に移動する距離を該行に隣接する行の電
子放出素子から放出される電子が前記水平方向に移動す
る距離よりも長くすることにより、各電子放出素子から
放出される電子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体
の配置に合わせるようにする制御手段とを有することを
特徴とする。 上記目的を達成するために本発明の画像形
成装置は以下のような構成を備える。即ち、 複数の電子
放出素子を基板上に配置した電子源と、前記電子源から
放出される電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ
状に配置した画像形成部材を備えた画像形成装置であっ
て、前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及
び列方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置
し、行方向に配置された複数の 電子放出素子の各電子放
出部の数が多い行と前記電子放出部の数が少ない行とが
交互に形成されており、前記蛍光体は前記電子源に対向
するフェースプレートに配置されており、前記電子放出
素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは横型の電界放
出素子であって、放出された電子が前記蛍光体に衝突す
るまでの間に前記基板面に対して水平方向に移動するも
のであり、入力される画像信号に応じて変調した画像変
調信号を第１或は第２の所定電圧で発生する変調手段
と、前記行方向配線に走査信号として所定電圧を印加す
る行選択回路と、前記行選択回路が前記電子放出部の数
が多い電子放出素子が接続される行方向配線を選択する
ときは前記第１の所定電圧を、前記行選択回路が前記電
子放出部の数が少ない電子放出素子が接続される行方向
配線を選択するときは前記第２の所定電圧を前記画像変
調信号として前記列方向配線に印加するように制御し
て、所定行の電子放出素子から放出される電子が前記水
平方向に移動する距離を該行に隣接する行の電子放出素
子から放出される電子が前記水平方向に移動する距離よ
りも長くすることにより、各電子放出素子から放出され
る電子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に
合わせるようにする制御手段とを有することを特徴とす
る。 上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は
以下のような構成を備える。即ち、 複数の電子放出素子
を基板上に配置した電子源と、前記電子源から放出され
る電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ状に配置
した画像形成部材を備えた画像形成装置であって、前記
電子源は、行方向に配置された複数の電子放出素子を有
し、電子放出素子の電子放出部の電子放出量が所定電圧
に対して少ない行と多い行とが交互に形成されており、
前記蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに
配置されており、前記電子放出素子は、表面伝導型電子
放出素子もしくは横型の電界放出素子であって、放出さ
れた電子が前記蛍光体に衝突するまでの間に前記基板面
に対して水平方向に移動するものであり、入力される画
像信号に応じて変調した画像変調信号を第１或は第２の
所定電圧で発生する変調手段と、前記行方向配線に走査
信号として所定電圧を印加する行選択回路と、前記行選
択回路が前記電子放出部の電子放出量が多い電子放出素
子が接続される行方向配線を選択するときは前記第１の
所定電圧を、前記行選択回路が前記電子放出部の 電子放
出量が少ない電子放出素子が接続される行方向配線を選
択するときは前記第２の所定電圧を前記画像変調信号と
して前記列方向配線に印加するように制御して、所定行
の電子放出素子から放出される電子が前記水平方向に移
動する距離を該行に隣接する行の電子放出素子から放出
される電子が前記水平方向に移動する距離よりも長くす
ることにより、各電子放出素子から放出される電子の前
記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるよ
うにする制御手段とを有することを特徴とする。
成装置は以下のような構成を備える。即ち、複数の電子
放出素子を基板上に配置した電子源と、前記電子源から
放出される電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ
状に配置した画像形成部材を備えた画像形成装置であっ
て、前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及
び列方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置
し、行方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放
出部の形状が大きい行と前記電子放出部の形状が小さい
行とが交互に形成されており、前記蛍光体は前記電子源
に対向するフェースプレートに配置されており、前記電
子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは横型の
電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍光体に
衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向に移動
するものであり、入力される画像信号に応じて変調した
画像変調信号を第１或は第２の所定電圧で発生する変調
手段と、前記行方向配線に走査信号として所定電圧を印
加する行選択回路と、前記行選択回路が前記電子放出部
の形状が大きい電子放出素子が接続される行方向配線を
選択するときは前記第１の所定電圧を、前記行選択回路
が前記電子放出部の形状が小さい電子放出素子が接続さ
れる行方向配線を選択するときは前記第２の所定電圧を
前記画像変調信号として前記列方向配線に印加するよう
に制御して、所定行の電子放出素子から放出される電子
が前記水平方向に移動する距離を該行に隣接する行の電
子放出素子から放出される電子が前記水平方向に移動す
る距離よりも長くすることにより、各電子放出素子から
放出される電子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体
の配置に合わせるようにする制御手段とを有することを
特徴とする。 上記目的を達成するために本発明の画像形
成装置は以下のような構成を備える。即ち、 複数の電子
放出素子を基板上に配置した電子源と、前記電子源から
放出される電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ
状に配置した画像形成部材を備えた画像形成装置であっ
て、前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及
び列方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置
し、行方向に配置された複数の 電子放出素子の各電子放
出部の数が多い行と前記電子放出部の数が少ない行とが
交互に形成されており、前記蛍光体は前記電子源に対向
するフェースプレートに配置されており、前記電子放出
素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは横型の電界放
出素子であって、放出された電子が前記蛍光体に衝突す
るまでの間に前記基板面に対して水平方向に移動するも
のであり、入力される画像信号に応じて変調した画像変
調信号を第１或は第２の所定電圧で発生する変調手段
と、前記行方向配線に走査信号として所定電圧を印加す
る行選択回路と、前記行選択回路が前記電子放出部の数
が多い電子放出素子が接続される行方向配線を選択する
ときは前記第１の所定電圧を、前記行選択回路が前記電
子放出部の数が少ない電子放出素子が接続される行方向
配線を選択するときは前記第２の所定電圧を前記画像変
調信号として前記列方向配線に印加するように制御し
て、所定行の電子放出素子から放出される電子が前記水
平方向に移動する距離を該行に隣接する行の電子放出素
子から放出される電子が前記水平方向に移動する距離よ
りも長くすることにより、各電子放出素子から放出され
る電子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に
合わせるようにする制御手段とを有することを特徴とす
る。 上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は
以下のような構成を備える。即ち、 複数の電子放出素子
を基板上に配置した電子源と、前記電子源から放出され
る電子に応じて画像を形成する蛍光体をデルタ状に配置
した画像形成部材を備えた画像形成装置であって、前記
電子源は、行方向に配置された複数の電子放出素子を有
し、電子放出素子の電子放出部の電子放出量が所定電圧
に対して少ない行と多い行とが交互に形成されており、
前記蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに
配置されており、前記電子放出素子は、表面伝導型電子
放出素子もしくは横型の電界放出素子であって、放出さ
れた電子が前記蛍光体に衝突するまでの間に前記基板面
に対して水平方向に移動するものであり、入力される画
像信号に応じて変調した画像変調信号を第１或は第２の
所定電圧で発生する変調手段と、前記行方向配線に走査
信号として所定電圧を印加する行選択回路と、前記行選
択回路が前記電子放出部の電子放出量が多い電子放出素
子が接続される行方向配線を選択するときは前記第１の
所定電圧を、前記行選択回路が前記電子放出部の 電子放
出量が少ない電子放出素子が接続される行方向配線を選
択するときは前記第２の所定電圧を前記画像変調信号と
して前記列方向配線に印加するように制御して、所定行
の電子放出素子から放出される電子が前記水平方向に移
動する距離を該行に隣接する行の電子放出素子から放出
される電子が前記水平方向に移動する距離よりも長くす
ることにより、各電子放出素子から放出される電子の前
記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるよ
うにする制御手段とを有することを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。
の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３１】＜実施の形態１＞まず、本実施の形態１で
は、電子源として表面伝導型放出素子を用い、ＮＴＳＣ
信号を飛び越し走査せずに表示する場合で説明する。
は、電子源として表面伝導型放出素子を用い、ＮＴＳＣ
信号を飛び越し走査せずに表示する場合で説明する。
【００３２】図１は、本実施の形態１の画像表示装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【００３３】図１において、ｓ１は 入力されるテレビ
ジョン用のＮＴＳＣ信号を示し、同期分離回路１４はＮ
ＴＳＣ信号ｓ１を入力して同期信号と映像信号とに分離
し、映像信号を信号処理部１に、同期信号をタイミング
制御回路３に出力している。信号処理部１は、入力した
映像信号にＡ／Ｄ変換等の信号処理を施した後、これを
変調信号発生部２へ送る。変調信号発生部２では、１ラ
イン分の映像信号をシリアルからパラレル信号に変換
し、パルス幅変調信号ｓ４としてＭＯＳ−ＦＥＴ１１の
ゲート１１へ送る。このパルス幅変調信号ｓ４により、
表示画素の輝度に応じたパルス幅の画像信号ｓ５が作ら
れて表示パネル１２に入力される。
ジョン用のＮＴＳＣ信号を示し、同期分離回路１４はＮ
ＴＳＣ信号ｓ１を入力して同期信号と映像信号とに分離
し、映像信号を信号処理部１に、同期信号をタイミング
制御回路３に出力している。信号処理部１は、入力した
映像信号にＡ／Ｄ変換等の信号処理を施した後、これを
変調信号発生部２へ送る。変調信号発生部２では、１ラ
イン分の映像信号をシリアルからパラレル信号に変換
し、パルス幅変調信号ｓ４としてＭＯＳ−ＦＥＴ１１の
ゲート１１へ送る。このパルス幅変調信号ｓ４により、
表示画素の輝度に応じたパルス幅の画像信号ｓ５が作ら
れて表示パネル１２に入力される。
【００３４】６はパルス発生器で、タイミング制御回路
３からの同期信号に基づいて、走査信号として使われる
パルス信号ｓ３を発生する。このパルス信号ｓ３は走査
行選択回路７に送られる。この走査行選択回路７では、
タイミング制御回路３からのタイミング信号に基づい
て、表示パネル１２の駆動する１行を選択し、その行に
走査信号ｓ６を出力する。スイッチ８は、表示パネル１
２の電子放出素子と、表示パネル１２のフェースプレー
トの蛍光体（蛍光膜）との間に印加される加速電圧値Ｖ
aを切り換えるためのもので、タイミング制御回路３か
らのスイッチ切換え信号ｓ２により切換えられる。即
ち、スイッチ８がａ側に接続されている時は、電源４か
らの電圧が電子放出素子と蛍光体との間に印加され、ス
イッチ８がｂ側に接続されている時は、電源５からの電
圧が電子放出素子と蛍光体との間に印加される。本実施
の形態では電源４の出力電圧値の方が電源５の出力電圧
値よりも低いものとする。
３からの同期信号に基づいて、走査信号として使われる
パルス信号ｓ３を発生する。このパルス信号ｓ３は走査
行選択回路７に送られる。この走査行選択回路７では、
タイミング制御回路３からのタイミング信号に基づい
て、表示パネル１２の駆動する１行を選択し、その行に
走査信号ｓ６を出力する。スイッチ８は、表示パネル１
２の電子放出素子と、表示パネル１２のフェースプレー
トの蛍光体（蛍光膜）との間に印加される加速電圧値Ｖ
aを切り換えるためのもので、タイミング制御回路３か
らのスイッチ切換え信号ｓ２により切換えられる。即
ち、スイッチ８がａ側に接続されている時は、電源４か
らの電圧が電子放出素子と蛍光体との間に印加され、ス
イッチ８がｂ側に接続されている時は、電源５からの電
圧が電子放出素子と蛍光体との間に印加される。本実施
の形態では電源４の出力電圧値の方が電源５の出力電圧
値よりも低いものとする。
【００３５】図２は、マルチ電子源（複数の表面伝導型
電子放出素子）が配置された表示パネル１２の基板の構
成を説明するための図である。
電子放出素子）が配置された表示パネル１２の基板の構
成を説明するための図である。
【００３６】各電子放出素子５１は対向する２つの電極
５６，５７の間に挟まれて形成されており、各放出素子
５１は実際に電子を放出するための電子放出部５３を有
している。この構成において、これら電極５６，５７間
にある値以上の電圧をかけることにより電子放出部５３
から電子が放出される。ここで電極５７は列方向配線５
４に接続されており、ＭＯＳ−ＦＥＴゲート１１からの
画像信号ｓ５の電位と同電位になる。一方、電極５６は
行方向配線５５に接続されており、走査行選択回路７に
より行が選択されている間は、走査信号ｓ６と同じ電位
になる。ここで画像信号ｓ５と走査信号ｓ６の電圧値を
変えれば、電極５６，５７に印加される電圧値も変更さ
れ、電子放出素子５１に印加される電圧値も変更される
ことになる。このようにして電子放出素子５１に印加す
る電圧値を変えると、その素子より放出される電子の軌
道は変化する（図３を参照して後述する）。
５６，５７の間に挟まれて形成されており、各放出素子
５１は実際に電子を放出するための電子放出部５３を有
している。この構成において、これら電極５６，５７間
にある値以上の電圧をかけることにより電子放出部５３
から電子が放出される。ここで電極５７は列方向配線５
４に接続されており、ＭＯＳ−ＦＥＴゲート１１からの
画像信号ｓ５の電位と同電位になる。一方、電極５６は
行方向配線５５に接続されており、走査行選択回路７に
より行が選択されている間は、走査信号ｓ６と同じ電位
になる。ここで画像信号ｓ５と走査信号ｓ６の電圧値を
変えれば、電極５６，５７に印加される電圧値も変更さ
れ、電子放出素子５１に印加される電圧値も変更される
ことになる。このようにして電子放出素子５１に印加す
る電圧値を変えると、その素子より放出される電子の軌
道は変化する（図３を参照して後述する）。
【００３７】また、図２に示すように、電子放出素子５
１の形状は偶数行と奇数行とではそのサイズが異なって
おり、奇数行の電子放出素子５１は素子のサイズが大き
く、偶数行の電子放出素子５１は素子のサイズが小さく
なっている。この理由については後程詳しく説明する。
１の形状は偶数行と奇数行とではそのサイズが異なって
おり、奇数行の電子放出素子５１は素子のサイズが大き
く、偶数行の電子放出素子５１は素子のサイズが小さく
なっている。この理由については後程詳しく説明する。
【００３８】図３は、１つの電子放出素子の電子放出部
を図２の断面Ａで切った場合の表示パネル１２の断面形
状を示す図である。尚、この表示パネル１２の構成につ
いては、図１００を参照して詳しく説明する。
を図２の断面Ａで切った場合の表示パネル１２の断面形
状を示す図である。尚、この表示パネル１２の構成につ
いては、図１００を参照して詳しく説明する。
【００３９】フェースプレート１００７の内側には蛍光
体１００８が塗布されている。前述したように、電極５
６，５７はそれぞれ行方向配線、列方向配線に接続され
ており、ある値以上の電圧（例えばＶf［ｖ］）が印加
されると電子放出部５３から電子が放出される。こうし
て電子が放出されると、蛍光体１００８と電子放出部５
３との間に印加されている加速電圧Ｖa［Ｖ］によって
電子はフェースプレート方向に加速され、蛍光体１００
８に照射される。この時電子は、中心軸１００に沿って
真上に進むのではなく、正の電極側に曲がった電子軌道
１０３に沿って進む。このとき中心軸１００と電子の電
子がフェースプレート１００７の表面に到達する位置と
の距離Ｌefは次式（１）により算出できる。
体１００８が塗布されている。前述したように、電極５
６，５７はそれぞれ行方向配線、列方向配線に接続され
ており、ある値以上の電圧（例えばＶf［ｖ］）が印加
されると電子放出部５３から電子が放出される。こうし
て電子が放出されると、蛍光体１００８と電子放出部５
３との間に印加されている加速電圧Ｖa［Ｖ］によって
電子はフェースプレート方向に加速され、蛍光体１００
８に照射される。この時電子は、中心軸１００に沿って
真上に進むのではなく、正の電極側に曲がった電子軌道
１０３に沿って進む。このとき中心軸１００と電子の電
子がフェースプレート１００７の表面に到達する位置と
の距離Ｌefは次式（１）により算出できる。
【００４０】
【数１】
【００４１】
Ｌef＝２×Ｋ×Ｌh×ＳＱＲＴ（Ｖf／Ｖa） （１）
但し、ここでＬh［ｍ］は、電子放出素子と蛍光体との
間の距離、Ｋは、電子放出素子の種類や形状により決ま
る定数、ＳＱＲＴ（Ａ）はＡの平方根を示している。こ
の式より、加速電圧Ｖaを高くするとずれ量Ｌefが小さ
くなり、素子電圧Ｖfを高くすると、ずれ量Ｌefが大き
くなることがわかる。
間の距離、Ｋは、電子放出素子の種類や形状により決ま
る定数、ＳＱＲＴ（Ａ）はＡの平方根を示している。こ
の式より、加速電圧Ｖaを高くするとずれ量Ｌefが小さ
くなり、素子電圧Ｖfを高くすると、ずれ量Ｌefが大き
くなることがわかる。
【００４２】次に、本実施の形態の画像表示装置の動作
を図１を用いて説明する。
を図１を用いて説明する。
【００４３】まず、映像信号の作成過程について説明す
る。受信したＮＴＳＣ信号ｓ１は、同期分離回路１４で
同期信号と映像信号とに分離される。この内、同期信号
はタイミング制御回路３に送られ、映像信号は信号処理
部１へ送られる。信号処理部１では、Ｒ，Ｇ，Ｂ色復調
やＡ／Ｄ変換などを行い、ディジタル化した映像信号を
変調信号発生部２へ送る。変調信号発生部２では、送ら
れてきた映像信号の１ライン分データをシリアル−パラ
レル変換し、その輝度に応じたパルス幅変調信号ｓ４と
してＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲートヘ出力する。このパル
ス幅変調信号ｓ４によりパルス幅が決められた信号を画
像信号ｓ５として表示パネル１２に入力する。ここで画
像信号ｓ５の振幅は一定である。従って、画像信号ｓ５
のパルス幅が長いほど、その画像信号に対応する画素は
明るく表示されることになる。
る。受信したＮＴＳＣ信号ｓ１は、同期分離回路１４で
同期信号と映像信号とに分離される。この内、同期信号
はタイミング制御回路３に送られ、映像信号は信号処理
部１へ送られる。信号処理部１では、Ｒ，Ｇ，Ｂ色復調
やＡ／Ｄ変換などを行い、ディジタル化した映像信号を
変調信号発生部２へ送る。変調信号発生部２では、送ら
れてきた映像信号の１ライン分データをシリアル−パラ
レル変換し、その輝度に応じたパルス幅変調信号ｓ４と
してＭＯＳ−ＦＥＴ１１のゲートヘ出力する。このパル
ス幅変調信号ｓ４によりパルス幅が決められた信号を画
像信号ｓ５として表示パネル１２に入力する。ここで画
像信号ｓ５の振幅は一定である。従って、画像信号ｓ５
のパルス幅が長いほど、その画像信号に対応する画素は
明るく表示されることになる。
【００４４】次に、走査信号の作成過程について説明す
る。
る。
【００４５】パルス発生器６は、タイミング制御回路３
からの信号を受けると、一定の電圧値で１水平走査（１
Ｈ）周期のパルス信号を発生する。また、同じくタイミ
ング制御回路３からのタイミング信号により制御される
走査行選択回路７は、走査駆動すべき表示パネル１２の
行を選択する。これによって、パルス発生器６から送ら
れてきたパルス信号ｓ３は走査行選択回路７を通して走
査信号として表示パネル１２に入力される。
からの信号を受けると、一定の電圧値で１水平走査（１
Ｈ）周期のパルス信号を発生する。また、同じくタイミ
ング制御回路３からのタイミング信号により制御される
走査行選択回路７は、走査駆動すべき表示パネル１２の
行を選択する。これによって、パルス発生器６から送ら
れてきたパルス信号ｓ３は走査行選択回路７を通して走
査信号として表示パネル１２に入力される。
【００４６】次に、電子放出素子と蛍光体との間に印加
される加速電圧値（Ｖa）を変化させる動作について説
明する。
される加速電圧値（Ｖa）を変化させる動作について説
明する。
【００４７】定電圧源４，５は、加速電圧値Ｖaを設定
するための電源である。本実施の形態では、前述したよ
うに電源４の出力電圧値の方が電源５の出力電圧値より
も低いものとする。スイッチ８は、電源４の出力電圧と
電源５の出力電圧のいずれかを選択するためのスイッチ
で、タイミング制御回路３からのスイッチ切換え信号ｓ
２により１Ｈ周期毎に切換えられている。スイッチ８が
ａ側に接続されている時は電源４の出力電圧が選択され
低い方の加速電圧値Ｖaが表示パネル１２に入力され
る。逆に、スイッチ８がｂ側に接続されている時は電源
５の出力電圧が選択され高い方の電圧値Ｖaが表示パネ
ル１２に入力される。
するための電源である。本実施の形態では、前述したよ
うに電源４の出力電圧値の方が電源５の出力電圧値より
も低いものとする。スイッチ８は、電源４の出力電圧と
電源５の出力電圧のいずれかを選択するためのスイッチ
で、タイミング制御回路３からのスイッチ切換え信号ｓ
２により１Ｈ周期毎に切換えられている。スイッチ８が
ａ側に接続されている時は電源４の出力電圧が選択され
低い方の加速電圧値Ｖaが表示パネル１２に入力され
る。逆に、スイッチ８がｂ側に接続されている時は電源
５の出力電圧が選択され高い方の電圧値Ｖaが表示パネ
ル１２に入力される。
【００４８】次に、本実施の形態の回路の動作を図４の
タイミング図を用いて説明する。尚、図中の各信号を示
す記号は図１と同じものである。
タイミング図を用いて説明する。尚、図中の各信号を示
す記号は図１と同じものである。
【００４９】ＮＴＳＣ信号ｓ１に含まれていた映像信号
は信号処理部１で信号処理され、変調信号発生部２にお
いてパルス幅変調信号ｓ４に変換される。図４のパルス
幅変調信号ｓ４は、ある１本の列方向配線に注目し、そ
こを流れる信号を示したものである。図中の細実線は接
地電位（＝０［Ｖ］）を示している。このパルス幅変調
信号ｓ４の幅Ｌが長いほど電子放出部５３から電子が放
出される時間が長くなるため電子放出量が多くなり、そ
の結果、その対応する画素の輝度が高くなる。尚、表示
パネル１２に入力される画像信号ｓ５は、パルス幅変調
信号ｓ４と同じ幅を持つ信号となる。
は信号処理部１で信号処理され、変調信号発生部２にお
いてパルス幅変調信号ｓ４に変換される。図４のパルス
幅変調信号ｓ４は、ある１本の列方向配線に注目し、そ
こを流れる信号を示したものである。図中の細実線は接
地電位（＝０［Ｖ］）を示している。このパルス幅変調
信号ｓ４の幅Ｌが長いほど電子放出部５３から電子が放
出される時間が長くなるため電子放出量が多くなり、そ
の結果、その対応する画素の輝度が高くなる。尚、表示
パネル１２に入力される画像信号ｓ５は、パルス幅変調
信号ｓ４と同じ幅を持つ信号となる。
【００５０】走査信号ｓ６は、図のように幅１Ｈの負極
性の信号である。図４では、例として表示パネル１２の
行方向配線のｎ行目から（ｎ＋３）行目に入力される信
号の場合で示している。図４から明らかなように、スイ
ッチ８の切換え信号ｓ２は１Ｈごとに発生されてスイッ
チ８を切り換えている。図４の信号ｓ２のａ，ｂは、ス
イッチ８の接続されている側の端子を示している。スイ
ッチ８がａ側に接続されているときは電圧値の低いＶa
が表示パネル１２に入力され、ｂ側に接続されている時
は電圧値の高い方のＶaが表示パネル１２に入力され
る。この時のＶaの様子も図４に示されている。
性の信号である。図４では、例として表示パネル１２の
行方向配線のｎ行目から（ｎ＋３）行目に入力される信
号の場合で示している。図４から明らかなように、スイ
ッチ８の切換え信号ｓ２は１Ｈごとに発生されてスイッ
チ８を切り換えている。図４の信号ｓ２のａ，ｂは、ス
イッチ８の接続されている側の端子を示している。スイ
ッチ８がａ側に接続されているときは電圧値の低いＶa
が表示パネル１２に入力され、ｂ側に接続されている時
は電圧値の高い方のＶaが表示パネル１２に入力され
る。この時のＶaの様子も図４に示されている。
【００５１】図５（ａ）は、上述のように本実施の形態
の画像表示装置を駆動した際、各々の電子放出部５３か
らデルタ状に配列された蛍光体に向かってどのように電
子が照射されるかを示した図である。また図５（ｂ）
は、図５（ａ）の放出素子に対応した基板上の素子配列
を示している。
の画像表示装置を駆動した際、各々の電子放出部５３か
らデルタ状に配列された蛍光体に向かってどのように電
子が照射されるかを示した図である。また図５（ｂ）
は、図５（ａ）の放出素子に対応した基板上の素子配列
を示している。
【００５２】前述したように、蛍光体１００８はフェー
スプレートの電子放出素子側の面にＲＧＢの各蛍光体が
デルタ状に塗布されており、電子放出部５３はそのフェ
ースプレートに対向するリアプレート（基板）上に形成
されているが、この図では便宜上、同一平面上に描いて
いる。また電子放出部５３は説明の便宜上、黒丸で描い
ている。
スプレートの電子放出素子側の面にＲＧＢの各蛍光体が
デルタ状に塗布されており、電子放出部５３はそのフェ
ースプレートに対向するリアプレート（基板）上に形成
されているが、この図では便宜上、同一平面上に描いて
いる。また電子放出部５３は説明の便宜上、黒丸で描い
ている。
【００５３】図５（ａ）（ｂ）に示すように、蛍光体１
００８がデルタ状に配設されているのに対し電子放出部
５３は列方向に直線状に配設されている。このように電
子放出素子を列方向に直線状に配設することにより、電
子放出部を有する電子放出素子の電極を列方向に接続す
る列方向配線を蛇行させなくても済むようにしている。
また図中矢印は、図３の電子軌道１０３に対応する軌道
を表し、これら電子軌道１０３の始点はリアプレート上
の電子放出部５３であり、その終点はフェースプレート
の蛍光体１００８である。
００８がデルタ状に配設されているのに対し電子放出部
５３は列方向に直線状に配設されている。このように電
子放出素子を列方向に直線状に配設することにより、電
子放出部を有する電子放出素子の電極を列方向に接続す
る列方向配線を蛇行させなくても済むようにしている。
また図中矢印は、図３の電子軌道１０３に対応する軌道
を表し、これら電子軌道１０３の始点はリアプレート上
の電子放出部５３であり、その終点はフェースプレート
の蛍光体１００８である。
【００５４】ここで図示の様に、ｎ行目と（ｎ＋２）行
目（奇数行）の電子放出部５３からの電子軌道１０３
が、隣接する偶数行の電子放出部５３からの電子軌道１
０３に比べて水平方向の電子の移動距離が長くすること
により、列方向に直線状に配設された電子放出素子から
の電子の着地位置を蛍光体の配置に合わせるように制御
している。このために本実施の形態では前述の数（１）
の加速電圧値Ｖa、即ち、電子放出素子５１と蛍光体１
００８との間に印加する電圧を変えている。この印加電
圧Ｖaの変化は、図１のスイッチ８を切り換えることで
可能となる。
目（奇数行）の電子放出部５３からの電子軌道１０３
が、隣接する偶数行の電子放出部５３からの電子軌道１
０３に比べて水平方向の電子の移動距離が長くすること
により、列方向に直線状に配設された電子放出素子から
の電子の着地位置を蛍光体の配置に合わせるように制御
している。このために本実施の形態では前述の数（１）
の加速電圧値Ｖa、即ち、電子放出素子５１と蛍光体１
００８との間に印加する電圧を変えている。この印加電
圧Ｖaの変化は、図１のスイッチ８を切り換えることで
可能となる。
【００５５】ここで電圧値Ｖaが低くなると前述の数
（１）から明らかなように、水平方向の電子の移動距離
（Ｌef）は長くなり（図５（ａ）のｎ行目、（ｎ＋２）
行目）、加速電圧値Ｖaが高くなれば、水平方向の電子
の移動距離が短くなる（図５（ａ）の（ｎ＋１）行
目）。このように走査駆動する行によって蛍光体１００
８と基板間に印加する電圧値Ｖaを変更することによ
り、列方向配線を蛇行させることなくデルタ配列を実現
できる。
（１）から明らかなように、水平方向の電子の移動距離
（Ｌef）は長くなり（図５（ａ）のｎ行目、（ｎ＋２）
行目）、加速電圧値Ｖaが高くなれば、水平方向の電子
の移動距離が短くなる（図５（ａ）の（ｎ＋１）行
目）。このように走査駆動する行によって蛍光体１００
８と基板間に印加する電圧値Ｖaを変更することによ
り、列方向配線を蛇行させることなくデルタ配列を実現
できる。
【００５６】しかし加速電圧値Ｖaを行毎に変化させる
と蛍光体の輝度にも変化が生じる。これは、蛍光体を励
起する電力Ｉe×Ｖaに変化が生じるためである（ここで
Ｉeとは電子放出素子からの電子放出量を意味する）。
従って、上記のような表示方法により表示を行った場
合、１行おきに明るい行と暗い行が表示されてしまうこ
とになる。そこで本実施の形態では、１行おきに電子放
出部５３の大きさを変えて輝度の補正を行っている。つ
まり、表示駆動するときに電圧値Ｖaを高くする行（図
５（ａ）では（ｎ＋１）行目）では、表示される画素の
輝度が高くなってしまうため、電子放出部５３の大きさ
を小さくし、また表示駆動するときに電圧値Ｖaを低く
する行（図５（ａ）ではｎ行目、（ｎ＋２）行目）で
は、表示される画素の輝度が低くなって表示画像が暗く
なってしまうため、電子放出部５３の大きさを大きくす
る。これによって全ての行で蛍光体を励起する電力Ｉe
×Ｖaを一定としている。
と蛍光体の輝度にも変化が生じる。これは、蛍光体を励
起する電力Ｉe×Ｖaに変化が生じるためである（ここで
Ｉeとは電子放出素子からの電子放出量を意味する）。
従って、上記のような表示方法により表示を行った場
合、１行おきに明るい行と暗い行が表示されてしまうこ
とになる。そこで本実施の形態では、１行おきに電子放
出部５３の大きさを変えて輝度の補正を行っている。つ
まり、表示駆動するときに電圧値Ｖaを高くする行（図
５（ａ）では（ｎ＋１）行目）では、表示される画素の
輝度が高くなってしまうため、電子放出部５３の大きさ
を小さくし、また表示駆動するときに電圧値Ｖaを低く
する行（図５（ａ）ではｎ行目、（ｎ＋２）行目）で
は、表示される画素の輝度が低くなって表示画像が暗く
なってしまうため、電子放出部５３の大きさを大きくす
る。これによって全ての行で蛍光体を励起する電力Ｉe
×Ｖaを一定としている。
【００５７】電圧値Ｖaと輝度Ｂの関係は、おおよそ図
６（ａ）に示すようになる。
６（ａ）に示すようになる。
【００５８】この図６では、電子放出部５３の長さは、
ある特定の長さ（例えば単位長さ）とする。いま、電圧
値Ｖaの低いほうの電圧値をＶ１、高いほうの電圧値を
Ｖ２とし、このときの輝度をそれぞれＢ１，Ｂ２とす
る。図６（ｂ）は、奇数行と偶数行における電子放出素
子のサイズを示している。
ある特定の長さ（例えば単位長さ）とする。いま、電圧
値Ｖaの低いほうの電圧値をＶ１、高いほうの電圧値を
Ｖ２とし、このときの輝度をそれぞれＢ１，Ｂ２とす
る。図６（ｂ）は、奇数行と偶数行における電子放出素
子のサイズを示している。
【００５９】つまり、駆動する際低い電圧（Ｖ１）を印
加する素子の電子放出部の長さをＬ１、高い電圧（Ｖ
２）を印加する素子の電子放出部の長さをＬ２とすれ
ば、これらの数値の間には、Ｌ１：Ｌ２＝Ｂ２：Ｂ１の
関係がある（但し、これは電子放出部の長さと電子放出
電子量とは比例するという仮定に基づいている）。こう
することにより、表示パネル１２の画面上で均一の輝度
を得ることができる。
加する素子の電子放出部の長さをＬ１、高い電圧（Ｖ
２）を印加する素子の電子放出部の長さをＬ２とすれ
ば、これらの数値の間には、Ｌ１：Ｌ２＝Ｂ２：Ｂ１の
関係がある（但し、これは電子放出部の長さと電子放出
電子量とは比例するという仮定に基づいている）。こう
することにより、表示パネル１２の画面上で均一の輝度
を得ることができる。
【００６０】また、飛び越し走査する場合は、あるフィ
ールドでは常に加速電圧値Ｖaを低くし、あるフィール
ドでは常に電圧値Ｖaを高くするというように、１フィ
ールドごとに加速電圧値Ｖaを変えればよい。その場合
のスイッチ８の切り換えは１フィールド周期で良いこと
になる。このときのタイミングチャートを図７に示す。
ールドでは常に加速電圧値Ｖaを低くし、あるフィール
ドでは常に電圧値Ｖaを高くするというように、１フィ
ールドごとに加速電圧値Ｖaを変えればよい。その場合
のスイッチ８の切り換えは１フィールド周期で良いこと
になる。このときのタイミングチャートを図７に示す。
【００６１】この図７と図４とを比較すると明らかなよ
うに、図７ではスイッチ８の切り換え信号ｓ２が１フィ
ールド毎に出力されて、加速電圧値Ｖaが１フィールド
毎に切換えられている以外は前述の図４と基本的に同じ
である。
うに、図７ではスイッチ８の切り換え信号ｓ２が１フィ
ールド毎に出力されて、加速電圧値Ｖaが１フィールド
毎に切換えられている以外は前述の図４と基本的に同じ
である。
【００６２】＜実施の形態２＞次に、電子源として電界
放出素子を用いた場合の実施の形態を説明する。
放出素子を用いた場合の実施の形態を説明する。
【００６３】本実施の形態の表示パネル駆動回路は、先
の実施の形態１と全く同じである。従って、駆動ブロッ
ク図は図１のようになる。先ほどと異なる点は、表示パ
ネル１２の電子放出部２０２が表面伝導型放出素子では
なく電界放出素子である点である。
の実施の形態１と全く同じである。従って、駆動ブロッ
ク図は図１のようになる。先ほどと異なる点は、表示パ
ネル１２の電子放出部２０２が表面伝導型放出素子では
なく電界放出素子である点である。
【００６４】図８は、実施の形態２の横型の電子放出素
子が基板上に形成されている例を示す斜視図である。
子が基板上に形成されている例を示す斜視図である。
【００６５】この電子放出素子をＡを含むＸ−Ｚ平面に
平行な平面で切った断面図を図９に示す。また、図９で
はフェースプレート１００７も同時に示している。
平行な平面で切った断面図を図９に示す。また、図９で
はフェースプレート１００７も同時に示している。
【００６６】図９において、正極の電極２０１は列方向
配線に、負極の電極２００は行方向配線にそれぞれ接続
されている。この正電極２０１と負電極２００との間に
ある値以上の電圧（例えばＶf［ｖ］）が印加されると
電子放出部２０２から電子が放出される。こうして電子
が放出されると、蛍光体１００８と電子放出部２０２と
の間に印加された電圧Ｖa［Ｖ］によって、その放出さ
れた電子がフェースプレート１００７方向に加速されて
蛍光体１００８に照射される。このとき電子は鉛直方向
（Ｚ方向）に進むのではなく、図示の電子軌道２５１に
沿って進む。このとき電子の到達位置の中心軸１００に
対するずれＬefは、前述の図３の表面伝導型放出素子の
場合と同様に前述の式（１）により算出できる。
配線に、負極の電極２００は行方向配線にそれぞれ接続
されている。この正電極２０１と負電極２００との間に
ある値以上の電圧（例えばＶf［ｖ］）が印加されると
電子放出部２０２から電子が放出される。こうして電子
が放出されると、蛍光体１００８と電子放出部２０２と
の間に印加された電圧Ｖa［Ｖ］によって、その放出さ
れた電子がフェースプレート１００７方向に加速されて
蛍光体１００８に照射される。このとき電子は鉛直方向
（Ｚ方向）に進むのではなく、図示の電子軌道２５１に
沿って進む。このとき電子の到達位置の中心軸１００に
対するずれＬefは、前述の図３の表面伝導型放出素子の
場合と同様に前述の式（１）により算出できる。
【００６７】これにより、電子放出素子として電界放出
素子を用い、前述の実施の形態１と同様な駆動を行うこ
とにより、図５（ａ）のようなデルタ配列の蛍光体１０
０８を設け、電子放出素子を直線状に配置した表示装置
を実現することができる。
素子を用い、前述の実施の形態１と同様な駆動を行うこ
とにより、図５（ａ）のようなデルタ配列の蛍光体１０
０８を設け、電子放出素子を直線状に配置した表示装置
を実現することができる。
【００６８】しかし電界放出素子においても、加速電圧
Ｖaを上げれば輝度が高くなる。従って、上記のような
表示法を実施した場合、１行おきに明るい行と暗い行が
できてしまうため、この実施の形態２では、加速電圧Ｖ
aを高くした分、電子放出部の数（図８の鋸歯の先端部
の数）を少なくすることにより、その電子放出素子から
放出される電子量を少なくして輝度を下げるようにして
いる。
Ｖaを上げれば輝度が高くなる。従って、上記のような
表示法を実施した場合、１行おきに明るい行と暗い行が
できてしまうため、この実施の形態２では、加速電圧Ｖ
aを高くした分、電子放出部の数（図８の鋸歯の先端部
の数）を少なくすることにより、その電子放出素子から
放出される電子量を少なくして輝度を下げるようにして
いる。
【００６９】この電界放出素子における、加速電圧Ｖa
と蛍光体１００８の発光輝度Ｂとの関係は、おおよそ図
１０（ａ）のようになる。
と蛍光体１００８の発光輝度Ｂとの関係は、おおよそ図
１０（ａ）のようになる。
【００７０】即ち、電子放出部２０２の数を特定の数と
した時、加速電圧Ｖaの低い方の電圧値をＶ１、高いほ
うの電圧値をＶ２とし、このときの発光輝度をそれぞれ
Ｂ１，Ｂ２とする。この場合の加速電圧に対する発光輝
度との関係が図１０（ａ）に示されている。
した時、加速電圧Ｖaの低い方の電圧値をＶ１、高いほ
うの電圧値をＶ２とし、このときの発光輝度をそれぞれ
Ｂ１，Ｂ２とする。この場合の加速電圧に対する発光輝
度との関係が図１０（ａ）に示されている。
【００７１】図１０（ｂ）は、電子放出素子の放出部の
数と発光輝度との関係を示す図であり、放出部の数がＮ
１の時は輝度がＢ２に対応し、放出部の数がＮ２の時は
輝度Ｂ１に対応する輝度が得られることがわかる。但
し、これは電子放出部の数と放出電子量とは比例すると
の仮定に基づくものである。
数と発光輝度との関係を示す図であり、放出部の数がＮ
１の時は輝度がＢ２に対応し、放出部の数がＮ２の時は
輝度Ｂ１に対応する輝度が得られることがわかる。但
し、これは電子放出部の数と放出電子量とは比例すると
の仮定に基づくものである。
【００７２】従って、表示駆動する際に低い電圧（Ｖ
１）が印加される行の電子放出素子の電子放出部の数を
Ｎ１、より高い電圧（Ｖ２）が印加される電子放出素子
の電子放出部の数をＮ２とすれば、より低い電圧が印加
される行の電子放出素子から放出される電子量と、より
高い電圧が印加される行の電子放出素子から放出される
電子量とが略等しくなり、表示パネル１２全体に亙って
略均一の輝度の画像が得られる。
１）が印加される行の電子放出素子の電子放出部の数を
Ｎ１、より高い電圧（Ｖ２）が印加される電子放出素子
の電子放出部の数をＮ２とすれば、より低い電圧が印加
される行の電子放出素子から放出される電子量と、より
高い電圧が印加される行の電子放出素子から放出される
電子量とが略等しくなり、表示パネル１２全体に亙って
略均一の輝度の画像が得られる。
【００７３】即ち具体的には、図５（ａ）に示したよう
に、ずれ量Ｌefを大きくするｎ行、（ｎ＋２）行では加
速電圧ＶａがＶ１とし、ずれ量が少ない（ｎ＋１）行で
は加速電圧値ＶａがＶ２とする（Ｖ２＞Ｖ１）。そこ
で、これらの行における発光輝度を等しくするために、
ｎ行、（ｎ＋２）行の電子放出素子の電子放出部２０２
の数をＮ１とし、より高い加速電圧Ｖａが印加される
（ｎ＋１）行では、その電子放出部２０２の数をＮ２と
する。こうすることにより、表示パネル１２に表示され
る画素の輝度を略均一にすることができる。
に、ずれ量Ｌefを大きくするｎ行、（ｎ＋２）行では加
速電圧ＶａがＶ１とし、ずれ量が少ない（ｎ＋１）行で
は加速電圧値ＶａがＶ２とする（Ｖ２＞Ｖ１）。そこ
で、これらの行における発光輝度を等しくするために、
ｎ行、（ｎ＋２）行の電子放出素子の電子放出部２０２
の数をＮ１とし、より高い加速電圧Ｖａが印加される
（ｎ＋１）行では、その電子放出部２０２の数をＮ２と
する。こうすることにより、表示パネル１２に表示され
る画素の輝度を略均一にすることができる。
【００７４】＜実施の形態３＞次に本発明の実施の形態
３について説明する。この場合も、ＮＴＳＣ信号を飛び
越し走査せずに表示する場合で説明する。
３について説明する。この場合も、ＮＴＳＣ信号を飛び
越し走査せずに表示する場合で説明する。
【００７５】図１１は、本発明の実施の形態３の画像表
示装置の構成を示すブロック図で、前述の図１と共通す
る部分は同じ番号で示し、その説明を省略する。
示装置の構成を示すブロック図で、前述の図１と共通す
る部分は同じ番号で示し、その説明を省略する。
【００７６】同期分離回路１４は、テレビジョン信号で
あるＮＴＳＣ信号ｓ１を入力し、同期信号と映像信号と
に分離し、その分離された同期信号をタイミング制御回
路３に、映像信号を信号処理部１に出力している。信号
処理部１では映像信号のＡ／Ｄ変換等の信号処理をした
後、これを変調信号発生部２へ出力している。
あるＮＴＳＣ信号ｓ１を入力し、同期信号と映像信号と
に分離し、その分離された同期信号をタイミング制御回
路３に、映像信号を信号処理部１に出力している。信号
処理部１では映像信号のＡ／Ｄ変換等の信号処理をした
後、これを変調信号発生部２へ出力している。
【００７７】回路１１は、表示パネル１２に入力される
画像信号ｓ５の電圧値Ｖfを変えるための回路である。
表示パネル１２の放出素子５１は、対向する一対の電極
間に電子放出素子が挟まれた構造をしている。これら一
対の電極間に印加する電圧値Ｖfを変更することによ
り、放出素子５１は異なる起動を描いて電子を放出する
ことができる。１５，１６のそれぞれは定電圧源で、互
いに出力電圧値が異なり、定電圧源１５の方が高い電圧
を出力している。従って、回路１１のスイッチ１０がａ
側に接続されている時は画像信号ｓ５の振幅が大きくな
り、スイッチ１０がｂ側に接続されている時は画像信号
ｓ５の振幅が小さくなる。タイミング制御回路３より出
力される制御信号ｓ７は、スイッチ１０を切り換えるこ
とにより、画像信号ｓ５の出力電圧値を変えるタイミン
グを制御するための信号である。尚、この画像信号ｓ５
の電圧値の切換えは、１水平走査期間（１Ｈ）毎に行わ
れる。
画像信号ｓ５の電圧値Ｖfを変えるための回路である。
表示パネル１２の放出素子５１は、対向する一対の電極
間に電子放出素子が挟まれた構造をしている。これら一
対の電極間に印加する電圧値Ｖfを変更することによ
り、放出素子５１は異なる起動を描いて電子を放出する
ことができる。１５，１６のそれぞれは定電圧源で、互
いに出力電圧値が異なり、定電圧源１５の方が高い電圧
を出力している。従って、回路１１のスイッチ１０がａ
側に接続されている時は画像信号ｓ５の振幅が大きくな
り、スイッチ１０がｂ側に接続されている時は画像信号
ｓ５の振幅が小さくなる。タイミング制御回路３より出
力される制御信号ｓ７は、スイッチ１０を切り換えるこ
とにより、画像信号ｓ５の出力電圧値を変えるタイミン
グを制御するための信号である。尚、この画像信号ｓ５
の電圧値の切換えは、１水平走査期間（１Ｈ）毎に行わ
れる。
【００７８】また回路１２は、行方向の走査信号ｓ６の
電圧値を変えるための回路である。パルス発生器６は周
期が１Ｈのパルス信号ｓ９を連続して発生しており、こ
のパルス信号ｓ９は、同じ１Ｈ毎に切換えられるスイッ
チ１３により切換えられて走査行選択回路７に出力され
ている。即ち、タイミング制御回路３からの信号ｓ８に
よりスイッチ１３が切り換わり、スイッチ１３がｄ側に
接続され、パルス発生器６から出力されるパルス信号ｓ
７が増幅器１４を通る時は、そのパルス信号ｓ９の電圧
値が増幅される。一方、スイッチ１３がｃ側に接続され
て増幅器１４を通過しないときは、パルス信号ｓ９はそ
のまま出力される。こうして回路１２を通った信号は、
タイミング制御回路３からの信号により走査行を切り換
える走査行選択回路７を介して走査信号ｓ６として表示
パネル１２に送られる。
電圧値を変えるための回路である。パルス発生器６は周
期が１Ｈのパルス信号ｓ９を連続して発生しており、こ
のパルス信号ｓ９は、同じ１Ｈ毎に切換えられるスイッ
チ１３により切換えられて走査行選択回路７に出力され
ている。即ち、タイミング制御回路３からの信号ｓ８に
よりスイッチ１３が切り換わり、スイッチ１３がｄ側に
接続され、パルス発生器６から出力されるパルス信号ｓ
７が増幅器１４を通る時は、そのパルス信号ｓ９の電圧
値が増幅される。一方、スイッチ１３がｃ側に接続され
て増幅器１４を通過しないときは、パルス信号ｓ９はそ
のまま出力される。こうして回路１２を通った信号は、
タイミング制御回路３からの信号により走査行を切り換
える走査行選択回路７を介して走査信号ｓ６として表示
パネル１２に送られる。
【００７９】尚、この実施の形態３における表示パネル
１２の構成は前述の図２に示す構成と同様である。
１２の構成は前述の図２に示す構成と同様である。
【００８０】次に、本実施の形態３の画像表示装置の動
作を図１２のタイミングチャートを参照して説明する。
尚、図１１と共通する同じものである。
作を図１２のタイミングチャートを参照して説明する。
尚、図１１と共通する同じものである。
【００８１】ＮＴＳＣ信号ｓ１の映像信号は信号処理部
１で信号処理され、変調信号発生部２によりパルス幅変
調信号ｓ４に変換される。図１２のパルス幅変調信号ｓ
４は、ある一本の列方向配線に注目し、そこを流れる信
号を示したものである。このパルス幅変調信号ｓ４のパ
ルス幅Ｌが長い程、電子放出素子の電子放出部から電子
が放出される時間が長くなるため電子放出量が増大し、
その表示画素の輝度が高くなる。タイミング制御回路３
から出力されるスイッチ切り換え信号ｓ７は１Ｈごとに
発生され、この信号ｓ７によりスイッチ１０が切り換え
られる。図１２のａ，ｂは、スイッチ１０の接続状態を
示している。いまスイッチ１０がａ側に接続されている
時は振幅の大きい変調画像信号ｓ５が出力され、ｂ側に
接続されている時は振幅の小さい変調画像信号ｓ５が出
力される。この画像信号ｓ５の様子が図１２に示されて
いる。尚、この画像信号ｓ５のパルス幅はパルス幅変調
信号ｓ４のパルス幅Ｌと等しくなる。
１で信号処理され、変調信号発生部２によりパルス幅変
調信号ｓ４に変換される。図１２のパルス幅変調信号ｓ
４は、ある一本の列方向配線に注目し、そこを流れる信
号を示したものである。このパルス幅変調信号ｓ４のパ
ルス幅Ｌが長い程、電子放出素子の電子放出部から電子
が放出される時間が長くなるため電子放出量が増大し、
その表示画素の輝度が高くなる。タイミング制御回路３
から出力されるスイッチ切り換え信号ｓ７は１Ｈごとに
発生され、この信号ｓ７によりスイッチ１０が切り換え
られる。図１２のａ，ｂは、スイッチ１０の接続状態を
示している。いまスイッチ１０がａ側に接続されている
時は振幅の大きい変調画像信号ｓ５が出力され、ｂ側に
接続されている時は振幅の小さい変調画像信号ｓ５が出
力される。この画像信号ｓ５の様子が図１２に示されて
いる。尚、この画像信号ｓ５のパルス幅はパルス幅変調
信号ｓ４のパルス幅Ｌと等しくなる。
【００８２】パルス発生器６から出力されるパルス信号
ｓ９は１Ｈ周期で発生しており、本実施の形態では、こ
のパルス信号ｓ９の極性は負極性とする。タイミング制
御回路３から出力されるスイッチ切換え信号ｓ８もまた
１Ｈ周期で発生しており、これによりスイッチ１３は、
１Ｈごとに、その接続状態をｃ側とｄ側とに切り換えて
いる。これに伴って走査行選択回路７から出力される走
査信号ｓ６は、図示のように、１Ｈごとに電圧値の異な
る走査信号となる。尚、ここでは画像信号ｓ５の振幅が
大きい１Ｈ区間では走査信号ｓ６の振幅も増幅され、逆
に画像信号ｓ５の振幅が小さい１Ｈ区間では走査信号ｓ
６の振幅も小さくなっている。このようにして、表示パ
ネル１２の電子放出部５３に印加される電圧は、この画
像信号ｓ５と走査信号ｓ６の差で与えられ、電子放出部
５３には１Ｈごとに高い電圧と低い電圧が交互に加わる
ことになる。
ｓ９は１Ｈ周期で発生しており、本実施の形態では、こ
のパルス信号ｓ９の極性は負極性とする。タイミング制
御回路３から出力されるスイッチ切換え信号ｓ８もまた
１Ｈ周期で発生しており、これによりスイッチ１３は、
１Ｈごとに、その接続状態をｃ側とｄ側とに切り換えて
いる。これに伴って走査行選択回路７から出力される走
査信号ｓ６は、図示のように、１Ｈごとに電圧値の異な
る走査信号となる。尚、ここでは画像信号ｓ５の振幅が
大きい１Ｈ区間では走査信号ｓ６の振幅も増幅され、逆
に画像信号ｓ５の振幅が小さい１Ｈ区間では走査信号ｓ
６の振幅も小さくなっている。このようにして、表示パ
ネル１２の電子放出部５３に印加される電圧は、この画
像信号ｓ５と走査信号ｓ６の差で与えられ、電子放出部
５３には１Ｈごとに高い電圧と低い電圧が交互に加わる
ことになる。
【００８３】図１３（ａ）は上述のようにして表示パネ
ル１２を駆動した際、各々の電子放出部５３からどのよ
うに蛍光体に向けて電子が照射されるかを示した図であ
る。また図１３（ｂ）は、表示パネル１２の基板上の電
子放出素子の配列状態を示す図である。尚、図１３の蛍
光体１００８はフェースプレート１００７の電子放出素
子側に設けられており、電子放出素子５１はリアプレー
ト上に配設されているが、この図１３では便宜上、同一
平面上に描いている。また電子放出部５３は説明上黒丸
で描いている。
ル１２を駆動した際、各々の電子放出部５３からどのよ
うに蛍光体に向けて電子が照射されるかを示した図であ
る。また図１３（ｂ）は、表示パネル１２の基板上の電
子放出素子の配列状態を示す図である。尚、図１３の蛍
光体１００８はフェースプレート１００７の電子放出素
子側に設けられており、電子放出素子５１はリアプレー
ト上に配設されているが、この図１３では便宜上、同一
平面上に描いている。また電子放出部５３は説明上黒丸
で描いている。
【００８４】図１３に示す様に、電子放出部５３は垂直
方向に直線状に並んでいるため、列方向配線を蛇行させ
る必要はない。また、図１３（ａ）の矢印は電子軌道１
０３を示し、その電子軌道の始点はリアプレート上の電
子放出部５３であり、その終点はフェースプレート１０
０７上の蛍光体１００８上である。図１３（ａ）に示す
ように、ｎ行目と（ｎ＋２）行目の電子放出部５３から
の電子軌道１０３は水平方向の移動距離が短く、（ｎ＋
１）行目の電子放出部５３からの電子軌道１０３は水平
方向の移動距離が長くなっている。この電子の着地位置
を制御するためには本実施の形態３では数（１）のＶ
f、即ち、電子放出部５３に印加する電圧を変えてい
る。このＶfの変化は、前述のように、画像信号ｓ５と
走査信号ｓ６との電圧値を変えることで可能となる。即
ち、印加電圧Ｖfが小さければ、（１）式から分かる様
に水平方向の電子のずれ量（移動距離（Ｌef））は短く
なり（図１３（ａ）のｎ行目、（ｎ＋２）行目）、逆に
印加電圧Ｖfが大きければ水平方向の電子の移動距離が
長くなる（図１３（ａ）の（ｎ＋１）行目）。このよう
に、表示駆動する行によって印加する電圧Ｖfを変更す
ることにより、行単位で電子放出部５３から放出される
電子軌道を変更させることができる。これにより蛍光体
１００８がデルタ状に配置されている場合でも、電子放
出素子を直線状に配設して、これら放出素子を接続する
列方向配線を蛇行させなくしている。
方向に直線状に並んでいるため、列方向配線を蛇行させ
る必要はない。また、図１３（ａ）の矢印は電子軌道１
０３を示し、その電子軌道の始点はリアプレート上の電
子放出部５３であり、その終点はフェースプレート１０
０７上の蛍光体１００８上である。図１３（ａ）に示す
ように、ｎ行目と（ｎ＋２）行目の電子放出部５３から
の電子軌道１０３は水平方向の移動距離が短く、（ｎ＋
１）行目の電子放出部５３からの電子軌道１０３は水平
方向の移動距離が長くなっている。この電子の着地位置
を制御するためには本実施の形態３では数（１）のＶ
f、即ち、電子放出部５３に印加する電圧を変えてい
る。このＶfの変化は、前述のように、画像信号ｓ５と
走査信号ｓ６との電圧値を変えることで可能となる。即
ち、印加電圧Ｖfが小さければ、（１）式から分かる様
に水平方向の電子のずれ量（移動距離（Ｌef））は短く
なり（図１３（ａ）のｎ行目、（ｎ＋２）行目）、逆に
印加電圧Ｖfが大きければ水平方向の電子の移動距離が
長くなる（図１３（ａ）の（ｎ＋１）行目）。このよう
に、表示駆動する行によって印加する電圧Ｖfを変更す
ることにより、行単位で電子放出部５３から放出される
電子軌道を変更させることができる。これにより蛍光体
１００８がデルタ状に配置されている場合でも、電子放
出素子を直線状に配設して、これら放出素子を接続する
列方向配線を蛇行させなくしている。
【００８５】しかし、前述の実施の形態１の加速電圧Ｖ
aの場合と同様に、印加電圧Ｖfを増やせば放出電子量
（Ｉe）が増える。この電子量がＩeが増えれば、それに
比例して輝度が高くなり、１行おきに明るい行と暗い行
が表示されるという問題がある。そこで本実施の形態３
では、印加電圧Ｖfを大きくする行では、その分だけ電
子放出部５３のサイズを小さくすることにより、放出電
子量Ｉeを少なくしている。
aの場合と同様に、印加電圧Ｖfを増やせば放出電子量
（Ｉe）が増える。この電子量がＩeが増えれば、それに
比例して輝度が高くなり、１行おきに明るい行と暗い行
が表示されるという問題がある。そこで本実施の形態３
では、印加電圧Ｖfを大きくする行では、その分だけ電
子放出部５３のサイズを小さくすることにより、放出電
子量Ｉeを少なくしている。
【００８６】図１４は、印加電圧Ｖfと放出電子量Ｉeと
の関係を示す図で、図１４（ａ）は印加電圧Ｖfに対す
る電子放出量Ｉeとの関係を示す図である。この図１４
（ａ）では、電子放出部５３の長さは、ある特定の長さ
（例えば単位長さ）の場合で示している。
の関係を示す図で、図１４（ａ）は印加電圧Ｖfに対す
る電子放出量Ｉeとの関係を示す図である。この図１４
（ａ）では、電子放出部５３の長さは、ある特定の長さ
（例えば単位長さ）の場合で示している。
【００８７】いま、印加電圧Ｖfの低い行（例えば、図
１３（ａ）のｎ行目、（ｎ＋２）行目の様に）に印加す
る電圧をＶ１、印加電圧Ｖfの高い行（例えば、図１３
（ａ）の（ｎ＋１）行目）に印加する電圧をＶ２（Ｖ２
＞Ｖ１）とする。これら各印加電圧Ｖ１，Ｖ２に対応し
て放出される電子量ＩeをＩ１，Ｉ２とする。
１３（ａ）のｎ行目、（ｎ＋２）行目の様に）に印加す
る電圧をＶ１、印加電圧Ｖfの高い行（例えば、図１３
（ａ）の（ｎ＋１）行目）に印加する電圧をＶ２（Ｖ２
＞Ｖ１）とする。これら各印加電圧Ｖ１，Ｖ２に対応し
て放出される電子量ＩeをＩ１，Ｉ２とする。
【００８８】図１４（ｂ）は、ｎ行目と（ｎ＋１）行目
のそれぞれの電子放出部５３のサイズを示した図で、よ
り低い電圧（Ｖ１）を印加する素子の電子放出部５３の
長さをＬ１、より高い電圧（Ｖ２）を印加する素子の電
子放出部の長さをＬ２（Ｌ１＞Ｌ１）とすれば、Ｌ１：
Ｌ２＝Ｉ２：Ｉ１の関係がある（但し、電子放出部の長
さと放出電子量Ｉeとが比例するという前提に基づいて
いる）。
のそれぞれの電子放出部５３のサイズを示した図で、よ
り低い電圧（Ｖ１）を印加する素子の電子放出部５３の
長さをＬ１、より高い電圧（Ｖ２）を印加する素子の電
子放出部の長さをＬ２（Ｌ１＞Ｌ１）とすれば、Ｌ１：
Ｌ２＝Ｉ２：Ｉ１の関係がある（但し、電子放出部の長
さと放出電子量Ｉeとが比例するという前提に基づいて
いる）。
【００８９】図１３（ａ）のリアプレート上の電子放出
素子の配列状態を正確に描いたのが図１３（ｂ）であ
る。図に示す様に、ｎ行目と（ｎ＋２）行目の電子放出
部５３はの長さが長くなっており、（ｎ＋１）行目の電
子放出部５３の長さが短くなっている。
素子の配列状態を正確に描いたのが図１３（ｂ）であ
る。図に示す様に、ｎ行目と（ｎ＋２）行目の電子放出
部５３はの長さが長くなっており、（ｎ＋１）行目の電
子放出部５３の長さが短くなっている。
【００９０】これにより各行の素子から放出される電子
量は、印加電圧が変更されても略等しくなっている。
量は、印加電圧が変更されても略等しくなっている。
【００９１】この実施の形態３では、飛び越し走査を行
わない場合で説明したが、飛び越し走査する場合は、あ
るフィールドでは常に電子放出素子に高い電圧を印加
し、あるフィールドでは常に低い電圧を印加するという
ように、１フィールドごとに印加電圧を変えればよい。
そのためのスイッチ１３、スイッチ１０の切り換えタイ
ミングは１フィールド周期でよい。このときの各信号の
出力タイミングチャートを図１５に示す。
わない場合で説明したが、飛び越し走査する場合は、あ
るフィールドでは常に電子放出素子に高い電圧を印加
し、あるフィールドでは常に低い電圧を印加するという
ように、１フィールドごとに印加電圧を変えればよい。
そのためのスイッチ１３、スイッチ１０の切り換えタイ
ミングは１フィールド周期でよい。このときの各信号の
出力タイミングチャートを図１５に示す。
【００９２】＜実施の形態４＞次に、電子源として電界
放出素子を用いた場合の実施の形態４を説明する。
放出素子を用いた場合の実施の形態４を説明する。
【００９３】本実施の形態４の画像表示装置の前述の実
施の形態３の構成と全く同じであり、異なる点は電子放
出素子５１が表面伝導型放出素子ではなく電界放出素子
である点である。
施の形態３の構成と全く同じであり、異なる点は電子放
出素子５１が表面伝導型放出素子ではなく電界放出素子
である点である。
【００９４】その構成は前述の図８に示す構成と同様で
あり、その電子放出軌道も前述の図９で説明した通りで
ある。
あり、その電子放出軌道も前述の図９で説明した通りで
ある。
【００９５】図１６（ａ）は、電界放出素子の印加電圧
Ｖfと放出電子量Ｉeとの関係を示す図である。尚、この
図１６（ａ）では電子放出部２０２の数はある特定の数
とする。
Ｖfと放出電子量Ｉeとの関係を示す図である。尚、この
図１６（ａ）では電子放出部２０２の数はある特定の数
とする。
【００９６】いま、印加電圧Ｖfの低い行（例えば図１
３（ａ）のｎ行目、（ｎ＋２）行目のように）の印加電
圧をＶ１、印加電圧Ｖfの高い行（例えば、図１３
（ａ）の（ｎ＋１）行目）の印加電圧をＶ２とする。こ
のときに放出される電子量ＩeをそれぞれＩ１，Ｉ２と
する。
３（ａ）のｎ行目、（ｎ＋２）行目のように）の印加電
圧をＶ１、印加電圧Ｖfの高い行（例えば、図１３
（ａ）の（ｎ＋１）行目）の印加電圧をＶ２とする。こ
のときに放出される電子量ＩeをそれぞれＩ１，Ｉ２と
する。
【００９７】図１６（ｂ）は、この放出電子量Ｉeと電
子放出部２０２の数との関係を説明する図である。
子放出部２０２の数との関係を説明する図である。
【００９８】これより、電子放出部２０２の数と放出電
子量Ｉeとの関係が、Ｎ１：Ｎ２＝Ｉ２：Ｉ１であるこ
とがわかる。但し、ここでは電子放出部の数と放出電子
量とが比例するという前提に基づいている。
子量Ｉeとの関係が、Ｎ１：Ｎ２＝Ｉ２：Ｉ１であるこ
とがわかる。但し、ここでは電子放出部の数と放出電子
量とが比例するという前提に基づいている。
【００９９】従って、より低い電圧（Ｖ１）が印加され
る行の電子放出素子の電子放出部２０２の数をＮ１と
し、より高い電圧（Ｖ２）が印加される行の電子放出素
子の電子放出部２０２の数をＮ２とすれば、例えば前述
のように行毎に印加電圧Ｖfを変更しても、いずれの行
の電子放出素子から放出される電子量も等しくなり、表
示パネル１２全体に亙って略均一な輝度の画像を得るこ
とができる。
る行の電子放出素子の電子放出部２０２の数をＮ１と
し、より高い電圧（Ｖ２）が印加される行の電子放出素
子の電子放出部２０２の数をＮ２とすれば、例えば前述
のように行毎に印加電圧Ｖfを変更しても、いずれの行
の電子放出素子から放出される電子量も等しくなり、表
示パネル１２全体に亙って略均一な輝度の画像を得るこ
とができる。
【０１００】＜実施の形態５＞この実施の形態５では、
表面伝導型電子放出素子が有しているメモリ機能（素子
電極に印加された最大電圧値に応じた電子放出特性を有
する）を用いて、表示パネル１２の奇数行と偶数行の電
子放出素子のそれぞれに異なる電子放出特性を持たせる
ことにより、各行の印加電圧Ｖfの相違による輝度の変
化を防止している。
表面伝導型電子放出素子が有しているメモリ機能（素子
電極に印加された最大電圧値に応じた電子放出特性を有
する）を用いて、表示パネル１２の奇数行と偶数行の電
子放出素子のそれぞれに異なる電子放出特性を持たせる
ことにより、各行の印加電圧Ｖfの相違による輝度の変
化を防止している。
【０１０１】この実施の形態５の動作を詳しく説明する
前に、図１７及び図１８を参照してメモリ機能について
説明する。
前に、図１７及び図１８を参照してメモリ機能について
説明する。
【０１０２】本願発明者らは、予め通電フォ−ミング処
理並びに通電活性化処理を施した表面伝導型放出素子を
有機ガスの分圧を低減した環境下で駆動して、その電気
的特性を測定した。
理並びに通電活性化処理を施した表面伝導型放出素子を
有機ガスの分圧を低減した環境下で駆動して、その電気
的特性を測定した。
【０１０３】図１７は、表面伝導型放出素子に印加した
駆動信号の電圧波形をしめすグラフ図で、横軸に時間軸
を、縦軸には表面伝導型放出素子に印加した電圧（以
下、素子電圧Ｖfと記す）を示している。
駆動信号の電圧波形をしめすグラフ図で、横軸に時間軸
を、縦軸には表面伝導型放出素子に印加した電圧（以
下、素子電圧Ｖfと記す）を示している。
【０１０４】図１７（ａ）に示すように、駆動信号とし
て連続した矩形電圧パルスを用い、これら電圧パルスの
印加期間を第１期間〜第３期間の３つの期間に分け、各
期間内においては同一の幅で高さのパルスをそれぞれ１
００パルスずつ印加した。この電圧パルスの波形を図１
７（ｂ）に拡大して示す。
て連続した矩形電圧パルスを用い、これら電圧パルスの
印加期間を第１期間〜第３期間の３つの期間に分け、各
期間内においては同一の幅で高さのパルスをそれぞれ１
００パルスずつ印加した。この電圧パルスの波形を図１
７（ｂ）に拡大して示す。
【０１０５】具体的な測定条件としては、どの期間も駆
動信号のパルス幅をＴ５＝６６．８［マイクロ秒］、パ
ルス周期Ｔ６＝１６．７［ミリ秒］とした。これは、表
面伝導型放出素子を一般のテレビジョン受像機に応用す
る場合の標準的な駆動条件を参考にして定めたが、これ
以外の条件においてもメモリ機能を測定することは可能
である。尚、表面伝導型放出素子に実効的に印加される
電圧パルスの立ち上がり時間Ｔr及び立ち下がり時間Ｔf
が１００［ｎｓ］以下となるように、駆動信号源から表
面伝導型放出素子までの配線路のインピ−ダンスを十分
に低減して測定した。
動信号のパルス幅をＴ５＝６６．８［マイクロ秒］、パ
ルス周期Ｔ６＝１６．７［ミリ秒］とした。これは、表
面伝導型放出素子を一般のテレビジョン受像機に応用す
る場合の標準的な駆動条件を参考にして定めたが、これ
以外の条件においてもメモリ機能を測定することは可能
である。尚、表面伝導型放出素子に実効的に印加される
電圧パルスの立ち上がり時間Ｔr及び立ち下がり時間Ｔf
が１００［ｎｓ］以下となるように、駆動信号源から表
面伝導型放出素子までの配線路のインピ−ダンスを十分
に低減して測定した。
【０１０６】素子電圧Ｖfは、第１期間と第３期間では
Ｖf＝Ｖf1であり、第２期間ではＶf＝Ｖf2とした。これ
ら電圧値Ｖf1及びＶf2はともに表面伝導型電子放出素子
の電子放出閾値電圧よりも高い電圧であって、かつＶf1
＜Ｖf2を満足するように設定した。但し、表面伝導型放
出素子の形状や材料により電子放出閾値電圧も異なるの
で、測定対象となる表面伝導型放出素子に合わせて適宜
設定した。また、測定時の表面伝導型放出素子周辺の雰
囲気については、全圧が１×１０のマイナス６乗［tor
r］で、有機ガスの分圧は１×１０のマイナス９乗［tor
r］とした。
Ｖf＝Ｖf1であり、第２期間ではＶf＝Ｖf2とした。これ
ら電圧値Ｖf1及びＶf2はともに表面伝導型電子放出素子
の電子放出閾値電圧よりも高い電圧であって、かつＶf1
＜Ｖf2を満足するように設定した。但し、表面伝導型放
出素子の形状や材料により電子放出閾値電圧も異なるの
で、測定対象となる表面伝導型放出素子に合わせて適宜
設定した。また、測定時の表面伝導型放出素子周辺の雰
囲気については、全圧が１×１０のマイナス６乗［tor
r］で、有機ガスの分圧は１×１０のマイナス９乗［tor
r］とした。
【０１０７】図１８（ａ），（ｂ）は、図１７で示した
駆動信号を印加した際の表面伝導型放出素子の電気的特
性を示すグラフ図で、図１８（ａ）の横軸は素子電圧Ｖ
fを示し、縦軸は表面伝導型放出素子から放出される電
流（以下、放出電流Ｉe）の測定値を示し、図１８
（ｂ）の横軸は素子電圧Ｖfを、縦軸は表面伝導型放出
素子に流れる電流（以下、素子電流Ｉf）の測定値を表
している。
駆動信号を印加した際の表面伝導型放出素子の電気的特
性を示すグラフ図で、図１８（ａ）の横軸は素子電圧Ｖ
fを示し、縦軸は表面伝導型放出素子から放出される電
流（以下、放出電流Ｉe）の測定値を示し、図１８
（ｂ）の横軸は素子電圧Ｖfを、縦軸は表面伝導型放出
素子に流れる電流（以下、素子電流Ｉf）の測定値を表
している。
【０１０８】まず、図１８（ａ）に示した（素子電圧Ｖ
f）対（放出電流Ｉe）特性について説明する。図１７の
第１期間においては、駆動パルスに応答して表面伝導型
放出素子からは特性カ−ブＩec(1)に従って放出電流が
出力される。即ち、駆動パルスの立ち上がり期間Ｔrの
間は、印加電圧ＶfがＶth1を越えると、特性カ−ブＩec
(1)に沿って放出電流Ｉeは急激に増加する。そして、Ｖ
f＝Ｖf1の期間、即ち、Ｔ５の期間には、放出電流Ｉeは
Ｉe1の大きさを保つ。そして、駆動パルスの立ち下がり
期間Ｔfの間では、放出電流Ｉeは特性カ−ブＩec(1)に
沿って急激に減少する。
f）対（放出電流Ｉe）特性について説明する。図１７の
第１期間においては、駆動パルスに応答して表面伝導型
放出素子からは特性カ−ブＩec(1)に従って放出電流が
出力される。即ち、駆動パルスの立ち上がり期間Ｔrの
間は、印加電圧ＶfがＶth1を越えると、特性カ−ブＩec
(1)に沿って放出電流Ｉeは急激に増加する。そして、Ｖ
f＝Ｖf1の期間、即ち、Ｔ５の期間には、放出電流Ｉeは
Ｉe1の大きさを保つ。そして、駆動パルスの立ち下がり
期間Ｔfの間では、放出電流Ｉeは特性カ−ブＩec(1)に
沿って急激に減少する。
【０１０９】次に、第２期間においてＶf＝Ｖf2のパル
スが印加され始めると、特性カ−ブはＩec(1)からＩec
(2)に変化する。即ち、駆動パルスの立ち上がり期間Ｔr
の間は、印加電圧ＶfがＶth2を越えると特性カ−ブＩec
(2)に沿って放出電流Ｉeが急激に増加する。そして、Ｖ
f＝Ｖf2の期間、即ち、Ｔ５の期間には、放出電流Ｉeは
Ｉe2の大きさを保つ。そして、駆動パルスの立ち下がり
期間Ｔfの間では、放出電流Ｉeは特性カ−ブＩec(2)に
沿って急激に減少する。
スが印加され始めると、特性カ−ブはＩec(1)からＩec
(2)に変化する。即ち、駆動パルスの立ち上がり期間Ｔr
の間は、印加電圧ＶfがＶth2を越えると特性カ−ブＩec
(2)に沿って放出電流Ｉeが急激に増加する。そして、Ｖ
f＝Ｖf2の期間、即ち、Ｔ５の期間には、放出電流Ｉeは
Ｉe2の大きさを保つ。そして、駆動パルスの立ち下がり
期間Ｔfの間では、放出電流Ｉeは特性カ−ブＩec(2)に
沿って急激に減少する。
【０１１０】次に、第３期間において、再び Ｖf＝Ｖf
1のパルスが印加されるが、この時には放出電流は特性
カ−ブＩec(2)に沿って変化する。即ち、駆動パルスの
立ち上がり期間Ｔrの間は、印加電圧ＶfがＶth2を越え
ると特性カ−ブＩec(2)に沿って放出電流Ｉeは急激に増
加する。そして、Ｖf＝Ｖf1の期間、即ち、Ｔ５の期間
には放出電流ＩeはＩe3の大きさを保つ。そして、駆動
パルスの立ち下がり期間Ｔfの間では、放出電流Ｉeは特
性カ−ブＩec(2)に沿って急激に減少する。
1のパルスが印加されるが、この時には放出電流は特性
カ−ブＩec(2)に沿って変化する。即ち、駆動パルスの
立ち上がり期間Ｔrの間は、印加電圧ＶfがＶth2を越え
ると特性カ−ブＩec(2)に沿って放出電流Ｉeは急激に増
加する。そして、Ｖf＝Ｖf1の期間、即ち、Ｔ５の期間
には放出電流ＩeはＩe3の大きさを保つ。そして、駆動
パルスの立ち下がり期間Ｔfの間では、放出電流Ｉeは特
性カ−ブＩec(2)に沿って急激に減少する。
【０１１１】このように第３期間においては、第２期間
における特性カ−ブＩec(2)がメモリされているため、
同じ素子電圧が印加されても、放出電流Ｉeは第１期間
よりも小さなものとなる。
における特性カ−ブＩec(2)がメモリされているため、
同じ素子電圧が印加されても、放出電流Ｉeは第１期間
よりも小さなものとなる。
【０１１２】同様に、（素子電圧Ｖf）対（素子電流Ｉ
f）特性に関しても図１８（ｂ）に示すように、第１期
間においては特性カ−ブＩfc(1)に沿って動作するが、
第２期間においては特性カ−ブＩfc(2)に沿うようにな
り、それに続く第３期間においては、第２期間でメモリ
された特性カ−ブＩfc(2)に沿って動作することにな
る。
f）特性に関しても図１８（ｂ）に示すように、第１期
間においては特性カ−ブＩfc(1)に沿って動作するが、
第２期間においては特性カ−ブＩfc(2)に沿うようにな
り、それに続く第３期間においては、第２期間でメモリ
された特性カ−ブＩfc(2)に沿って動作することにな
る。
【０１１３】尚、ここでは説明の便宜上、第１〜第３期
間の３つの期間だけを例示したが、むろんこの設定条件
だけに限られた現象ではない。即ち、メモリ機能が付与
された表面伝導型放出素子にパルス電圧を印加する場合
には、それ以前に印加された電圧値よりも高い電圧値の
パルスが印加されると特性がシフトし、しかもメモリさ
れる。そしてそれ以後、更に高い電圧値のパルスが印加
されない限りその特性がメモリされ続ける。このような
メモリ機能は、例えばＦＥ型をはじめとした他の電子放
出素子においては観測されておらず、表面伝導型放出素
子に固有の機能だと言える。
間の３つの期間だけを例示したが、むろんこの設定条件
だけに限られた現象ではない。即ち、メモリ機能が付与
された表面伝導型放出素子にパルス電圧を印加する場合
には、それ以前に印加された電圧値よりも高い電圧値の
パルスが印加されると特性がシフトし、しかもメモリさ
れる。そしてそれ以後、更に高い電圧値のパルスが印加
されない限りその特性がメモリされ続ける。このような
メモリ機能は、例えばＦＥ型をはじめとした他の電子放
出素子においては観測されておらず、表面伝導型放出素
子に固有の機能だと言える。
【０１１４】図１９は、実施の形態５の画像表示装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【０１１５】図において、１２は前述した表示パネルを
示し、予めこの表示パネル１２の奇数行目の素子は最大
電圧Ｖf1で、偶数行目の素子は最大電圧Ｖf2（Ｖf1＜Ｖ
f2）が印加されて、奇数行と偶数行の電子放出素子がそ
れぞれ異なる電子放出特性に記憶されている。この表示
パネル１２の詳細な構成、製造方法については後述する
が、行方向の端子Ｄx1からＤxm及び列方向の端子Ｄy1か
らＤynを介して外部の電気回路と接続されている。また
図示されていないがフェースプレート上の高圧端子も外
部の高圧電源に接続され、電子放出素子から放出された
電子をフェースプレート方向に加速するようになってい
る。そして表示パネル１２に画像を表示する際、行方向
の端子Ｄx1からＤxmのそれぞれに、表示パネル１２に設
けられているマルチ電子ビーム源、即ち、ｍ行ｎ列の行
列状にマトリックス配線された表面伝導型放出素子群を
１行ずつ順次駆動してゆくための走査信号が印加され
る。一方、列方向の端子Ｄy1からＤynには、走査信号に
より選択された１行の表面伝導型放出素子の各素子の出
力電子量を制御するための１ライン分の画像信号に応じ
た変調信号が印加される。
示し、予めこの表示パネル１２の奇数行目の素子は最大
電圧Ｖf1で、偶数行目の素子は最大電圧Ｖf2（Ｖf1＜Ｖ
f2）が印加されて、奇数行と偶数行の電子放出素子がそ
れぞれ異なる電子放出特性に記憶されている。この表示
パネル１２の詳細な構成、製造方法については後述する
が、行方向の端子Ｄx1からＤxm及び列方向の端子Ｄy1か
らＤynを介して外部の電気回路と接続されている。また
図示されていないがフェースプレート上の高圧端子も外
部の高圧電源に接続され、電子放出素子から放出された
電子をフェースプレート方向に加速するようになってい
る。そして表示パネル１２に画像を表示する際、行方向
の端子Ｄx1からＤxmのそれぞれに、表示パネル１２に設
けられているマルチ電子ビーム源、即ち、ｍ行ｎ列の行
列状にマトリックス配線された表面伝導型放出素子群を
１行ずつ順次駆動してゆくための走査信号が印加され
る。一方、列方向の端子Ｄy1からＤynには、走査信号に
より選択された１行の表面伝導型放出素子の各素子の出
力電子量を制御するための１ライン分の画像信号に応じ
た変調信号が印加される。
【０１１６】図２０は本実施の形態５の走査回路３０２
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【０１１７】この走査回路３０２は、シフトレジスタ４
０１と、表示パネル１２のｍ本の行方向配線に対応する
ｍ個のスイッチング素子swx1〜swxmを備えている。各ス
イッチング素子は、直流電圧源３０７又は３０８の出力
電圧もしくは０［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一
方を選択して表示パネル１２の端子Ｄx1〜Ｄxmに出力し
ている。これら直流電圧源３０７又は３０８の出力電圧
は、奇数行目と偶数行目で記憶された電子放出特性に対
応して、奇数行目にはＶs1が、偶数行目にはＶs2（｜Ｖ
s1｜＜｜Ｖs2｜）が出力されるように設定されている
（尚、図１９では、ｍの値が偶数の場合で示してい
る）。各スイッチング素子は、シフトレジスタ４０１の
出力によって接地側或は出力電圧側に切換えられるよう
に動作しており、図２０の例ではスイッチswx1に対応す
る信号のみが“１”で、他の出力信号が全て“０”の場
合で示している。
０１と、表示パネル１２のｍ本の行方向配線に対応する
ｍ個のスイッチング素子swx1〜swxmを備えている。各ス
イッチング素子は、直流電圧源３０７又は３０８の出力
電圧もしくは０［Ｖ］（グランドレベル）のいずれか一
方を選択して表示パネル１２の端子Ｄx1〜Ｄxmに出力し
ている。これら直流電圧源３０７又は３０８の出力電圧
は、奇数行目と偶数行目で記憶された電子放出特性に対
応して、奇数行目にはＶs1が、偶数行目にはＶs2（｜Ｖ
s1｜＜｜Ｖs2｜）が出力されるように設定されている
（尚、図１９では、ｍの値が偶数の場合で示してい
る）。各スイッチング素子は、シフトレジスタ４０１の
出力によって接地側或は出力電圧側に切換えられるよう
に動作しており、図２０の例ではスイッチswx1に対応す
る信号のみが“１”で、他の出力信号が全て“０”の場
合で示している。
【０１１８】このシフトレジスタ４０１は、制御回路３
０３からのタイミング信号Ｔscanによって１ビットデー
タ“１”を順次シフトすることにより、スイッチング素
子のスイッチswx1〜swxmの順次切り換える信号を出力し
ている。即ち、図２０のように、表示パネル１２の１行
目に対応するデータが“１”の時はスイッチswx1の出力
のみが電源電圧Ｖs1に接続され、他のスイッチは全て接
地側に接続される。又次にＴscanによりデータ“１”が
１つシフトされて２行目のラインだけが選択されたとき
は、スイッチswx2の出力のみが電源電圧Ｖs2側に接続さ
れ、他のスイッチは全て接地側に接続される。以下、同
様にして全ての行に亙って順次選択されて表示が行われ
る。尚、このスイッチング素子は、例えばＦＥＴを使っ
て容易に実現することができる。
０３からのタイミング信号Ｔscanによって１ビットデー
タ“１”を順次シフトすることにより、スイッチング素
子のスイッチswx1〜swxmの順次切り換える信号を出力し
ている。即ち、図２０のように、表示パネル１２の１行
目に対応するデータが“１”の時はスイッチswx1の出力
のみが電源電圧Ｖs1に接続され、他のスイッチは全て接
地側に接続される。又次にＴscanによりデータ“１”が
１つシフトされて２行目のラインだけが選択されたとき
は、スイッチswx2の出力のみが電源電圧Ｖs2側に接続さ
れ、他のスイッチは全て接地側に接続される。以下、同
様にして全ての行に亙って順次選択されて表示が行われ
る。尚、このスイッチング素子は、例えばＦＥＴを使っ
て容易に実現することができる。
【０１１９】尚、前述の直流電圧Ｖs1，Ｖs2のそれぞれ
は電圧源３０７，３０８のそれぞれからの出力電圧であ
り、本実施の形態５では、前述の図１８で例示した表面
伝導型放出素子の特性に基づく電子放出閾値電圧以下と
なるように、それぞれＶs1＝−（Ｖth1−１）［Ｖ］，
Ｖs2＝−（Ｖth2−１）［Ｖ］の電圧値に設定されてい
る。
は電圧源３０７，３０８のそれぞれからの出力電圧であ
り、本実施の形態５では、前述の図１８で例示した表面
伝導型放出素子の特性に基づく電子放出閾値電圧以下と
なるように、それぞれＶs1＝−（Ｖth1−１）［Ｖ］，
Ｖs2＝−（Ｖth2−１）［Ｖ］の電圧値に設定されてい
る。
【０１２０】制御回路３０３は、この画像表示装置全体
の動作を制御しており、外部より入力されるデジタル映
像信号と同期信号Ｔsyncに基づいて適切な表示が行なわ
れるように各部の動作を整合させるように機能してお
り、同期信号Ｔsyncに基づいて各部に対してＴscan，Ｔ
sft，Ｔmod及びＴmryの各種制御信号を出力している。
この同期信号Ｔsyncは、良く知られるように垂直同期信
号と水平同期信号とを含んでいるが、ここでは説明の便
宜上、Ｔsync信号として図示した。
の動作を制御しており、外部より入力されるデジタル映
像信号と同期信号Ｔsyncに基づいて適切な表示が行なわ
れるように各部の動作を整合させるように機能してお
り、同期信号Ｔsyncに基づいて各部に対してＴscan，Ｔ
sft，Ｔmod及びＴmryの各種制御信号を出力している。
この同期信号Ｔsyncは、良く知られるように垂直同期信
号と水平同期信号とを含んでいるが、ここでは説明の便
宜上、Ｔsync信号として図示した。
【０１２１】一方、デジタル映像信号（輝度成分）はシ
フトレジスタ３０４に入力される。このシフトレジスタ
３０４は、時系列的にシリアルに入力されるデジタル映
像信号を、画像の１ライン毎にシリアル／パラレル変換
するためのもので、制御回路３０３より送られる制御信
号Ｔsftに同期して動作する。即ち、制御信号Ｔsftはシ
フトレジスタ３０４のシフトクロックとして作用してお
り、シリアル／パラレル変換された１ライン分の画像デ
ータ（電子放出素子ｎ素子分の駆動データに相当する）
は、それぞれ多値データであるＩd1〜Ｉdnからなるｎ個
の並列データ信号としてシフトレジスタ３０４からラッ
チ回路３０５に出力される。
フトレジスタ３０４に入力される。このシフトレジスタ
３０４は、時系列的にシリアルに入力されるデジタル映
像信号を、画像の１ライン毎にシリアル／パラレル変換
するためのもので、制御回路３０３より送られる制御信
号Ｔsftに同期して動作する。即ち、制御信号Ｔsftはシ
フトレジスタ３０４のシフトクロックとして作用してお
り、シリアル／パラレル変換された１ライン分の画像デ
ータ（電子放出素子ｎ素子分の駆動データに相当する）
は、それぞれ多値データであるＩd1〜Ｉdnからなるｎ個
の並列データ信号としてシフトレジスタ３０４からラッ
チ回路３０５に出力される。
【０１２２】ラッチ回路３０５は、１ライン分の多値画
像データを必要時間だけ記憶・保持するための記憶回路
であり、制御回路３０３から送られる制御信号Ｔmryに
従ってデータＩd1〜Ｉdnのそれぞれをラッチして記憶
し、各値をパルス幅変調回路３０６に出力している。パ
ルス幅変調回路３０６は、制御回路３０３から入力され
る制御信号Ｔmodに応じて信号Ｓy1〜Ｓynのパルスの幅
Ｐwを変化させることにより、出力される電子ビームの
電荷の総量を制御するためのパルス幅変調信号を作成し
ており、これにより表示パネル１２に表示される画素毎
の輝度を制御している。このパルス幅変調回路３０６
は、電圧源３０９から出力される一定の波高値Ｖmの電
圧パルスを発生するが、ラッチ回路３０５から入力され
る画像データに応じて、適宜その出力する電圧パルス幅
を変調している。このパルス幅変調回路３０６の構成を
図２１に示す。
像データを必要時間だけ記憶・保持するための記憶回路
であり、制御回路３０３から送られる制御信号Ｔmryに
従ってデータＩd1〜Ｉdnのそれぞれをラッチして記憶
し、各値をパルス幅変調回路３０６に出力している。パ
ルス幅変調回路３０６は、制御回路３０３から入力され
る制御信号Ｔmodに応じて信号Ｓy1〜Ｓynのパルスの幅
Ｐwを変化させることにより、出力される電子ビームの
電荷の総量を制御するためのパルス幅変調信号を作成し
ており、これにより表示パネル１２に表示される画素毎
の輝度を制御している。このパルス幅変調回路３０６
は、電圧源３０９から出力される一定の波高値Ｖmの電
圧パルスを発生するが、ラッチ回路３０５から入力され
る画像データに応じて、適宜その出力する電圧パルス幅
を変調している。このパルス幅変調回路３０６の構成を
図２１に示す。
【０１２３】図２１において、４０２はスイッチ制御回
路で、ラッチ回路３０５から入力されたｎ個の多値画像
データＩd1〜Ｉdnと制御信号Ｔmodとに基づき、スイッ
チ素子群４０３の各スイッチのオン／オフ信号を生成し
ている。即ち、このスイッチ制御回路４０２は、制御回
路３０３から入力される制御信号Ｔmodの値と、多値画
像データＩd1〜Ｉdnのそれぞれとを比較し、その比較結
果に応じてスイッチ素子群４０３の各スイッチのオン時
間を制御している。スイッチ素子群４０３の各スイッチ
の一方の端子には電圧源３０９からの電圧値Ｖmが入力
され、他方の端子が接地されていて、スイッチがオンの
ときに電圧源３０９からの電圧Ｖmが出力されるように
構成されている。ここでスイッチswy1〜swynとしては、
バイポーラ・トランジスタやＦＥＴ等が用いられ、出力
電圧に相当するＶmは、前述の図１８（ａ）で示される
（Ｖf−Ｖth1）に設定されている。
路で、ラッチ回路３０５から入力されたｎ個の多値画像
データＩd1〜Ｉdnと制御信号Ｔmodとに基づき、スイッ
チ素子群４０３の各スイッチのオン／オフ信号を生成し
ている。即ち、このスイッチ制御回路４０２は、制御回
路３０３から入力される制御信号Ｔmodの値と、多値画
像データＩd1〜Ｉdnのそれぞれとを比較し、その比較結
果に応じてスイッチ素子群４０３の各スイッチのオン時
間を制御している。スイッチ素子群４０３の各スイッチ
の一方の端子には電圧源３０９からの電圧値Ｖmが入力
され、他方の端子が接地されていて、スイッチがオンの
ときに電圧源３０９からの電圧Ｖmが出力されるように
構成されている。ここでスイッチswy1〜swynとしては、
バイポーラ・トランジスタやＦＥＴ等が用いられ、出力
電圧に相当するＶmは、前述の図１８（ａ）で示される
（Ｖf−Ｖth1）に設定されている。
【０１２４】図２２は、図１９に示す装置の動作を示す
タイミング図である。
タイミング図である。
【０１２５】この装置では、まず最初に１行目のデジタ
ル映像信号が入力されて、クロック信号Ｔsftに同期し
てシフトレジスタ３０４に保持された後、ラッチ信号Ｔ
mryによりラッチ回路３０５にラッチされる。この１行
目の映像信号は更にパルス幅変調回路３０６により、制
御信号Ｔmodに応じてパルス幅変調され、信号Ｓy1〜Ｓy
nとして出力される。図２２における信号Ｓyiは、この
内の１つの信号波形を示している。走査回路３０２は、
駆動する行が奇数行か偶数行かによってその駆動電圧を
切り換えており、この実施の形態５では、奇数行の時に
電圧源３０７の出力電圧Ｖs1を選択し、偶数行のときに
電圧源３０８の出力電圧Ｖs2を選択している。尚、図２
２では３行目までしか示していないが、このような走査
がｍ行まで繰返し行われることは明らかである。
ル映像信号が入力されて、クロック信号Ｔsftに同期し
てシフトレジスタ３０４に保持された後、ラッチ信号Ｔ
mryによりラッチ回路３０５にラッチされる。この１行
目の映像信号は更にパルス幅変調回路３０６により、制
御信号Ｔmodに応じてパルス幅変調され、信号Ｓy1〜Ｓy
nとして出力される。図２２における信号Ｓyiは、この
内の１つの信号波形を示している。走査回路３０２は、
駆動する行が奇数行か偶数行かによってその駆動電圧を
切り換えており、この実施の形態５では、奇数行の時に
電圧源３０７の出力電圧Ｖs1を選択し、偶数行のときに
電圧源３０８の出力電圧Ｖs2を選択している。尚、図２
２では３行目までしか示していないが、このような走査
がｍ行まで繰返し行われることは明らかである。
【０１２６】これにより例えば、表示パネル１２の奇数
行目に印加する素子電圧を低くし、偶数行目に印加する
素子電圧を高くすることによりその電子軌道を図１３
（ａ）に示すように変更させて、デルタ状に配列された
ＲＧＢの蛍光体に電子を衝突させることにより、蛍光体
の配列状態にかかわらず、直線状に配設された電子放出
素子の列方向配線を蛇行させることなく、直線にして配
線することができる。
行目に印加する素子電圧を低くし、偶数行目に印加する
素子電圧を高くすることによりその電子軌道を図１３
（ａ）に示すように変更させて、デルタ状に配列された
ＲＧＢの蛍光体に電子を衝突させることにより、蛍光体
の配列状態にかかわらず、直線状に配設された電子放出
素子の列方向配線を蛇行させることなく、直線にして配
線することができる。
【０１２７】＜実施の形態６＞前述の実施の形態５で
は、走査行に応じて電圧を変更したが、この実施の形態
６では、列方向の配線に印加する電圧を変更する場合を
説明する。
は、走査行に応じて電圧を変更したが、この実施の形態
６では、列方向の配線に印加する電圧を変更する場合を
説明する。
【０１２８】図２３は、本発明の実施の形態６の画像表
示装置の構成を示すブロック図で、前述の図１９に示す
構成と共通する部分は同じ番号で示し、その説明を省略
する。
示装置の構成を示すブロック図で、前述の図１９に示す
構成と共通する部分は同じ番号で示し、その説明を省略
する。
【０１２９】走査回路１０２ａの構成を図２４を参照し
て説明する。
て説明する。
【０１３０】この回路３０２ａの基本的な構成は、前述
の図１９と同様にシフトレジスタ４１１とＦＥＴなどで
形成されたスイッチ素子群（swx1〜swxm）で構成されて
おり、その基本的な構成及び動作は前述の走査回路３０
２の場合と同様であるが、走査電圧が、電圧源３１０よ
りの出力電圧Ｖsによる１種類だけである点が異なって
いる。尚、この電圧値Ｖsは、図１８で示したＶs＝−
（Ｖth1−１）［Ｖ］に設定されている。
の図１９と同様にシフトレジスタ４１１とＦＥＴなどで
形成されたスイッチ素子群（swx1〜swxm）で構成されて
おり、その基本的な構成及び動作は前述の走査回路３０
２の場合と同様であるが、走査電圧が、電圧源３１０よ
りの出力電圧Ｖsによる１種類だけである点が異なって
いる。尚、この電圧値Ｖsは、図１８で示したＶs＝−
（Ｖth1−１）［Ｖ］に設定されている。
【０１３１】図２５はこの実施の形態６のパルス幅変調
回路３０６ａの構成を示すブロック図である。
回路３０６ａの構成を示すブロック図である。
【０１３２】このパルス幅変調回路３０６ａの基本的な
構成は図２１と同様に、スイッチ制御回路４１２と、出
力電圧を切り換えるスイッチ素子群（swy1〜swyn）で構
成されており、これらの基本的な動作については前述の
実施の形態５で説明した通りであるが、表示パネル１２
への出力電圧に相当する電圧値Ｖmが、走査回路３０２
ａで選択されているライン（行）に応じてスイッチ制御
回路４１２により切り換えられる点が異なっている。具
体的には、表示パネル１２の奇数行が表示駆動される時
はスイッチ制御回路４１２より出力される信号ｓ２によ
りスイッチ４１３が切換えられて電圧源３１２よりの電
圧Ｖm1がスイッチ素子群に印加され、偶数行の時は信号
ｓ２１によりスイッチ４１３が反対に切換えられて電圧
源３１１からの電圧Ｖm2がスイッチ素子群に印加されて
選択される。ここで電圧値Ｖm1は、前述の図１８の
（ａ）で示した値に基づいてＶm1＝Ｖf1−Ｖth1
［Ｖ］，又電圧値Ｖm2＝Ｖf2−Ｖth1に設定されてい
る。
構成は図２１と同様に、スイッチ制御回路４１２と、出
力電圧を切り換えるスイッチ素子群（swy1〜swyn）で構
成されており、これらの基本的な動作については前述の
実施の形態５で説明した通りであるが、表示パネル１２
への出力電圧に相当する電圧値Ｖmが、走査回路３０２
ａで選択されているライン（行）に応じてスイッチ制御
回路４１２により切り換えられる点が異なっている。具
体的には、表示パネル１２の奇数行が表示駆動される時
はスイッチ制御回路４１２より出力される信号ｓ２によ
りスイッチ４１３が切換えられて電圧源３１２よりの電
圧Ｖm1がスイッチ素子群に印加され、偶数行の時は信号
ｓ２１によりスイッチ４１３が反対に切換えられて電圧
源３１１からの電圧Ｖm2がスイッチ素子群に印加されて
選択される。ここで電圧値Ｖm1は、前述の図１８の
（ａ）で示した値に基づいてＶm1＝Ｖf1−Ｖth1
［Ｖ］，又電圧値Ｖm2＝Ｖf2−Ｖth1に設定されてい
る。
【０１３３】図２６は、この実施の形態６の画像表示装
置の動作タイミングを示すタイミング図である。
置の動作タイミングを示すタイミング図である。
【０１３４】図２６から明らかなように、パルス幅変調
信号Ｓyi（ｉ行のパルス幅変調信号）は奇数行と偶数行
とに応じて、その電圧値が切換えられており、走査行の
信号Ｓxiは常に一定の電圧値Ｖsで出力されている。
信号Ｓyi（ｉ行のパルス幅変調信号）は奇数行と偶数行
とに応じて、その電圧値が切換えられており、走査行の
信号Ｓxiは常に一定の電圧値Ｖsで出力されている。
【０１３５】これにより例えば、表示パネル１２の奇数
行目に印加する素子電圧を低くし、偶数行目に印加する
素子電圧を高くすることによりその電子軌道を図１３
（ａ）に示すように変更させて、列方向配線を蛇行させ
ることなく直線状に配設された電子放出素子からの放出
電子を、デルタ状に配列されたＲＧＢの蛍光体に電子を
衝突させることにより画像を表示させることができる。
行目に印加する素子電圧を低くし、偶数行目に印加する
素子電圧を高くすることによりその電子軌道を図１３
（ａ）に示すように変更させて、列方向配線を蛇行させ
ることなく直線状に配設された電子放出素子からの放出
電子を、デルタ状に配列されたＲＧＢの蛍光体に電子を
衝突させることにより画像を表示させることができる。
【０１３６】以上説明した構成を用いて画像形成装置を
試作したところ、電子源の配線を複雑にすることなく、
実施の形態と同様なデルタ画素配列の非常に高品位な画
像を得ることが可能になった。
試作したところ、電子源の配線を複雑にすることなく、
実施の形態と同様なデルタ画素配列の非常に高品位な画
像を得ることが可能になった。
【０１３７】［表示パネルの構成と製造法］次に、本発
明の実施の形態の表示パネル１２の構成と、その製造法
について、具体的な例を示して説明する。
明の実施の形態の表示パネル１２の構成と、その製造法
について、具体的な例を示して説明する。
【０１３８】図２７は、本実施の形態で用いた表示パネ
ル１２の外観斜視図であり、その内部構造を示すために
表示パネル１２の１部を切り欠いて示している。
ル１２の外観斜視図であり、その内部構造を示すために
表示パネル１２の１部を切り欠いて示している。
【０１３９】図中、１００５はリアプレート、１００６
は側壁、１００７はフェースプレートであり、１００５
〜１００７により表示パネル１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。この気密容器を組み立
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に封着する必要があるが、例えばフ
リットガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰
囲気中で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成する
ことにより封着を達成した。この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。
は側壁、１００７はフェースプレートであり、１００５
〜１００７により表示パネル１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。この気密容器を組み立
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に封着する必要があるが、例えばフ
リットガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰
囲気中で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成する
ことにより封着を達成した。この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。
【０１４０】リアプレート１００５には、基板１００１
が固定されているが、この基板１００１上には表面伝導
型電子放出素子１００２がＮ×Ｍ個形成されている。こ
こで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。例えば、高品位テレビ
ジョン表示を目的とした表示装置においては、Ｎ＝３０
００，Ｍ＝１０００以上の数を設定することが望まし
い。尚、本実施の形態においては、Ｎ＝３０７２，Ｍ＝
１０２４とした。これらＮ×Ｍ個の表面伝導型電子放出
素子は、Ｍ本の行方向配線１００３とＮ本の列方向配線
１００４とにより単純マトリクス配線されている。ここ
で、上述した１００１〜１００４によって構成される部
分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。尚、マルチ電子ビーム
源の製造方法や構造については、後で詳しく述べる。
が固定されているが、この基板１００１上には表面伝導
型電子放出素子１００２がＮ×Ｍ個形成されている。こ
こで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。例えば、高品位テレビ
ジョン表示を目的とした表示装置においては、Ｎ＝３０
００，Ｍ＝１０００以上の数を設定することが望まし
い。尚、本実施の形態においては、Ｎ＝３０７２，Ｍ＝
１０２４とした。これらＮ×Ｍ個の表面伝導型電子放出
素子は、Ｍ本の行方向配線１００３とＮ本の列方向配線
１００４とにより単純マトリクス配線されている。ここ
で、上述した１００１〜１００４によって構成される部
分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。尚、マルチ電子ビーム
源の製造方法や構造については、後で詳しく述べる。
【０１４１】尚、本実施の形態においては、気密容器の
リアプレート１００５にマルチ電子ビーム源の基板１０
０１を固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基
板１００１が十分な強度を有するものであれば、気密容
器のリアプレートとしてマルチ電子ビーム源の基板１０
０１自体を用いてもよい。
リアプレート１００５にマルチ電子ビーム源の基板１０
０１を固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基
板１００１が十分な強度を有するものであれば、気密容
器のリアプレートとしてマルチ電子ビーム源の基板１０
０１自体を用いてもよい。
【０１４２】また、フェースプレート１００７の下面に
は、蛍光体（膜）１００８が形成されている。本実施の
形態の表示パネル１２はカラー表示装置用のパネルであ
るため、蛍光膜１００８の部分にはＣＲＴの分野で用い
られる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体
が塗り分けられている。これら各色の蛍光体は、たとえ
ば図２８に示すように、ＲＧＢの各色の蛍光体がデルタ
状に配列されている。この黒色の導電体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ため、更に
は電子ビームによる蛍光膜のチャージアップを防止する
ためなどである。この黒色の導電体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。
は、蛍光体（膜）１００８が形成されている。本実施の
形態の表示パネル１２はカラー表示装置用のパネルであ
るため、蛍光膜１００８の部分にはＣＲＴの分野で用い
られる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体
が塗り分けられている。これら各色の蛍光体は、たとえ
ば図２８に示すように、ＲＧＢの各色の蛍光体がデルタ
状に配列されている。この黒色の導電体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ため、更に
は電子ビームによる蛍光膜のチャージアップを防止する
ためなどである。この黒色の導電体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。
【０１４３】尚、モノクロームの表示パネルを作成する
場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜１００８に用いれ
ばよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよ
い。
場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜１００８に用いれ
ばよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよ
い。
【０１４４】また、蛍光膜１００８のリアプレート側の
面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１００９
を設けてある。このメタルバック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
の利用率を向上させるためや、負イオンの衝突から蛍光
膜１００８を保護するため、更には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ためや、蛍光膜
１００８を励起した電子の導電路として作用させるため
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基板１００７上に形成した後、蛍光
膜表面を平滑化処理し、その上にＡｌ（アルミニウム）
を真空蒸着する方法により形成した。尚、蛍光膜１００
８に低電圧用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバ
ック１００９は用いない。
面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１００９
を設けてある。このメタルバック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
の利用率を向上させるためや、負イオンの衝突から蛍光
膜１００８を保護するため、更には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ためや、蛍光膜
１００８を励起した電子の導電路として作用させるため
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基板１００７上に形成した後、蛍光
膜表面を平滑化処理し、その上にＡｌ（アルミニウム）
を真空蒸着する方法により形成した。尚、蛍光膜１００
８に低電圧用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバ
ック１００９は用いない。
【０１４５】また、本実施の形態では用いなかったが、
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、フェースプレート基板１００７と蛍光膜１００
８との間に、例えば、ＩＴＯを材料とする透明電極を設
けてもよい。
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、フェースプレート基板１００７と蛍光膜１００
８との間に、例えば、ＩＴＯを材料とする透明電極を設
けてもよい。
【０１４６】また、Ｄx1〜Ｄxm，Ｄy1〜Ｄyn及びＨvで
示された端子は、この表示パネル１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。端子Ｄx1〜Ｄxmはマルチ電子ビーム源の
行方向配線１００３と、端子Ｄy1〜Ｄynはマルチ電子ビ
ーム源の列方向配線１００４と、端子Ｈvはフェースプ
レートのメタルバック１００９とそれぞれ電気的に接続
されている。尚、このＨv端子には、前述した加速電圧
Ｖaが印加される。
示された端子は、この表示パネル１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。端子Ｄx1〜Ｄxmはマルチ電子ビーム源の
行方向配線１００３と、端子Ｄy1〜Ｄynはマルチ電子ビ
ーム源の列方向配線１００４と、端子Ｈvはフェースプ
レートのメタルバック１００９とそれぞれ電気的に接続
されている。尚、このＨv端子には、前述した加速電圧
Ｖaが印加される。
【０１４７】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、この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のマイナス７乗
［torr］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
止の直前或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。このゲッター膜とは、例え
ばＢａを主成分とするゲッター材料をヒータもしくは高
周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、この
ゲッター膜の吸着作用により気密容器内は１×１０のマ
イナス５乗乃至１×１０のマイナス７乗［torr］の真空
度に維持される。
は、この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のマイナス７乗
［torr］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
止の直前或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。このゲッター膜とは、例え
ばＢａを主成分とするゲッター材料をヒータもしくは高
周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、この
ゲッター膜の吸着作用により気密容器内は１×１０のマ
イナス５乗乃至１×１０のマイナス７乗［torr］の真空
度に維持される。
【０１４８】以上、本発明の実施の形態の表示パネル１
の基本構成と製法を説明した。
の基本構成と製法を説明した。
【０１４９】次に、本実施の形態の表示パネル１２に用
いたマルチ電子ビーム源の製造方法について説明する。
本実施の形態の表示パネル１２に用いるマルチ電子ビー
ム源は、冷陰極素子を単純マトリクス配線した電子源で
あれば、冷陰極素子の材料や形状あるいは製法に制限は
ない。従って、例えば表面伝導型放出素子やＦＥ型、あ
るいはＭＩＭ型などの冷陰極素子を用いることができ
る。但し、表示画面が大きくてしかも安価な表示装置が
求められる状況のもとでは、これらの冷陰極素子の中で
も、表面伝導型放出素子が特に好ましい。即ち、ＦＥ型
ではエミッタコーンとゲート電極の相対位置や形状が電
子放出特性を大きく左右するため、極めて高精度の製造
技術を必要とするが、これは大面積化や製造コストの低
減を達成するには不利な要因となる。また、ＭＩＭ型で
は、絶縁層と上電極の膜厚を薄くてしかも均一にする必
要があるが、これも大面積化や製造コストの低減を達成
するには不利な要因となる。その点、表面伝導型放出素
子は、比較的製造方法が単純なため、大面積化や製造コ
ストの低減が容易である。また、本願発明者らは、表面
伝導型放出素子の中でも電子放出部もしくはその周辺部
を微粒子膜から形成したものがとりわけ電子放出特性に
優れ、しかも製造が容易に行えることを見出している。
従って、高輝度で大画面の画像表示装置のマルチ電子ビ
ーム源に用いるには、最も好適であるといえる。そこ
で、上記実施の形態の表示パネル１２においては、電子
放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成した表面
伝導型放出素子を用いた。そこで、まず好適な表面伝導
型放出素子について基本的な構成と製法および特性を説
明し、その後で多数の素子を単純マトリクス配線したマ
ルチ電子ビーム源の構造について述べる。
いたマルチ電子ビーム源の製造方法について説明する。
本実施の形態の表示パネル１２に用いるマルチ電子ビー
ム源は、冷陰極素子を単純マトリクス配線した電子源で
あれば、冷陰極素子の材料や形状あるいは製法に制限は
ない。従って、例えば表面伝導型放出素子やＦＥ型、あ
るいはＭＩＭ型などの冷陰極素子を用いることができ
る。但し、表示画面が大きくてしかも安価な表示装置が
求められる状況のもとでは、これらの冷陰極素子の中で
も、表面伝導型放出素子が特に好ましい。即ち、ＦＥ型
ではエミッタコーンとゲート電極の相対位置や形状が電
子放出特性を大きく左右するため、極めて高精度の製造
技術を必要とするが、これは大面積化や製造コストの低
減を達成するには不利な要因となる。また、ＭＩＭ型で
は、絶縁層と上電極の膜厚を薄くてしかも均一にする必
要があるが、これも大面積化や製造コストの低減を達成
するには不利な要因となる。その点、表面伝導型放出素
子は、比較的製造方法が単純なため、大面積化や製造コ
ストの低減が容易である。また、本願発明者らは、表面
伝導型放出素子の中でも電子放出部もしくはその周辺部
を微粒子膜から形成したものがとりわけ電子放出特性に
優れ、しかも製造が容易に行えることを見出している。
従って、高輝度で大画面の画像表示装置のマルチ電子ビ
ーム源に用いるには、最も好適であるといえる。そこ
で、上記実施の形態の表示パネル１２においては、電子
放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成した表面
伝導型放出素子を用いた。そこで、まず好適な表面伝導
型放出素子について基本的な構成と製法および特性を説
明し、その後で多数の素子を単純マトリクス配線したマ
ルチ電子ビーム源の構造について述べる。
【０１５０】［表面伝導型放出素子の好適な素子構成と
製法］電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形
成する表面伝導型放出素子の代表的な構成には、平面型
と垂直型の２種類があげられる。
製法］電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形
成する表面伝導型放出素子の代表的な構成には、平面型
と垂直型の２種類があげられる。
【０１５１】（平面型の表面伝導型放出素子）まず最初
に、平面型の表面伝導型放出素子の素子構成と製法につ
いて説明する。図２９に示すのは、平面型の表面伝導型
放出素子の構成を説明するための平面図（ａ）および断
面図（ｂ）である。
に、平面型の表面伝導型放出素子の素子構成と製法につ
いて説明する。図２９に示すのは、平面型の表面伝導型
放出素子の構成を説明するための平面図（ａ）および断
面図（ｂ）である。
【０１５２】図中、１１０１は基板、１１０２と１１０
３は素子電極、１１０４は導電性薄膜、１１０５は通電
フォーミング処理により形成した電子放出部、１１１３
は通電活性化処理により形成した薄膜である。この基板
１１０１としては、例えば、石英ガラスや青板ガラスを
はじめとする各種ガラス基板や、アルミナをはじめとす
る各種セラミクス基板、あるいは上述の各種基板上に例
えばＳｉＯ2を材料とする絶縁層を積層した基板などを
用いることができる。また、基板１１０１上に基板面と
平行に対向して設けられた素子電極１１０２と１１０３
は、導電性を有する材料によって形成されている。例え
ば、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｕ，
Ｐｄ，Ａｇ等をはじめとする金属、あるいはこれらの金
属の合金、あるいはＩｎ2Ｏ3 −ＳｎＯ2をはじめとする
金属酸化物、ポリシリコンなどの半導体、などの中から
適宜材料を選択して用いればよい。電極を形成するに
は、例えば真空蒸着などの製膜技術とフォトリソグラフ
ィ、エッチングなどのパターニング技術を組み合わせて
用いれば容易に形成できるが、それ以外の方法（例えば
印刷技術）を用いて形成してもさしつかえない。
３は素子電極、１１０４は導電性薄膜、１１０５は通電
フォーミング処理により形成した電子放出部、１１１３
は通電活性化処理により形成した薄膜である。この基板
１１０１としては、例えば、石英ガラスや青板ガラスを
はじめとする各種ガラス基板や、アルミナをはじめとす
る各種セラミクス基板、あるいは上述の各種基板上に例
えばＳｉＯ2を材料とする絶縁層を積層した基板などを
用いることができる。また、基板１１０１上に基板面と
平行に対向して設けられた素子電極１１０２と１１０３
は、導電性を有する材料によって形成されている。例え
ば、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｕ，
Ｐｄ，Ａｇ等をはじめとする金属、あるいはこれらの金
属の合金、あるいはＩｎ2Ｏ3 −ＳｎＯ2をはじめとする
金属酸化物、ポリシリコンなどの半導体、などの中から
適宜材料を選択して用いればよい。電極を形成するに
は、例えば真空蒸着などの製膜技術とフォトリソグラフ
ィ、エッチングなどのパターニング技術を組み合わせて
用いれば容易に形成できるが、それ以外の方法（例えば
印刷技術）を用いて形成してもさしつかえない。
【０１５３】素子電極１１０２と１１０３の形状は、こ
の電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Ｌは通常は数百オングストローム
から数百マイクロメータの範囲から適当な数値を選んで
設計されるが、中でも表示装置に応用するために好まし
いのは数マイクロメータより数十マイクロメータの範囲
である。また、素子電極の厚さｄについては、通常は数
百オングストロームから数マイクロメータの範囲から適
当な数値が選ばれる。
の電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Ｌは通常は数百オングストローム
から数百マイクロメータの範囲から適当な数値を選んで
設計されるが、中でも表示装置に応用するために好まし
いのは数マイクロメータより数十マイクロメータの範囲
である。また、素子電極の厚さｄについては、通常は数
百オングストロームから数マイクロメータの範囲から適
当な数値が選ばれる。
【０１５４】また、導電性薄膜１１０４の部分には、微
粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素
として多数の微粒子を含んだ膜（島状の集合体も含む）
のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、
個々の微粒子が離間して配置された構造か、あるいは微
粒子が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに
重なり合った構造が観測される。この微粒子膜に用いた
微粒子の粒径は、数オングストロームから数千オングス
トロームの範囲に含まれるものであるが、中でも好まし
いのは１０オングストロームから２００オングストロー
ムの範囲のものである。また、微粒子膜の膜厚は、以下
に述べるような諸条件を考慮して適宜設定される。即
ち、これらの条件とは、素子電極１１０２あるいは１１
０３と電気的に良好に接続するのに必要な条件、後述す
る通電フォーミングを良好に行うのに必要な条件、微粒
子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の値にするために必
要な条件、などである。この膜厚は、具体的には、数オ
ングストロームから数千オングストロームの範囲のなか
で設定するが、なかでも好ましいのは１０オングストロ
ームから５００オングストロームの間である。
粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素
として多数の微粒子を含んだ膜（島状の集合体も含む）
のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、
個々の微粒子が離間して配置された構造か、あるいは微
粒子が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに
重なり合った構造が観測される。この微粒子膜に用いた
微粒子の粒径は、数オングストロームから数千オングス
トロームの範囲に含まれるものであるが、中でも好まし
いのは１０オングストロームから２００オングストロー
ムの範囲のものである。また、微粒子膜の膜厚は、以下
に述べるような諸条件を考慮して適宜設定される。即
ち、これらの条件とは、素子電極１１０２あるいは１１
０３と電気的に良好に接続するのに必要な条件、後述す
る通電フォーミングを良好に行うのに必要な条件、微粒
子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の値にするために必
要な条件、などである。この膜厚は、具体的には、数オ
ングストロームから数千オングストロームの範囲のなか
で設定するが、なかでも好ましいのは１０オングストロ
ームから５００オングストロームの間である。
【０１５５】また、微粒子膜を形成するのに用いられう
る材料としては、例えば、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａ
ｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｐｂなどをはじめとする金属や、ＰｄＯ，Ｓｎ
Ｏ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＰｂＯ，Ｓｂ2Ｏ3などをはじめとする
酸化物や、ＨｆＢ2，ＺｒＢ2，ＬａＢ6，ＣｅＢ6，ＹＢ
4，ＧｄＢ4などをはじめとする硼化物や、ＴｉＣ，Ｚｒ
Ｃ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣなどをはじめとする
炭化物や、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮなどをはじめとする
窒化物や、Ｓｉ，Ｇｅなどをはじめとする半導体や、カ
ーボンなどが挙げられ、これらの中から適宜選択され
る。
る材料としては、例えば、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａ
ｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔ
ａ，Ｗ，Ｐｂなどをはじめとする金属や、ＰｄＯ，Ｓｎ
Ｏ2，Ｉｎ2Ｏ3，ＰｂＯ，Ｓｂ2Ｏ3などをはじめとする
酸化物や、ＨｆＢ2，ＺｒＢ2，ＬａＢ6，ＣｅＢ6，ＹＢ
4，ＧｄＢ4などをはじめとする硼化物や、ＴｉＣ，Ｚｒ
Ｃ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣなどをはじめとする
炭化物や、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮなどをはじめとする
窒化物や、Ｓｉ，Ｇｅなどをはじめとする半導体や、カ
ーボンなどが挙げられ、これらの中から適宜選択され
る。
【０１５６】以上述べたように、導電性薄膜１１０４を
微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、
１０の３乗から１０の７乗［オーム／ｓｑ］の範囲に含
まれるよう設定した。
微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、
１０の３乗から１０の７乗［オーム／ｓｑ］の範囲に含
まれるよう設定した。
【０１５７】尚、導電性薄膜１１０４と素子電極１１０
２及び１１０３とは電気的に良好に接続されるのが望ま
しいため、互いの一部が重なりあうような構造をとって
いる。その重なり方は、図２９の例においては、下か
ら、基板、素子電極、導電性薄膜の順序で積層したが、
場合によっては下から基板、導電性薄膜、素子電極、の
順序で積層してもさしつかえない。
２及び１１０３とは電気的に良好に接続されるのが望ま
しいため、互いの一部が重なりあうような構造をとって
いる。その重なり方は、図２９の例においては、下か
ら、基板、素子電極、導電性薄膜の順序で積層したが、
場合によっては下から基板、導電性薄膜、素子電極、の
順序で積層してもさしつかえない。
【０１５８】また、電子放出部１１０５は、導電性薄膜
１１０４の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気
的には周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有してい
る。亀裂は、導電性薄膜１１０４に対して、後述する通
電フォーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂
内には、数オングストロームから数百オングストローム
の粒径の微粒子を配置する場合がある。尚、実際の電子
放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困難
なため、図２９においては模式的に示した。
１１０４の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気
的には周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有してい
る。亀裂は、導電性薄膜１１０４に対して、後述する通
電フォーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂
内には、数オングストロームから数百オングストローム
の粒径の微粒子を配置する場合がある。尚、実際の電子
放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困難
なため、図２９においては模式的に示した。
【０１５９】また、薄膜１１１３は、炭素もしくは炭素
化合物よりなる薄膜で、電子放出部１１０５およびその
近傍を被覆している。薄膜１１１３は、通電フォーミン
グ処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことによ
り形成する。この薄膜１１１３は、単結晶グラファイ
ト、多結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれか
か、もしくはその混合物であり、膜厚は５００［オング
ストローム］以下とするが、３００［オングストロー
ム］以下とするのがさらに好ましい。尚、実際の薄膜１
１１３の位置や形状を精密に図示するのは困難なため、
図２９においては模式的に示した。また、平面図（ａ）
においては、薄膜１１１３の一部を除去した素子を図示
した。
化合物よりなる薄膜で、電子放出部１１０５およびその
近傍を被覆している。薄膜１１１３は、通電フォーミン
グ処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことによ
り形成する。この薄膜１１１３は、単結晶グラファイ
ト、多結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれか
か、もしくはその混合物であり、膜厚は５００［オング
ストローム］以下とするが、３００［オングストロー
ム］以下とするのがさらに好ましい。尚、実際の薄膜１
１１３の位置や形状を精密に図示するのは困難なため、
図２９においては模式的に示した。また、平面図（ａ）
においては、薄膜１１１３の一部を除去した素子を図示
した。
【０１６０】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、実施の形態においては以下のような素子を用いた。
が、実施の形態においては以下のような素子を用いた。
【０１６１】即ち、基板１１０１には青板ガラスを用
い、素子電極１１０２と１１０３にはＮｉ薄膜を用い
た。素子電極の厚さｄは１０００［オングストロー
ム］、電極間隔Ｌは２［マイクロメータ］とした。微粒
子膜の主要材料としてＰｄもしくはＰｄＯを用い、微粒
子膜の厚さは約１００［オングストローム］、幅Ｗは１
００［マイクロメータ］とした。
い、素子電極１１０２と１１０３にはＮｉ薄膜を用い
た。素子電極の厚さｄは１０００［オングストロー
ム］、電極間隔Ｌは２［マイクロメータ］とした。微粒
子膜の主要材料としてＰｄもしくはＰｄＯを用い、微粒
子膜の厚さは約１００［オングストローム］、幅Ｗは１
００［マイクロメータ］とした。
【０１６２】次に、好適な平面型の表面伝導型放出素子
の製造方法について説明する。
の製造方法について説明する。
【０１６３】図３０（ａ）〜（ｄ）は、表面伝導型放出
素子の製造工程を説明するための断面図で、各部材の表
記は図２９と同一である。
素子の製造工程を説明するための断面図で、各部材の表
記は図２９と同一である。
【０１６４】（１）まず、図３０（ａ）に示すように、
基板１１０１上に素子電極１１０２及び１１０３を形成
する。これら素子電極１１０２，１１０３を形成するに
あたっては、予め基板１１０１を洗剤、純水、有機溶剤
を用いて十分に洗浄した後、素子電極の材料を堆積させ
る。この材料を堆積させる方法としては、例えば、蒸着
法やスパッタ法などの真空成膜技術を用ればよい。その
後、堆積した電極材料を、フォトリソグラフィ・エッチ
ング技術を用いてパターニングし、（ａ）に示した一対
の素子電極（１１０２と１１０３）を形成する。
基板１１０１上に素子電極１１０２及び１１０３を形成
する。これら素子電極１１０２，１１０３を形成するに
あたっては、予め基板１１０１を洗剤、純水、有機溶剤
を用いて十分に洗浄した後、素子電極の材料を堆積させ
る。この材料を堆積させる方法としては、例えば、蒸着
法やスパッタ法などの真空成膜技術を用ればよい。その
後、堆積した電極材料を、フォトリソグラフィ・エッチ
ング技術を用いてパターニングし、（ａ）に示した一対
の素子電極（１１０２と１１０３）を形成する。
【０１６５】（２）次に、同図（ｂ）に示すように、導
電性薄膜１１０４を形成する。
電性薄膜１１０４を形成する。
【０１６６】この導電性薄膜１１０４を形成するにあた
っては、まず図３０（ａ）の基板に有機金属溶液を塗布
して乾燥し、加熱焼成処理して微粒子膜を成膜した後、
フォトリソグラフィ・エッチングにより所定の形状にパ
ターニングする。ここで、有機金属溶液とは、導電性薄
膜に用いる微粒子の材料を主要元素とする有機金属化合
物の溶液である。具体的には、本実施の形態では主要元
素としてＰｄを用いた。また、実施の形態では塗布方法
として、ディッピング法を用いたが、それ以外の例えば
スピンナー法やスプレー法を用いてもよい。また、微粒
子膜で作られる導電性薄膜１１０４の成膜方法として
は、本実施の形態で用いた有機金属溶液の塗布による方
法以外の、例えば真空蒸着法やスパッタ法、あるいは化
学的気相堆積法などを用いる場合もある。
っては、まず図３０（ａ）の基板に有機金属溶液を塗布
して乾燥し、加熱焼成処理して微粒子膜を成膜した後、
フォトリソグラフィ・エッチングにより所定の形状にパ
ターニングする。ここで、有機金属溶液とは、導電性薄
膜に用いる微粒子の材料を主要元素とする有機金属化合
物の溶液である。具体的には、本実施の形態では主要元
素としてＰｄを用いた。また、実施の形態では塗布方法
として、ディッピング法を用いたが、それ以外の例えば
スピンナー法やスプレー法を用いてもよい。また、微粒
子膜で作られる導電性薄膜１１０４の成膜方法として
は、本実施の形態で用いた有機金属溶液の塗布による方
法以外の、例えば真空蒸着法やスパッタ法、あるいは化
学的気相堆積法などを用いる場合もある。
【０１６７】（３）次に、同図（ｃ）に示すように、フ
ォーミング用電源１１１０から素子電極１１０２，１１
０３の間に適宜の電圧を印加して通電フォーミング処理
を行って、電子放出部１１０５を形成する。
ォーミング用電源１１１０から素子電極１１０２，１１
０３の間に適宜の電圧を印加して通電フォーミング処理
を行って、電子放出部１１０５を形成する。
【０１６８】この通電フォーミング処理とは、微粒子膜
で作られた導電性薄膜１１０４に通電を行って、その一
部を適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出
を行うのに好適な構造に変化させる処理のことである。
こうして、微粒子膜で作られた導電性薄膜１１０４のう
ち電子放出を行うのに好適な構造に変化した部分（即ち
電子放出部１１０５）においては、薄膜に適当な亀裂が
形成されている。尚、電子放出部１１０５が形成される
前と比較すると、形成された後は素子電極１１０２と１
１０３の間で計測される電気抵抗は大幅に増加する。
で作られた導電性薄膜１１０４に通電を行って、その一
部を適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出
を行うのに好適な構造に変化させる処理のことである。
こうして、微粒子膜で作られた導電性薄膜１１０４のう
ち電子放出を行うのに好適な構造に変化した部分（即ち
電子放出部１１０５）においては、薄膜に適当な亀裂が
形成されている。尚、電子放出部１１０５が形成される
前と比較すると、形成された後は素子電極１１０２と１
１０３の間で計測される電気抵抗は大幅に増加する。
【０１６９】このフォーミングにおける通電方法をより
詳しく説明するために、図３１に、フォーミング用電源
１１１０から電圧を印加する適宜の電圧波形の一例を示
す。微粒子膜で作られた導電性薄膜１１０４をフォーミ
ングする場合には、パルス状の電圧が好ましく、本実施
の形態の場合には同図に示したようにパルス幅Ｔ１の三
角波パルスをパルス間隔Ｔ２で連続的に印加した。その
際には、三角波パルスの波高値Ｖpfを、順次昇圧した。
また、電子放出部１１０５の形成状況をモニタするため
のモニタパルスＰmを適宜の間隔で三角波パルスの間に
挿入し、その際に流れる電流を電流計１１１１で計測し
た。
詳しく説明するために、図３１に、フォーミング用電源
１１１０から電圧を印加する適宜の電圧波形の一例を示
す。微粒子膜で作られた導電性薄膜１１０４をフォーミ
ングする場合には、パルス状の電圧が好ましく、本実施
の形態の場合には同図に示したようにパルス幅Ｔ１の三
角波パルスをパルス間隔Ｔ２で連続的に印加した。その
際には、三角波パルスの波高値Ｖpfを、順次昇圧した。
また、電子放出部１１０５の形成状況をモニタするため
のモニタパルスＰmを適宜の間隔で三角波パルスの間に
挿入し、その際に流れる電流を電流計１１１１で計測し
た。
【０１７０】本実施の形態においては、例えば１０のマ
イナス５乗［torr］程度の真空雰囲気下において、例え
ばパルス幅Ｔ１を１［ミリ秒］、パルス間隔Ｔ２を１０
［ミリ秒］とし、波高値Ｖpfを１パルスごとに０．１
［Ｖ］ずつ昇圧した。そして、三角波を５パルス印加す
るたびに１回の割りで、モニタパルスＰmを挿入した。
ここでフォーミング処理に悪影響を及ぼすことがないよ
うに、モニタパルスＰmの電圧Ｖpmは、０．１［Ｖ］に
設定した。そして、素子電極１１０２，１１０３の間の
電気抵抗が１×１０の６乗［オーム］になった段階、即
ちモニタパルスＰmの印加時に電流計１１１１で計測さ
れる電流が１×１０のマイナス７乗［Ａ］以下になった
段階で、フォーミング処理に係る通電を終了した。
イナス５乗［torr］程度の真空雰囲気下において、例え
ばパルス幅Ｔ１を１［ミリ秒］、パルス間隔Ｔ２を１０
［ミリ秒］とし、波高値Ｖpfを１パルスごとに０．１
［Ｖ］ずつ昇圧した。そして、三角波を５パルス印加す
るたびに１回の割りで、モニタパルスＰmを挿入した。
ここでフォーミング処理に悪影響を及ぼすことがないよ
うに、モニタパルスＰmの電圧Ｖpmは、０．１［Ｖ］に
設定した。そして、素子電極１１０２，１１０３の間の
電気抵抗が１×１０の６乗［オーム］になった段階、即
ちモニタパルスＰmの印加時に電流計１１１１で計測さ
れる電流が１×１０のマイナス７乗［Ａ］以下になった
段階で、フォーミング処理に係る通電を終了した。
【０１７１】尚、上記の方法は、本実施の形態の表面伝
導型放出素子に関する好ましい方法であり、例えば微粒
子膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Ｌなど表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
通電の条件を適宜変更するのが望ましい。４）次に、図
３０の（ｄ）に示すように、活性化用電源１１１２から
素子電極１１０２と１１０３の間に適宜の電圧を印加
し、通電活性化処理を行って電子放出特性の改善を行
う。この通電活性化処理とは、前記通電フォーミング処
理により形成された電子放出部１１０５に適宜の条件で
通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆
積せしめる処理のことである。（図においては、炭素も
しくは炭素化合物よりなる堆積物を部材１１１３として
模式的に示した）。尚、このような通電活性化処理を行
うことにより、行う前と比較して、同じ印加電圧におけ
る放出電流を典型的には１００倍以上に増加させること
ができる。
導型放出素子に関する好ましい方法であり、例えば微粒
子膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Ｌなど表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
通電の条件を適宜変更するのが望ましい。４）次に、図
３０の（ｄ）に示すように、活性化用電源１１１２から
素子電極１１０２と１１０３の間に適宜の電圧を印加
し、通電活性化処理を行って電子放出特性の改善を行
う。この通電活性化処理とは、前記通電フォーミング処
理により形成された電子放出部１１０５に適宜の条件で
通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆
積せしめる処理のことである。（図においては、炭素も
しくは炭素化合物よりなる堆積物を部材１１１３として
模式的に示した）。尚、このような通電活性化処理を行
うことにより、行う前と比較して、同じ印加電圧におけ
る放出電流を典型的には１００倍以上に増加させること
ができる。
【０１７２】具体的には、１０のマイナス４乗ないし１
０のマイナス５乗［torr］の範囲内の真空雰囲気中で、
電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰囲気
中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは炭素
化合物を堆積させる。堆積物１１１３は、単結晶グラフ
ァイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボンのいずれ
かか、もしくはその混合物であり、膜厚は５００［オン
グストローム］以下、より好ましくは３００［オングス
トローム］以下である。
０のマイナス５乗［torr］の範囲内の真空雰囲気中で、
電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰囲気
中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは炭素
化合物を堆積させる。堆積物１１１３は、単結晶グラフ
ァイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボンのいずれ
かか、もしくはその混合物であり、膜厚は５００［オン
グストローム］以下、より好ましくは３００［オングス
トローム］以下である。
【０１７３】この通電活性化処理における通電方法をよ
り詳しく説明するために、図３２の（ａ）に、活性化用
電源１１１２から印加する適宜の電圧波形の一例を示
す。
り詳しく説明するために、図３２の（ａ）に、活性化用
電源１１１２から印加する適宜の電圧波形の一例を示
す。
【０１７４】本実施の形態においては、一定電圧の矩形
波を定期的に印加して通電活性化処理を行ったが、具体
的には、矩形波の電圧Ｖacは１４［Ｖ］，パルス幅Ｔ３
を１［ミリ秒］、パルス間隔Ｔ４を１０［ミリ秒］とし
た。尚、上述の通電条件は、本実施の形態の表面伝導型
放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝導型放出
素子の設計を変更した場合には、それに応じて条件を適
宜変更するのが望ましい。
波を定期的に印加して通電活性化処理を行ったが、具体
的には、矩形波の電圧Ｖacは１４［Ｖ］，パルス幅Ｔ３
を１［ミリ秒］、パルス間隔Ｔ４を１０［ミリ秒］とし
た。尚、上述の通電条件は、本実施の形態の表面伝導型
放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝導型放出
素子の設計を変更した場合には、それに応じて条件を適
宜変更するのが望ましい。
【０１７５】図３０（ｄ）に示す１１１４は、表面伝導
型放出素子から放出される放出電流Ｉeを捕捉するため
のアノード電極で、直流高電圧電源１１１５および電流
計１１１６が接続されている。尚、基板１１０１を、表
示パネル１２の中に組み込んでから活性化処理を行う場
合には、表示パネル１２の蛍光体面をアノード電極１１
１４として用いる。活性化用電源１１１２から電圧を印
加する間、電流計１１１６で放出電流Ｉeを計測して通
電活性化処理の進行状況をモニタし、活性化用電源１１
１２の動作を制御する。電流計１１１６で計測された放
出電流Ｉeの一例を図３２（ｂ）に示す。これによる
と、活性化電源１１１２からパルス電圧を印加しはじめ
ると、時間の経過とともに放出電流Ｉeは増加するが、
やがて飽和してほとんど増加しなくなる。このように、
放出電流Ｉeがほぼ飽和した時点で活性化用電源１１１
２からの電圧印加を停止し、通電活性化処理を終了す
る。
型放出素子から放出される放出電流Ｉeを捕捉するため
のアノード電極で、直流高電圧電源１１１５および電流
計１１１６が接続されている。尚、基板１１０１を、表
示パネル１２の中に組み込んでから活性化処理を行う場
合には、表示パネル１２の蛍光体面をアノード電極１１
１４として用いる。活性化用電源１１１２から電圧を印
加する間、電流計１１１６で放出電流Ｉeを計測して通
電活性化処理の進行状況をモニタし、活性化用電源１１
１２の動作を制御する。電流計１１１６で計測された放
出電流Ｉeの一例を図３２（ｂ）に示す。これによる
と、活性化電源１１１２からパルス電圧を印加しはじめ
ると、時間の経過とともに放出電流Ｉeは増加するが、
やがて飽和してほとんど増加しなくなる。このように、
放出電流Ｉeがほぼ飽和した時点で活性化用電源１１１
２からの電圧印加を停止し、通電活性化処理を終了す
る。
【０１７６】尚、上述の通電条件は、本実施の形態の表
面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
条件を適宜変更するのが望ましい。
面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
条件を適宜変更するのが望ましい。
【０１７７】以上のようにして、図３０（ｅ）に示す平
面型の表面伝導型放出素子を製造した。
面型の表面伝導型放出素子を製造した。
【０１７８】（垂直型の表面伝導型放出素子）次に、電
子放出部もしくはその周辺を微粒子膜から形成した表面
伝導型放出素子のもうひとつの代表的な構成、即ち垂直
型の表面伝導型放出素子の構成について説明する。
子放出部もしくはその周辺を微粒子膜から形成した表面
伝導型放出素子のもうひとつの代表的な構成、即ち垂直
型の表面伝導型放出素子の構成について説明する。
【０１７９】図３３は、垂直型の表面伝導型電子放出素
子の基本構成を説明するための模式的な断面図である。
子の基本構成を説明するための模式的な断面図である。
【０１８０】図中、１２０１は基板、１２０２と１２０
３は素子電極、１２０６は段差形成部材、１２０４は微
粒子膜を用いた導電性薄膜、１２０５は通電フォーミン
グ処理により形成した電子放出部、１２１３は通電活性
化処理により形成した薄膜である。この垂直型が先に説
明した平面型と異なる点は、素子電極のうちの片方（１
２０２）が段差形成部材１２０６上に設けられており、
導電性薄膜１２０４が段差形成部材１２０６の側面を被
覆している点にある。従って、図２９の平面型における
素子電極間隔Ｌは、この垂直型においては段差形成部材
１２０６の段差高Ｌsとして設定される。尚、基板１２
０１、素子電極１２０２および１２０３、微粒子膜を用
いた導電性薄膜１２０４については、前記平面型の説明
中に列挙した材料を同様に用いることが可能である。ま
た、段差形成部材１２０６には、例えばＳｉＯ2のよう
な電気的に絶縁性の材料を用いる。
３は素子電極、１２０６は段差形成部材、１２０４は微
粒子膜を用いた導電性薄膜、１２０５は通電フォーミン
グ処理により形成した電子放出部、１２１３は通電活性
化処理により形成した薄膜である。この垂直型が先に説
明した平面型と異なる点は、素子電極のうちの片方（１
２０２）が段差形成部材１２０６上に設けられており、
導電性薄膜１２０４が段差形成部材１２０６の側面を被
覆している点にある。従って、図２９の平面型における
素子電極間隔Ｌは、この垂直型においては段差形成部材
１２０６の段差高Ｌsとして設定される。尚、基板１２
０１、素子電極１２０２および１２０３、微粒子膜を用
いた導電性薄膜１２０４については、前記平面型の説明
中に列挙した材料を同様に用いることが可能である。ま
た、段差形成部材１２０６には、例えばＳｉＯ2のよう
な電気的に絶縁性の材料を用いる。
【０１８１】次に、垂直型の表面伝導型放出素子の製法
について説明する。
について説明する。
【０１８２】図３４（ａ）〜（ｆ）は、この垂直型の表
面伝導型電子放出素子の製造工程を説明するための断面
図で、各部材の表記は図３３と同一である。
面伝導型電子放出素子の製造工程を説明するための断面
図で、各部材の表記は図３３と同一である。
【０１８３】（１）まず、図３４（ａ）に示すように、
基板１２０１上に素子電極１２０３を形成する。
基板１２０１上に素子電極１２０３を形成する。
【０１８４】（２）次に、同図（ｂ）に示すように、段
差形成部材を形成するための絶縁層を積層する。絶縁層
は、例えばＳｉＯ2をスパッタ法で積層すればよいが、
例えば真空蒸着法や印刷法などの他の成膜方法を用いて
もよい。
差形成部材を形成するための絶縁層を積層する。絶縁層
は、例えばＳｉＯ2をスパッタ法で積層すればよいが、
例えば真空蒸着法や印刷法などの他の成膜方法を用いて
もよい。
【０１８５】（３）次に、同図（ｃ）に示すように、絶
縁層の上に素子電極１２０２を形成する。
縁層の上に素子電極１２０２を形成する。
【０１８６】（４）次に、同図（ｄ）に示すように、絶
縁層の一部を、例えばエッチング法を用いて除去し、素
子電極１２０３を露出させる。
縁層の一部を、例えばエッチング法を用いて除去し、素
子電極１２０３を露出させる。
【０１８７】（５）次に、同図（ｅ）に示すように、微
粒子膜を用いた導電性薄膜１２０４を形成する。形成す
るには、前記平面型の場合と同じく、例えば塗布法など
の成膜技術を用いればよい。
粒子膜を用いた導電性薄膜１２０４を形成する。形成す
るには、前記平面型の場合と同じく、例えば塗布法など
の成膜技術を用いればよい。
【０１８８】（６）次に、前記平面型の場合と同じく、
通電フォーミング処理を行い、電子放出部を形成する
（図３０（ｃ）を用いて説明した平面型の通電フォーミ
ング処理と同様の処理を行えばよい）。
通電フォーミング処理を行い、電子放出部を形成する
（図３０（ｃ）を用いて説明した平面型の通電フォーミ
ング処理と同様の処理を行えばよい）。
【０１８９】（７）次に、前記平面型の場合と同じく、
通電活性化処理を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは
炭素化合物を堆積させる（図３０（ｄ）を用いて説明し
た平面型の通電活性化処理と同様の処理を行えばよ
い）。
通電活性化処理を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは
炭素化合物を堆積させる（図３０（ｄ）を用いて説明し
た平面型の通電活性化処理と同様の処理を行えばよ
い）。
【０１９０】以上のようにして、図３４（ｆ）に示す垂
直型の表面伝導型放出素子を製造した。
直型の表面伝導型放出素子を製造した。
【０１９１】（表示装置に用いた表面伝導型放出素子の
特性）以上、平面型と垂直型の表面伝導型放出素子につ
いて素子構成と製法を説明したが、次に表示装置に用い
た素子の特性について述べる。
特性）以上、平面型と垂直型の表面伝導型放出素子につ
いて素子構成と製法を説明したが、次に表示装置に用い
た素子の特性について述べる。
【０１９２】図３５に、表示装置に用いた表面伝導型電
子放出素子の、（放出電流Ｉe）対（素子印加電圧Ｖf）
特性、および（素子電流Ｉf）対（素子印加電圧Ｖf）特
性の典型的な例を示す。尚、放出電流Ｉeは素子電流Ｉf
に比べて著しく小さく、同一尺度で図示するのが困難で
あるうえ、これらの特性は素子の大きさや形状等の設計
パラメータを変更することにより変化するものであるた
め、２本のグラフは各々任意単位で図示した。
子放出素子の、（放出電流Ｉe）対（素子印加電圧Ｖf）
特性、および（素子電流Ｉf）対（素子印加電圧Ｖf）特
性の典型的な例を示す。尚、放出電流Ｉeは素子電流Ｉf
に比べて著しく小さく、同一尺度で図示するのが困難で
あるうえ、これらの特性は素子の大きさや形状等の設計
パラメータを変更することにより変化するものであるた
め、２本のグラフは各々任意単位で図示した。
【０１９３】表示装置に用いた素子は、放出電流Ｉeに
関して以下に述べる３つの特性を有している。
関して以下に述べる３つの特性を有している。
【０１９４】第１に、ある電圧（これを閾値電圧Ｖthと
呼ぶ）以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に放
出電流Ｉeが増加するが、一方、閾値電圧Ｖth未満の電
圧では放出電流Ｉeはほとんど検出されない。即ち、放
出電流Ｉeに関して、明確な閾値電圧Ｖthを持った非線
形素子である。
呼ぶ）以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に放
出電流Ｉeが増加するが、一方、閾値電圧Ｖth未満の電
圧では放出電流Ｉeはほとんど検出されない。即ち、放
出電流Ｉeに関して、明確な閾値電圧Ｖthを持った非線
形素子である。
【０１９５】第２に、放出電流Ｉeは素子に印加する電
圧Ｖfに依存して変化するため、電圧Ｖfで放出電流Ｉe
の大きさを制御できる。
圧Ｖfに依存して変化するため、電圧Ｖfで放出電流Ｉe
の大きさを制御できる。
【０１９６】第３に、素子に印加する電圧Ｖfに対して
素子から放出される電流Ｉeの応答速度が速いため、電
圧Ｖfを印加する時間の長さによって素子から放出され
る電子の電荷量を制御できる。
素子から放出される電流Ｉeの応答速度が速いため、電
圧Ｖfを印加する時間の長さによって素子から放出され
る電子の電荷量を制御できる。
【０１９７】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。例
えば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表示
装置において、前述の第１の特性を利用すれば、表示画
面を順次走査して表示を行うことが可能である。即ち、
駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Ｖth
以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値電
圧Ｖth未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次切り
替えてゆくことにより、表示画面を順次走査して表示を
行うことが可能である。
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。例
えば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表示
装置において、前述の第１の特性を利用すれば、表示画
面を順次走査して表示を行うことが可能である。即ち、
駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Ｖth
以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値電
圧Ｖth未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次切り
替えてゆくことにより、表示画面を順次走査して表示を
行うことが可能である。
【０１９８】また、第２の特性又は第３の特性を利用す
ることにより、発光輝度を制御することができるため、
諧調表示を行うことが可能である。
ることにより、発光輝度を制御することができるため、
諧調表示を行うことが可能である。
【０１９９】（多数素子を単純マトリクス配線したマル
チ電子ビーム源の構造）次に、上述の表面伝導型放出素
子を基板上に配列して単純マトリクス配線したマルチ電
子ビーム源の構造について述べる。
チ電子ビーム源の構造）次に、上述の表面伝導型放出素
子を基板上に配列して単純マトリクス配線したマルチ電
子ビーム源の構造について述べる。
【０２００】図３６に示すのは、前記図２７の表示パネ
ル１２に用いたマルチ電子ビーム源の平面図である。
ル１２に用いたマルチ電子ビーム源の平面図である。
【０２０１】基板１００１上には、前記図２９で示した
ものと同様な表面伝導型放出素子が配列され、これらの
素子は行方向配線電極１００３と列方向配線電極１００
４により単純マトリクス状に配線されている。行方向配
線電極１００３と列方向配線電極１００４の交差する部
分には、電極間に絶縁層（不図示）が形成されており、
電気的な絶縁が保たれている。
ものと同様な表面伝導型放出素子が配列され、これらの
素子は行方向配線電極１００３と列方向配線電極１００
４により単純マトリクス状に配線されている。行方向配
線電極１００３と列方向配線電極１００４の交差する部
分には、電極間に絶縁層（不図示）が形成されており、
電気的な絶縁が保たれている。
【０２０２】図３６のＡ−Ａ’に沿った断面図を図３７
に示す。
に示す。
【０２０３】尚、このような構造のマルチ電子源は、予
め基板上に行方向配線電極１００３、列方向配線電極１
００４、電極間絶縁層（不図示）、および表面伝導型放
出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、行方向配
線電極１００３および列方向配線電極１００４を介して
各素子に給電して通電フォーミング処理と通電活性化処
理を行うことにより製造した。
め基板上に行方向配線電極１００３、列方向配線電極１
００４、電極間絶縁層（不図示）、および表面伝導型放
出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、行方向配
線電極１００３および列方向配線電極１００４を介して
各素子に給電して通電フォーミング処理と通電活性化処
理を行うことにより製造した。
【０２０４】図３８は、本実施の形態の表面伝導型電子
放出素子を電子ビーム源として用いたディスプレイパネ
ルに、例えばテレビジョン放送をはじめとする種々の画
像情報源より提供される画像情報を表示できるように構
成した多機能表示装置の一例を示すブロック図である。
放出素子を電子ビーム源として用いたディスプレイパネ
ルに、例えばテレビジョン放送をはじめとする種々の画
像情報源より提供される画像情報を表示できるように構
成した多機能表示装置の一例を示すブロック図である。
【０２０５】図中、１２は本実施の形態の表示（ディス
プレイ）パネル、２１０１はディスプレイパネル１の駆
動回路、２１０２はディスプレイコントローラ、２１０
３はマルチプレクサ、２１０４はデコーダ、２１０５は
入出力インターフェース回路、２１０６はＣＰＵ、２１
０７は画像生成回路、２１０８および２１０９および２
１１０は画像メモリインターフェース回路、２１１１は
画像入力インターフェース回路、２１１２および２１１
３はＴＶ信号受信回路、２１１４は入力部である。尚、
本実施の形態の表示装置は、例えばテレビジョン信号の
ように映像情報と音声情報の両方を含む信号を受信する
場合には、当然映像の表示と同時に音声を再生するもの
であるが、本実施の形態の表示パネルの特徴と直接関係
しない音声情報の受信、分離、再生、処理、記憶などに
関する回路やスピーカなどについては説明を省略する。
以下、画像信号の流れに沿って各部の機能を説明する。
プレイ）パネル、２１０１はディスプレイパネル１の駆
動回路、２１０２はディスプレイコントローラ、２１０
３はマルチプレクサ、２１０４はデコーダ、２１０５は
入出力インターフェース回路、２１０６はＣＰＵ、２１
０７は画像生成回路、２１０８および２１０９および２
１１０は画像メモリインターフェース回路、２１１１は
画像入力インターフェース回路、２１１２および２１１
３はＴＶ信号受信回路、２１１４は入力部である。尚、
本実施の形態の表示装置は、例えばテレビジョン信号の
ように映像情報と音声情報の両方を含む信号を受信する
場合には、当然映像の表示と同時に音声を再生するもの
であるが、本実施の形態の表示パネルの特徴と直接関係
しない音声情報の受信、分離、再生、処理、記憶などに
関する回路やスピーカなどについては説明を省略する。
以下、画像信号の流れに沿って各部の機能を説明する。
【０２０６】まず、ＴＶ信号受信回路２１１３は、例え
ば電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝
送されるＴＶ画像信号を受信するための回路である。受
信するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、例
えば、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式など
の諸方式でもよい。また、これらより更に多数の走査線
よりなるＴＶ信号（例えばＭＵＳＥ方式をはじめとする
いわゆる高品位ＴＶ）は、大面積化や大画素数化に適し
た前記ディスプレイパネル１２の利点を生かすのに好適
な信号源である。ＴＶ信号受信回路２１１３で受信され
たＴＶ信号は、デコーダ２１０４に出力される。ＴＶ信
号受信回路２１１２は、例えば同軸ケーブルや光ファイ
バなどのような有線伝送系を用いて伝送されるＴＶ画像
信号を受信するための回路である。またＴＶ信号受信回
路２１１３と同様に、受信するＴＶ信号の方式は特に限
られるものではなく、また本回路で受信されたＴＶ信号
もデコーダ２１０４に出力される。
ば電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝
送されるＴＶ画像信号を受信するための回路である。受
信するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、例
えば、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式など
の諸方式でもよい。また、これらより更に多数の走査線
よりなるＴＶ信号（例えばＭＵＳＥ方式をはじめとする
いわゆる高品位ＴＶ）は、大面積化や大画素数化に適し
た前記ディスプレイパネル１２の利点を生かすのに好適
な信号源である。ＴＶ信号受信回路２１１３で受信され
たＴＶ信号は、デコーダ２１０４に出力される。ＴＶ信
号受信回路２１１２は、例えば同軸ケーブルや光ファイ
バなどのような有線伝送系を用いて伝送されるＴＶ画像
信号を受信するための回路である。またＴＶ信号受信回
路２１１３と同様に、受信するＴＶ信号の方式は特に限
られるものではなく、また本回路で受信されたＴＶ信号
もデコーダ２１０４に出力される。
【０２０７】画像入力インターフェース回路２１１１
は、例えばＴＶカメラや画像読み取りスキャナなどの画
像入力装置から供給される画像信号を取り込むための回
路で、取り込まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力
される。画像メモリインターフェース回路２１１０は、
ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略す）に記憶され
ている画像信号を取り込むための回路で、取り込まれた
画像信号はデコーダ２１０４に出力される。画像メモリ
インターフェース回路２１０９は、ビデオディスクに記
憶されている画像信号を取り込むための回路で、取り込
まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力される。画像
メモリインターフェース回路２１０８は、いわゆる静止
画ディスクのように、静止画像データを記憶している装
置から画像信号を取り込むための回路で、取り込まれた
静止画像データはデコーダ２１０４に出力される。入出
力インターフェース回路２１０５は、本表示装置と、外
部のコンピュータもしくはコンピュータネットワークも
しくはプリンタなどの出力装置とを接続するための回路
である。画像データや文字データ・図形情報の入出力を
行うのはもちろんのこと、場合によっては本表示装置の
備えるＣＰＵ２１０６と外部との間で制御信号や数値デ
ータの入出力などを行うことも可能である。
は、例えばＴＶカメラや画像読み取りスキャナなどの画
像入力装置から供給される画像信号を取り込むための回
路で、取り込まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力
される。画像メモリインターフェース回路２１１０は、
ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略す）に記憶され
ている画像信号を取り込むための回路で、取り込まれた
画像信号はデコーダ２１０４に出力される。画像メモリ
インターフェース回路２１０９は、ビデオディスクに記
憶されている画像信号を取り込むための回路で、取り込
まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力される。画像
メモリインターフェース回路２１０８は、いわゆる静止
画ディスクのように、静止画像データを記憶している装
置から画像信号を取り込むための回路で、取り込まれた
静止画像データはデコーダ２１０４に出力される。入出
力インターフェース回路２１０５は、本表示装置と、外
部のコンピュータもしくはコンピュータネットワークも
しくはプリンタなどの出力装置とを接続するための回路
である。画像データや文字データ・図形情報の入出力を
行うのはもちろんのこと、場合によっては本表示装置の
備えるＣＰＵ２１０６と外部との間で制御信号や数値デ
ータの入出力などを行うことも可能である。
【０２０８】また、画像生成回路２１０７は、前記入出
力インターフェース回路２１０５を介して外部から入力
される画像データや文字・図形情報や、或はＣＰＵ２１
０６より出力される画像データや文字・図形情報に基づ
き表示用画像データを生成するための回路である。本回
路の内部には、例えば画像データや文字・図形情報を蓄
積するための書き換え可能メモリや、文字コードに対応
する画像パターンが記憶されている読み出し専用メモリ
や、画像処理を行うためのプロセッサなどをはじめとし
て画像の生成に必要な回路が組み込まれている。本回路
により生成された表示用画像データは、デコーダ２１０
４に出力されるが、場合によっては前記入出力インター
フェース回路２１０５を介して外部のコンピュータネッ
トワークやプリンタ入出力することも可能である。
力インターフェース回路２１０５を介して外部から入力
される画像データや文字・図形情報や、或はＣＰＵ２１
０６より出力される画像データや文字・図形情報に基づ
き表示用画像データを生成するための回路である。本回
路の内部には、例えば画像データや文字・図形情報を蓄
積するための書き換え可能メモリや、文字コードに対応
する画像パターンが記憶されている読み出し専用メモリ
や、画像処理を行うためのプロセッサなどをはじめとし
て画像の生成に必要な回路が組み込まれている。本回路
により生成された表示用画像データは、デコーダ２１０
４に出力されるが、場合によっては前記入出力インター
フェース回路２１０５を介して外部のコンピュータネッ
トワークやプリンタ入出力することも可能である。
【０２０９】ＣＰＵ２１０６は、主として本表示装置の
動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる作業
を行う。例えば、マルチプレクサ２１０３に制御信号を
出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を適宜
選択したり組み合わせたりする。また、その際には表示
する画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ
２１０２に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や
走査方法（例えばインターレースか、ノンインターレー
スか）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜
制御する。そして画像生成回路２１０７に対して画像デ
ータや文字・図形情報を直接出力したり、あるいは前記
入出力インターフェース回路２１０５を介して外部のコ
ンピュータやメモリをアクセスして画像データや文字・
図形情報を入力する。なお、ＣＰＵ２１０６は、むろん
これ以外の目的の作業にも関わるものであっても良い。
例えば、パーソナルコンピュータやワードプロセッサな
どのように、情報を生成したり処理する機能に直接関わ
っても良い。あるいは、前述したように入出力インター
フェース回路２１０５を介して外部のコンピュータネッ
トワークと接続し、例えば数値計算などの作業を外部機
器と協動して行っても良い。
動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる作業
を行う。例えば、マルチプレクサ２１０３に制御信号を
出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を適宜
選択したり組み合わせたりする。また、その際には表示
する画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ
２１０２に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や
走査方法（例えばインターレースか、ノンインターレー
スか）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜
制御する。そして画像生成回路２１０７に対して画像デ
ータや文字・図形情報を直接出力したり、あるいは前記
入出力インターフェース回路２１０５を介して外部のコ
ンピュータやメモリをアクセスして画像データや文字・
図形情報を入力する。なお、ＣＰＵ２１０６は、むろん
これ以外の目的の作業にも関わるものであっても良い。
例えば、パーソナルコンピュータやワードプロセッサな
どのように、情報を生成したり処理する機能に直接関わ
っても良い。あるいは、前述したように入出力インター
フェース回路２１０５を介して外部のコンピュータネッ
トワークと接続し、例えば数値計算などの作業を外部機
器と協動して行っても良い。
【０２１０】入力部２１１４は、前記ＣＰＵ２１０６に
使用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを入力
するためのものであり、例えばキーボードやマウスのほ
か、ジョイスティック、バーコードリーダ、音声認識装
置など多様な入力機器を用いる事が可能である。また、
デコーダ２１０４は、前記２１０７ないし２１１３より
入力される種々の画像信号を３原色信号、または輝度信
号とＩ信号、Ｑ信号に逆変換するための回路である。な
お、同図中に点線で示すように、デコーダ２１０４は内
部に画像メモリを備えるのが望ましい。これは、例えば
ＭＵＳＥ方式をはじめとして、逆変換するに際して画像
メモリを必要とするようなテレビ信号を扱うためであ
る。また、画像メモリを備えることにより、静止画の表
示が容易になる、あるいは前記画像生成回路２１０７お
よびＣＰＵ２１０６と協同して画像の間引き、補間、拡
大、縮小、合成をはじめとする画像処理や編集が容易に
行えるようになるという利点が生まれるからである。
使用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを入力
するためのものであり、例えばキーボードやマウスのほ
か、ジョイスティック、バーコードリーダ、音声認識装
置など多様な入力機器を用いる事が可能である。また、
デコーダ２１０４は、前記２１０７ないし２１１３より
入力される種々の画像信号を３原色信号、または輝度信
号とＩ信号、Ｑ信号に逆変換するための回路である。な
お、同図中に点線で示すように、デコーダ２１０４は内
部に画像メモリを備えるのが望ましい。これは、例えば
ＭＵＳＥ方式をはじめとして、逆変換するに際して画像
メモリを必要とするようなテレビ信号を扱うためであ
る。また、画像メモリを備えることにより、静止画の表
示が容易になる、あるいは前記画像生成回路２１０７お
よびＣＰＵ２１０６と協同して画像の間引き、補間、拡
大、縮小、合成をはじめとする画像処理や編集が容易に
行えるようになるという利点が生まれるからである。
【０２１１】マルチプレクサ２１０３は、ＣＰＵ２１０
６より入力される制御信号に基づき表示画像を適宜選択
するものである。即ち、マルチプレクサ２１０３はデコ
ーダ２１０４から入力される逆変換された画像信号のう
ちから所望の画像信号を選択して駆動回路２１０１に出
力する。その場合には、一画面表示時間内で画像信号を
切り替えて選択することにより、いわゆる多画面テレビ
のように、一画面を複数の領域に分けて領域によって異
なる画像を表示することも可能である。ディスプレイパ
ネルコントローラ２１０２は、ＣＰＵ２１０６より入力
される制御信号に基づき駆動回路２１０１の動作を制御
するための回路である。
６より入力される制御信号に基づき表示画像を適宜選択
するものである。即ち、マルチプレクサ２１０３はデコ
ーダ２１０４から入力される逆変換された画像信号のう
ちから所望の画像信号を選択して駆動回路２１０１に出
力する。その場合には、一画面表示時間内で画像信号を
切り替えて選択することにより、いわゆる多画面テレビ
のように、一画面を複数の領域に分けて領域によって異
なる画像を表示することも可能である。ディスプレイパ
ネルコントローラ２１０２は、ＣＰＵ２１０６より入力
される制御信号に基づき駆動回路２１０１の動作を制御
するための回路である。
【０２１２】まず、ディスプレイパネルの基本的な動作
にかかわるものとして、例えばディスプレイパネルの駆
動用電源（図示せず）の動作シーケンスを制御するため
の信号を駆動回路２１０１に対して出力する。また、デ
ィスプレイパネルの駆動方法に関わるものとして、例え
ば画面表示周波数や走査方法（例えばインターレースか
ノンインターレースか）を制御するための信号を駆動回
路２１０１に対して出力する。また場合によっては表示
画像の輝度やコントラストや色調やシャープネスといっ
た画質の調整に関わる制御信号を駆動回路２１０１に対
して出力する場合もある。駆動回路２１０１は、ディス
プレイパネル２１００に印加する駆動信号を発生するた
めの回路であり、マルチプレクサ２１０３から入力され
る画像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ２
１０２より入力される制御信号に基づいて動作するもの
である。
にかかわるものとして、例えばディスプレイパネルの駆
動用電源（図示せず）の動作シーケンスを制御するため
の信号を駆動回路２１０１に対して出力する。また、デ
ィスプレイパネルの駆動方法に関わるものとして、例え
ば画面表示周波数や走査方法（例えばインターレースか
ノンインターレースか）を制御するための信号を駆動回
路２１０１に対して出力する。また場合によっては表示
画像の輝度やコントラストや色調やシャープネスといっ
た画質の調整に関わる制御信号を駆動回路２１０１に対
して出力する場合もある。駆動回路２１０１は、ディス
プレイパネル２１００に印加する駆動信号を発生するた
めの回路であり、マルチプレクサ２１０３から入力され
る画像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ２
１０２より入力される制御信号に基づいて動作するもの
である。
【０２１３】以上、各部の機能を説明したが、図３８に
例示した構成により、本実施の形態の表示装置において
は、多様な画像情報源より入力される画像情報をディス
プレイパネル２１００に表示することが可能である。即
ち、テレビジョン放送をはじめとする各種の画像信号は
デコーダ２１０４において逆変換された後、マルチプレ
クサ２１０３において適宜選択され、駆動回路２１０１
に入力される。一方、ディスプレイコントローラ２１０
２は、表示する画像信号に応じて駆動回路２１０１の動
作を制御するための制御信号を発生する。駆動回路２１
０１は、上記画像信号と制御信号に基づいてディスプレ
イパネル２１００に駆動信号を印加する。これにより、
ディスプレイパネル２１００において画像が表示され
る。これらの一連の動作は、ＣＰＵ２１０６により統括
的に制御される。
例示した構成により、本実施の形態の表示装置において
は、多様な画像情報源より入力される画像情報をディス
プレイパネル２１００に表示することが可能である。即
ち、テレビジョン放送をはじめとする各種の画像信号は
デコーダ２１０４において逆変換された後、マルチプレ
クサ２１０３において適宜選択され、駆動回路２１０１
に入力される。一方、ディスプレイコントローラ２１０
２は、表示する画像信号に応じて駆動回路２１０１の動
作を制御するための制御信号を発生する。駆動回路２１
０１は、上記画像信号と制御信号に基づいてディスプレ
イパネル２１００に駆動信号を印加する。これにより、
ディスプレイパネル２１００において画像が表示され
る。これらの一連の動作は、ＣＰＵ２１０６により統括
的に制御される。
【０２１４】また、本実施の形態の表示装置において
は、前記デコーダ２１０４に内蔵する画像メモリや、画
像生成回路２１０７およびＣＰＵ２１０６が関与するこ
とにより、単に複数の画像情報の中から選択したものを
表示するだけでなく、表示する画像情報に対して、例え
ば拡大、縮小、回転、移動、エッジ強調、間引き、補
間、色変換、画像の縦横比変換などをはじめとする画像
処理や、合成、消去、接続、入れ換え、はめ込みなどを
はじめとする画像編集を行う事も可能である。また、本
実施の形態の説明では特に触れなかったが、上記画像処
理や画像編集と同様に、音声情報に関しても処理や編集
を行うための専用回路を設けても良い。
は、前記デコーダ２１０４に内蔵する画像メモリや、画
像生成回路２１０７およびＣＰＵ２１０６が関与するこ
とにより、単に複数の画像情報の中から選択したものを
表示するだけでなく、表示する画像情報に対して、例え
ば拡大、縮小、回転、移動、エッジ強調、間引き、補
間、色変換、画像の縦横比変換などをはじめとする画像
処理や、合成、消去、接続、入れ換え、はめ込みなどを
はじめとする画像編集を行う事も可能である。また、本
実施の形態の説明では特に触れなかったが、上記画像処
理や画像編集と同様に、音声情報に関しても処理や編集
を行うための専用回路を設けても良い。
【０２１５】従って、本実施の形態の表示装置は、テレ
ビジョン放送の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止
画像および動画像を扱う画像編集機器、コンピュータの
端末機器、ワードプロセッサをはじめとする事務用端末
機器、ゲーム機などの機能を一台で兼ね備える事が可能
で、産業用あるいは民生用として極めて応用範囲が広
い。尚、この図３８は、表面伝導型電子放出素子を電子
ビーム源とするディスプレイパネルを用いた表示装置の
構成の一例を示したにすぎず、これのみに限定されるも
のではない。例えば、図３８の構成要素のうち使用目的
上必要のない機能に関わる回路は省いても差し支えな
い。またこれとは逆に、使用目的によってはさらに構成
要素を追加しても良い。例えば、この表示装置をテレビ
電話機として応用する場合には、テレビカメラ、音声マ
イク、照明機、モデムを含む送受信回路などを構成要素
に追加するのが好適である。
ビジョン放送の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止
画像および動画像を扱う画像編集機器、コンピュータの
端末機器、ワードプロセッサをはじめとする事務用端末
機器、ゲーム機などの機能を一台で兼ね備える事が可能
で、産業用あるいは民生用として極めて応用範囲が広
い。尚、この図３８は、表面伝導型電子放出素子を電子
ビーム源とするディスプレイパネルを用いた表示装置の
構成の一例を示したにすぎず、これのみに限定されるも
のではない。例えば、図３８の構成要素のうち使用目的
上必要のない機能に関わる回路は省いても差し支えな
い。またこれとは逆に、使用目的によってはさらに構成
要素を追加しても良い。例えば、この表示装置をテレビ
電話機として応用する場合には、テレビカメラ、音声マ
イク、照明機、モデムを含む送受信回路などを構成要素
に追加するのが好適である。
【０２１６】この表示装置においては、とりわけ表面伝
導型電子放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパ
ネルが容易に薄形化できるため、表示装置全体の奥行き
を小さくすることが可能である。それに加えて、表面伝
導型電子放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパ
ネルは大画面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れ
るため、本表示装置は臨場感あふれ迫力に富んだ画像を
視認性良く表示することが可能である。
導型電子放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパ
ネルが容易に薄形化できるため、表示装置全体の奥行き
を小さくすることが可能である。それに加えて、表面伝
導型電子放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパ
ネルは大画面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れ
るため、本表示装置は臨場感あふれ迫力に富んだ画像を
視認性良く表示することが可能である。
【０２１７】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。
トコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。
【０２１８】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても達成される。
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても達成される。
【０２１９】又、前述の実施の形態１〜６をそれぞれ独
立して説明したが、本発明はこれに限定されるものでな
く、例えば実施の形態５及び６のメモリ機能の使用と、
実施の形態１の加速電極の変更というように、これら各
実施の形態で開示された事項を適宜組合わせて実施して
も良い。
立して説明したが、本発明はこれに限定されるものでな
く、例えば実施の形態５及び６のメモリ機能の使用と、
実施の形態１の加速電極の変更というように、これら各
実施の形態で開示された事項を適宜組合わせて実施して
も良い。
【０２２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デルタ配列の蛍光板を持つ表示装置において、列方向配
線を蛇行させる必要がなくなる。そのため、列方向配線
は直線でよく、配線作成の負荷が軽減する。
デルタ配列の蛍光板を持つ表示装置において、列方向配
線を蛇行させる必要がなくなる。そのため、列方向配線
は直線でよく、配線作成の負荷が軽減する。
【０２２１】以上説明したように本発明によれば、デル
タ配列の蛍光板を持つ画像形成装置において、列方向配
線を蛇行させる必要がなくなるため、列方向配線は直線
でよく配線作成の負荷が軽減する。
タ配列の蛍光板を持つ画像形成装置において、列方向配
線を蛇行させる必要がなくなるため、列方向配線は直線
でよく配線作成の負荷が軽減する。
【０２２２】さらに、この列方向の配線の蛇行を防ぐた
めに、列方向配線を２倍配設する必要もなくなる。
めに、列方向配線を２倍配設する必要もなくなる。
【０２２３】又本発明によれば、デルタ状に配設された
蛍光体に対して電子放出素子を直線状に配設して列方向
配線の蛇行を防止できる。
蛍光体に対して電子放出素子を直線状に配設して列方向
配線の蛇行を防止できる。
【０２２４】また本発明によれば、電子源の各電子放出
素子から放出される電子軌道を制御して電子放出素子の
位置からずれて配置されている蛍光体に電子を衝突させ
ることができる。
素子から放出される電子軌道を制御して電子放出素子の
位置からずれて配置されている蛍光体に電子を衝突させ
ることができる。
【０２２５】また本発明によれば、電子放出素子と画像
形成部材間に印加する電圧値を変化させることにより電
子軌道を制御して、電子放出素子の位置からずれて配置
されている蛍光体に電子を衝突させる画像形成装置を提
供できる。
形成部材間に印加する電圧値を変化させることにより電
子軌道を制御して、電子放出素子の位置からずれて配置
されている蛍光体に電子を衝突させる画像形成装置を提
供できる。
【０２２６】更に本発明によれば、電子放出素子の素子
電極間に印加する電圧値を変化させることにより電子軌
道を制御して、電子放出素子の位置からずれて配置され
ている蛍光体に電子を衝突させる画像形成装置を提供で
きる。
電極間に印加する電圧値を変化させることにより電子軌
道を制御して、電子放出素子の位置からずれて配置され
ている蛍光体に電子を衝突させる画像形成装置を提供で
きる。
【０２２７】
【０２２８】
【０２２９】
【０２３０】
【図１】本実施の形態１の画像表示装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】電子放出素子として表面伝導型放出素子を用い
た表示パネル上における素子の配置を示す上面図であ
る。
た表示パネル上における素子の配置を示す上面図であ
る。
【図３】本実施の形態の表面伝導型放出素子の電子放出
部から放出された電子の起動を説明する図である。
部から放出された電子の起動を説明する図である。
【図４】本実施の形態１の表示装置の動作を示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図５】電子放出素子の電子放出部から電子が放出され
て蛍光体に照射される様子を示した図（ａ）と、基板上
の電子放出素子の形状を説明する図（ｂ）である。
て蛍光体に照射される様子を示した図（ａ）と、基板上
の電子放出素子の形状を説明する図（ｂ）である。
【図６】表面伝導型放出素子の加速電圧Ｖaに対する輝
度特性を示す図（ａ）と、表面伝導型放出素子の素子サ
イズを説明する図（ｂ）である。
度特性を示す図（ａ）と、表面伝導型放出素子の素子サ
イズを説明する図（ｂ）である。
【図７】図１の装置構成において、ＮＴＳＣ信号を飛び
越し走査する際の各種信号のタイミングチャートであ
る。
越し走査する際の各種信号のタイミングチャートであ
る。
【図８】本実施の形態２及び４の電界放出素子の斜視図
である。
である。
【図９】電界放出素子の電子放出部から放出された電子
の起動を説明する図である。
の起動を説明する図である。
【図１０】電界放出素子の加速電圧Ｖaに対する輝度特
性を示す図（ａ）と、電界放出素子の数と輝度との関係
を説明する図（ｂ）である。
性を示す図（ａ）と、電界放出素子の数と輝度との関係
を説明する図（ｂ）である。
【図１１】本実施の形態３の画像表示装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１２】本実施の形態３の表示装置の動作を示すタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図１３】電子放出素子の電子放出部から電子が放出さ
れて蛍光体に照射される様子を示した図（ａ）と、基板
上の電子放出素子の形状を説明する図（ｂ）である。
れて蛍光体に照射される様子を示した図（ａ）と、基板
上の電子放出素子の形状を説明する図（ｂ）である。
【図１４】表面伝導型放出素子の素子電圧Ｖs（Ｖ1，Ｖ
2）に対する輝度特性を示す図（ａ）と、表面伝導型放
出素子の素子サイズを説明する図（ｂ）である。
2）に対する輝度特性を示す図（ａ）と、表面伝導型放
出素子の素子サイズを説明する図（ｂ）である。
【図１５】図１１の装置構成において、ＮＴＳＣ信号を
飛び越し走査する際の各種信号のタイミングチャートで
ある。
飛び越し走査する際の各種信号のタイミングチャートで
ある。
【図１６】表面伝導型放出素子の素子電圧Ｖs（Ｖ1，Ｖ
2）に対する電流特性を示す図（ａ）と、表面伝導型放
出素子の数と電流との関係を説明する図（ｂ）である。
2）に対する電流特性を示す図（ａ）と、表面伝導型放
出素子の数と電流との関係を説明する図（ｂ）である。
【図１７】表面伝導型電子放出素子にメモリ機能を与え
る信号例を示す図である。
る信号例を示す図である。
【図１８】表面伝導型電子放出素子のメモリ特性を説明
する図である。
する図である。
【図１９】本実施の形態５の画像表示装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２０】本実施の形態５の走査回路の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２１】本実施の形態５のパルス幅変調回路の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２２】図１９の装置構成における動作を説明するた
めのタイミングチャートである。
めのタイミングチャートである。
【図２３】本実施の形態６の画像表示装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２４】本実施の形態６の走査回路の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２５】本実施の形態６のパルス幅変調回路の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２６】図２３の装置構成における動作を説明するた
めのタイミングチャートである。
めのタイミングチャートである。
【図２７】本発明の実施の形態に係る画像表示装置の表
示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。
示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。
【図２８】本実施の形態の表示パネルのフェースプレー
トの蛍光体配列を例示した平面図である。
トの蛍光体配列を例示した平面図である。
【図２９】本実施の形態で用いた平面型の表面伝導型電
子放出素子の平面図（ａ）、断面図（ｂ）である。
子放出素子の平面図（ａ）、断面図（ｂ）である。
【図３０】平面型の表面伝導型電子放出素子製造工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３１】通電フォーミング処理の際の印加電圧波形例
を示す図である。
を示す図である。
【図３２】通電活性化処理の際の印加電圧波形（ａ）、
放出電流Ｉeの変化（ｂ）例を示す図である。
放出電流Ｉeの変化（ｂ）例を示す図である。
【図３３】本実施の形態で用いた垂直型の表面伝導型電
子放出素子の断面図である。
子放出素子の断面図である。
【図３４】垂直型の表面伝導型電子放出素子の製造工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３５】本実施の形態で用いた表面伝導型電子放出素
子の典型的な特性を示すグラフ図である。
子の典型的な特性を示すグラフ図である。
【図３６】本実施の形態で用いたマルチ電子ビーム源の
基板の平面図である。
基板の平面図である。
【図３７】本実施の形態で用いたマルチ電子ビーム源の
基板の一部断面図である。
基板の一部断面図である。
【図３８】本発明の実施の形態である多機能画像表示装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図３９】従来の表面伝導型電子放出素子の構成を示す
図である。
図である。
【図４０】従来のＦＥ型電子放出素子の構成を示す図で
ある。
ある。
【図４１】従来のＭＩＭ型電子放出素子の構成を示す図
である。
である。
【図４２】蛍光体のデルタ配列を示した図である。
【図４３】蛍光体の配列に合わせて放出素子の配列が水
平方向に１／２ピッチずれたことによる列方向配線の蛇
行を示す図である。
平方向に１／２ピッチずれたことによる列方向配線の蛇
行を示す図である。
【図４４】列方向配線を２重にして列方向配線の蛇行を
無くした従来例を説明する図である。
無くした従来例を説明する図である。
１ 信号処理部
２ 変調信号発生部
３ タイミング制御回路
４，５，１５，１６ 電源
６ パルス発生器
７ 走査行選択回路
８ スイッチ
１２ 表示パネル
１４ 同期分離回路
５１ 電子放出素子
５３ 電子放出部
５４ 列方向配線
５５ 行方向配線
５６，５７ 電極
３０２，３０２ａ 走査回路
３０３ 制御回路
３０４ シフトレジスタ
３０５ ラッチ回路
３０６，３０６ａ パルス幅変調回路
３０７，３０８，３０９，３１０，３１１，３１２ 電
圧源 １００７ フェースプレート １００８ 蛍光体
圧源 １００７ フェースプレート １００８ 蛍光体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−329864（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−329865（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 1/316
H01J 31/12
H01J 29/04
Claims (13)
- 【請求項１】 複数の電子放出素子を基板上に配置した
電子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像
を形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を
備えた画像形成装置であって、 前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及び列
方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置し、行
方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放出部の
形状が大きい行と前記電子放出部の形状が小さい行とが
交互に形成されており、前記蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに
配置されており、 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは
横型の電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍
光体に衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向
に移動するものであり、 前記電子源と前記画像形成部材間に電圧を印加する電圧
印加手段と、 前記電子放出部の形状が大きい電子放出素子を駆動中は
前記電圧印加手段により印加する電圧値を低くし、前記
電子放出部の形状が小さい電子放出素子を駆動中は前記
電圧印加手段により印加する電圧値を高くするように制
御して、所定行の電子放出素子から放出される電子が前
記水平方向に移動する距離を該行に隣接する行の電子放
出素子から放出される電子が前記水平方向に移動する距
離よりも長くすることにより、各電子放出素子から放出
される電子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配
置に合わせるようにする制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 複数の電子放出素子を基板上に配置した
電子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像
を形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を
備えた画像形成装置であって、 前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及び列
方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置し、行
方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放出部の
数が多い行と前記電子放出部の数が少ない行とが交互に
形成されており、前記蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに
配置されており、 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは
横型の電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍
光体に衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向
に移動するものであり、 前記電子源と前記画像形成部材間に電圧を印加する電圧
印加手段と、 前記電子放出部の数が多い電子放出素子を駆動中は前記
電圧印加手段により印加する電圧値を低くし、前記電子
放出部の数が少ない電子放出素子を駆動中は前記電圧印
加手段により印加する電圧値を高くして、所定行の電子
放出素子から放出される電子が前記水平方向に移動する
距離を該行に隣接する行の電子放出素子から放出される
電子が前記水平方向に移動する距離よりも長くすること
により、各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光
体への衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにす
る制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項３】 複数の電子放出素子を基板上に配置した
電子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像
を形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を
備えた画像形成装置であって、 前記電子源は、行方向に配置された複数の電子放出素子
を有し、電子放出素子の電子放出部の電子放出量が所定
電圧に対して少ない行と多い行とが交互に形成されてお
り、前記蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに
配置されており、 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは
横型の電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍
光体に衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向
に移動するものであり、 前記電子源と前記画像形成部材間に電圧を印加する電圧
印加手段と、 前記電子放出部の電子放出量が所定電圧に対して多い電
子放出素子を駆動中は前記電圧印加手段により印加する
電圧値を低くし、前記電子放出部の電子放出量が所定電
圧に対して少ない電子放出素子を駆動中は前記電圧印加
手段により印加する電圧値を高くして、所定行の電子放
出素子から放出される電子が前記水平方向に移動する距
離を該行に隣接する行の電子放出素子から放出される電
子が前記水平方向に移動する距離よりも長くすることに
より、各電子放出素子から放出さ れる電子の前記蛍光体
への衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする
制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項４】 複数の電子放出素子を基板上に配置した
電子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像
を形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を
備えた画像形成装置であって、 前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及び列
方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置し、行
方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放出部の
形状が大きい行と前記電子放出部の形状が小さい行とが
交互に形成されており、前記蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに
配置されており、 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは
横型の電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍
光体に衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向
に移動するものであり、 入力される画像信号に応じて変調した画像変調信号を発
生する変調手段と、 前記行方向配線に走査信号として第１或は第２の所定電
圧を印加する行選択回路と、 前記行選択回路が前記電子放出部の形状が大きい電子放
出素子が接続される行方向配線を選択するときは前記第
１の所定電圧を、前記行選択回路が前記電子放出部の形
状が小さい電子放出素子が接続される行方向配線を選択
するときは前記第２の所定電圧を前記走査信号として印
加するように制御して、所定行の電子放出素子から放出
される電子が前記水平方向に移動する距離を該行に隣接
する行の電子放出素子から放出される電子が前記水平方
向に移動する距離よりも長くすることにより、各電子放
出素子から放出される電子の前記蛍光体への衝突位置を
前記蛍光体の配置に合わせるようにする制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項５】 複数の電子放出素子を基板上に配置した
電子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像
を形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を
備えた画像形成装置であって、 前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及び列
方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置し、行
方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放出部の
数が多い行と前記電子放出部の数が少ない行とが交互に
形成されており、 入力される画像信号に応じて変調した画像変調信号を発
生する変調手段と、 前記行方向配線に走査信号として第１或は第２の所定電
圧を印加する行選択回路と、 前記行選択回路が前記電子放出部の数が多い電子放出素
子が接続される行方向配線を選択するときは前記第１の
所定電圧を、前記行選択回路が前記電子放出部の数が少
ない電子放出素子が接続される行方向配線を選択すると
きは前記第２の所定電圧を前記走査信号として印加する
ように制御して各電子放出素子から放出される電子の前
記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるよ
うにする制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項６】 複数の電子放出素子を基板上に配置した
電子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像
を形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を
備えた画像形成装置であって、 前記電子源は、行方向に配置された複数の電子放出素子
を有し、電子放出素子の電子放出部の電子放出量が所定
電圧に対して少ない行と多い行とが交互に形成されてお
り、 入力される画像信号に応じて変調した画像変調信号を発
生する変調手段と、 前記行方向配線に走査信号として第１或は第２の所定電
圧を印加する行選択回路と、 前記行選択回路が前記電子放出部の電子放出量が多い電
子放出素子が接続される行方向配線を選択するときは前
記第１の所定電圧を、前記行選択回路が前記電子放出部
の電子放出量が少ない電子放出素子が接続される行方向
配線を選択するときは前記第２の所定電圧を前記走査信
号として印加するように制御して各電子放出素子から放
出される電子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の
配置に合わせるようにする制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項７】 複数の電子放出素子を基板上に配置した
電子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像
を形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を
備えた画像形成装置であって、 前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及び列
方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置し、行
方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放出部の
形状が大きい行と前記電子放出部の形状が小さい行とが
交互に形成されており、前記蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに
配置されており、 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは
横型の電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍
光体に衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向
に移動するものであり、 入力される画像信号に応じて変調した画像変調信号を第
１或は第２の所定電圧で発生する変調手段と、 前記行方向配線に走査信号として所定電圧を印加する行
選択回路と、 前記行選択回路が前記電子放出部の形状が大きい電子放
出素子が接続される行方向配線を選択するときは前記第
１の所定電圧を、前記行選択回路が前記電子放出部の形
状が小さい電子放出素子が接続される行方向配線を選択
するときは前記第２の所定電圧を前記画像変調信号とし
て前記列方向配線に印加するように制御して、所定行の
電子放出素子から放出される電子が前記水平方向に移動
する距離を該行に隣接する行の電子放出素子から放出さ
れる電子が前記水平方向に移動する距離よりも長くする
ことにより、各電子放出素子から放出される電子の前記
蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるよう
にする制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項８】 複数の電子放出素子を基板上に配置した
電子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像
を形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を
備えた画像形成装置であって、 前記電子源は、複数の電子放出素子を行方向配線及び列
方向配線に沿って２次元的にマトリクス状に配置し、行
方向に配置された複数の電子放出素子の各電子放出部の
数が多い行と前記電子放出部の数が少ない行とが交互に
形成されており、前記蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに
配置されており、 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは
横型の電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍
光体に衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向
に移動するものであり、 入力される画像信号に応じて変調した画像変調信号を第
１或は第２の所定電圧で発生する変調手段と、 前記行方向配線に走査信号として所定電圧を印加する行
選択回路と、 前記行選択回路が前記電子放出部の数が多い電子放出素
子が接続される行方向配線を選択するときは前記第１の
所定電圧を、前記行選択回路が前記電子放出部の数が少
ない電子放出素子が接続される行方向配線を選択すると
きは前記第２の所定電圧を前記画像変調信号として前記
列方向配線に印加するように制御して、所定行の電子放
出素子から放出される電子が前記水平方向に移動する距
離を該行に隣接する行の電子放出素子から放出される電
子が前記水平方向に移動する距離よりも長くすることに
より、各電子放出素子から放出される電子の前記蛍光体
への衝突位置を前記蛍光体の配置に合わせるようにする
制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項９】 複数の電子放出素子を基板上に配置した
電子源と、前記電子源から放出される電子に応じて画像
を形成する蛍光体をデルタ状に配置した画像形成部材を
備えた画像形成装置であって、 前記電子源は、行方向に配置された複数の電子放出素子
を有し、電子放出素子の電子放出部の電子放出量が所定
電圧に対して少ない行と多い行とが交互に形成されてお
り、前記蛍光体は前記電子源に対向するフェースプレートに
配置されており、 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放出素子もしくは
横型の電界放出素子であって、放出された電子が前記蛍
光体に衝突するまでの間に前記基板面に対して水平方向
に移動するものであり、 入力される画像信号に応じて変調した画像変調信号を第
１或は第２の所定電圧で発生する変調手段と、 前記行方向配線に走査信号として所定電圧を印加する行
選択回路と、 前記行選択回路が前記電子放出部の電子放出量が多い電
子放出素子が接続される行方向配線を選択するときは前
記第１の所定電圧を、前記行選択回路が前記電子放出部
の電子放出量が少ない電子放出素子が接続される行方向
配線を選択するときは前記第２の所定電圧を前記画像変
調信号として前記列方向配線に印加するように制御し
て、所定行の電子放出素子から放出される電子が前記水
平方向に移動する距離を該行に隣接する行の電子放出素
子から放出される電子が前記水平方向に移動する距離よ
りも長くすることにより、各電子放出素子から放出され
る電子の前記蛍光体への衝突位置を前記蛍光体の配置に
合わせるようにする制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項１０】 請求項４乃至９のいずれか１項に記載
の画像形成装置であって、前記第１の所定電圧は前記第
２の所定電圧よりも低いことを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項１１】 請求項１乃至１０のいずれか１項に記
載の画像形成装置であって、前記変調手段は前記画像信
号をパルス幅変調することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項１２】 請求項１乃至１１のいずれか１項に記
載の画像形成装置であって、前記制御手段は１水平走査
期間毎に印加電圧を切り換えることを特徴とする画像形
成装置。 - 【請求項１３】 請求項１乃至１１のいずれか１項に記
載の画像形成装置であって、前記制御手段は１フィール
ド走査期間毎に印加電圧を切り換えることを特徴とする
画像形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01229196A JP3372741B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 画像形成装置 |
| US08/658,080 US6140985A (en) | 1995-06-05 | 1996-06-04 | Image display apparatus |
| CN96108000A CN1127711C (zh) | 1995-06-05 | 1996-06-05 | 图象显示设备 |
| EP96304156A EP0747925A3 (en) | 1995-06-05 | 1996-06-05 | Image display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01229196A JP3372741B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09204875A JPH09204875A (ja) | 1997-08-05 |
| JP3372741B2 true JP3372741B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=11801248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01229196A Expired - Fee Related JP3372741B2 (ja) | 1995-06-05 | 1996-01-26 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372741B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4590092B2 (ja) * | 1999-11-24 | 2010-12-01 | キヤノン株式会社 | 画像表示装置 |
| KR100895067B1 (ko) * | 2007-12-17 | 2009-05-04 | 한국전자통신연구원 | 개별 어드레싱이 가능한 대면적 ｘ 선 시스템 |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP01229196A patent/JP3372741B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09204875A (ja) | 1997-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3408147B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3299096B2 (ja) | 電子源及び画像形成装置の製造方法、並びに電子源の活性化処理方法 | |
| JP3342278B2 (ja) | 画像表示装置及び該装置における画像表示方法 | |
| JP3372741B2 (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3472016B2 (ja) | マルチ電子ビーム源の駆動回路及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JPH11288246A (ja) | 画像表示装置及び該装置における表示制御方法 | |
| JP3274345B2 (ja) | 画像表示装置及び前記装置における画像表示方法 | |
| JP3423600B2 (ja) | 画像表示方法及び装置 | |
| JP4194176B2 (ja) | 画像表示装置及び画像表示方法 | |
| JPH09258687A (ja) | 画像形成装置及びその発光特性の変化防止方法 | |
| JPH09199063A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP3236465B2 (ja) | 表示装置 | |
| JP3382450B2 (ja) | 電子源の駆動装置と前記電子源を用いた画像表示装置 | |
| JP3258525B2 (ja) | 画像表示装置 | |
| JPH09297556A (ja) | 画像形成装置及びその駆動回路及び電子ビーム発生装置及びその電子放出源の駆動方法 | |
| JP3392050B2 (ja) | 画像表示装置 | |
| JP3372689B2 (ja) | 電子ビーム発生装置および画像表示装置 | |
| JP3258524B2 (ja) | 画像表示装置 | |
| JP3450571B2 (ja) | 電子源の製造方法及び画像形成装置の製造方法 | |
| JPH0973859A (ja) | 電子源の製造方法及び装置及び画像表示装置の製造方法 | |
| JPH09199064A (ja) | 画像形成装置 | |
| JP2000098968A (ja) | 画像形成方法及び装置 | |
| JPH09198003A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH11282413A (ja) | 画像表示装置及び画像表示方法 | |
| JPH08190878A (ja) | 電子源の駆動装置及び該電子源を用いた画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021025 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |