JP3392050B2 - Image display device - Google Patents
Image display deviceInfo
- Publication number
- JP3392050B2 JP3392050B2 JP13719498A JP13719498A JP3392050B2 JP 3392050 B2 JP3392050 B2 JP 3392050B2 JP 13719498 A JP13719498 A JP 13719498A JP 13719498 A JP13719498 A JP 13719498A JP 3392050 B2 JP3392050 B2 JP 3392050B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- voltage
- pulse width
- display device
- drive
- 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
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電子放出素
子を備える表示パネルを有する画像表示装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device having a display panel having a plurality of electron-emitting devices.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、薄型大画面の表示装置の研究開発
が盛んに行われている。本願発明者は、薄型大画面の表
示装置として冷陰極を電子源に用いた研究を行ってい
る。2. Description of the Related Art In recent years, research and development of thin and large-screen display devices have been actively conducted. The inventor of the present application is conducting research using a cold cathode as an electron source as a thin, large-screen display device.
【0003】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。Conventionally, two types of electron-emitting devices are known, a hot cathode device and a cold cathode device. Among them, as the cold cathode element, for example, a surface conduction type emission element, a field emission type element (hereinafter referred to as FE type), a metal / insulating layer / metal type emission element (hereinafter referred to as MIM type), etc. are known. There is.
【0004】表面伝導型放出素子としては、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。As the surface conduction type emitting device, for example, M.
I. Elinson, Radio E-ng. Electron Phys., 10, 1290,
(1965) and other examples described later are known.
【0005】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン(Elinson)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”, 9,317 (1
972)]や、In2O3/SnO2薄膜によるもの[M. Hart
well and C. G. Fonstad:”IEEE Trans. ED Conf.”,
519 (1975)]や、カーボン薄膜によるもの[荒木久
他:真空、第26巻、第1号、22(1983)]等が
報告されている。The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs in a small-area thin film formed on a substrate by passing a current in parallel with the film surface. The surface conduction electron-emitting device is made of an Au thin film in addition to the SnO2 thin film made by Elinson et al. [G. Dittmer: "Thin Solid Films", 9,317 (1
972)], and In2O3 / SnO2 thin films [M. Hart
well and CG Fonstad: “IEEE Trans. ED Conf.”,
519 (1975)] and carbon thin film [Haraki Araki
Others: Vacuum, Vol. 26, No. 1, 22 (1983)] and the like are reported.
【0006】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図19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。As a typical example of the device structure of these surface conduction type electron-emitting devices, FIG. 19 shows a plan view of the device by M. Hartwell et al. In the figure, 3001 is a substrate, and 3004 is a conductive thin film made of metal oxide formed by sputtering. The conductive thin film 3004 is formed in an H-shaped plane shape as illustrated. An electron-emitting portion 3005 is formed by subjecting this conductive thin film 3004 to an energization process called energization forming described later. The interval L in the figure is 0.5 to 1 [mm], and the width W is
It is set to 0.1 [mm]. For convenience of illustration, the electron emitting portion 3005 is shown in a rectangular shape in the center of the conductive thin film 3004, but this is a schematic one, and the actual position and shape of the electron emitting portion is faithfully expressed. It doesn't mean that.
【0007】M. Hartwellらによる素子をはじめとして
上述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う
前に導電性薄膜3004に通電フォーミングと呼ばれる
通電処理を施すことにより電子放出部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3
004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。In the above-mentioned surface conduction electron-emitting device including the device by M. Hartwell et al., The electron-emitting portion 3005 is formed by subjecting the conductive thin film 3004 to an energization process called energization forming before electron emission. Was common. That is, the energization forming is
A constant DC voltage or a DC voltage which is boosted at a very slow rate of, for example, about 1 V / min is applied to both ends of the conductive thin film 3004 to energize the conductive thin film 3.
That is, 004 is locally destroyed, deformed, or altered to form an electron emitting portion 3005 having a high electrical resistance. A crack occurs in a part of the conductive thin film 3004 which is locally destroyed, deformed or altered. When an appropriate voltage is applied to the conductive thin film 3004 after this energization forming, electrons are emitted near the crack.
【0008】上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純
で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素
子を形成できる利点がある。そこで、例えば本出願人に
よる特開昭64−31332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。The above-mentioned surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be formed over a large area because it has a simple structure and is easy to manufacture. Therefore, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 64-31332 by the present applicant, a method for arranging and driving a large number of elements has been studied.
【0009】FE型の例としては、例えば、W. P. Dyke
& W. W. Dolan,“Field emission”, Advance in Ele
ctron Physics, 8, 89 (1956)や、或は、C. A. Spind
t,“Physical properties of thin-film field emissi
on cathodes with molybdeniumcones”, J. Appl. Phy
s., 47, 5248 (1976)などが知られている。As an example of the FE type, for example, WP Dyke
& WW Dolan, “Field emission”, Advance in Ele
ctron Physics, 8, 89 (1956) or CA Spind
t, “Physical properties of thin-film field emissi
on cathodes with molybdeniumcones ”, J. Appl. Phy
s., 47, 5248 (1976) are known.
【0010】このFE型の素子構成の典型的な例とし
て、図20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3
014の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッ
タコーン3012の先端部より電界放出を起こさせるも
のである。また、FE型の他の素子構成として、図20
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。As a typical example of this FE type element structure, FIG. 20 shows a sectional view of the element by the above-mentioned CA Spindt et al. In the figure, 3010 is a substrate, 3011 is an emitter wiring made of a conductive material, 3012 is an emitter cone, 3013 is an insulating layer, and 3014 is a gate electrode. This device includes an emitter cone 3012 and a gate electrode 3
By applying an appropriate voltage during 014, field emission is caused from the tip of the emitter cone 3012. Further, as another element structure of the FE type, as shown in FIG.
There is also an example in which the emitter and the gate electrode are arranged substantially parallel to the substrate plane on the substrate instead of the above laminated structure.
【0011】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。
このMIM型の素子構成の典型的な例を図21に示す。
同図は断面図であり、図において、3020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、3023は厚さ8
0〜300オングストローム程度の金属よりなる上電極
である。MIM型においては、上電極3023と下電極
3021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。As an example of the MIM type, for example, C.I.
A. Mead, “Operation of tunnel-emission Devices,
J. Appl. Phys., 32,646 (1961) and the like are known.
FIG. 21 shows a typical example of this MIM type element configuration.
This figure is a cross-sectional view, and in the figure, 3020 is a substrate,
Reference numeral 3021 denotes a lower electrode made of metal, and 3022 has a thickness of 100.
A thin insulating layer of about angstrom, 3023 has a thickness of 8
The upper electrode is made of a metal having a thickness of about 0 to 300 angstroms. In the MIM type, electrons are emitted from the surface of the upper electrode 3023 by applying an appropriate voltage between the upper electrode 3023 and the lower electrode 3021.
【0012】上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較し
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
タを必要としない。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。The cold cathode device described above can obtain electron emission at a lower temperature than the hot cathode device, and therefore does not require a heater for heating. Therefore, the structure is simpler than that of the hot cathode device, and a fine device can be manufactured. Even if a large number of elements are arranged on the substrate with high density, problems such as heat melting of the substrate are unlikely to occur. In addition, unlike the slow response speed because the hot cathode element operates by heating the heater,
In the case of a cold cathode device, there is also an advantage that the response speed is fast. Therefore, research for applying the cold cathode device has been actively conducted.
【0013】例えば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素
子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であることか
ら、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点があ
る。そこで、例えば本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。For example, the surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be formed over a large area because it has a particularly simple structure and is easy to manufacture among cold cathode devices. Therefore, for example, JP-A-64-313 by the present applicant
As disclosed in Japanese Patent No. 32, a method for arranging and driving a large number of devices has been studied.
【0014】また、表面伝導型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。Regarding the application of the surface conduction electron-emitting device, for example, an image forming apparatus such as an image display device and an image recording device, a charged beam source, and the like have been studied.
【0015】特に、画像表示装置への応用としては、例
えば本出願人によるUSP5,066,883や特開平
2−257551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、表面伝導型放出素子と
電子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。表面伝導型放出素子
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。In particular, as an application to an image display device, as disclosed in, for example, USP 5,066,883 by the present applicant, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-257551, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-28137, surface conduction. An image display device using a combination of a die-emitting device and a phosphor that emits light when irradiated with electrons has been studied. An image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor is expected to have better characteristics than other conventional image display devices. For example, it can be said that it is superior in that it does not require a backlight because it is a self-luminous type and that it has a wide viewing angle, even compared with liquid crystal display devices that have become popular in recent years.
【0016】また、FE型素子を多数個並べて駆動する
方法は、例えば本出願人によるUSP4,904,89
5に開示されている。また、FE型を画像表示装置に応
用した例として、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 D
evelopment on Microtips Display at LETI”,Tech.Di
gest of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf., Na
gahama, pp. 6-9 (1991)]。Further, a method of driving a large number of FE type elements side by side is disclosed in, for example, USP 4,904,89 by the present applicant.
5 are disclosed. As an example of applying the FE type to an image display device, for example, a flat panel display device reported by R. Meyer et al. Is known. [R. Meyer: “Recent D
evelopment on Microtips Display at LETI ”, Tech.Di
gest of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf., Na
gahama, pp. 6-9 (1991)].
【0017】また、MIM型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、例えば本出願人による特開平3−5
5738号公報に開示されている。An example in which a large number of MIM types are arranged and applied to an image display device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-5.
It is disclosed in Japanese Patent No. 5738.
【0018】本願発明者らは、上記従来技術に記載した
ものをはじめとして、さまざまな材料、製法、構造の表
面伝導型放出素子を試みてきた。さらに、多数の表面伝
導型放出素子を配列したマルチ電子源、並びにこのマル
チ電子源を応用した画像表示装置に付いて研究を行って
きた。例えば図22に示す電気的な配線方法によるマル
チ電子源を試みてきた。即ち、表面伝導型放出素子を2
次元的に多数個配列し、これらの素子を図示のようにマ
トリクス状に配線したマルチ電子源である。The inventors of the present application have tried surface-conduction type emission devices having various materials, manufacturing methods and structures, including those described in the above-mentioned prior art. Further, research has been conducted on a multi-electron source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged and an image display device to which the multi-electron source is applied. For example, a multi-electron source has been tried by the electric wiring method shown in FIG. That is, two surface conduction electron-emitting devices are used.
This is a multi-electron source in which a large number of elements are arranged in a dimension and these elements are wired in a matrix as shown.
【0019】図中、4001は表面伝導型放出素子を模
式的に示したもの、4002は行方向配線、4003は
列方向配線である。行方向配線4002及び列方向配線
4003は、実際には有限の電気抵抗を有するものであ
るが、図においては配線抵抗4004及び4005とし
て示されている。上述のような配線方法を、単純マトリ
クス配線と呼ぶ。なお、図示の便宜上、6×6のマトリ
クスで示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに
限ったわけではなく、例えば画像表示す値用のマルチ電
子源の場合には、所望の画像表示を行うのに足りるだけ
の素子を配列し配線するものである。In the figure, 4001 schematically shows a surface conduction electron-emitting device, 4002 is a row direction wiring, and 4003 is a column direction wiring. The row wiring 4002 and the column wiring 4003 actually have a finite electric resistance, but they are shown as wiring resistances 4004 and 4005 in the drawing. The wiring method as described above is called simple matrix wiring. Although a 6 × 6 matrix is shown for convenience of illustration, the scale of the matrix is not limited to this, and in the case of a multi electron source for displaying an image, a desired image is displayed. This is to arrange and wire the elements that are sufficient.
【0020】このように表面伝導型放出素子を単純マト
リクス配線したマルチ電子源においては、所望の電子ビ
ームを出力させるため、行方向配線4002および列方
向配線4003に適宜の電気信号を印加する。例えば、
マトリクスの中の任意の1行の表面伝導型放出素子を駆
動するには、選択する行の行方向配線4002には選択
電圧Vsを印加し、同時に非選択の行の行方向配線40
02には非選択電圧Vnsを印加する。これと同期して列
方向配線4003に電子ビームを出力するための駆動電
圧Veを印加する。この方法によれば、配線抵抗400
4及び4005による電圧効果を無視すれば、選択する
行の表面伝導型放出素子には(Ve−Vs)の電圧が印加
され、また非選択行の表面伝導型放出素子には(Ve−
Vns)の電圧が印加される。ここでVe,Vs,Vnsを適
宜の大きさの電圧にすれば、選択する行の表面伝導型放
出素子だけから所望の強度の電子ビームが出力されるは
ずであり、また列方向配線の各々に異なる駆動電圧Ve
を印加すれば、選択する行の素子の各々から異なる強度
の電子ビームが出力されるはずである。また、表面伝導
型放出素子の応答速度は高速であるため、駆動電圧Ve
を印加する時間の長さを変えれば、電子ビームが出力さ
れる時間の長さも変えることができるはずである。In the multi-electron source in which the surface conduction electron-emitting devices are wired in a simple matrix as described above, appropriate electric signals are applied to the row-direction wirings 4002 and the column-direction wirings 4003 in order to output a desired electron beam. For example,
In order to drive the surface conduction electron-emitting device of any one row in the matrix, the selection voltage Vs is applied to the row direction wiring 4002 of the selected row, and at the same time, the row direction wiring 40 of the non-selected row.
A non-selection voltage Vns is applied to 02. In synchronization with this, a drive voltage Ve for outputting an electron beam is applied to the column-direction wiring 4003. According to this method, the wiring resistance 400
4 and 4005, the voltage of (Ve-Vs) is applied to the surface conduction electron-emitting device of the selected row, and (Ve-Vs) is applied to the surface conduction electron-emitting device of the non-selected row.
Vns) is applied. Here, if Ve, Vs, and Vns are set to appropriate voltages, an electron beam of a desired intensity should be output only from the surface conduction electron-emitting device of the selected row, and each of the column-direction wirings should be output. Different drive voltage Ve
Is applied, electron beams of different intensities should be output from the elements of the selected row. Further, since the response speed of the surface conduction electron-emitting device is high, the driving voltage Ve
It should be possible to change the length of time for which the electron beam is output by changing the length of time for which is applied.
【0021】以下、選択時の素子印加電圧(Ve−Vs)
をVfと呼ぶ。Hereinafter, the element applied voltage (Ve-Vs) at the time of selection
Is called Vf.
【0022】さらに、上述のように単純マトリクス配線
したマルチ電子源から電子ビームを得る別の方法とし
て、列方向配線に駆動電圧Veを印加するための電圧源
を接続するのではなく駆動電流を供給するための電流源
を接続して、選択する行の行方向配線には選択電圧Vs
を印加し、同時に非選択の行の行方向配線には非選択電
圧Vnsを印加して駆動する方法もある。これにより、表
面伝導型放出素子の強い閾値特性により、その選択され
た行の素子だけから電子ビームが得ることができる。こ
こで電子源に流れる電流を、以下素子電流Ifと呼び、
放出される電子による電流を放出電流Ieと呼ぶ。Further, as another method for obtaining an electron beam from the multi-electron source having the simple matrix wiring as described above, the driving current is supplied to the column-direction wiring instead of connecting the voltage source for applying the driving voltage Ve. To connect the current source for the selection, and the selection voltage Vs is applied to the row-direction wiring of the row to be selected.
There is also a method of applying the non-selection voltage Vns to the row-direction wiring of the non-selected row at the same time. Thereby, due to the strong threshold characteristic of the surface conduction electron-emitting device, the electron beam can be obtained only from the device in the selected row. Here, the current flowing through the electron source will be referred to as the element current If,
The current generated by the emitted electrons is called the emission current Ie.
【0023】従って、表面伝導型放出素子を単純マトリ
クス配線したマルチ電子源はいろいろな応用の可能性が
あり、例えば画像情報に応じた電気信号を適宜印加すれ
ば、画像表示装置用の電子源として好適に用いることが
できる。Therefore, the multi-electron source in which the surface conduction electron-emitting devices are wired in a simple matrix has various applications. For example, by appropriately applying an electric signal according to image information, it can be used as an electron source for an image display device. It can be preferably used.
【0024】[0024]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように表面伝導型放出素子を単純マトリクス配線した
マルチ電子源には、以下に述べるような問題が発生して
いた。However, the multi-electron source in which the surface conduction electron-emitting devices are wired in a simple matrix as described above has the following problems.
【0025】いままで画像表示装置の表示デバイスとし
てCRTを使用される例が多く、そのため、CRTが有
する映像信号に応じた駆動電圧と発光量との間の非線型
な特性の補正(以下、γ補正)を、映像信号の送出側で
行ってその補正した映像信号を表示デバイスに出力する
のが一般的である。その一例を図6に示す。図6は、入
力信号と出力信号との間の関係を補正するガンマ補正特
性を示す図で、図中、実線はBTA,SMPTE規格の曲線を示
し、点線はγ=0.45のときの補正曲線を示してい
る。Up to now, there have been many cases where a CRT is used as a display device of an image display device, and therefore, the correction of a non-linear characteristic between a driving voltage and a light emission amount according to a video signal of the CRT (hereinafter referred to as γ It is common to perform (correction) on the video signal sending side and output the corrected video signal to the display device. An example thereof is shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing a gamma correction characteristic for correcting the relationship between the input signal and the output signal. In the figure, the solid line shows the curve of the BTA and SMPTE standards, and the dotted line shows the correction when γ = 0.45. A curve is shown.
【0026】このようなγ特性に従って補正された映像
信号を、CRT以外の表示デバイスを使用した画像表示
装置に入力して表示する場合、その表示デバイスの駆動
電圧(電流)と蛍光体の発光特性の関係に合わせて、再
度、その映像信号を補正し直さなければならない。例え
ば、多値画像データをパルス幅変調により変調した信号
を入力して階調を表現する表示デバイスの場合、入力し
た映像信号のパルス幅と発光特性の関係が線形となり、
この場合には、逆γ補正といわれる非線形処理が必要と
なる。このような逆ガンマ補正、或は使用するデバイス
の発光特性に合わせた変換を行うために、映像信号を非
線形処理する方法として、アナログ信号で行う場合とデ
ジタル信号で行う場合とが考えられる。しかしながら、
前者は温度変化や経時変化などによる安定性の点で問題
があり、後者は動作速度の高速化と回路規模の増大によ
り消費電力が増大したり、コスト高になってしまうとい
う問題があった。このように映像信号を非線形処理する
ためには、相応の規模の回路が必要となり、使用する表
示デバイスの駆動方法で発光特性を制御できることが望
まれていた。When the video signal corrected according to the γ characteristic is input to an image display device using a display device other than a CRT for display, the drive voltage (current) of the display device and the light emission characteristic of the phosphor. The video signal must be corrected again according to the relationship of. For example, in the case of a display device that expresses gradation by inputting a signal in which multi-valued image data is modulated by pulse width modulation, the relationship between the pulse width of the input video signal and the light emission characteristic becomes linear,
In this case, a non-linear process called inverse γ correction is necessary. In order to perform such inverse gamma correction or conversion according to the light emission characteristics of the device used, it is considered that the method of performing non-linear processing on the video signal is performed by an analog signal or a digital signal. However,
The former has a problem in terms of stability due to changes in temperature and changes with time, and the latter has a problem in that power consumption is increased and cost is increased due to an increase in operating speed and an increase in circuit scale. As described above, in order to perform non-linear processing on the video signal, a circuit of a suitable scale is required, and it has been desired that the emission characteristics can be controlled by the driving method of the display device used.
【0027】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、映像信号を簡単に所望の特性を有する信号に変換し
て、その映像信号に基づいた表示を行うことができる画
像表示装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional example, and provides an image display device capable of easily converting a video signal into a signal having a desired characteristic and performing display based on the video signal. The purpose is to do.
【0028】また本発明の目的は、マトリクス状に配列
された素子に印加する電圧値を変更して、映像信号に対
する出力信号を所望の値に制御して画像表示を行う画像
表示装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an image display device for displaying an image by changing the voltage value applied to the elements arranged in a matrix and controlling the output signal for the video signal to a desired value. Especially.
【0029】また本発明の目的は、マトリクス状に配列
された素子に印加する電流値を変更して、映像信号に対
する出力信号を所望の値に制御して画像表示を行う画像
表示装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide an image display device for displaying an image by changing the current value applied to the elements arranged in a matrix and controlling the output signal for the video signal to a desired value. Especially.
【0030】[0030]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像表示装置は以下のような構成を備える。
即ち、駆動電圧もしくは駆動電流に対して単調に変化す
る電子放出特性を有する素子を複数配列した表示パネル
を有する画像表示装置であって、入力した映像信号に応
じて前記表示パネルの各素子の駆動信号を発生する駆動
信号発生手段と、前記各素子の駆動信号を変更するため
の制御信号を、前記映像信号とは無関係に発生する制御
信号発生手段と、前記制御信号に応じて前記各素子の駆
動信号を変化させる駆動信号変更手段と、を有すること
を特徴とする。In order to achieve the above object, the image display device of the present invention has the following configuration.
That is, an image display device having a display panel in which a plurality of elements having an electron emission characteristic that monotonously changes with respect to a driving voltage or a driving current is arranged, and driving each element of the display panel according to an input video signal. Drive signal generating means for generating a signal, and a control signal generating means for generating a control signal for changing the drive signal of each element independently of the video signal, and for each element according to the control signal. Drive signal changing means for changing the drive signal.
【0031】上記目的を達成するために本発明の装置は
以下のような構成を備える。即ち、駆動電圧もしくは駆
動電流に対して単調に変化する電子放出特性を有する素
子を複数配列した表示パネルに画像を表示するための駆
動信号を発生する装置において、入力した映像信号に応
じて前記表示パネルの各素子の駆動信号を発生する駆動
信号発生部と、前記駆動信号発生部において前記映像信
号とは無関係に発生した、前記各素子の駆動信号を変更
するための制御信号に応じて、前記各素子の駆動信号を
変化させる駆動信号変更手段と、を有することを特徴と
する。In order to achieve the above object, the device of the present invention has the following configuration. That is, in a device that generates a drive signal for displaying an image on a display panel in which a plurality of elements having an electron emission characteristic that monotonously changes with respect to a drive voltage or a drive current are arranged, the display is performed according to an input video signal. A drive signal generator that generates a drive signal for each element of the panel, and a control signal for changing the drive signal of each element that is generated in the drive signal generator regardless of the video signal, Drive signal changing means for changing the drive signal of each element.
【0032】[0032]
【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。Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【0033】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1の画像表示装置の構成を示すブロック図、図2に
図1の回路の動作を示すタイミング波形図である。[First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing waveform chart showing an operation of the circuit of FIG.
【0034】図1において、13は、m×nの表面伝導
型放出素子をマトリックス状に配列した表示パネルで、
これらに表面伝導型放出素子は、図15に示す素子電圧
−放出電流特性を有している。1は映像信号を入力する
ための映像信号入力端子、2はアナログ信号処理部で、
A/D変換部3において映像信号を必要な階調数でデジ
タイズするためのアナログ映像信号の黒レベルクランプ
や振幅レベル調整、帯域制限などを行っている。4は同
期分離部で、入力した映像信号から同期信号を分離して
タイミング発生部5に出力している。タイミング発生部
5は、同期分離部4からの同期信号を入力し、A/D部
3、水平、垂直シフトレジスタ8,10、任意波形発生
部6などに必要なタイミング信号を供給している。In FIG. 1, 13 is a display panel in which m × n surface conduction electron-emitting devices are arranged in a matrix.
In addition, the surface conduction electron-emitting device has the device voltage-emission current characteristic shown in FIG. 1 is a video signal input terminal for inputting a video signal, 2 is an analog signal processing unit,
The A / D converter 3 performs black level clamping, amplitude level adjustment, band limitation, etc. of the analog video signal for digitizing the video signal with the required number of gradations. Reference numeral 4 denotes a sync separation unit, which separates the sync signal from the input video signal and outputs it to the timing generation unit 5. The timing generator 5 receives the sync signal from the sync separator 4 and supplies necessary timing signals to the A / D unit 3, the horizontal and vertical shift registers 8 and 10, the arbitrary waveform generator 6, and the like.
【0035】7は波形制御入力部で、例えばこの画像表
示装置の使用者が映像信号に含まれる輝度信号と発光量
の関係を所望の特性に制御するための被調整部で、任意
波形発生部6に、例えば使用者の要求情報を直流オフセ
ット調整値とゲイン調整値として伝達する。任意波形発
生部6は、例えば水平走査周期毎に電圧値がV1〜V2
まで直線的に変化する鋸状の電圧波形を発生している。
尚、これら電圧値V1〜V2は、波形制御入力部7から
の直流オフセット調整とゲイン調整出力により制御され
る。Reference numeral 7 denotes a waveform control input section, for example, an adjusted section for the user of this image display apparatus to control the relationship between the luminance signal included in the video signal and the light emission amount to a desired characteristic, and the arbitrary waveform generating section. 6, for example, the user's request information is transmitted as a DC offset adjustment value and a gain adjustment value. The arbitrary waveform generator 6 has voltage values of V1 to V2 for each horizontal scanning cycle, for example.
It generates a sawtooth voltage waveform that changes linearly up to.
The voltage values V1 and V2 are controlled by the DC offset adjustment and the gain adjustment output from the waveform control input unit 7.
【0036】行配線駆動部9は、表示パネル13の各行
配線をドライブするのに十分な駆動能力を持つバッファ
アンプ15と、各行配線に任意波形発生部6からの鋸状
の電圧波形を印加するか、或はその行配線を接地するか
を選択するスイッチ回路16を備え、これらスイッチ回
路16は垂直シフトレジスタ8から出力される信号によ
り、その選択した行配線に任意波形発生部6の鋸状の電
圧信号を印加し、それ以外の行配線を接地するように動
作している。The row wiring driving section 9 applies a buffer amplifier 15 having a sufficient driving capability to drive each row wiring of the display panel 13 and a sawtooth voltage waveform from the arbitrary waveform generating section 6 to each row wiring. Switch circuit 16 for selecting whether or not the row wiring is grounded. These switch circuits 16 are provided with a sawtooth pattern of the arbitrary waveform generator 6 on the selected row wiring according to a signal output from the vertical shift register 8. The voltage signal is applied and the other row wirings are grounded.
【0037】またアナログ処理部2で処理された映像信
号は、A/D部3で1水平走査期間当たりn個のシリア
ルデジタル信号に変換されて水平シフトレジスタ10に
送られて保持される。こうしてシフトレジスタ10の1
ライン分の映像データが格納されてパラレル信号に変換
された後、その1ラインデータは1ラインメモリ11に
送られて保持される。列配線駆動部12は、各列配線毎
に直流バイアス電圧Veを印加するか、もしくは接地レ
ベルにするためのスイッチ回路17と、1ラインメモリ
11に保持された映像データの大きさに比例したパルス
幅でスイッチ回路17を切り替えるための信号を発生す
るPWM発生部14を備えている。これにより列配線に
は、映像データの値に応じたパルス幅で、波高値Veの
電圧パルスが印加されることになる。The video signal processed by the analog processing section 2 is converted into n serial digital signals per horizontal scanning period by the A / D section 3 and sent to the horizontal shift register 10 to be held therein. In this way, the shift register 10
After the video data for one line is stored and converted into a parallel signal, the one-line data is sent to the one-line memory 11 and held therein. The column wiring drive unit 12 applies a DC bias voltage Ve to each column wiring or switches to a ground level, and a pulse proportional to the size of the video data held in the 1-line memory 11. The PWM generator 14 is provided to generate a signal for switching the switch circuit 17 depending on the width. As a result, a voltage pulse having a peak value Ve is applied to the column wiring with a pulse width corresponding to the value of the video data.
【0038】図2は、図1の各部の動作タイミングを示
しており、図2において、201は入力されたアナログ
映像信号の波形例を示している。202はA/D部3
で、入力した映像信号201をデジタル信号に変換した
デジタルデータ例を示している。203は列配線駆動部
12から表示パネル13に出力されるパルス幅変調され
た信号の波形例を示している。このパルス信号は、入力
してデジタルデータに変換された映像データの値に対応
したパルス幅を有している。204は垂直シフトレジス
タ8の出力信号波形例を示し、水平走査信号の周期で順
次各行配線を選択している。205は任意波形発生部6
の出力信号の波形例を示し、負極性を有する電圧値V1
〜V2を発生している(|V1|<|V2|)。206
は行配線駆動部9から表示パネル13に出力される信号
の波形例を示し、垂直シフトレジスタ8の出力信号がハ
イレベルの間に任意波形発生部6から出力される電圧信
号の波形が示されている。FIG. 2 shows the operation timing of each part of FIG. 1, and in FIG. 2, 201 shows an example of the waveform of the input analog video signal. 202 is the A / D unit 3
4 shows an example of digital data obtained by converting the input video signal 201 into a digital signal. Reference numeral 203 shows an example of the waveform of the pulse-width-modulated signal output from the column wiring drive unit 12 to the display panel 13. This pulse signal has a pulse width corresponding to the value of the video data input and converted into digital data. Reference numeral 204 shows an example of the output signal waveform of the vertical shift register 8, which sequentially selects each row wiring in the cycle of the horizontal scanning signal. 205 is an arbitrary waveform generator 6
Shows an example of the waveform of the output signal of the voltage value V1 having a negative polarity
~ V2 is generated (| V1 | <| V2 |). 206
Shows an example of a waveform of a signal output from the row wiring drive section 9 to the display panel 13, and shows a waveform of a voltage signal output from the arbitrary waveform generation section 6 while the output signal of the vertical shift register 8 is at a high level. ing.
【0039】ここで仮に、図15に示す表面伝導型放出
素子の素子電圧−放出電流特性において、閾値電圧Vth
が「7.5V」、最大素子印加電圧が「15V」とし
て、任意波形発生部6を制御して、選択された素子に印
加される電圧が5〜15Vの時、7〜15Vの時、7.
5〜15Vの時、8〜15Vの時、10〜15Vの時
の、発光輝度−パルス幅との間のデータ特性を図3に示
す。Here, temporarily, in the device voltage-emission current characteristic of the surface conduction electron-emitting device shown in FIG.
Is 7.5V and the maximum element applied voltage is "15V", the arbitrary waveform generator 6 is controlled so that the voltage applied to the selected element is 5 to 15V, 7 to 15V, 7 .
FIG. 3 shows data characteristics between the emission luminance and the pulse width at 5 to 15 V, 8 to 15 V, and 10 to 15 V.
【0040】この図3から判るように、素子電圧7〜1
5Vの時のパルス幅と輝度との関係(図では“×”でプ
ロットして示す)がCRTのγ特性(γ=2.2)に最
も近く、さらに輝度信号と発光量の関係を、任意波形発
生部6から出力される直線的に変化する電圧の範囲を変
えることで制御することが可能である。As can be seen from FIG. 3, the element voltages 7 to 1
The relationship between the pulse width and the brightness at 5 V (plotted with “×” in the figure) is closest to the γ characteristic (γ = 2.2) of the CRT, and the relationship between the brightness signal and the light emission amount is arbitrary. It is possible to control by changing the range of the linearly changing voltage output from the waveform generator 6.
【0041】また図3では、任意波形発生部6から出力
される電圧が直線的に変化する場合を基に説明したが、
さらに例えば鋸波形にパラボラ波形を重畳するような電
圧変化とか、複数の折れ線で表されるような電圧変化を
与えることにより、γ補正に加えて使用者の好みに応じ
た発光特性を持たすことができる。In FIG. 3, the description has been given based on the case where the voltage output from the arbitrary waveform generator 6 changes linearly.
Furthermore, for example, by giving a voltage change that superimposes a parabolic waveform on a sawtooth waveform or a voltage change that is expressed by a plurality of broken lines, it is possible to have a light emission characteristic according to the user's preference in addition to γ correction. it can.
【0042】[実施の形態2]図4は、本発明の実施の
形態2の画像表示装置の構成を示すブロック図で、前述
の実施の形態1の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。[Second Embodiment] FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an image display device according to a second embodiment of the present invention. Portions common to the configuration of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, The description is omitted.
【0043】この実施の形態2では、波形制御入力部7
は、例えばこの画像表示装置の使用者が映像信号に含ま
れる輝度信号と発光量の関係を所望の特性に制御するた
めの制御信号を入力する被調整部であり、この波形制御
入力部7から入力される信号に応じて、制御任意波形発
生部6aに、例えば使用者の要求情報を直流オフセット
調整値とゲイン調整値として伝達する。任意波形発生部
6aは、例えば水平走査周期毎に、正極性の電圧値V1
〜V2まで直線的に変化する鋸状の電圧波形を発生して
いる。これら電圧値V1〜V2は、波形制御入力部7か
らの直流オフセット調整とゲイン調整出力により制御さ
れる。In the second embodiment, the waveform control input section 7
Is an adjusted part to which a user of this image display device inputs a control signal for controlling the relationship between the luminance signal included in the video signal and the light emission amount to a desired characteristic. From the waveform control input part 7, In response to the input signal, for example, the user's request information is transmitted to the control arbitrary waveform generator 6a as a DC offset adjustment value and a gain adjustment value. The arbitrary waveform generating section 6a, for example, for every horizontal scanning period, has a positive voltage value V1.
A sawtooth voltage waveform that changes linearly up to V2 is generated. These voltage values V1 and V2 are controlled by the DC offset adjustment and gain adjustment output from the waveform control input unit 7.
【0044】行配線駆動部9aは、表示パネル13の各
行配線に負極性の直流電圧Vsを印加するか、或はその
行配線を接地するかを選択するスイッチ回路16を備え
ている。これらスイッチ回路16は、垂直シフトレジス
タ8からの出力により選択されると、表示パネル13の
対応する行配線に直流電圧Vsを印加することで、表示
パネル13の行配線が駆動されて表示が行われる。The row wiring drive unit 9a includes a switch circuit 16 for selecting whether to apply a negative DC voltage Vs to each row wiring of the display panel 13 or to ground the row wiring. When these switch circuits 16 are selected by the output from the vertical shift register 8, by applying the DC voltage Vs to the corresponding row wiring of the display panel 13, the row wiring of the display panel 13 is driven and the display is performed. Be seen.
【0045】A/D部3で映像アナログ信号を1水平期
間当たりn個のシリアルデジタル信号に変換し、水平シ
フトレジスタ10でパラレル信号に変換した後、この1
ライン分の映像データは1ラインメモリ11に保持され
る。列配線駆動部9aは、各列配線毎に、任意波形発生
部6aからの電圧波形を電流波形に変換する電流源18
と、これら電流源18の出力、もしくは接地レベルのい
ずれかを選択するスイッチ回路17と、1ラインメモリ
11に保持されたデータの大きさに比例したパルス幅
で、スイッチ回路17を切り替えるための信号を発生す
るPWM発生部14を備えている。これにより映俊信号
に応じたパルス幅で、任意波形発生部6aで振幅変調さ
れた電流パルスを、表示パネル13の各列配線に印加す
ることができる。The A / D unit 3 converts the video analog signal into n serial digital signals per horizontal period, and the horizontal shift register 10 converts it into a parallel signal.
The video data for one line is held in the one-line memory 11. The column wiring driving unit 9a converts the voltage waveform from the arbitrary waveform generating unit 6a into a current waveform for each column wiring.
A switch circuit 17 for selecting either the output of the current source 18 or the ground level, and a signal for switching the switch circuit 17 with a pulse width proportional to the size of the data held in the 1-line memory 11. The PWM generator 14 for generating As a result, the current pulse amplitude-modulated by the arbitrary waveform generator 6a can be applied to each column wiring of the display panel 13 with a pulse width according to the image signal.
【0046】尚、上述した任意波形発生部6,6aは、
例えばマイクロプロセッサと、そのマイクロプロセッサ
により実行されるプログラムを格納するメモリ、D/A
コンバータ、D/Aコンバータに出力するデータを格納
し、マイクロプロセッサから書き換え可能なメモリ、映
像信号の1水平期間を適当な整数で分割したスパン毎に
D/Aコンバータにデータを出力させるためのタイミン
グ手段、D/Aコンバータ出力を適当な時定数で平滑す
るローパスフィルタなどを備えている。また波形制御入
力部7は、例えば任意波形発生部6,6aが有するマイ
クロプロセッサに対するユーザーインターフェースであ
り、前述D/Aコンバータに出力するメモリ内のデータ
を変更することができる。The arbitrary waveform generators 6 and 6a described above are
For example, a microprocessor, a memory that stores a program executed by the microprocessor, a D / A
Timing for storing data to be output to the converter and D / A converter, rewritable memory from the microprocessor, and outputting data to the D / A converter for each span obtained by dividing one horizontal period of the video signal by an appropriate integer Means, a low-pass filter for smoothing the D / A converter output with an appropriate time constant, and the like are provided. The waveform control input unit 7 is a user interface for the microprocessor included in the arbitrary waveform generators 6 and 6a, for example, and can change the data in the memory output to the D / A converter.
【0047】図5は、図4の構成における各部の動作タ
イミングを示すタイミング図である。FIG. 5 is a timing chart showing the operation timing of each part in the configuration of FIG.
【0048】任意波形発生部6aから出力される電圧値
V1〜V2の間の鋸波出力は、列配線駆動部12aの電
流源18を変調し、それぞれ電流値I1〜〓2の鋸波出
力を発生させる。これら電流駆動信号が、列配線駆動部
12aのスイッチ回路17により、映像データで変調さ
れたPWM出力によりゲートされ、表示パネル13の各
列配線に印加される。The sawtooth output between the voltage values V1 and V2 output from the arbitrary waveform generating section 6a modulates the current source 18 of the column wiring drive section 12a, and the sawtooth output having the current values I1 to 2 is generated. generate. These current drive signals are gated by the switch circuit 17 of the column wiring drive unit 12a by the PWM output modulated with the video data and applied to each column wiring of the display panel 13.
【0049】図5において、301は入力されるアナロ
グ映像信号の波形例を示し、302は、そのアナログ映
像信号をA/D部3でデジタル信号に変換した、各ライ
ンのデジタルデータである。303は列配線駆動部12
aのパルス幅変調器14から出力されるパルス信号列を
示し、このパルス幅はデジタル映像データの値に応じた
パルス幅を有している。304は任意波形発生部6aか
ら出力される信号の波形を示し、305は列配線駆動部
12aから出力される信号の波形を示している。この信
号波形は、前述の303と304から明らかなように、
パルス幅変調されたPWM出力信号と同じパルス幅で、
その電圧値が任意波形発生部6aから出力される電圧信
号のレベルに相当している。306は、前述の列配線の
駆動タイミングと同期して、表示パネル13の各行配線
を駆動する行配線駆動部9aの出力信号を示している。In FIG. 5, reference numeral 301 shows a waveform example of an input analog video signal, and 302 is digital data of each line obtained by converting the analog video signal into a digital signal by the A / D unit 3. 303 is the column wiring drive unit 12
The pulse signal train output from the pulse width modulator 14 of a is shown, and this pulse width has a pulse width according to the value of digital image data. Reference numeral 304 shows a waveform of a signal output from the arbitrary waveform generating section 6a, and 305 shows a waveform of a signal output from the column wiring driving section 12a. This signal waveform, as is clear from the above 303 and 304,
With the same pulse width as the pulse width modulated PWM output signal,
The voltage value corresponds to the level of the voltage signal output from the arbitrary waveform generator 6a. Reference numeral 306 denotes an output signal of the row wiring driving unit 9a that drives each row wiring of the display panel 13 in synchronization with the above-described column wiring driving timing.
【0050】尚、この図5では、任意波形発生部6aが
鋸波を発生する例で説明したが、前述の実施の形態1と
同様に、非線形な波形を発生させるようにしてもよい。
そして、任意波形発生部6aの出力を制御することによ
り、図3に示すような発光輝度特性をもたすことも可能
である。In FIG. 5, an example in which the arbitrary waveform generator 6a generates a sawtooth wave has been described, but a nonlinear waveform may be generated as in the first embodiment.
Then, by controlling the output of the arbitrary waveform generator 6a, it is possible to provide the emission luminance characteristic as shown in FIG.
【0051】尚、上述した実施の形態1及び2におい
て、任意波形発生部6,6aは、水平走査周期毎に電圧
値V1〜V2の間で電圧信号を発生させていたが本発明
はこれに限定されるものでなく、これ以外の周期、例え
ば垂直同期信号の周期等であってもよく、またその電圧
値の変化は、図2或は図4のようでなく、例えば一周期
内にピークを有するような波形であってもよい。In the first and second embodiments described above, the arbitrary waveform generators 6 and 6a generate the voltage signal between the voltage values V1 and V2 in each horizontal scanning cycle, but the present invention is not limited to this. It is not limited, and it may be a cycle other than this, for example, the cycle of the vertical synchronizing signal, and the change of the voltage value is not as shown in FIG. 2 or FIG. It may be a waveform having
【0052】また任意波形発生部6,6aは、波形制御
入力部7からの入力に従うだけでなく、予め定められた
波形信号を発生し、波形制御入力部7から変更指示があ
った場合に、その指示された波形信号を発生するように
してもよい。The arbitrary waveform generators 6 and 6a not only follow the input from the waveform control input unit 7 but also generate a predetermined waveform signal, and when there is a change instruction from the waveform control input unit 7, The instructed waveform signal may be generated.
【0053】(表示パネルの構成と製造法)次に、本発
明を適用した画像表示装置の表示パネル13の構成と製
造法について、具体的な例を示して説明する。(Structure and Manufacturing Method of Display Panel) Next, the structure and manufacturing method of the display panel 13 of the image display device to which the present invention is applied will be described with reference to specific examples.
【0054】図7は、実施の形態に用いた表示パネル1
3の斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの1部
を切り欠いて示している。FIG. 7 shows the display panel 1 used in the embodiment.
3 is a perspective view of FIG. 3, with a part of the panel cut away to show the internal structure.
【0055】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13の内部を真空に維持す
るための気密容器を形成している。気密容器を組み立て
るにあたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性
を保持させるため封着する必要があるが、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。気密容器内部を真空に排気する
方法については後述する。In the figure, 1005 is a rear plate, and 1006.
Is a side wall, 1007 is a face plate, and 1005
˜1007 form an airtight container for maintaining a vacuum inside the display panel 13. When assembling an airtight container, it is necessary to seal the joints of each member in order to maintain sufficient strength and airtightness. Sealing was achieved by firing at 400-500 degrees for 10 minutes or more. A method of evacuating the inside of the airtight container will be described later.
【0056】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上には冷陰極素
子1002がn×m個形成されている(n,mは2以上
の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜
設定される。例えば、高品位テレビジョンの表示を目的
とした表示装置においては、n=3000,m=100
0以上の数を設定することが望ましい。本実施の形態に
おいては、n=3072,m=1024とした)。これ
らn×m個の冷陰極素子は、m本の行方向配線1003
とn本の列方向配線1004により単純マトリクス配線
されている。前記1001〜1004によって構成され
る部分をマルチ電子源と呼ぶ。なお、マルチ電子ビ源の
製造方法や構造については、後で詳しく述べる。The rear plate 1005 has a substrate 1001.
Are fixed, but n × m cold cathode elements 1002 are formed on the substrate 1001 (n and m are positive integers of 2 or more, and are appropriately selected depending on the target number of display pixels). For example, in the case of a display device intended to display a high definition television, n = 3000 and m = 100.
It is desirable to set a number of 0 or more. In this embodiment, n = 3072 and m = 1024). These n × m cold cathode elements are m row-direction wirings 1003.
And n column-direction wirings 1004 form a simple matrix wiring. A portion constituted by the above 1001 to 1004 is called a multi electron source. The manufacturing method and structure of the multi electron source will be described later in detail.
【0057】本実施の形態においては、気密容器のリア
プレート1005にマルチ電子源の基板1001を固定
する構成としたが、マルチ電子源の基板1001が十分
な強度を有するものである場合には、気密容器のリアプ
レートとしてマルチ電子源の基板1001自体を用いて
もよい。In this embodiment, the multi-electron source substrate 1001 is fixed to the rear plate 1005 of the airtight container. However, when the multi-electron source substrate 1001 has sufficient strength, The multi-electron source substrate 1001 itself may be used as the rear plate of the airtight container.
【0058】また、フェースプレート1007の下面に
は、蛍光膜1008が形成されている。本実施の形態は
カラー表示装置であるため、蛍光膜1008の部分には
CRTの分野で用いられる赤、緑、青、の3原色の蛍光
体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、例えば図8
の(A)に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍
光体のストライプの間には黒色の導電体1010が設け
てある。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ためや、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、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。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。A fluorescent film 1008 is formed on the lower surface of the face plate 1007. Since the present embodiment is a color display device, the phosphor film 1008 is coated with phosphors of three primary colors of red, green and blue used in the field of CRT. The phosphors of each color are shown in FIG.
As shown in (A) of FIG. 5, the conductors 1010 are painted in stripes, and black conductors 1010 are provided between the stripes of the phosphor. The purpose of providing the black conductor 1010 is to prevent the display color from deviating even if the irradiation position of the electron beam is slightly deviated, and to prevent the reflection of external light to prevent the deterioration of the display contrast. Therefore, this is to prevent the fluorescent film from being charged up by the electron beam. Although graphite was used as a main component for the black conductor 1010, other materials may be used as long as they are suitable for the above purpose.
【0059】また、3原色の蛍光体の塗り分け方は図8
(A)に示したストライプ状の配列に限られるものでは
なく、例えば図8(B)に示すようなデルタ状配列や、
それ以外の配列であってもよい。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。FIG. 8 shows how to separately paint the three primary color phosphors.
The arrangement is not limited to the stripe arrangement shown in FIG. 8A, and for example, a delta arrangement shown in FIG.
Other arrangements may be used. When a monochrome display panel is created, a monochromatic phosphor material may be used for the phosphor film 1008, and a black conductive material may not be necessarily used.
【0060】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
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を保護するためや、電子ビーム加速電圧を印加
するための電極として作用させるためや、蛍光膜100
8を励起した電子の導電路として作用させるためなどで
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。なお、蛍光膜1008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。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。On the surface of the fluorescent film 1008 on the rear plate side, a metal back 1009 known in the field of CRT is used.
Is provided. The purpose of providing the metal back 1009 is to specularly reflect a part of the light emitted by the fluorescent film 1008 to improve the light utilization rate, to protect the fluorescent film 1008 from the collision of negative ions, and to accelerate the electron beam. In order to act as an electrode for applying a voltage, or in the fluorescent film 100.
This is for causing 8 to act as a conduction path for electrons excited. The metal back 1009 was formed by forming a fluorescent film 1008 on the face plate substrate 1007, smoothing the surface of the fluorescent film, and vacuum-depositing Al (aluminum) on the surface. The metal back 1009 is not used when a low voltage fluorescent material is used for the fluorescent film 1008. Although not used in this embodiment, the face plate substrate 1007 and the fluorescent film 100 are used for the purpose of applying an acceleration voltage and improving the conductivity of the fluorescent film.
A transparent electrode made of, for example, ITO may be provided between the transparent electrode and the electrode 8.
【0061】また、Dx1〜DxmおよびDy1〜Dynおよび
Hvは、この表示パネル13と前述の回路とを電気的に
接続するために設けた気密構造の電気接続用端子であ
る。Dx1〜Dxmはマルチ電子源の行方向配線1003
と、Dy1〜Dynはマルチ電子源の列方向配線1004
と、Hvはフェースプレートのメタルバック1009と
電気的に接続している。Dx1 to Dxm, Dy1 to Dyn, and Hv are terminals for electrical connection having an airtight structure provided to electrically connect the display panel 13 and the above-mentioned circuit. Dx1 to Dxm are row-direction wirings 1003 of the multi-electron source
And Dy1 to Dyn are multi-electron source column wiring 1004
, Hv is electrically connected to the metal back 1009 of the face plate.
【0062】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を10のマイナス7乗[to
rr]程度の真空度まで排気する。その後、排気管を封止
するが、気密容器内の真空度を維持するために、封止の
直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッタ
ー膜(不図示)を形成する。ゲッター膜とは、例えばB
a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、該ゲッタ
ー膜の吸着作用により気密容器内は1×10マイナス5
乗ないしは1×10マイナス7乗[torr]の真空度に維
持される。To evacuate the inside of the airtight container to a vacuum, after assembling the airtight container, an exhaust pipe (not shown) and a vacuum pump are connected, and the inside of the airtight container is reduced to the power of 10 minus 7 [to].
Evacuate to a vacuum degree of about [rr]. Then, the exhaust pipe is sealed, but in order to maintain the degree of vacuum in the airtight container, a getter film (not shown) is formed at a predetermined position in the airtight container immediately before or after the sealing. The getter film is, for example, B
It is a film formed by heating a getter material containing a as a main component with a heater or high-frequency heating and vapor deposition, and the inside of the airtight container is 1 × 10 −5 due to the adsorption action of the getter film.
The degree of vacuum of 1 to 10 × 7 [torr] is maintained.
【0063】以上、本発明の実施の形態の表示パネル1
3の基本構成と製法を説明した。The display panel 1 according to the embodiment of the present invention has been described above.
The basic configuration and manufacturing method of No. 3 were explained.
【0064】次に、実施の形態の表示パネル13に用い
たマルチ電子源の製造方法について説明する。本実施の
形態の画像表示装置に用いるマルチ電子源は、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。Next, a method of manufacturing the multi-electron source used for the display panel 13 of the embodiment will be described. The multi-electron source used in the image display device of the present embodiment is not limited in material, shape, or manufacturing method of the cold cathode element as long as it is an electron source in which cold cathode elements are wired in a simple matrix. Therefore, for example, a surface conduction electron-emitting device, an FE type, or a MIM type cold cathode device can be used.
【0065】ただし、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。す
なわち、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、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
いだしている。したがって、高輝度で大画面の画像表示
装置のマルチ電子源に用いるには、最も好適であると言
える。そこで、上記実施の形態の表示パネルにおいて
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
線したマルチ電子源の構造について述べる。However, in the situation where a display device having a large display screen and being inexpensive is required, the surface conduction electron-emitting device is particularly preferable among these cold cathode devices. That is, in the FE type, the relative position and shape of the emitter cone and the gate electrode greatly affect the electron emission characteristics, and thus an extremely high-precision manufacturing technique is required, which achieves a large area and a reduction in manufacturing cost. Will be a disadvantageous factor. Further, in the MIM type, it is necessary to make the insulating layer and the upper electrode thin and uniform, which is also a disadvantageous factor in achieving a large area and a reduction in manufacturing cost. In this respect, the surface conduction electron-emitting device has a relatively simple manufacturing method, so that it is easy to increase the area and reduce the manufacturing cost. Further, the inventors have found that among the surface conduction electron-emitting devices, those in which the electron-emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film have particularly excellent electron-emitting characteristics and can be easily manufactured. Therefore, it can be said that it is most suitable for use in a multi-electron source of an image display device having high brightness and a large screen. Therefore, in the display panel of the above-described embodiment, the surface conduction electron-emitting device in which the electron emitting portion or its peripheral portion is formed of the fine particle film is used. Therefore, the basic configuration, manufacturing method, and characteristics of a suitable surface conduction electron-emitting device will be described first, and then the structure of a multi-electron source in which a large number of devices are wired in a simple matrix will be described.
【0066】(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。
(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9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。(Preferable Element Configuration of Surface Conduction Type Emitting Element and Manufacturing Method) A typical configuration of a surface conduction type emitting element in which an electron emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film is a planar type or a vertical type. There are different types. (Plane-type surface conduction electron-emitting device) First, the element structure and manufacturing method of the plane-type surface conduction electron-emitting device will be described. FIG. 9 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) for explaining the configuration of the flat surface conduction electron-emitting device.
【0067】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。基板11
01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。In the figure, 1101 is a substrate, 1102 and 110
3 is a device electrode, 1104 is a conductive thin film, 1105 is an electron emission portion formed by energization forming processing, 1113.
Is a thin film formed by energization activation treatment. Board 11
As 01, for example, various glass substrates such as quartz glass and soda lime glass, various ceramics substrates such as alumina, or substrates obtained by laminating an insulating layer made of, for example, SiO2 on the above various substrates, etc. Can be used.
【0068】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、N
i,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。The device electrodes 1102 and 1103 provided on the substrate 1101 so as to face each other in parallel with the substrate surface are made of a conductive material. For example, N
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Cu, Pd,
A material may be appropriately selected from metals such as Ag, alloys of these metals, metal oxides such as In2O3-SnO2, semiconductors such as polysilicon, and the like. The electrodes can be easily formed by combining a film forming technique such as vacuum deposition and a patterning technique such as photolithography and etching, but it can be formed by using another method (for example, a printing technique). It doesn't matter.
【0069】これら素子電極1102と1103の形状
は、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、なか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。The shapes of these device electrodes 1102 and 1103 are appropriately designed according to the application purpose of the electron-emitting device. Generally, the electrode interval L is designed by selecting an appropriate value from the range of several hundred angstroms to several hundreds of micrometers, but it is preferable that the electrode interval L is several micrometers or more for application to a display device. It is in the range of 10 micrometers. In addition, as for the thickness d of the device electrode, an appropriate numerical value is usually selected from the range of several hundred angstroms to several micrometers.
【0070】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。A fine particle film is used for the conductive thin film 1104. The fine particle film described here is a film containing a large number of fine particles as constituent elements (including an island-shaped aggregate).
Refers to. A microscopic examination of the particulate film usually reveals that
A structure in which individual fine particles are arranged apart from each other, a structure in which fine particles are adjacent to each other, or a structure in which fine particles overlap each other are observed.
【0071】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、なかでも好ましいのは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。すなわち、素子電極11
02あるいは1103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。The particle diameter of the fine particles used for the fine particle film is in the range of several angstroms to several thousand angstroms, and the range of 10 angstroms to 200 angstroms is particularly preferable. Further, the film thickness of the fine particle film is appropriately set in consideration of various conditions as described below. That is, the device electrode 11
02 or 1103, conditions necessary for good electrical connection, conditions required for conducting the energization forming described below satisfactorily, conditions necessary for setting the electric resistance of the fine particle film itself to an appropriate value described below. , And so on.
【0072】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。Specifically, it is set within the range of several angstroms to several thousand angstroms, but the range of 10 angstroms to 500 angstroms is particularly preferable.
【0073】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,S
nO2,In2O3,PbO,Sb2O3,などをはじめと
する酸化物や、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,
YB4,GdB4,などをはじめとする硼化物や、Ti
C,ZrC,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、などがあげられ、これらの中か
ら適宜選択される。Materials that can be used to form the fine particle film include, for example, Pd, Pt, Ru, Ag, and A.
u, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, T
Metals such as a, W, Pb, etc., PdO, S
Oxides such as nO2, In2O3, PbO, Sb2O3, HfB2, ZrB2, LaB6, CeB6,
Borides such as YB4, GdB4, etc., Ti
Carbides such as C, ZrC, HfC, TaC, SiC, WC, etc., nitrides such as TiN, ZrN, HfN, etc., semiconductors such as Si, Ge, etc., carbon, etc. And can be appropriately selected from these.
【0074】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。As described above, the conductive thin film 1104 is formed of a fine particle film, and its sheet resistance value is
It was set to fall within the range of 10 3 to 10 7 [ohm / sq].
【0075】なお、導電性薄膜1104と素子電極11
02および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9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。The conductive thin film 1104 and the device electrode 11
Since 02 and 1103 are preferably electrically connected well, they have a structure in which some of them overlap each other. In the example of FIG. 9, the layers are stacked in the order of the substrate, the device electrode, and the conductive thin film from the bottom, but in some cases, the substrate, the conductive thin film, and the device electrode are stacked in this order from the bottom. It doesn't matter.
【0076】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。なお、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9においては模式的に示した。The electron emitting portion 1105 is a crack-like portion formed in a part of the conductive thin film 1104, and has an electrically higher resistance than the surrounding conductive thin film. The crack is formed by subjecting the conductive thin film 1104 to a later-described energization forming process. Fine particles having a particle diameter of several angstroms to several hundred angstroms may be arranged in the cracks. Since it is difficult to accurately and accurately illustrate the actual position and shape of the electron-emitting portion, the electron-emitting portion is schematically shown in FIG.
【0077】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。The thin film 1113 is a thin film made of carbon or a carbon compound and covers the electron emitting portion 1105 and its vicinity. The thin film 1113 is formed by performing the energization activation process described later after the energization forming process.
【0078】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
とするのが更に好ましい。The thin film 1113 is made of single crystal graphite, polycrystalline graphite, amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a film thickness of 500 [angstrom] or less, but 300 [angstrom] or less. Is more preferable.
【0079】なお、実際の薄膜1113の位置や形状を
精密に図示するのは困難なため、図9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111
3の一部を除去した素子を図示した。Since it is difficult to accurately illustrate the actual position and shape of the thin film 1113, it is schematically shown in FIG. In the plan view (a), the thin film 111
A device in which a part of 3 is removed is shown.
【0080】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。The basic structure of a preferable element has been described above, but the following elements were used in the embodiments.
【0081】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。That is, soda lime glass was used for the substrate 1101, and Ni thin films were used for the device electrodes 1102 and 1103. The thickness d of the device electrode was 1000 [angstrom], and the electrode interval L was 2 [micrometer]. Pd or PdO is used as the main material of the fine particle film, and the thickness of the fine particle film is about 100 [angstrom] and the width W is 1
00 [micrometer].
【0082】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。Next, a method for manufacturing a suitable plane type surface conduction electron-emitting device will be described.
【0083】図10(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9と同一である。FIGS. 10A to 10D are sectional views for explaining the manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device, and the notation of each member is the same as that in FIG.
【0084】(1)まず、図10(a)に示すように、
基板1101上に素子電極1102および1103を形
成する。これら素子電極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
浄後、素子電極の材料を堆積させる。(堆積する方法と
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
トリソグラフィー・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11
03)を形成する。(1) First, as shown in FIG.
The device electrodes 1102 and 1103 are formed on the substrate 1101. In forming these element electrodes, the substrate 1101 is thoroughly washed in advance with a detergent, pure water, and an organic solvent, and then the element electrode material is deposited. (As a method for depositing, for example, a vacuum film forming technique such as a vapor deposition method or a sputtering method may be used.) After that, the deposited electrode material is patterned by using photolithography / etching technique to form (a). The pair of device electrodes shown (1102 and 11
03) is formed.
【0085】(2)次に、同図(b)に示すように、導
電性薄膜1104を形成する。(2) Next, a conductive thin film 1104 is formed as shown in FIG.
【0086】形成するにあたっては、まず前記(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ー・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)。In forming the film, first, an organic metal solution is applied to the substrate of (a), dried, heated and baked to form a fine particle film, and then patterned into a predetermined shape by photolithography and etching. . here,
The organometallic solution is a solution of an organometallic compound whose main element is the material of the fine particles used for the conductive thin film. (Specifically, Pd is used as the main element in the present embodiment.
Further, although the dipping method is used as the coating method in the embodiment, other methods such as a spinner method and a spray method may be used).
【0087】また、微粒子膜で作られる導電性薄膜の成
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。Further, as a method for forming a conductive thin film made of a fine particle film, other than the method of applying the organic metal solution used in the present embodiment, for example, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or a chemical vapor phase method. A deposition method may be used in some cases.
【0088】(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と11
03の間に適宜の電圧を印加し、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。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1
104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。微粒子膜で作られた導電
性薄膜のうち電子放出を行うのに好適な構造に変化した
部分(すなわち電子放出部1105)においては、薄膜
に適当な亀裂が形成されている。なお、電子放出部11
05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1103の間で計測される電気抵抗は大
幅に増加する。(3) Next, as shown in FIG. 7C, the forming power source 1110 to the device electrodes 1102 and 11
An appropriate voltage is applied during the period 03 to carry out energization forming processing to form the electron emitting portion 1105. This energization forming process is a conductive thin film 1 made of a fine particle film.
104 is energized, and a part of it is appropriately destroyed, deformed,
Alternatively, it is a treatment for changing the structure to a structure suitable for electron emission. Appropriate cracks are formed in the thin film in the portion of the conductive thin film made of the fine particle film that has changed to a structure suitable for electron emission (that is, the electron emitting portion 1105). The electron emission unit 11
After the formation of 05, the electric resistance measured between the device electrodes 1102 and 1103 after the formation is significantly increased.
【0089】通電方法をより詳しく説明するために、図
11に、フォーミング用電源1110から印加する適宜
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1
111で計測した。In order to explain the energization method in more detail, FIG. 11 shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the forming power supply 1110. When forming a conductive thin film made of a fine particle film, a pulsed voltage is preferable, and in the case of the present embodiment, a triangular wave pulse having a pulse width T1 is continuously provided at a pulse interval T2 as shown in FIG. Applied. In that case, the peak value Vpf of the triangular pulse is
The pressure was sequentially increased. Also, monitor pulses Pm for monitoring the formation state of the electron emission portion 1105 are inserted between the triangular wave pulses at appropriate intervals, and the current flowing at that time is measured by the ammeter 1.
Measured at 111.
【0090】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。
フォーミング処理に悪影響を及ぼすことがないように、
モニタパルスの電圧Vpmは0.1[V]に設定した。
そして、素子電極1102と1103の間の電気抵抗が
1×10の6乗[オーム]になった段階、すなわちモニ
タパルス印加時に電流計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
ーミング処理にかかわる通電を終了した。In the embodiment, the pulse width T1 is 1 [millisecond] and the pulse interval T2 is 10 in a vacuum atmosphere of about 10 <-5> [torr].
[Millisecond], and the peak value Vpf is set to 0.1 for each pulse.
The voltage was increased by [V]. The monitor pulse Pm was inserted once every five pulses of the triangular wave were applied.
In order not to adversely affect the forming process,
The voltage Vpm of the monitor pulse was set to 0.1 [V].
Then, when the electric resistance between the device electrodes 1102 and 1103 becomes 1 × 10 6 [ohm], that is, when the monitor pulse is applied, the current measured by the ammeter 1111 is 1
When the power became less than or equal to × 10 minus [7] [A], the energization related to the forming process was terminated.
【0091】なお、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。The above method is a preferable method for the surface conduction electron-emitting device according to the present embodiment. For example, the design of the surface conduction electron-emitting device such as the material and film thickness of the fine particle film or the element electrode spacing L is changed. In that case, it is desirable to appropriately change the energization conditions accordingly.
【0092】(4)次に、図10の(d)に示すよう
に、活性化用電源1112から素子電極1102と11
03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。(4) Next, as shown in FIG. 10D, the activation power supply 1112 to the device electrodes 1102 and 11
During 03, an appropriate voltage is applied to carry out energization activation treatment to improve electron emission characteristics.
【0093】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。)なお、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。The energization activation process is a process of energizing the electron-emitting portion 1105 formed by the energization forming process under appropriate conditions to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity thereof. (In the figure, a deposit made of carbon or a carbon compound is schematically shown as the member 1113.) Note that by performing the energization activation treatment, the emission current at the same applied voltage is typically compared to that before the activation. Specifically, it can be increased 100 times or more.
【0094】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。Specifically, it is 10 −4 or 1
By periodically applying a voltage pulse in a vacuum atmosphere within a range of 0 minus 5 [torr], carbon or a carbon compound originating from an organic compound existing in the vacuum atmosphere is deposited. The deposit 1113 is one of single crystal graphite, polycrystalline graphite, amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a film thickness of 500.
[Angstrom] or less, more preferably 300 [Angstrom] or less.
【0095】通電方法をより詳しく説明するために、図
12(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。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は1[ミリ秒],パルス間隔T4
は10[ミリ秒]とした。なお、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。In order to explain the energization method in more detail, FIG. 12A shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the activation power supply 1112. In the present embodiment, the energization activation process is performed by periodically applying a rectangular wave having a constant voltage. Specifically, the rectangular wave voltage Vac is 14
[V], pulse width T3 is 1 [millisecond], pulse interval T4
Was set to 10 [milliseconds]. The above-mentioned energization conditions are preferable conditions for the surface conduction electron-emitting device of the present embodiment, and when the design of the surface conduction electron emission device is changed, it is desirable to appropriately change the condition accordingly.
【0096】図9(d)に示す1114は、該表面伝導
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。なお、基板1101を、
表示パネルの中に組み込んでから活性化処理を行う場合
には、表示パネルの蛍光面をアノード電極1114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ーし、活性化用電源1112
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12(b)に示すが、活性化電源11
12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1112からの電圧印加を
停止し、通電活性化処理を終了する。Reference numeral 1114 shown in FIG. 9 (d) is an anode electrode for trapping the emission current Ie emitted from the surface conduction electron-emitting device, to which a DC high voltage power supply 1115 and an ammeter 1116 are connected. The substrate 1101 is
When the activation treatment is performed after the display panel is incorporated into the display panel, the fluorescent surface of the display panel is used as the anode electrode 1114. While the voltage is applied from the activation power supply 1112, the emission current Ie is measured by the ammeter 1116 to monitor the progress of the energization activation process, and the activation power supply 1112 is monitored.
Control the behavior of. An example of the emission current Ie measured by the ammeter 1116 is shown in FIG.
When the pulse voltage is started to be applied from 12, the emission current Ie increases with the lapse of time, but eventually saturates and hardly increases. In this way, when the emission current Ie is almost saturated, the voltage application from the activation power supply 1112 is stopped, and the energization activation process ends.
【0097】なお、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。The above-mentioned energization conditions are preferable conditions for the surface conduction electron-emitting device of the present embodiment, and when the design of the surface conduction electron emission device is changed, the conditions should be changed accordingly. Is desirable.
【0098】以上のようにして、図10(e)に示す平
面型の表面伝導型放出素子を製造した。As described above, the plane type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 10E was manufactured.
【0099】(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、すなわち
垂直型の表面伝導型放出素子の構成について説明する。(Vertical type surface conduction type emission device) Next, another typical structure of the surface conduction type emission device in which the electron emission portion or its periphery is formed of a fine particle film, that is, vertical type surface conduction type emission device. The configuration of the element will be described.
【0100】図13は、垂直型の基本構成を説明するた
めの模式的な断面図であり、図中の1201は基板、1
202と1203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、1
213は通電活性化処理により形成した薄膜である。FIG. 13 is a schematic sectional view for explaining the basic structure of the vertical type, in which 1201 is a substrate.
202 and 1203 are element electrodes, 1206 is a step forming member, 1204 is a conductive thin film using a fine particle film, 1205
Is an electron emission portion formed by the energization forming process, 1
213 is a thin film formed by the energization activation process.
【0101】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(1202)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9の平面型における素子電極間隔Lは、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。なお、基板1201、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。The vertical type is different from the above-described flat type in that one of the element electrodes (1202) is provided on the step forming member 1206, and the conductive thin film 1204 covers the side surface of the step forming member 1206. The point is that they are covered. Therefore, the device electrode interval L in the flat type shown in FIG. 9 is set as the step height Ls of the step forming member 1206 in the vertical type. For the substrate 1201, the device electrodes 1202 and 1203, and the conductive thin film 1204 using a fine particle film, it is possible to use the materials listed in the description of the planar type similarly. Also, the step forming member 1206
For this, an electrically insulating material such as SiO2 is used.
【0102】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。図14の(a)〜(f)は、製造工
程を説明するための断面図で、各部材の表記は図13と
同一である。Next, a method of manufacturing a vertical type surface conduction electron-emitting device will be described. 14A to 14F are cross-sectional views for explaining the manufacturing process, and the notation of each member is the same as that in FIG.
【0103】(1)まず、図14(a)に示すように、
基板1201上に素子電極1203を形成する。(1) First, as shown in FIG.
A device electrode 1203 is formed on the substrate 1201.
【0104】(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。(2) Next, as shown in FIG. 10B, an insulating layer for forming the step forming member is laminated. The insulating layer may be formed by laminating, for example, SiO2 by a sputtering method.
For example, another film forming method such as a vacuum vapor deposition method or a printing method may be used.
【0105】(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。(3) Next, as shown in FIG. 10C, the device electrode 1202 is formed on the insulating layer.
【0106】(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。(4) Next, as shown in FIG. 9D, a part of the insulating layer is removed by using, for example, an etching method to expose the device electrode 1203.
【0107】(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。(5) Next, as shown in FIG. 7E, a conductive thin film 1204 using a fine particle film is formed. For formation, a film forming technique such as a coating method may be used as in the case of the flat type.
【0108】(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10(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。)
(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10(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。)以上のよ
うにして、図14(f)に示す垂直型の表面伝導型放出
素子を製造した。(6) Next, as in the case of the flat type,
An energization forming process is performed to form an electron emitting portion.
(The same process as the planar energization forming process described with reference to FIG. 10C may be performed.) (7) Next, as in the case of the planar type, the energization activation process is performed to emit electrons. Carbon or a carbon compound is deposited near the portion. (The same process as the planar energization activation process described with reference to FIG. 10D may be performed.) As described above, the vertical surface conduction electron-emitting device shown in FIG. Manufactured.
【0109】(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。(Characteristics of Surface Conduction Type Emitting Element Used in Display Device) The element structure and manufacturing method of the plane type and vertical type surface conduction type emitting element have been described above. I will describe.
【0110】図15に、表示装置に用いた素子の(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。なお、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。FIG. 15 shows typical examples of the (emission current Ie) vs. (device applied voltage Vf) characteristics and the (device current If) vs. (device applied voltage Vf) characteristics of the device used in the display device. The emission current Ie is significantly smaller than the device current If, and it is difficult to illustrate them on the same scale. Moreover, these characteristics are changed by changing design parameters such as the size and shape of the device. Therefore, the two graphs are shown in arbitrary units.
【0111】本実施の形態の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。The element used in the display device of this embodiment is
The emission current Ie has the following three characteristics.
【0112】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。すなわ
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。First, when a voltage larger than a certain voltage (which is called a threshold voltage Vth) is applied to the element, the emission current Ie rapidly increases. On the other hand, when the voltage is less than the threshold voltage Vth, the emission current Ie increases. Ie is hardly detected. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.
【0113】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。Secondly, since the emission current Ie changes depending on the voltage Vf applied to the element, the emission current Ie at the voltage Vf.
You can control the size of.
【0114】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。Thirdly, since the response speed of the current Ie emitted from the element is fast with respect to the voltage Vf applied to the element, the charge amount of the electrons emitted from the element depends on the length of time the voltage Vf is applied. You can control.
【0115】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、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。すなわち、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。Due to the above-mentioned characteristics, the surface conduction electron-emitting device could be suitably used for the display device. For example, in a display device in which a large number of elements are provided corresponding to the pixels of the display screen, by utilizing the first characteristic, it is possible to sequentially scan and display the display screen. That is, a voltage equal to or higher than the threshold voltage Vth is appropriately applied to the driven element according to the desired light emission luminance, and a voltage lower than the threshold voltage Vth is applied to the non-selected element. By sequentially switching the elements to be driven, it is possible to sequentially scan the display screen for display.
【0116】また、第2の特性か、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。Further, since the emission brightness can be controlled by utilizing the second characteristic or the third characteristic, it is possible to perform the gradation display.
【0117】(多数素子を単純マトリクス配線したマル
チ電子源の構造)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源の
構造について述べる。(Structure of Multi Electron Source Having Many Elements Wiring in Simple Matrix) Next, the structure of a multi electron source in which the above surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate and wiring is carried out in simple matrix will be described.
【0118】図16に示すのは、図7の表示パネル13
に用いたマルチ電子源の平面図である。基板上には、図
9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1004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。FIG. 16 shows the display panel 13 of FIG.
FIG. 3 is a plan view of a multi-electron source used in FIG. Surface conduction electron-emitting devices similar to those shown in FIG. 9 are arranged on the substrate, and these devices are wired in a simple matrix by row-direction wiring electrodes 1003 and column-direction wiring electrodes 1004. Row-direction wiring electrode 1003 and column-direction wiring electrode 1004
Insulation layers (not shown) are formed between the electrodes at the intersections of, and electrical insulation is maintained.
【0119】図16のA−A’に沿った断面を図17に
示す。A cross section taken along the line AA 'in FIG. 16 is shown in FIG.
【0120】なお、このような構造のマルチ電子源は、
予め基板1001上に行方向配線電極1003、列方向
配線電極1004、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10
04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。The multi-electron source having such a structure is
After the row-direction wiring electrodes 1003, the column-direction wiring electrodes 1004, the inter-electrode insulating layer (not shown), and the element electrodes of the surface conduction electron-emitting device and the conductive thin film are formed on the substrate 1001 in advance, the row-direction wiring electrodes 1003 and Column-direction wiring electrode 10
The device was manufactured by supplying power to each element via 04 and performing an energization forming process and an energization activation process.
【0121】図18は、説明の表面伝導型放出素子を電
子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
置の一例を示すための図である。図中、2100はディ
スプレイパネル、2101はディスプレイパネルの駆動
回路、2102はディスプレイコントローラ、2103
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、210
7は画像生成回路、2108および2109および21
10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2113
はTV信号受信回路、2114は入力部である。なお、
本表示装置は、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
発明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。FIG. 18 is configured so that image information provided from various image information sources such as television broadcasting can be displayed on a display panel using the surface conduction electron-emitting device described above as an electron source. It is a figure for showing an example of a multi-function display. In the figure, 2100 is a display panel, 2101 is a display panel drive circuit, 2102 is a display controller, 2103.
Is a multiplexer, 2104 is a decoder, 2105 is an input / output interface circuit, 2106 is a CPU, 210
7 is an image generation circuit, 2108, 2109 and 21.
10 is an image memory interface circuit, 2111 is an image input interface circuit, 2112 and 2113.
Is a TV signal receiving circuit, and 2114 is an input unit. In addition,
When the display device receives a signal including both video information and audio information, such as a television signal, it naturally reproduces audio at the same time as displaying video. Descriptions of circuits, speakers, etc. relating to reception, separation, reproduction, processing, storage, etc. of unrelated voice information are omitted.
【0122】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明する。The functions of the respective parts will be described below in accordance with the flow of the image signal.
【0123】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、これらよりさらに多数の走査
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。First, the TV signal receiving circuit 2113 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted using a wireless transmission system such as radio waves or spatial optical communication. The system of the TV signal to be received is not particularly limited, and various systems such as NTSC system, PAL system and SECAM system may be used. Further, a TV signal (for example, a so-called high-definition TV such as the MUSE method) including a larger number of scanning lines than these is suitable for taking advantage of the display panel suitable for a large area and a large number of pixels. It is a signal source. The TV signal received by the TV signal receiving circuit 2113 is output to the decoder 2104.
【0124】TV信号受信回路2112は、例えば同軸
ケーブルや光ファイバー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。前記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。The TV signal receiving circuit 2112 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted using a wire transmission system such as a coaxial cable or an optical fiber. Similar to the TV signal receiving circuit 2113, the system of the TV signal to be received is not particularly limited, and the TV signal received by this circuit is also output to the decoder 2104.
【0125】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。Image input interface circuit 2111
Is a circuit for capturing an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner, and the captured image signal is output to the decoder 2104. The image memory interface circuit 2110 is
A circuit for capturing an image signal stored in a video tape recorder (hereinafter abbreviated as VTR), and the captured image signal is output to the decoder 2104. The image memory interface circuit 2109 is a circuit for capturing the image signal stored in the video disc, and the captured image signal is output to the decoder 2104. The image memory interface circuit 2108 is a circuit for capturing an image signal from a device that stores still image data, such as a so-called still image disc, and the captured still image data is output to the decoder 2104.
【0126】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。The input / output interface circuit 2105 is
It is a circuit for connecting the display device to an external computer, a computer network, or an output device such as a printer. It is of course possible to input and output image data, character data, and graphic information, and in some cases, input and output control signals and numerical data between the CPU 2106 of this display device and the outside. .
【0127】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、あるいはCPU
2106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だし専用メ
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2
104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。Further, the image generating circuit 2107 is provided with image data, character / graphic information, or CPU which is externally input through the input / output interface circuit 2105.
2106 is a circuit for generating display image data based on image data and character / graphic information output from the 2106.
Inside this circuit, for example, a rewritable memory for accumulating image data and character / graphic information, a read-only memory in which image patterns corresponding to character codes are stored, and a processor for performing image processing Etc. and the circuits necessary for image generation are incorporated. The display image data generated by this circuit is the decoder 2
Although it is output to 104, it is also possible to input / output to / from an external computer network or printer via the input / output interface circuit 2105 in some cases.
【0128】また、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。Further, the CPU 2106 mainly performs operations related to operation control of the display device and generation, selection and editing of a display image. For example, a control signal is output to the multiplexer 2103 to appropriately select or combine image signals to be displayed on the display panel. At that time, a control signal is generated for the display panel controller 2102 according to the image signal to be displayed, and the screen display frequency, the scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), the number of scanning lines in one screen, etc. are displayed. The operation of the device is controlled appropriately.
【0129】また、前記画像生成回路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。Image data or character / graphic information is directly output to the image generation circuit 2107, or an external computer or memory is accessed via the input / output interface circuit 2105 to obtain image data or character / figure information. Enter graphic information.
【0130】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。It should be noted that the CPU 2106 may of course be involved in work for purposes other than this. For example,
It may be directly related to the function of generating and processing information, such as a personal computer or a word processor.
【0131】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
器と協同して行っても良い。Alternatively, as described above, the computer may be connected to an external computer network through the input / output interface circuit 2105, and work such as numerical calculation may be performed in cooperation with an external device.
【0132】また、入力部2114は、前記CPU21
06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,バーコードリーダー,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。The input unit 2114 is the CPU 21
A user inputs commands, programs, data, etc. at 06. For example, various input devices such as a joystick, a bar code reader, and a voice recognition device can be used in addition to a keyboard and a mouse.
【0133】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と協動して画像の
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。Further, the decoder 2104 has the above-mentioned 2107.
Is a circuit for inversely converting various image signals input from the to 2113 into three primary color signals or luminance signals and I signals and Q signals. Note that it is desirable that the decoder 2104 includes an image memory therein, as indicated by a dotted line in the figure. This is to handle a television signal that requires an image memory for reverse conversion, such as the MUSE method. Further, the provision of the image memory facilitates the display of a still image, or cooperates with the image generation circuit 2107 and the CPU 2106 to perform image processing and editing such as image thinning, interpolation, enlargement, reduction, and composition. This is because there is an advantage that it can be easily performed.
【0134】また、マルチプレクサ2103は、前記C
PU2106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。すなわち、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。Further, the multiplexer 2103 has the C
The display image is appropriately selected based on the control signal input from the PU 2106. That is, the multiplexer 2103 selects a desired image signal from the inversely converted image signals input from the decoder 2104 and outputs it to the drive circuit 2101. In that case, by switching and selecting image signals within one screen display time, it is possible to divide one screen into a plurality of areas and display different images depending on the areas, as in a so-called multi-screen television. .
【0135】ディスプレイパネルコントローラ2102
は、前記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。Display panel controller 2102
Is a circuit for controlling the operation of the drive circuit 2101 based on a control signal input from the CPU 2106.
【0136】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。First, as a device related to the basic operation of the display panel, for example, a signal for controlling the operation sequence of a power source (not shown) for driving the display panel is output to the drive circuit 2101. Further, as a method related to the driving method of the display panel, for example, a signal for controlling the screen display frequency and the scanning method (for example, interlace or non-interlace) is output to the drive circuit 2101. In some cases, a control signal relating to image quality adjustment such as brightness, contrast, color tone, and sharpness of a display image may be output to the drive circuit 2101.
【0137】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、前記マルチプレクサ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2102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。The drive circuit 2101 is a circuit for generating a drive signal to be applied to the display panel 2100, and based on the image signal input from the multiplexer 2103 and the control signal input from the display panel controller 2102. It works.
【0138】以上、各部の機能を説明したが、図18に
例示した構成により、本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2
100に表示する事が可能である。すなわち、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21
04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2102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2101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2
100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。The functions of the respective parts have been described above. With the configuration illustrated in FIG. 18, the display panel 2 displays image information input from various image information sources in this display device.
It is possible to display 100. That is, various image signals such as television broadcast are transmitted to the decoder 21.
After inverse conversion at 04, multiplexer 2103
Are selected as appropriate and input to the drive circuit 2101. On the other hand, the display controller 2102 generates a control signal for controlling the operation of the drive circuit 2101 according to the image signal to be displayed. The drive circuit 2101 controls the display panel 2 based on the image signal and the control signal.
A drive signal is applied to 100. As a result, the image is displayed on the display panel 2100. A series of these operations are controlled by the CPU 2106.
【0139】また、本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21
07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。Further, in this display device, the image memory built in the decoder 2104 and the image generation circuit 21.
Due to the involvement of 07 and the CPU 2106, not only the one selected from a plurality of image information is displayed, but also the image information to be displayed is enlarged or reduced, for example.
It is also possible to perform image processing such as rotation, movement, edge enhancement, thinning, interpolation, color conversion, aspect ratio conversion of images, and image editing such as composition, deletion, connection, replacement, and fitting. is there. Although not particularly mentioned in the description of the present embodiment, a dedicated circuit for processing and editing audio information may be provided as in the above-mentioned image processing and image editing.
【0140】したがって、本表示装置は、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。Therefore, the display device is a display device for television broadcasting, a terminal device for a video conference, an image editing device for handling still images and moving images, a computer terminal device, an office terminal device such as a word processor,
It is possible to combine the functions of a game console, etc., with a very wide range of applications for industrial or consumer use.
【0141】なお、上記図18は、表面伝導型放出素子
を電子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
のではない事は言うまでもない。例えば、図18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、本表
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。Note that FIG. 18 shows only an example of the structure of a display device using a display panel having a surface conduction electron-emitting device as an electron source, and it is needless to say that the present invention is not limited to this. Yes. For example, of the constituent elements in FIG. 18, circuits relating to functions that are unnecessary for the purpose of use may be omitted. On the contrary, the constituent elements may be added depending on the purpose of use. For example, when the display device is applied as a video telephone, it is preferable to add a television camera, a voice microphone, an illuminator, a transmission / reception circuit including a modem, and the like to the components.
【0142】本表示装置においては、とりわけ表面伝導
型放出素子を電子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、表面伝導型放出素子
を電子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事が
可能である。In the present display device, in particular, since the display panel using the surface conduction electron-emitting device as an electron source can be easily thinned, the depth of the entire display device can be reduced. In addition, a display panel using surface conduction electron-emitting devices as an electron source can easily enlarge the screen, has high brightness, and has excellent viewing angle characteristics, so this display device provides a realistic and powerful image with good visibility. It is possible to display.
【0143】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。Even if the present invention is applied to a system composed of a plurality of devices (eg, host computer, interface device, reader, printer, etc.), a device composed of one device (eg, copier, facsimile) Device).
【0144】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。Further, an object of the present invention is to supply a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiment to a system or apparatus, and to supply a computer (or CPU) of the system or apparatus.
Or MPU) reads and executes the program code stored in the storage medium.
【0145】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
【0146】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMな
どを用いることができる。As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD
-R, magnetic tape, non-volatile memory card, ROM, etc. can be used.
【0147】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれる。Moreover, not only the functions of the above-described embodiments are realized by executing the program code read by the computer, but also the OS (operating system) running on the computer based on the instructions of the program code. ) And the like perform some or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
【0148】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれる。Further, after the program code read from the storage medium is written in the memory provided in the function expansion board inserted into the computer or the function expansion unit connected to the computer, based on the instruction of the program code, This also includes a case where a CPU or the like included in the function expansion board or the function expansion unit performs some or all of the actual processing and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
【0149】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、マトリクス状に配列された複数の電子放出素子と、
これら電子放出素子から放出された電子により発光する
複数の蛍光体を備えた表示パネルを用いて画像を表示す
る画像表示装置において、入力した映像信号に応じた信
号を表示パネルの列配線に印加し、入力した映像信号に
同期して、表示パネルの行配線を順次選択して駆動する
ことにより画像を表示でき、その際、映像信号とは無関
係に制御信号を発生し、その制御信号に応じて、選択し
た行配線の電圧レベルを変更したり、或は列配線に印加
される電圧値、或は電流値を変更することにより、各電
子放出素子から放出される電子量を制御して発光量を制
御することができる。As described above, according to this embodiment, a plurality of electron-emitting devices arranged in a matrix,
In an image display device that displays an image using a display panel including a plurality of phosphors that emit light by electrons emitted from these electron-emitting devices, a signal corresponding to an input video signal is applied to a column wiring of the display panel. , The image can be displayed by sequentially selecting and driving the row wirings of the display panel in synchronization with the input video signal. At that time, the control signal is generated independently of the video signal, and the control signal is generated according to the control signal. By changing the voltage level of the selected row wiring or changing the voltage value or current value applied to the column wiring, the amount of electrons emitted from each electron-emitting device is controlled and the amount of light emission is controlled. Can be controlled.
【0150】また、その制御信号は、ユーザが任意に設
定、或は変更することができるため、表示デバイスの特
性に合わせて、入力映像信号レベルに対する表示輝度を
変更することができる。Since the control signal can be arbitrarily set or changed by the user, the display brightness with respect to the input video signal level can be changed according to the characteristics of the display device.
【0151】[0151]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、映
像信号を簡単に所望の特性を有する信号に変換して、そ
の映像信号に基づいた表示を行うことができるという効
果がある。As described above, according to the present invention, it is possible to easily convert a video signal into a signal having a desired characteristic and perform display based on the video signal.
【0152】また本発明によれば、マトリクス状に配列
された素子に印加する電圧値を変更して、映像信号に対
する出力信号を所望の値に制御して画像表示を行うこと
ができる。According to the present invention, it is possible to display an image by changing the voltage value applied to the elements arranged in a matrix and controlling the output signal for the video signal to a desired value.
【0153】また本発明によれば、マトリクス状に配列
された素子に印加する電流値を変更して、映像信号に対
する出力信号を所望の値に制御して画像表示を行うこと
ができる。Further, according to the present invention, it is possible to display an image by changing the current value applied to the elements arranged in a matrix and controlling the output signal for the video signal to a desired value.
【0154】[0154]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の実施の形態1の画像表示装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image display device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の画像表示装置における各信号を説明する
ためのタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart for explaining each signal in the image display device of FIG.
【図3】本実施の形態1における輝度−パルス幅との関
係が、走査信号の電圧値に依存する例を説明する図であ
る。3A and 3B are diagrams illustrating an example in which a relationship between luminance and pulse width in Embodiment 1 depends on a voltage value of a scan signal.
【図4】本発明の実施の形態2の画像表示装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an image display device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】図4の画像表示装置における各信号を説明する
ためのタイミング図である。5 is a timing diagram for explaining each signal in the image display device of FIG.
【図6】γ補正特性を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a γ correction characteristic.
【図7】本発明の実施の形態の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。FIG. 7 is a perspective view in which a part of the display panel of the image display device according to the embodiment of the present invention is cut away.
【図8】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。FIG. 8 is a plan view exemplifying an arrangement of phosphors on a face plate of the display panel of the present embodiment.
【図9】本実施の形態で用いた平面型の表面伝導型放出
素子の平面図(a),断面図(b)である。FIG. 9 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) of a planar surface conduction electron-emitting device used in this embodiment.
【図10】本実施の形態で用いた平面型の表面伝導型放
出素子の製造工程を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the flat surface-conduction type electron-emitting device used in the present embodiment.
【図11】通電フォーミング処理の際の印加電圧波形を
示す図である。FIG. 11 is a diagram showing applied voltage waveforms during energization forming processing.
【図12】通電活性化処理の際の印加電圧波形(a),
放電電流Ieの変化(b)を示す図である。FIG. 12 is a waveform (a) of applied voltage during energization activation processing,
It is a figure which shows the change (b) of discharge current Ie.
【図13】本実施の形態で用いた垂直型の表面伝導型放
出素子の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a vertical type surface conduction electron-emitting device used in this embodiment.
【図14】本実施の形態で用いた垂直型の表面伝導型放
出素子の製造工程を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the vertical surface conduction electron-emitting device used in the present embodiment.
【図15】実施の形態で用いた表面伝導型放出素子の典
型的な特性を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing typical characteristics of the surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.
【図16】本実施の形態で用いたマルチ電子源の基板の
平面図である。FIG. 16 is a plan view of the substrate of the multi-electron source used in this embodiment.
【図17】図16のA−A’断面図である。17 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG.
【図18】本発明の実施の形態である画像表示装置を用
いた多機能画像表示装置のブロック図である。FIG. 18 is a block diagram of a multifunctional image display device using the image display device according to the embodiment of the present invention.
【図19】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示
す図である。FIG. 19 is a diagram showing an example of a conventionally known surface conduction electron-emitting device.
【図20】従来知られたFEの一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of a conventionally known FE.
【図21】従来知られたMIM型の一例を示す図であ
る。FIG. 21 is a diagram showing an example of a conventionally known MIM type.
【図22】発明者らが試みた課題の発生した電子放出素
子の配線方法を説明する図である。FIG. 22 is a diagram illustrating a method of wiring an electron-emitting device in which a problem that the inventors have tried has occurred.
4 同期信号分離部 5 タイミング発生部 6,6a 任意波形発生部 7 波形制御入力部 9,9a 行配線駆動部 10 水平シフトレジスタ 11 1ラインメモリ 12,12a 列配線駆動部 13 表示パネル 4 Sync signal separation unit 5 Timing generator 6,6a Arbitrary waveform generator 7 Waveform control input section 9,9a Row wiring drive unit 10 Horizontal shift register 11 1 line memory 12, 12a Column wiring drive unit 13 Display panel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/22 G09G 3/20 641 G09G 3/20 650 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G09G 3/22 G09G 3/20 641 G09G 3/20 650
Claims (12)
に変化する電子放出特性を有する素子を複数配列した表
示パネルを有する画像表示装置であって、 入力した映像信号に応じて前記表示パネルの各素子の駆
動信号を発生する駆動信号発生手段と、 前記各素子の駆動信号を変更するための制御信号を、前
記映像信号とは無関係に発生する制御信号発生手段と、 前記制御信号に応じて前記各素子の駆動信号を変化させ
る駆動信号変更手段と、 を有することを特徴とする画像表示装置。1. An image display device having a display panel in which a plurality of elements having an electron emission characteristic that monotonously changes with respect to a drive voltage or a drive current are arranged, each of the display panels according to an input video signal. Drive signal generating means for generating a drive signal for the element, a control signal for changing the drive signal for each element, a control signal generating means for generating independent of the video signal, and the control signal according to the control signal An image display device comprising: a drive signal changing unit that changes a drive signal of each element.
イン記憶手段と、 前記1ライン記憶手段に記憶された各映像信号値に応じ
たパルス幅の信号を発生するパルス幅変調手段と、 前記パルス幅変調手段から出力される信号のパルス幅に
応じた時間、前記列方向配線に電圧を印加する電圧印加
手段と、 前記表示パネルの前記行方向配線を順次選択し、前記制
御信号に応じた電圧信号を印加する水平走査手段と、 を有することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装
置。2. The drive signal generating means stores one line storage means for storing at least one line of an input video signal, and a signal having a pulse width corresponding to each video signal value stored in the one line storage means. A pulse width modulating unit that generates the voltage, a voltage applying unit that applies a voltage to the column direction wiring for a time corresponding to the pulse width of the signal output from the pulse width modulating unit, and the row direction wiring of the display panel in order. The image display device according to claim 1, further comprising a horizontal scanning unit that selects and applies a voltage signal according to the control signal.
イン記憶手段と、 前記1ライン記憶手段に記憶された各映像信号値に応じ
たパルス幅の信号を発生するパルス幅変調手段と、 前記パルス幅変調手段から出力される信号のパルス幅に
応じた時間、前記列方向配線に前記制御信号に応じた電
流信号を印加する電流印加手段と、 前記表示パネルの前記行方向配線を順次選択して所定電
圧を印加する水平走査手段と、 を有することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装
置。3. The drive signal generating means stores one line memory means for storing at least one line of the input video signal, and a signal having a pulse width corresponding to each video signal value stored in the one line memory means. A pulse width modulating means for generating, a current applying means for applying a current signal according to the control signal to the column direction wiring for a time according to the pulse width of a signal output from the pulse width modulating means, the display panel 2. The image display device according to claim 1, further comprising: a horizontal scanning unit that sequentially selects the row-direction wirings and applies a predetermined voltage.
第2の電圧値V2まで所定時間に直線的に変化する信号
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
に記載の画像表示装置。4. The control signal is a signal that linearly changes from a first voltage value V1 to a second voltage value V2 in a predetermined time period. The image display device according to.
ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記
載の画像表示装置。5. The image display device according to claim 1, wherein the plurality of elements are FE type emission elements.
あることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に
記載の画像表示装置。6. The image display device according to claim 1, wherein the plurality of elements are MIM type emission elements.
であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項
に記載の画像表示装置。7. The image display device according to claim 1, wherein the plurality of elements are surface conduction electron-emitting devices.
に変化する電子放出特性を有する素子を複数配列した表
示パネルに画像を表示するための駆動信号を発生する装
置において、 入力した映像信号に応じて前記表示パネルの各素子の駆
動信号を発生する駆動信号発生部と、 前記駆動信号発生部において前記映像信号とは無関係に
発生した、前記各素子の駆動信号を変更するための制御
信号に応じて、前記各素子の駆動信号を変化させる駆動
信号変更手段と、 を有することを特徴とする装置。8. A device for generating a drive signal for displaying an image on a display panel in which a plurality of elements having an electron emission characteristic that monotonously changes with respect to a drive voltage or a drive current are arranged, and the device generates a drive signal according to an input video signal. A drive signal generator that generates a drive signal for each element of the display panel, and a control signal that is generated in the drive signal generator regardless of the video signal and that changes the drive signal for each element. And a drive signal changing unit that changes the drive signal of each element.
イン記憶手段と、 前記1ライン記憶手段に記憶された各映像信号値に応じ
たパルス幅の信号を発生するパルス幅変調手段と、 前記パルス幅変調手段から出力される信号のパルス幅に
応じた時間、前記列方向配線に電圧を印加する電圧印加
手段と、 を有することを特徴とする請求項8に記載の装置。9. The drive signal generation unit stores a 1-line storage unit that stores an input video signal for at least one line, and a signal having a pulse width corresponding to each video signal value stored in the 1-line storage unit. 9. A pulse width modulating means for generating the voltage, and a voltage applying means for applying a voltage to the column-direction wiring for a time corresponding to the pulse width of the signal output from the pulse width modulating means. The device according to.
イン記憶手段と、 前記1ライン記憶手段に記憶された各映像信号値に応じ
たパルス幅の信号を発生するパルス幅変調手段と、 前記パルス幅変調手段から出力される信号のパルス幅に
応じた時間、前記列方向配線に前記制御信号に応じた電
流信号を印加する電流印加手段と、 を有することを特徴とする請求項8に記載の装置。10. The drive signal generating section stores one line storage means for storing at least one line of an input video signal, and a signal having a pulse width corresponding to each video signal value stored in the one line storage means. Pulse width modulating means for generating, and current applying means for applying a current signal according to the control signal to the column direction wiring for a time according to the pulse width of the signal output from the pulse width modulating means. 9. The device according to claim 8, characterized in that
次選択し、前記制御信号に応じた電圧信号を印加する水
平走査手段を有することを特徴とする請求項8乃至10
のいずれか1項に記載の装置。11. A horizontal scanning means for sequentially selecting the row-direction wirings of the display panel and applying a voltage signal according to the control signal.
The apparatus according to any one of 1.
ら第2の電圧値V2まで所定時間に直線的に変化する信
号であることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか
1項に記載の装置。12. The control signal is a signal that linearly changes from a first voltage value V1 to a second voltage value V2 in a predetermined time, according to any one of claims 8 to 10. The device according to.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13719498A JP3392050B2 (en) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Image display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13719498A JP3392050B2 (en) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Image display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11327502A JPH11327502A (en) | 1999-11-26 |
JP3392050B2 true JP3392050B2 (en) | 2003-03-31 |
Family
ID=15193005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13719498A Expired - Fee Related JP3392050B2 (en) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Image display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3392050B2 (en) |
-
1998
- 1998-05-19 JP JP13719498A patent/JP3392050B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11327502A (en) | 1999-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3840027B2 (en) | Image display apparatus and display control method | |
JP3025251B2 (en) | Image display device and driving method of image display device | |
JPH09259753A (en) | Electron generator, image forming device and manufacture and adjusting method therefor | |
JP3408147B2 (en) | Image forming device | |
JP3376220B2 (en) | Image forming apparatus and manufacturing method thereof | |
JP3299096B2 (en) | Method of manufacturing electron source and image forming apparatus, and method of activating electron source | |
JP3342278B2 (en) | Image display device and image display method in the device | |
JP3581581B2 (en) | Image display device | |
JPH1039825A (en) | Electron generation device, picture display device, and their driving circuit and driving method | |
JP3592311B2 (en) | Image display apparatus and method | |
JP3416529B2 (en) | Image display device | |
JP2000066633A (en) | Electron generating device, its driving method, and image forming device | |
JPH11288248A (en) | Method and device for forming image | |
JP3472016B2 (en) | Drive circuit for multi-electron beam source and image forming apparatus using the same | |
JPH11288246A (en) | Picture display device and display control method for the device | |
JPH11352923A (en) | Image display method and device | |
JP3392050B2 (en) | Image display device | |
JP3323706B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing electron source and method for manufacturing image display device | |
JP3423600B2 (en) | Image display method and apparatus | |
JP4194176B2 (en) | Image display device and image display method | |
JP3274345B2 (en) | Image display device and image display method in the device | |
JP3372741B2 (en) | Image forming device | |
JPH09258687A (en) | Image forming device and method for preventing change of light emitting characteristic | |
JP3236465B2 (en) | Display device | |
JP3382450B2 (en) | Driving device for electron source and image display device using the electron source |
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: 20021220 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090124 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090124 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100124 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110124 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120124 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130124 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140124 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |