JPH07326284A - Electron source, control method thereof, and image forming method and device using the same - Google Patents

Electron source, control method thereof, and image forming method and device using the same

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JPH07326284A
JPH07326284A JP11902594A JP11902594A JPH07326284A JP H07326284 A JPH07326284 A JP H07326284A JP 11902594 A JP11902594 A JP 11902594A JP 11902594 A JP11902594 A JP 11902594A JP H07326284 A JPH07326284 A JP H07326284A
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青児 磯野
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    • H01J2201/316Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To offset effects at the time of forming of wiring resistance and at the time of driving, and reduce irregularity of emitted electron quantity of an electron source at the time of driving by forming by applying a voltage from one end of row-direction wirings in a display panel, and applying a drive voltage from the other end at the time of driving. CONSTITUTION:At the time of forming, an X-driver 2001 for forming is connected to an electron source panel 2010, and forming is performed by use of the X-driver 2001 and a Y-driver 2000. At the time of normal driving, an X- driver 2002 for display is connected to the panel 2010, and driving is performed by the X-driver 2002 and the Y-driver 2000. Emission of surface conduction type emitted electrons generated by the wiring resistance of the surface conduction type electron emission element is thus corrected to be uniform, thereby high quality image formation can be performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子源とそれを用いた
画像形成装置、特に、表面伝導型電子放出素子を多数個
備える電子源と、それを用いた画像形成方法とその装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron source and an image forming apparatus using the electron source, and more particularly to an electron source having a large number of surface conduction electron-emitting devices, an image forming method using the electron source and an apparatus therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子として、熱電子源と
冷陰極電子源の2種類が知られている。冷陰極電子源に
は、電解放出型(以下FE型と略す)、金属/絶縁層/
金属型(以下、MIM型と略す)や表面伝導型電子放出
素子(以下、SCEと略す)等がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices are known, a thermoelectron source and a cold cathode electron source. The cold cathode electron source includes a field emission type (hereinafter abbreviated as FE type), metal / insulating layer /
There are a metal type (hereinafter abbreviated as MIM type), a surface conduction electron-emitting device (hereinafter abbreviated as SCE), and the like.

【0003】FE型の例に関して記述している文献とし
て、以下のものが知られている。
The following documents are known as documents describing the FE type example.

【0004】1 W.P.Dyke & W.W.Dolan,“Field emiss
ion”, Advance in ElectronPhysics,8, 89(1956) ; 2 C.A.Spindt,“PHYSICAL Properties of thin-film
field emissioncathodes with molybdenium cones ”,
J.Appl.Phys., 47, 5248(1976)また、MIM型の例に
関する文献としては、C.A.Mead,“The tunnel-emission
amplifier,J.Appl.Phys.,32,(1961)が知られている。
1 WPDyke & WWDolan, “Field emiss
ion ”, Advance in ElectronPhysics, 8, 89 (1956); 2 CASpindt,“ PHYSICAL Properties of thin-film
field emissioncathodes with molybdenium cones ”,
J.Appl.Phys., 47, 5248 (1976) Further, as a document regarding the example of the MIM type, CAMead, “The tunnel-emission
amplifier, J.Appl.Phys., 32, (1961) is known.

【0005】SCE型の例に関する文献としては、M.I.
Ellinson, Radio Eng.Electron Phy., 10, (1965)があ
る。
[0005] The literature on the SCE type example is MI.
Ellinson, Radio Eng. Electron Phy., 10, (1965).

【0006】SCE型は、基板上に形成された小面積の
薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出
が生ずる現象を利用するものである。この表面伝導型電
子放出素子としては、前記エリンソン(M.I.Ellinson)に
よるSn02薄膜を用いたもの、Au薄膜によるもの[G.
Dittmer:“Thin Solid Films”,9, 317(1972)]、In2
3/SnO2薄膜によるもの[M.Hartwell and C.G.Fons
tad: “IEEETrans. ED Conf. ”,519 (1975)]、カー
ボン薄膜によるもの[荒木久他:真空、。第26巻、第1
号、22頁 (1983)]等が報告されている。
The SCE type utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is passed through a thin film having a small area formed on a substrate in parallel with the film surface. As this surface conduction electron-emitting device, one using the SnO 2 thin film by MI Ellinson and one using the Au thin film [G.
Dittmer: “Thin Solid Films”, 9, 317 (1972)], In 2
O 3 / SnO 2 thin film [M.Hartwell and CGFons
tad: “IEEETrans. ED Conf.”, 519 (1975)], by a carbon thin film [Haraki Araki et al .: Vacuum ,. Volume 26, Volume 1
No., p. 22 (1983)] and the like are reported.

【0007】これら表面伝導型放出素子の典型的な素子
構成として、前述のM.ハートウェル(M.Hartwell)の文
献による素子構成を図17に示す。図17において、5
01は、絶縁性基板である。502は、電子放出部形成
用薄膜で、H型形状のパターンに、スパッタで形成され
た金属酸化物薄膜等からなり、後述のフォーミングと呼
ばれる通電処理により電子放出部503が形成される。
504を、電子放出部を含む薄膜と呼ぶことにする。5
02は、素子電極となる。
As a typical device configuration of these surface conduction type emission devices, the above-mentioned M. FIG. 17 shows an element structure according to the document of M. Hartwell. In FIG. 17, 5
01 is an insulating substrate. Reference numeral 502 denotes a thin film for forming an electron emitting portion, which is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering on an H-shaped pattern, and the electron emitting portion 503 is formed by an energization process called forming described later.
504 will be referred to as a thin film including an electron emitting portion. 5
02 is an element electrode.

【0008】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に、電子放出部形成用薄膜
502を、予めフォーミングと呼ばれる通電処理によっ
て電子放出部503を形成するのが一般的であった。す
なわち、フォーミングとは前記電子放出部形成用薄膜5
02の両端に電圧を印加通電し、電子放出部形成用薄膜
を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高
抵抗な状態にした電子放出部503を形成することであ
る。なお、電子放出部503は、電子放出部形成用薄膜
502の一部に亀裂が発生し、その亀裂付近から電子放
出が行われる。以下、フォーミングにより形成した電子
放出部を含む電子放出部形成用薄膜502を、電子放出
部を含む薄膜504と呼ぶ。前記フォーミング処理をし
た表面伝導型電子放出素子は、上述の電子放出部を含む
薄膜504に電圧を印加し、素子に電流を流すことによ
り、上述の電子放出部503より電子を放出せしめるも
のである。しかしながら、これら従来の表面伝導型電子
放出素子においては、実用化にあたっては、様々の問題
があったが、本出願人等は、後述するような様々な改善
を検討し、実用化を行う際の様々な問題点を解決してき
た。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion forming thin film 502 is generally formed with an electron-emitting portion 503 by an energization process called forming before the electron emission. Met. That is, the forming means the thin film 5 for forming the electron emitting portion.
A voltage is applied across both ends of 02 to locally destroy, deform or alter the electron emission part forming thin film to form the electron emission part 503 in an electrically high resistance state. In the electron emitting portion 503, a crack is generated in a part of the electron emitting portion forming thin film 502, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. Hereinafter, the electron emitting portion forming thin film 502 including the electron emitting portion formed by forming is referred to as a thin film 504 including an electron emitting portion. The surface-conduction type electron-emitting device that has undergone the forming process is one in which electrons are emitted from the electron-emitting unit 503 described above by applying a voltage to the thin film 504 including the electron-emitting unit and applying a current to the device. . However, although these conventional surface conduction electron-emitting devices have various problems in practical use, the present applicants have studied various improvements as will be described later and made practical use of them. It has solved various problems.

【0009】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、大面積にわたって多数素
子を配列できる利点がある。そこで、この特徴を生かせ
るような色々な応用が研究されている。例えば、荷電ビ
ーム源、形成装置等が挙げられる。多数の表面伝導型放
出素子を配列した例としては、並列に表面伝導型電子放
出素子を配列し、個々の素子の両端を配線にてそれぞれ
結線した行を多数配列した電子源が挙げられる(例え
ば、特開平1−031332)。また、特に、形成装置
等の画像形成装置においては、近年、液晶を用いた平板
型形成装置が、CRTに替わって普及してきたが、自発
光型でないため、バックライト等を持たなければならな
い等の問題点があり、自発光型の形成装置の開発が望ま
れていた。表面伝導型放出素子を多数配置した電子源と
電子源より放出された電子によって、可視光を発光せし
める蛍光体とを組み合わせた形成装置である画像形成装
置は、大画面の装置でも比較的容易に製造でき、かつ形
成品位の優れた自発光型の形成装置である。
The above-mentioned surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be arranged over a large area because it has a simple structure and is easy to manufacture. Therefore, various applications that can make full use of this feature are being researched. For example, a charged beam source, a forming device, etc. may be mentioned. An example of arranging a large number of surface-conduction type electron-emitting devices is an electron source in which surface-conduction type electron-emitting devices are arranged in parallel, and a large number of rows in which both ends of each element are connected by wiring are arranged (for example, , JP-A-1-031332). Further, in particular, in image forming apparatuses such as forming apparatuses, in recent years, flat plate type forming apparatuses using liquid crystal have become popular in place of CRTs, but since they are not self-luminous, they must have a backlight or the like. Therefore, the development of a self-luminous forming apparatus has been desired. An image forming apparatus, which is a combination of an electron source having a large number of surface-conduction type emission elements and a phosphor that emits visible light by electrons emitted from the electron source, is relatively easy to use even in a large-screen apparatus. It is a self-luminous forming apparatus that can be manufactured and is excellent in forming quality.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述の平板型CRTを
はじめとして、表面伝導型放出素子を応用した各種画像
形成パネルに於いては当然のことながら高品位・高精細
な画像が望まれる。これを実現するには、例えば、単純
マトリクス配線された多数の表面伝導型電子放出素子を
用いる。このため、行及び列の数が数百〜数千にも達す
る非常に多くの素子配列が必要となり、かつ各表面伝導
型電子放出素子の電子放出特性が均一であることが望ま
れる。
Needless to say, high-definition and high-definition images are desired in various image-forming panels to which surface conduction electron-emitting devices are applied, including the above-mentioned flat panel CRT. To realize this, for example, a large number of surface conduction electron-emitting devices with simple matrix wiring are used. For this reason, an extremely large number of device arrays in which the number of rows and columns reaches hundreds to thousands are required, and it is desired that each surface conduction electron-emitting device has uniform electron emission characteristics.

【0011】しかしながら、これらの素子を画像形成装
置に応用し、m本の行方向(或はX方向と呼ぶ)配線と
n本の列方向(或はY方向と呼ぶ)配線によって、表面
伝導型電子放出素子の対向する1対の素子電極をそれぞ
れ結線することで、行列状に、多数個の表面伝導型放出
素子を配列した電子源を構成する単純マトリクス構成を
採った場合、行方向及び列方向の配線抵抗で生じる電圧
効果のために各素子電極毎に印加される電圧がばらつい
てしまうという現象が起きる。その結果、各素子にかか
る実効電圧にばらつきが生じ、その為フォーミングにも
ばらつきが生じる問題が発生する。更に、表面伝導型電
子放出素子は、液晶のような電圧駆動ではなく、電流駆
動であるために、ライン駆動した場合の配線抵抗の影響
は顕著である。
However, when these elements are applied to an image forming apparatus, the surface conduction type is formed by m row direction (or X direction) wirings and n column direction (or Y direction) wirings. In the case where a simple matrix configuration is adopted in which a pair of device electrodes facing each other of the electron-emitting device are respectively connected to form an electron source in which a large number of surface-conduction type electron-emitting devices are arranged in a matrix, in a row direction and a column direction. Due to the voltage effect generated by the wiring resistance in the direction, the voltage applied to each element electrode varies. As a result, the effective voltage applied to each element varies, which causes a problem of variation in forming. Furthermore, since the surface conduction electron-emitting device is driven by current instead of driven by voltage like liquid crystal, the influence of wiring resistance when line driven is significant.

【0012】図18、図19、図20はこの問題をより
詳しく説明する為の図である。図18は、電子源の一部
を示す平面図であり、図19は、電子放出素子と配線抵
抗を示す図である。図20は、ある一本の行方向の配線
に接続された全電子放出素子を駆動する場合の各放出素
子電極に印加される電圧を示す図である。ここで、横軸
の列とは、各電子放出素子と接続している列配線番号
(1、2、3、・・・、n)のことで、ある一本の行方
向の配線に接続されている電子放出素子の素子番号(D
1、D2、D3、・・・、Dn)を表している。
FIGS. 18, 19 and 20 are diagrams for explaining this problem in more detail. FIG. 18 is a plan view showing a part of the electron source, and FIG. 19 is a view showing an electron-emitting device and wiring resistance. FIG. 20 is a diagram showing a voltage applied to each electron-emitting device electrode when driving all electron-emitting devices connected to one line in the row direction. Here, the column on the horizontal axis is a column wiring number (1, 2, 3, ..., N) connected to each electron-emitting device, and is connected to a certain line in the row direction. Device number (D
1 , D 2 , D 3 , ..., D n ).

【0013】図19は、m×nの単純マトリクス回路
で、n本のY方向配線DY1、DY2、・・・、DYn
同電位の電圧Vinを印加し、m本のX方向配線DXn
を接地した場合での特性を示す。また、行配線、列配線
は素子単位でそれぞれrx、ryの抵抗成分を有するも
のとする。
FIG. 19 shows an m × n simple matrix circuit in which a voltage Vin of the same potential is applied to n Y-direction wirings DY 1 , DY 2 , ... DX n
Shows the characteristics when the is grounded. Further, the row wiring and the column wiring are assumed to have a resistance component of rx and ry in each element.

【0014】尚、通常、画像形成装置では、電子線のタ
ーゲットとなる画素は等ピッチで配列されているため、
電子放出素子も行方向、列方向に等間隔に配置されてい
る。そのため、配線の幅や膜厚の製造上のばらつきを抑
えることで、素子単位で、行方向、列方向でそれぞれ等
しい抵抗値を持つと期待できる。また、電子放出素子
は、全て、ほぼ等しい抵抗値を有するものとする。
Incidentally, in the image forming apparatus, the pixels which are the targets of the electron beam are usually arranged at an equal pitch.
The electron-emitting devices are also arranged at equal intervals in the row direction and the column direction. Therefore, by suppressing variations in the width and film thickness of the wiring during manufacturing, it can be expected that the element units have the same resistance value in the row direction and the column direction. In addition, all electron-emitting devices have substantially the same resistance value.

【0015】図20から明らかなように、図19のよう
な回路の場合には、電圧印加端子に近い素子程大きな電
圧が印加され、電圧印加端子から遠い素子程印加電圧が
小さくなる。そのため、印加電圧にばらつきを生じる。
As is apparent from FIG. 20, in the case of the circuit as shown in FIG. 19, a larger voltage is applied to an element closer to the voltage applying terminal, and an applied voltage is lower to an element farther from the voltage applying terminal. Therefore, the applied voltage varies.

【0016】この配線抵抗による印加電圧ばらつきによ
り、フォーミング後に形成された表面伝導型電子放出素
子の素子特性が、フォーミング印加電圧のばらつきによ
り、各素子の電子放出特性がばらつく。即ち、一般的
に、フォーミング電圧印加端子に近い素子程印加電界-
電子放出効率が良く、電圧印加端子から遠くなる程効率
が悪くなる。
Due to the variation of the applied voltage due to the wiring resistance, the element characteristics of the surface conduction electron-emitting device formed after forming and the variation of the applied voltage of the forming vary the electron emission characteristics of each element. That is, in general, an element closer to the forming voltage applying terminal has an applied electric field-
The electron emission efficiency is good, and the efficiency becomes worse as the distance from the voltage application terminal increases.

【0017】本発明は、フォーミング時に、表面伝導型
電子放出素子の配線抵抗に起因して発生する非一様な入
出力特性を有する各表面伝導型電子放出素子からの電子
放出を、一様になるように補正することにより、高品質
の画像形成を行う画像形成方法とその装置を提供するこ
とを目的とする。
According to the present invention, during the forming, the electron emission from each surface conduction electron-emitting device having non-uniform input / output characteristics caused by the wiring resistance of the surface conduction electron-emitting device is made uniform. It is an object of the present invention to provide an image forming method and an apparatus for forming a high quality image by performing correction so as to achieve the above.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電子源とそれを用いた画像形成方法とその
装置は以下の構成を備える。即ち、複数の表面伝導型電
子放出素子が、マトリクス状にレイアウトされ、同じ行
にレイアウトされた前記表面伝導型電子放出素子の一方
の電極が、行方向の配線に接続され、同じ列にレイアウ
トされた前記表面伝導型電子放出素子の他方の電極が、
列方向の配線に接続した電子源において、前記表面伝導
型電子放出素子のフォーミングを行うフォーミング電圧
を印加される前記行方向の配線の一方端と、前記表面伝
導型電子放出素子を電子放電させる駆動電圧が印加され
る前記行方向の配線の他方端とを備え、前記他方端に駆
動電圧を印加することによって、前記他方端に接続する
前記表面伝導型電子放出素子から前記駆動電圧に対応す
る電子量を放出する。
In order to achieve the above object, an electron source of the present invention, an image forming method using the same, and an apparatus thereof have the following configurations. That is, a plurality of surface-conduction type electron-emitting devices are laid out in a matrix, and one electrode of the surface-conduction type electron-emitting devices laid out in the same row is connected to a wiring in the row direction and laid out in the same column. The other electrode of the surface conduction electron-emitting device is
In the electron source connected to the wiring in the column direction, one end of the wiring in the row direction to which a forming voltage for forming the surface conduction electron-emitting device is applied, and a drive for causing the surface conduction electron-emitting device to be electronically discharged. An electron corresponding to the drive voltage from the surface conduction electron-emitting device that is connected to the other end by applying a drive voltage to the other end of the wiring in the row direction to which a voltage is applied. Release the amount.

【0019】また、別の発明は、上記電子源と、その電
子源の表面伝導型電子放出素子から放出される電子量に
基づいて、発光する発光手段とを備える。
Further, another invention comprises the above-mentioned electron source and a light emitting means for emitting light based on the amount of electrons emitted from the surface conduction electron-emitting device of the electron source.

【0020】また、別の発明は、複数の表面伝導型電子
放出素子が、マトリクス状にレイアウトされ、同じ行に
レイアウトされた前記表面伝導型電子放出素子の一方の
電極が、行方向の配線に接続され、同じ列にレイアウト
された前記表面伝導型電子放出素子の他方の電極が、列
方向の配線に接続された電子源の所定の表面伝導型電子
放出素子から電子を放出させる制御方法であって、前記
表面伝導型電子放出素子のフォーミングを行うフォーミ
ング電圧を印加される前記行方向の配線の一方端と、前
記表面伝導型電子放出素子を電子放電させる駆動電圧が
印加される前記行方向の配線の他方端とを備え、前記他
方端に、所定の放出電子量に対応する駆動電圧を印加し
て、前記他方端に対応する前記表面伝導型電子放出素子
から、前記駆動電圧に対応する電子量を放出させる工程
を備える。
According to another invention, a plurality of surface-conduction type electron-emitting devices are laid out in a matrix, and one electrode of the surface-conduction type electron-emitting devices laid out in the same row is a wiring in a row direction. In the control method, the other electrode of the surface-conduction type electron-emitting devices connected and laid out in the same column emits electrons from a predetermined surface-conduction type electron-emitting device of the electron source connected to the wiring in the column direction. The one end of the wiring in the row direction to which a forming voltage for forming the surface conduction electron-emitting device is applied, and the row direction to which a drive voltage for electron-discharging the surface conduction electron-emitting device is applied. The other end of the wiring is provided, and a drive voltage corresponding to a predetermined amount of emitted electrons is applied to the other end so that the drive voltage is applied from the surface conduction electron-emitting device corresponding to the other end. Comprising a step of emitting electrons amount corresponding to.

【0021】また、別の発明は、上記電子源の制御方法
に基づいて、表面伝導型電子放出素子から電子を放出す
る工程と、前記放出された電子に基づいて、発光手段を
発光させる工程とを備える。
According to another invention, a step of emitting electrons from a surface conduction electron-emitting device based on the above electron source control method, and a step of causing a light emitting means to emit light based on the emitted electrons. Equipped with.

【0022】[0022]

【作用】以上の構成において、複数の表面伝導型電子放
出素子が、マトリクス状にレイアウトされ、同じ行にレ
イアウトされた前記表面伝導型電子放出素子の一方の電
極が、行方向の配線に接続され、同じ列にレイアウトさ
れた前記表面伝導型電子放出素子の他方の電極が、列方
向の配線に接続した電子源において、前記表面伝導型電
子放出素子のフォーミングを行うフォーミング電圧を印
加される前記行方向の配線の一方端と、前記表面伝導型
電子放出素子を電子放電させる駆動電圧が印加される前
記行方向の配線の他方端とを備え、前記他方端に駆動電
圧を印加することによって、前記他方端に接続する前記
表面伝導型電子放出素子から前記駆動電圧に対応する電
子量を放出する。
In the above structure, a plurality of surface conduction electron-emitting devices are laid out in a matrix, and one electrode of the surface conduction electron-emitting devices laid out in the same row is connected to the wiring in the row direction. , The other electrode of the surface conduction electron-emitting device laid out in the same column is applied with a forming voltage for forming the surface conduction electron-emitting device in an electron source connected to a wiring in a column direction. Direction wiring, and the other end of the wiring in the row direction to which a drive voltage for causing the surface conduction electron-emitting device to be electrically discharged is applied, and by applying a drive voltage to the other end, An electron quantity corresponding to the drive voltage is emitted from the surface conduction electron-emitting device connected to the other end.

【0023】また、別の発明は、上述した電子源の表面
伝導型電子放出素子から電子を放出し、発光手段が、そ
の電子源の表面伝導型電子放出素子から放出される電子
量に基づいて、発光する。
Another aspect of the present invention is to emit electrons from the surface conduction electron-emitting device of the electron source, and the light emitting means is based on the amount of electrons emitted from the surface conduction electron-emitting device of the electron source. , Emits light.

【0024】また、別の発明は、複数の表面伝導型電子
放出素子が、マトリクス状にレイアウトされ、同じ行に
レイアウトされた前記表面伝導型電子放出素子の一方の
電極が、行方向の配線に接続され、同じ列にレイアウト
された前記表面伝導型電子放出素子の他方の電極が、列
方向の配線に接続された電子源の所定の表面伝導型電子
放出素子から電子を放出させる制御方法であって、前記
表面伝導型電子放出素子のフォーミングを行うフォーミ
ング電圧を印加される前記行方向の配線の一方端と、前
記表面伝導型電子放出素子を電子放電させる駆動電圧が
印加される前記行方向の配線の他方端とを備え、前記他
方端に、所定の放出電子量に対応する駆動電圧を印加し
て、前記他方端に対応する前記表面伝導型電子放出素子
から、前記駆動電圧に対応する電子量を放出させる。
According to another invention, a plurality of surface-conduction type electron-emitting devices are laid out in a matrix, and one electrode of the surface-conduction type electron-emitting devices laid out in the same row has wiring in a row direction. In the control method, the other electrode of the surface-conduction type electron-emitting devices connected and laid out in the same column emits electrons from a predetermined surface-conduction type electron-emitting device of the electron source connected to the wiring in the column direction. The one end of the wiring in the row direction to which a forming voltage for forming the surface conduction electron-emitting device is applied, and the row direction to which a drive voltage for electron-discharging the surface conduction electron-emitting device is applied. The other end of the wiring is provided, and a drive voltage corresponding to a predetermined amount of emitted electrons is applied to the other end so that the drive voltage is applied from the surface conduction electron-emitting device corresponding to the other end. Emit electrons amount corresponding to.

【0025】また、別の発明は、上記電子源の制御方法
に基づいて、表面伝導型電子放出素子から電子を放出
し、前記放出された電子に基づいて、発光手段を発光さ
せる。
According to another aspect of the invention, the surface conduction electron-emitting device emits electrons based on the method for controlling the electron source, and the light emitting means emits light based on the emitted electrons.

【実施例】本発明にかかる実施例の画像形成方法とその
装置では、表面伝導型電子放出素子をマトリクス状に構
成した表示パネルの行方向配線または列方向配線の両端
に電圧印加端子を持ち、この一方の電圧印加端子から電
圧を印加することによりフォーミングを行ない、駆動時
には、他方の電圧印加端子を用いることにより、配線抵
抗のフォーミング時と駆動時の影響を相殺することによ
り、駆動時の電子源の放出電子量のばらつきを減少させ
ることを特徴としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the image forming method and apparatus according to the embodiments of the present invention, voltage application terminals are provided at both ends of row-direction wirings or column-direction wirings of a display panel having surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix. Forming is performed by applying a voltage from one of the voltage applying terminals, and at the time of driving, the other voltage applying terminal is used to cancel the influence of the wiring resistance during the forming and the driving, thus It is characterized by reducing the variation in the amount of electrons emitted from the source.

【0026】[実施例1]以下に、添付の図面を参照し
て、本発明の好適な実施例について説明する。
[First Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0027】まず本実施例に係わる表面伝導型電子放出
素子について、その概要および製造方法を説明する。
First, the outline and manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device according to this embodiment will be described.

【0028】本実施例に係わる表面伝導型電子放出素子
の構成、及び製法の特徴としては、次の様なものがあげ
られる。図2を以下参照する。 1) フォーミングと呼ばれる通電処理前の電子放出部
形成用薄膜202は、微粒子分散体を分散し形成された
微粒子からなる薄膜、あるいは、有機金属等を加熱焼成
し形成された微粒子からなる薄膜等の、基本的には、微
粒子より構成される。
The features of the structure and manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device according to this embodiment are as follows. Please refer to FIG. 2 below. 1) The electron emission portion forming thin film 202 before energization processing called forming is a thin film made of fine particles formed by dispersing a fine particle dispersion, or a thin film made of fine particles formed by heating and burning an organic metal or the like. , Basically composed of fine particles.

【0029】2)フォーミングと呼ばれる通電処理後の
電子放出部を含む薄膜204は、電子放出部203を含
めて、基本的には、微粒子より構成される。基板201
としては、石英ガラス、Na等の不純物含有量を減少し
たガラス、青板ガラス、青板ガラスにスパッタ法等によ
り形成したSiO2を積層したガラス基板等およびアル
ミナ等のセラミック等、シリコン基板等があげられる。
2) The thin film 204 including an electron emitting portion after energization processing called forming, including the electron emitting portion 203, is basically composed of fine particles. Board 201
Examples thereof include quartz glass, glass having a reduced content of impurities such as Na, soda lime glass, a glass substrate in which SiO 2 formed by a sputtering method or the like is laminated on soda lime glass, a ceramic such as alumina, a silicon substrate and the like. .

【0030】本実施例に係わる表面伝導型電子放出素子
の基本的な構成として、平面型および垂直型の2つの構
成があげられる。まず、平面型表面伝導型電子放出素子
について説明する。
There are two basic configurations of the surface conduction electron-emitting device according to the present embodiment, a planar type and a vertical type. First, the planar surface conduction electron-emitting device will be described.

【0031】図3(a)および(b)は、それぞれ本実
施例に係わる基本的な平面型表面伝導型電子放出素子の
構成を示す平面図及び断面図である。図3を用いて、本
実施例に係わる素子の基本的な構成を説明する。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are a plan view and a sectional view, respectively, showing the structure of a basic planar surface conduction electron-emitting device according to this embodiment. The basic configuration of the element according to this embodiment will be described with reference to FIG.

【0032】図3において、201は基板、205と2
06は素子電極、204は電子放出部を含む薄膜、20
3は電子放出部である。
In FIG. 3, 201 is a substrate, and 205 and 2
Reference numeral 06 is a device electrode, 204 is a thin film including an electron emitting portion, 20
3 is an electron emitting portion.

【0033】対向する素子電極205,206の材料と
しては、基本的に導電性の優れたものもの、例えば、N
i,Cr,Au,Mo,W,Pt,Ti,Al,Cu,
Pd等の金属或は合金及びPd,Ag,Au,Ru
2,Pd−Ag等の金属或は金属酸化物とガラス等か
ら構成される印刷導体、In23−SnO2等の透明導
伝体及びポリシリコン等の半導体材料等があげられる。
The material of the opposing device electrodes 205 and 206 is basically one having excellent conductivity, such as N.
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu,
Metals or alloys such as Pd and Pd, Ag, Au, Ru
Examples thereof include a printed conductor composed of a metal or a metal oxide such as O 2 and Pd-Ag and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor material such as polysilicon.

【0034】素子電極間隔L1は、例えば、数百オング
ストロームから数百マイクロメートルであり、素子電極
の製法の基本となるフォトリソグラフィー技術、即ち、
露光機の性能とエッチング方法、また、素子電極間に印
加する電圧と電子放出し得る電界強度等により設定され
るが、好ましくは、1マイクロメートルから10マイク
ロメートルである。素子電極長さW1、素子電極20
5,206の膜厚dは、電極の抵抗値、前述したX,Y
配線との結線、多数配置された電子源の配置上の問題よ
り適宜設計され、通常は、素子電極長さW1は、数マイ
クロメートルから数百マイクロメートルであり、素子電
極205,206の膜厚dは、好ましくは数百オングス
トロームより数マイクロメートルである。
The device electrode interval L1 is, for example, several hundred angstroms to several hundreds of micrometers, and is a photolithography technique which is the basis of the device electrode manufacturing method, that is,
It is set depending on the performance of the exposure device and the etching method, the voltage applied between the device electrodes, the electric field strength capable of emitting electrons, and the like, but it is preferably 1 μm to 10 μm. Device electrode length W1, device electrode 20
The film thickness d of 5,206 is the resistance value of the electrode, the above-mentioned X, Y
The device electrode length W1 is normally several micrometers to several hundreds of micrometers, which is appropriately designed in consideration of the connection with the wiring and the arrangement of a large number of electron sources, and the film thickness of the device electrodes 205 and 206. d is preferably from a few hundred angstroms to a few micrometers.

【0035】基板201上に設けられた対向する素子電
極205と、素子電極206間及び素子電極205,2
06上に設置された電子放出部を含む薄膜204は、電
子放出部203を含む。図3の(b)では、電子放出部
を含む薄膜204が、素子電極205,206上に設置
された場合を示すが、素子電極205,206上に電子
放出部を含む薄膜204が設置されない場合もある。即
ち、基板201上に電子放出部形成用薄膜202を積層
した後、対向する素子電極205、206の電極という
順序で積層構成した場合である。
The opposing element electrodes 205 provided on the substrate 201, between the element electrodes 206 and between the element electrodes 205, 2
The thin film 204 including the electron emitting portion, which is installed on the substrate 06, includes the electron emitting portion 203. 3B shows the case where the thin film 204 including the electron emitting portion is provided on the device electrodes 205 and 206, but the thin film 204 including the electron emitting portion is not provided on the device electrodes 205 and 206. There is also. That is, it is a case where the electron emission part forming thin film 202 is laminated on the substrate 201, and then the opposing device electrodes 205 and 206 are laminated in this order.

【0036】また、製法によっては、対向する素子電極
205と素子電極206間全てが電子放出部として機能
する場合もある。この電子放出部を含む薄膜204の膜
厚は、数オングストロームより数千オングストローム、
好ましくは数10オングストローム〜200オングスト
ロームであり、素子電極205,206へのステップカ
バレージ、電子放出部203と素子電極205,206
間の抵抗値及び電子放出部203の導電性微粒子の粒
径、後述する通電処理条件等によって、適宜設定され
る。その抵抗値は、103 〜107 Ω/□のシート抵抗
値を示す。
Further, depending on the manufacturing method, the entire space between the opposing device electrodes 205 and 206 may function as an electron emitting portion. The film thickness of the thin film 204 including the electron emitting portion is from several angstroms to several thousand angstroms,
It is preferably several tens angstroms to 200 angstroms, and the step coverage to the device electrodes 205 and 206, the electron emission portion 203 and the device electrodes 205 and 206.
It is set as appropriate according to the resistance value between them, the particle size of the conductive fine particles of the electron emission portion 203, the energization processing conditions described later, and the like. The resistance value shows a sheet resistance value of 10 3 to 10 7 Ω / □.

【0037】電子放出部を含む薄膜204構成する材料
の具体例を挙げるならばPd,Ru,Ag,Au,T
i,In,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,Ta,W,
Pd等の金属、PdO,SnO2,In23,PbO,
Sb23等の酸化物、HfB2,ZrB2,LaB6,C
eB6,YB4,GdB4等の硼化物、TiC,ZrC,
HfC,TaC,SiC,WC等の炭化物、TiN,Z
rN,HfN等の窒化物、Si,Ge等の半導体、カー
ボン、AgMg,NiCu,Pb,Sn等があげられ、
これらは微粒子膜からなる。
Pd, Ru, Ag, Au, T will be given as specific examples of the material constituting the thin film 204 including the electron emitting portion.
i, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W,
Metals such as Pd, PdO, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO,
Oxides such as Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , C
borides such as eB 6 , YB 4 , and GdB 4 , TiC, ZrC,
Carbides such as HfC, TaC, SiC, WC, TiN, Z
Examples include nitrides such as rN and HfN, semiconductors such as Si and Ge, carbon, AgMg, NiCu, Pb and Sn.
These consist of fine particle films.

【0038】尚、ここで述べる微粒子膜とは、複数の微
粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子
が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに
隣接、あるいは重なり合った状態(島状も含む)の膜を
さす。
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and its fine structure is not only a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged but also a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other ( (Including island-shaped) film.

【0039】電子放出部203は、数オングストローム
より数千オングストローム、好ましくは10オングスト
ロームより200オングストロームの粒径の導電性微粒
子多数個からなり、電子放出部を含む薄膜204の膜
厚、及び、後述する通電処理条件等の製法等に依存して
おり、適宜設定される。電子放出部を含む薄膜204を
構成する材料の元素の一部あるいは全てと同様の物であ
る。 <基本的製造方法>電子放出部203を有する表面伝導
型電子放出素子の製造方法としては、様々な方法が考え
られるが、その一例を図2に示す。尚、202は電子放
出部形成用薄膜で、例えば微粒子膜があげられる。
The electron emitting portion 203 is composed of a large number of conductive fine particles having a particle diameter of several angstroms to several thousand angstroms, preferably 10 angstroms to 200 angstroms, and the thickness of the thin film 204 including the electron emitting portion, which will be described later. It depends on the manufacturing method such as energization processing conditions and is appropriately set. It is the same as some or all of the elements of the material forming the thin film 204 including the electron emitting portion. <Basic Manufacturing Method> Various methods are conceivable as a method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device having the electron emitting portion 203, and one example thereof is shown in FIG. Reference numeral 202 denotes a thin film for forming an electron emitting portion, which is, for example, a fine particle film.

【0040】以下、順を追って製造方法の説明を、図3
及び図2に基づいて説明する。
The manufacturing method will be described below step by step with reference to FIG.
And it demonstrates based on FIG.

【0041】1) 基板201を洗剤、純水および有機
溶剤により充分に洗浄後、真空蒸着技術、スパッタ法等
により素子電極材料を堆積後、フォトリングラフィー技
術により、該基板201の面上に素子電極205,20
6を形成する(図2の(a))。
1) After thoroughly cleaning the substrate 201 with a detergent, pure water and an organic solvent, after depositing an element electrode material by a vacuum deposition technique, a sputtering method or the like, an element is formed on the surface of the substrate 201 by a photolinography technique. Electrodes 205, 20
6 is formed ((a) of FIG. 2).

【0042】2) 基板201上に設けられた素子電極
205と素子電極206との間、及び素子電極205と
206を形成した基板上に有機金属溶液を塗布して放置
することにより、有機金属薄膜を形成する。なお、有機
金属溶液とは、前記Pd,Ru,Ag,Au,Ti,I
n,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pb等
の金属を主元素とする有機化合物の溶液である。この
後、有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ,エッ
チング等によりパターニングし、電子放出部形成用薄膜
202を形成する(図2の(b))。
2) An organometallic thin film is formed by applying an organometallic solution between the element electrodes 205 and 206 provided on the substrate 201 and on the substrate on which the element electrodes 205 and 206 are formed, and leaving it to stand. To form. The organometallic solution means Pd, Ru, Ag, Au, Ti, I
It is a solution of an organic compound containing a metal such as n, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, or Pb as a main element. After that, the organic metal thin film is heated and baked, and patterned by lift-off, etching, etc. to form a thin film 202 for forming an electron emission portion (FIG. 2B).

【0043】尚、ここでは、有機金属溶液の塗布法を用
いているがこれに限られるものではなく、真空蒸着法、
スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディッピ
ング法、スピンナー法等によって形成してもよい。
Although the coating method of the organic metal solution is used here, the method is not limited to this, and the vacuum deposition method,
It may be formed by a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, or the like.

【0044】3) 続いて、フォーミングと呼ばれる通
電処理を行う。ここで、素子電極205,206間に、
不図示の電源からのパルス状電圧による通電処理が行わ
れると、電子放出部形成用薄膜202の部位に構造の変
化した電子放出部203が形成される(図2の
(c))。
3) Subsequently, energization processing called forming is performed. Here, between the device electrodes 205 and 206,
When the energization process with a pulsed voltage from a power source (not shown) is performed, an electron emitting portion 203 having a changed structure is formed in the portion of the electron emitting portion forming thin film 202 ((c) of FIG. 2).

【0045】この通電処理により、電子放出部形成用の
薄膜202を局所的に破壊、変形もしくは変質させる。
このように、フォーミングにより構造の変化した部位を
電子放出部203と呼ぶ。先に説明したように、電子放
出部203は導電性微粒子で構成されている。
By this energization treatment, the thin film 202 for forming the electron emitting portion is locally destroyed, deformed or altered.
The portion of which the structure is changed by forming is called an electron emitting portion 203. As described above, the electron emitting portion 203 is composed of conductive fine particles.

【0046】次に、フォーミング処理の電圧波形を、図
4を参照して説明する。
Next, the voltage waveform of the forming process will be described with reference to FIG.

【0047】図4において、T1及びT2は、それぞれ
電圧波形のパルス幅とパルス間隔である。例えば、T1
を、1マイクロ秒〜10ミリ秒、T2を、10マイクロ
秒〜100ミリ秒とし、三角波の波高値(フォーミング
時のピーク電圧)は4V〜10V程度、フォーミング処
理は真空雰囲気下で数十秒間程度で適宜選択する。
In FIG. 4, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, respectively. For example, T1
Is 1 microsecond to 10 milliseconds, T2 is 10 microseconds to 100 milliseconds, the peak value of the triangular wave (peak voltage during forming) is about 4V to 10V, and the forming process is about several tens of seconds in a vacuum atmosphere. Select as appropriate.

【0048】以上説明した電子放出部を形成する際に、
素子の電極間に三角波パルスを印加してフォーミング処
理を行うが、素子の電極間に印加する波形は三角波に限
定されるものではなく、矩形波など所望の波形を用いて
も良い。更に、その波高値及びパルス幅・パルス間隔等
についても上述の値に限ることなく、電子放出部が良好
に形成されれば所望の値を選択することは言うまでもな
い。 <基本特性について>次に、上述のような素子構成と製
造方法によって作成された本実施例にかかわる表面伝導
型電子放出素子の特性の評価方法について、図5を用い
て説明する。
When forming the electron emitting portion described above,
The forming process is performed by applying a triangular wave pulse between the electrodes of the element, but the waveform applied between the electrodes of the element is not limited to the triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave may be used. Further, the peak value, the pulse width, the pulse interval, etc. are not limited to the above values, and it goes without saying that a desired value is selected if the electron emitting portion is formed well. <Basic Characteristics> Next, a method for evaluating the characteristics of the surface conduction electron-emitting device according to this example, which is produced by the above device structure and manufacturing method, will be described with reference to FIG.

【0049】図5は、図3で示した構成を有する表面伝
導型電子放出素子の電子放出特性を測定するための測定
評価装置の概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a measurement / evaluation apparatus for measuring electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device having the configuration shown in FIG.

【0050】図5において、201は基板、205及び
206は素子電極、204は電子放出部を含む薄膜、2
03は電子放出部である。231は電源であり、素子に
素子電圧Vfを印加する。230は電流計であり、素子
電極205,206間の電子放出部を含む薄膜204を
流れる素子電流Ifを測定する。234はアノード電極
であり、電子放出部203より放出される放出電流Ie
を捕捉する。233は高圧電源であり、アノード電極2
34に電圧を印加する。232は電流計であり、電子放
出部203より放出される放出電流Ieを測定する。
In FIG. 5, 201 is a substrate, 205 and 206 are device electrodes, 204 is a thin film including an electron emitting portion, 2
Reference numeral 03 is an electron emitting portion. Reference numeral 231 denotes a power supply, which applies a device voltage Vf to the device. An ammeter 230 measures the device current If flowing through the thin film 204 including the electron emitting portion between the device electrodes 205 and 206. Reference numeral 234 denotes an anode electrode, which is an emission current Ie emitted from the electron emission unit 203.
To capture. 233 is a high-voltage power supply, and the anode electrode 2
A voltage is applied to 34. 232 is an ammeter that measures the emission current Ie emitted from the electron emission unit 203.

【0051】電子放出素子の上記素子電流If、放出電
流Ieの測定にあたっては、素子電極5,6に電源31
と電流計30とを接続し、該電子放出素子の上方に電源
33と電流計32とを接続したアノード電極34を配置
している。また、本電子放出素子及びアノード電極34
は真空装置内に配設され、その真空装置には不図示の排
気ポンプ及び真空計等の真空装置に必要な機器が具備さ
れており、所望の真空下で本素子の測定評価を行えるよ
うになっている。
To measure the device current If and the emission current Ie of the electron-emitting device, the power supply 31 is applied to the device electrodes 5 and 6.
And an ammeter 30 are connected to each other, and an anode electrode 34 to which a power source 33 and an ammeter 32 are connected is arranged above the electron-emitting device. Further, the electron-emitting device and the anode electrode 34
Is installed in a vacuum device, and the vacuum device is equipped with equipment necessary for the vacuum device such as an exhaust pump and a vacuum gauge, which are not shown, so that the measurement and evaluation of this element can be performed under a desired vacuum. Has become.

【0052】尚、アノード電極234の電圧は、1kV
〜10kV、アノード電極234と表面伝導型電子放出
素子との距離Hは3mm〜8mmの範囲で測定した。
The voltage of the anode electrode 234 is 1 kV.
-10 kV, and the distance H between the anode electrode 234 and the surface conduction electron-emitting device was measured in the range of 3 mm to 8 mm.

【0053】尚、あらかじめ導電性微粒子を分散して構
成した表面伝導型電子放出素子においては、前記本実施
例の基本的な素子構成の基本的な製造方法の範囲で、そ
の一部を変更しても良い。
Incidentally, in the surface conduction electron-emitting device in which conductive fine particles are dispersed in advance, a part thereof is changed within the range of the basic manufacturing method of the basic device structure of the above-mentioned embodiment. May be.

【0054】次に、本実施例に係わる別な構成の表面伝
導型電子放出素子である垂直型表面伝導型電子放出素子
について説明する。
Next, a vertical type surface conduction electron-emitting device, which is a surface conduction electron emission device having another structure according to this embodiment, will be described.

【0055】図6は、本実施例に係わる垂直型表面伝導
型電子放出素子の基本的な構成を示す図面である。
FIG. 6 is a view showing the basic structure of a vertical surface conduction electron-emitting device according to this embodiment.

【0056】図6において、251は基板、255、2
56は素子電極、254は電子放出部を含む薄膜、25
3は電子放出部、257は段差形成部である。尚、電子
放出部253は、段差形成部257の厚さ、製法及び、
電子放出部を含む薄膜254の厚さ、製法等によってそ
の位置は変化し、図6で示された位置に限るものではな
い。
In FIG. 6, reference numeral 251 designates substrates 255, 2 and 2.
Reference numeral 56 is a device electrode, 254 is a thin film including an electron emitting portion, 25
Reference numeral 3 is an electron emitting portion and 257 is a step forming portion. The electron emitting portion 253 has a thickness of the step forming portion 257, a manufacturing method, and
The position varies depending on the thickness of the thin film 254 including the electron emitting portion, the manufacturing method, etc., and is not limited to the position shown in FIG.

【0057】基板251、素子電極255と256、電
子放出部を含む薄膜254、電子放出部253は、前述
した平面型表面伝導型電子放出素子と同様の材料で構成
されたものである。従って、ここでは、垂直型表面伝導
型電子放出素子を特徴づける段差形成部257及び電子
放出部を含む薄膜254について詳述する。
The substrate 251, the device electrodes 255 and 256, the thin film 254 including the electron emitting portion, and the electron emitting portion 253 are made of the same material as that of the above-mentioned plane type surface conduction electron emitting device. Therefore, here, the step forming portion 257 and the thin film 254 including the electron emitting portion which characterize the vertical surface conduction electron-emitting device will be described in detail.

【0058】段差形成部257は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成されたSiO2等の絶縁性材料
で構成される。段差形成部257の厚さが先に述べた平
面型表面伝導型電子放出素子の素子電極間隔L1に対応
し、数百オングストロームより数十マイクロメートルで
ある。段差形成部257の厚さは、段差形成部257の
製法、及び、素子電極間に印加する電圧と電子放出し得
る電界強度により設定されるが、好ましくは、千オング
ストロームより10マイクロメートルである。
The step forming portion 257 is made of an insulating material such as SiO 2 formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like. The thickness of the step forming portion 257 corresponds to the device electrode interval L1 of the flat surface conduction electron-emitting device described above, and is several hundred angstroms to several tens of micrometers. The thickness of the step forming portion 257 is set depending on the manufacturing method of the step forming portion 257, the voltage applied between the device electrodes and the electric field strength capable of emitting electrons, and preferably 10 μm to 1,000 angstroms.

【0059】電子放出部を含む薄膜254は、素子電極
255、256と段差形成部257の作成後に形成され
るため、素子電極255、256の上に積層され、場合
によっては素子電極255、256との電気的接続を担
う重なりの一部を除いた所望の形状にされる。また、電
子放出部を含む薄膜254の膜厚は、その製法に依存し
て、段差部での膜厚と素子電極255、256の上に積
層された部分の膜厚とでは異なる場合が多く、一般に段
差部分の膜厚が薄い。その結果、前述した平面型表面伝
導型電子放出素子と比べて、容易に通電処理され、電子
放出部3が形成される場合が多い。 <マトリクス>次に、上述の表面伝導型電子放出素子を
マトリクス状に配列した電子源について説明する。
Since the thin film 254 including the electron emitting portion is formed after the device electrodes 255 and 256 and the step forming portion 257 are formed, it is laminated on the device electrodes 255 and 256, and in some cases, the device electrodes 255 and 256 are formed. It is formed into a desired shape except for a part of the overlap which is responsible for the electrical connection. In addition, the film thickness of the thin film 254 including the electron emitting portion is often different between the film thickness at the step portion and the film thickness of the portion stacked on the element electrodes 255 and 256 depending on the manufacturing method, Generally, the film thickness of the step portion is thin. As a result, as compared with the above-mentioned flat surface-conduction type electron-emitting device, the electron-emitting portion 3 is often subjected to the energization process more easily. <Matrix> Next, an electron source in which the above-mentioned surface conduction electron-emitting devices are arranged in a matrix will be described.

【0060】電子源基板の構成について、図7を用いて
説明する。
The structure of the electron source substrate will be described with reference to FIG.

【0061】図7において、271は基板、272はX
方向配線、273はY方向配線、274は表面伝導型電
子放出素子、275は結線である。
In FIG. 7, 271 is a substrate, 272 is X.
Directional wiring, 273 is a Y-directional wiring, 274 is a surface conduction electron-emitting device, and 275 is a connection.

【0062】尚、表面伝導型電子放出素子274は、前
述した平面型或いは垂直型のいずれであっても良い。
The surface conduction electron-emitting device 274 may be either of the above-mentioned plane type or vertical type.

【0063】基板271は、シリコン基板等であり、そ
の大きさは基板271に設置される表面伝導型素子の個
数及び個々の素子の設計上の形状に依存して適宜設定さ
れる。
The substrate 271 is a silicon substrate or the like, and its size is appropriately set depending on the number of surface-conduction type elements installed on the substrate 271 and the design shape of each element.

【0064】m本のX方向配線272は、DX1,DX2
…,DXmからなり、基板271上に真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成し、所望のパターンとした導電
性金属等からなり、多数の表面伝導型素子にほぼ均等な
電圧が供給される様に、材料、膜厚、配線幅が設定され
る。Y方向配線273は、DY1,DY2,…,DYnのn本
の配線よりなり、X方向配線272と同様に、真空蒸着
法、印刷法、スパッタ法等で形成し、所望のパターンと
した導電性金属等からなり、多数の表面伝導型素子にで
きるだけほぼ均等な電圧が供給される様に、材料、膜
厚、配線幅等が設定される。これらm本のX方向配線2
72とn本のY方向配線273間には、不図示の層間絶
縁層が設置され、電気的に分離されて、マトリクス配線
を構成する。
The m number of X-direction wirings 272 are DX 1 , DX 2 ,
, DX m , which is formed on the substrate 271 by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like, and which is made of a conductive metal or the like having a desired pattern, and supplies a substantially uniform voltage to a large number of surface conduction elements. As described above, the material, the film thickness, and the wiring width are set. The Y-direction wiring 273 is composed of n wirings DY 1 , DY 2 , ..., DY n , and is formed by a vacuum evaporation method, a printing method, a sputtering method, or the like in the same manner as the X-direction wiring 272, and has a desired pattern. The material, the film thickness, the wiring width and the like are set so that a large number of surface conduction type elements are supplied with a voltage that is as substantially uniform as possible. These m X-direction wirings 2
An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the 72 and the n Y-direction wirings 273 and electrically separated to form a matrix wiring.

【0065】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成されたSiO2等であり、X方
向配線272を形成した基板271の全面或は一部に、
所望の形状で形成される。また、X方向配線272とY
方向配線273は、それぞれ外部端子として引き出され
ている。
The interlayer insulating layer (not shown) is SiO2 or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like, and is formed on the whole or a part of the substrate 271 on which the X-direction wiring 272 is formed.
It is formed in a desired shape. In addition, the X-direction wiring 272 and Y
The direction wirings 273 are drawn out as external terminals.

【0066】尚、上述の例では、m本のX方向配線27
2の上に、n本のY方向配線273を層間絶縁層を介し
て設置した例で説明したが、n本のY方向配線273の
上にm本のX方向配線272を層間絶縁層を介して設置
する場合もある。
In the above example, m X-direction wirings 27 are used.
In the above description, an example in which n Y-direction wirings 273 are installed on top of No. 2 via an interlayer insulating layer has been described. However, m X-direction wirings 272 are provided on n Y-direction wirings 273 via an interlayer insulating layer. There are also cases where it is installed.

【0067】更に、前述と同様にして、表面伝導型放出
素子274の対向する電極(不図示)と真空蒸着法、印
刷法、スパッタ法等で形成された導電性金属等からなる
結線275を有する。すなわち、表面伝導型電子放出素
子274は、結線275によってm本のX方向配線27
2とn本のY方向配線273と電気的に接続されてい
る。
Further, similarly to the above, the opposing electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 274 and the connection 275 made of a conductive metal or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like are provided. . That is, the surface conduction electron-emitting device 274 is connected to the connection line 275 so that m X-direction wirings 27 are formed.
2 and n Y-direction wirings 273 are electrically connected.

【0068】尚、m本のX方向配線272、n本のY方
向配線273、及び対向する素子電極である結線275
の導電性金属は、その構成元素の一部あるいは全部が同
一であっても、またそれぞれ異なっていても良く、N
i,Cr,Au,Mo,W,Pt,Ti,Al,Cu,
Pd等の金属或は合金及びPd,Ag,Au,Ru
2,Pd−Ag等の金属或は金属酸化物とガラス等か
ら構成される印刷導体、In 23−SnO2等の透明導
体及びポリシリコン等の半導体材料等より適宜選択され
る。又、表面伝導型電子放出素子は、基板271或は不
図示の層間絶縁層上のどちらに形成しても良い。
It should be noted that m X-direction wirings 272, n Y-directions
Directional wiring 273 and connecting wire 275 which is an opposing element electrode
The conductive metal of is part or all of its constituent elements
May be one or different, N
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu,
Metals or alloys such as Pd and Pd, Ag, Au, Ru
O2, Metal such as Pd-Ag or metal oxide and glass
Printed conductor composed of In 2O3-SnO2Transparent guidance
It is appropriately selected from the body and semiconductor materials such as polysilicon.
It In addition, the surface conduction electron-emitting device is a substrate 271 or
It may be formed on any of the illustrated interlayer insulating layers.

【0069】また、X方向配線272には、X方向に配
列する表面伝導型放出素子274の行を任意に走査する
ための走査信号を印加するための不図示の走査信号発生
部と電気的に接続されている。
Further, the X-direction wiring 272 is electrically connected to a scan signal generator (not shown) for applying a scan signal for arbitrarily scanning the row of the surface conduction electron-emitting devices 274 arranged in the X-direction. It is connected.

【0070】一方、Y方向配線273には、Y方向に配
列する表面伝導型放出素子274の列の各列を任意に変
調するための変調信号を印加するための不図示の変調信
号発生部と電気的に接続されている。更に、表面伝導型
電子放出素子の各素子に印加される駆動電圧は、当該素
子に印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給
されるものである。 <画像形成装置の基本構成>次に、以上のようにして作
成した電子源を用いた形成等に用いる画像形成装置につ
いて、図8及び図9用いて説明する。図8は画像形成装
置の基本構成図であり、図9は蛍光膜を表わす図であ
る。
On the other hand, the Y-direction wiring 273 is provided with a modulation signal generator (not shown) for applying a modulation signal for arbitrarily modulating each row of the surface conduction electron-emitting devices 274 arranged in the Y direction. It is electrically connected. Further, the drive voltage applied to each element of the surface conduction electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the element. <Basic Configuration of Image Forming Apparatus> Next, an image forming apparatus used for formation and the like using the electron source created as described above will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a basic configuration diagram of the image forming apparatus, and FIG. 9 is a diagram showing a fluorescent film.

【0071】271は基板であり、基板271の上には
上述のようにして電子放出素子を形成されている。以後
これを電子源基板と称する。281は、電子源基板を固
定したリアプレート、286はガラス基板283の内面
に蛍光膜284とメタルバック285等が形成されたフ
ェースプレートである。282は支持枠であり、リアプ
レート281及びフェースプレート286をフリットガ
ラス等で封着して、外囲器288を構成する。
271 is a substrate, and the electron-emitting device is formed on the substrate 271 as described above. Hereinafter, this is referred to as an electron source substrate. Reference numeral 281 is a rear plate to which the electron source substrate is fixed, and 286 is a face plate in which the fluorescent film 284, the metal back 285 and the like are formed on the inner surface of the glass substrate 283. Reference numeral 282 denotes a support frame, and the rear plate 281 and the face plate 286 are sealed with frit glass or the like to form an envelope 288.

【0072】上述の構成では、外囲器288をフェース
プレート286、支持枠282、リアプレート281で
構成したが、リアプレート281は、主に電子源基板の
強度を補強する目的で設けられているため、電子源基板
自体で十分な強度を有する場合は、別体のリアプレート
281は不要であり、電子源基板に直接支持枠282を
封着し、フェースプレート286、支持枠282、電子
源基板にて外囲器288を構成しても良い。
In the above structure, the envelope 288 is composed of the face plate 286, the support frame 282, and the rear plate 281, but the rear plate 281 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the electron source substrate. Therefore, when the electron source substrate itself has sufficient strength, the separate rear plate 281 is not necessary, and the support frame 282 is directly sealed to the electron source substrate, and the face plate 286, the support frame 282, the electron source substrate The envelope 288 may be configured with.

【0073】図9は、蛍光膜の構造を表わす図である。
蛍光膜284(図8参照)は、モノクロームの場合は、
蛍光体のみから成るが、カラーの蛍光膜の場合は、蛍光
体の配列によりブラックストライプあるいはブラックマ
トリクスなどと呼ばれる黒色導伝材291と蛍光体29
2とで構成される。
FIG. 9 is a diagram showing the structure of the fluorescent film.
If the fluorescent film 284 (see FIG. 8) is monochrome,
In the case of a color phosphor film, which is composed of only phosphors, a black conductive material 291 and a phosphor 29 called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the phosphors.
2 and.

【0074】ブラックストライプ、ブラックマトリクス
が設けられる目的は、カラー形成の場合、必要となる三
原色蛍光体の、各蛍光体間の塗り分け部を黒くすること
で混色等を目立たなくすることと、蛍光膜284におけ
る外光反射によるコントラストの低下を抑制することで
ある。ブラックストライプの材料としては、通常良く用
いられている黒鉛を主成分とする材料だけでなく、導電
性があり、光の透過及び反射が少ない材料であればこれ
に限るものではない。
The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color mixture of the three primary color phosphors necessary for color formation inconspicuous by mixing the colored portions between the phosphors. This is to suppress a decrease in contrast due to reflection of external light on the film 284. The material of the black stripe is not limited to the commonly used material containing graphite as a main component, but is not limited to this as long as it is a material having conductivity and little light transmission and reflection.

【0075】ガラス基板283に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず沈澱法や印刷法が用
いられる。
As a method of applying the phosphor to the glass substrate 283, a precipitation method or a printing method is used regardless of monochrome or color.

【0076】また、蛍光膜284の内面側には、通常メ
タルバック285が設けられる。メタルバックの目的
は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレー
ト286側へ鏡面反射することにより輝度を向上するこ
と、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作
用すること、外囲器内で発生した負イオンの衝突による
ダメージからの蛍光体の保護等である。
A metal back 285 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 284. The purpose of the metal back is to improve the brightness by specularly reflecting the light toward the inner surface side of the light emission of the phosphor toward the face plate 286 side, to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, and This is to protect the phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the enclosure.

【0077】メタルバックは、蛍光膜284の作製後、
蛍光膜の284内面側表面の平滑化処理(通常フィルミ
ングと呼ばれる)を行い、その後、A1を真空蒸着する
ことで作製できる。
After the fluorescent film 284 is formed, the metal back is
It can be manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film 284 on the inner surface side, and then vacuum-depositing A1.

【0078】フェースプレート286には、更に蛍光膜
286の導電性を高めるため、蛍光膜284の外面側に
透明電極(不図示)を設けてもよい。尚、前述の封着を
行う際、カラーの場所は各色蛍光体と電子放出素子とを
対応させなくてはいけないため、十分な位置合わせを行
なう必要がある。
The face plate 286 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 284 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 286. When performing the above-mentioned sealing, it is necessary to perform sufficient alignment because the color locations must correspond to the phosphors of each color and the electron-emitting device.

【0079】外囲器288内は、不図示の排気管を通
じ、10のマイナス6乗トール程度の真空度にされ、外
囲器288の封止が行われる。
The inside of the envelope 288 is evacuated through an exhaust pipe (not shown) to a vacuum degree of about 10 −6 torr, and the envelope 288 is sealed.

【0080】尚、容器外端子DoxL1〜DoxLmとDoy1
Doynを通じ、素子電極205,206間に電圧を印加
し、上述のフォーミングを行い、電子放出部203を形
成し電子放出素子を作製した。また、外囲器288の封
止後の真空度を維持するために、ゲッター処理を行なう
場合もある。これは、外囲器288の封止を行う直前あ
るいは封止後に、抵抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱
法により、外囲器288内の所定の位置(不図示)に配
置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理であ
る。ゲッターは通常Ba等が主成分であり、蒸着膜の吸
着作用により、たとえば1×10-5ないしは1×10-7
トール[Torr]の真空度を維持するものである。
The terminals outside the container DoxL 1 to DoxL m and Doy 1 to
Through Doy n, a voltage is applied between the device electrodes 205 and 206, performs the forming of above, The electron-emitting device form an electron emission portion 203. In addition, a getter process may be performed in order to maintain the degree of vacuum after the envelope 288 is sealed. This is done by heating the getter placed at a predetermined position (not shown) in the envelope 288 by a heating method such as resistance heating or high frequency heating immediately before or after the envelope 288 is sealed. , A process of forming a vapor deposition film. The getter usually has Ba or the like as a main component, and is, for example, 1 × 10 −5 or 1 × 10 −7 due to the adsorption action of the deposited film.
It maintains the vacuum level of Torr.

【0081】以上説明したように製作された本実施例の
画像形成装置において、各電子放出素子は、配線による
電圧降下の影響により、フォーミングにより素子特性が
容器外端子DOXL1〜DOXLmから離れるにつれて悪くな
る。このような非一様な素子特性を持つ各素子から、よ
り一様に電子放出させるために、容器外端子DOXR1〜D
OXRm、DOY1〜DOYnを通じ、配線で電圧降下をした電圧
を印加することにより容器外端子DOXR1〜DOXRmから離
れるにつれて各電子放出素子に印加される電圧を低くす
ることにより、非一様な素子特性分布を補正する電圧を
印加することで、ほぼ一様な電子量を放出させる。
In the image forming apparatus of the present embodiment manufactured as described above, each electron-emitting device has an element characteristic as it separates from the external terminals DOXL 1 to DOXL m by forming due to the influence of the voltage drop due to the wiring. become worse. In order to more uniformly emit electrons from each element having such non-uniform element characteristics, the terminals outside the container DOXR 1 -D
By applying a voltage having a voltage drop in the wiring through OXR m and DOY 1 to DOY n , the voltage applied to each electron-emitting device is lowered as the distance from the external terminals DOXR 1 to DOXR m is reduced. By applying a voltage that corrects such a device characteristic distribution, a substantially uniform amount of electrons is emitted.

【0082】更に、放出させた電子を、高圧端子Hvを
通じ、メタルバック85、或は透明電極(不図示)に数
kV以上の高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜
84に衝突させ、励起・発光させることで画像を表示す
るものである。
Further, the emitted electrons are applied with a high voltage of several kV or more to the metal back 85 or the transparent electrode (not shown) through the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam and collide with the fluorescent film 84. The image is displayed by exciting and emitting light.

【0083】なお、以上では容器外端子DOXL1〜DOXLm
によりフォーミングを行ない、容器外端子DOXR1〜DOX
Rmから電圧を印加することにより電子放出を行なった
が、容器外端子DOXL1〜DOXLmから電圧を印加すること
により電子放出を行なっても良い。
In the above, the terminals outside the container DOXL 1 to DOXL m
Forming is performed by using the external terminals DOXR 1 to DOX
Although the electrons are emitted by applying a voltage from R m, the electrons may be emitted by applying a voltage from the external terminals DOXL 1 to DOXL m .

【0084】以上述べた構成は、形成等に用いられる好
適な画像形成装置を作製する上で必要な概略構成である
が、例えば、各部材の材料等、詳細な部分は上述内容に
限られるものではなく、画像装置の用途に適用するよう
適宜選択できることは言うまでもない。
The structure described above is a schematic structure necessary for manufacturing a suitable image forming apparatus used for forming, but the detailed parts such as the material of each member are not limited to the above contents. Instead, it goes without saying that it can be appropriately selected to be applied to the purpose of the image device.

【0085】また、本実施例は、形成に用いられる好適
な画像形成装置に限るものではなく、例えば、感光性ド
ラムと発光ダイオード等で構成された光プリンタの発光
ダイオード等の代替の発光源としても用いることもでき
る。またこの際、上述のm本のX方向配線272とn本
のY方向配線273を、適宜選択することで、ライン状
発光源だけでなく、2次元状の発光源としても応用でき
る。
Further, the present embodiment is not limited to a suitable image forming apparatus used for forming, but as an alternative light emitting source such as a light emitting diode of an optical printer including a photosensitive drum and a light emitting diode, for example. Can also be used. Further, at this time, by appropriately selecting the above-mentioned m number of X-direction wirings 272 and n number of Y-direction wirings 273, it can be applied not only as a linear light emitting source but also as a two-dimensional light emitting source.

【0086】以上の表面伝導型放出素子の基本的な構
成、製法について述べたが、本実施例で説明した上述の
構成等に限定されず、後述の電子源、形成装置等の画像
形成装置に於ても適用できる。 <フォーミング及び駆動>次に、本実施例のフォーミン
グ及び駆動方法を説明する。図1、図10、図11を参
照して、フォーミング及び駆動方法を説明する。
Although the basic structure and manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device have been described above, the present invention is not limited to the above-described structure and the like described in this embodiment, and may be applied to an image forming apparatus such as an electron source and a forming apparatus described later. It can also be applied at <Forming and Driving> Next, the forming and driving method of this embodiment will be described. The forming and driving method will be described with reference to FIGS. 1, 10, and 11.

【0087】図1の(a)は、フォーミング時のフォー
ミング電圧を印加するフォーミングドライバー、即ち、
フォーミング用Xドライバー(2001)とYドライバ
ー(2000)と電子源パネル(2010)との接続法
を示す。DOXL1〜DOXLmは、電子源パネル(2010)
の容器外左側端子であり、Yドライバー(2000)は
Y方向配線に電圧を印加するドライバーである。フォー
ミング用Xドライバー(2001)とYドライバー(2
000)には、それぞれに対する駆動タイミングを与え
るX駆動制御信号8002とY駆動制御信号8001
が、フォーミング用制御回路8000から供給される。
FIG. 1A shows a forming driver for applying a forming voltage during forming, that is,
A method of connecting the forming X driver (2001), the Y driver (2000) and the electron source panel (2010) is shown. DOXL 1 to DOXL m are electron source panels (2010)
The Y driver (2000) is a driver for applying a voltage to the wiring in the Y direction. Forming X driver (2001) and Y driver (2)
000), an X drive control signal 8002 and a Y drive control signal 8001 which give drive timings to each of them.
Are supplied from the forming control circuit 8000.

【0088】図1の(b)は、フォーミングが終了した
電子源パネル(2010)を駆動する時の、表示用ドラ
イバー、即ち、電子放出用Xドライバー(2002)と
Yドライバー(2000)と電子源パネル(2010)
との接続法を示す。DOXR1〜DOXRmは電子源パネルの容
器外右端端子である。電子放出用Xドライバー(200
2)とYドライバー(2000)には、それぞれに対す
る駆動タイミングを与えるX駆動制御信号8004とY
駆動制御信号8003が、表示用制御回路8100から
供給される。表示用制御回路8100は、入力する画像
信号8005に同期した、X駆動制御信号8004とY
駆動制御信号8003を生成する。
FIG. 1B shows a display driver, that is, an electron emission X driver (2002), a Y driver (2000), and an electron source when driving the electron source panel (2010) after the forming. Panel (2010)
The connection method with is shown. DOXR 1 to DOXR m are the right end terminals outside the container of the electron source panel. X driver for electron emission (200
2) and the Y driver (2000), the X drive control signal 8004 and Y which give the drive timing to each of them.
The drive control signal 8003 is supplied from the display control circuit 8100. The display control circuit 8100 synchronizes with the input image signal 8005 and the X drive control signal 8004 and Y
The drive control signal 8003 is generated.

【0089】図10の(a)は、フォーミング時の1ラ
イン(X方向配線に接続された電子放出素子の1ライ
ン)のそれぞれ素子に印加される電圧を示す。
FIG. 10A shows the voltage applied to each element of one line (one line of the electron-emitting device connected to the X-direction wiring) during forming.

【0090】図10の(b)は、フォーミング後の素子
の放出電流特性を示す。
FIG. 10B shows the emission current characteristics of the device after forming.

【0091】図11の(c)は、駆動時の1ラインのそ
れぞれの素子に印加される電圧を示す。
FIG. 11C shows the voltage applied to each element on one line during driving.

【0092】図11の(d)は、1ライン全てを同時に
駆動時の電子放出量を示している。ここで、素子番号と
は、あるX方向配線に接続された1ラインの電子放出素
子の左端の電子放出素子をD1とし、順次D2、D3、・
・・、Dnと付けた素子の番号を示している。
FIG. 11D shows the amount of electron emission when all the one lines are driven at the same time. Here, the element number means that the electron emitting element at the left end of one line of electron emitting elements connected to a certain X-direction wiring is D 1, and D 2 , D 3 ,.
.., D n are shown as the element numbers.

【0093】図1の(a)を参照して、まず、フォーミ
ング時に、電子源パネル(2010)の容器外左側端子
にフォーミング用Xドライバー(2001)を接続し、
このフォーミング用ドライバー(a)とYドライバー
(2000)を用いて、フォーミングを行なう。このと
き、配線抵抗の電圧降下により、1ラインの素子のそれ
ぞれの素子には、図10の(a)に示すような電圧が印
加される。そのために、1ラインの素子のそれぞれの素
子の電子放出特性は、図10の(b)に示すように、フ
ォーミング時の電圧供給端である左端から遠ざかるにつ
れて、電子放出量が少なくなり、素子の電子放出特性が
低下する。
Referring to FIG. 1A, first, at the time of forming, an X driver for forming (2001) is connected to the left terminal outside the container of the electron source panel (2010),
Forming is performed using the forming driver (a) and the Y driver (2000). At this time, due to the voltage drop of the wiring resistance, a voltage as shown in FIG. 10A is applied to each of the elements in one line. Therefore, as shown in FIG. 10B, the electron emission characteristic of each element of the one-line element is such that the amount of electron emission decreases as the distance from the left end which is the voltage supply end during forming decreases. Electron emission characteristics are degraded.

【0094】他方、通常の駆動時には、電子源パネル
(2010)の容器外右側端子に表示用ドライバーであ
るXドライバー(2002)を接続し、Xドライバー
(2002)とYドライバー(2000)により駆動を
行なう。このとき、配線抵抗の電圧降下により、1ライ
ンの素子のそれぞれの素子には配線抵抗の電圧降下によ
り、図11の(c)に示すように、電圧供給端である右
端で高く、左端で低い電圧が印加される。このように電
圧がそれぞれの素子に印加されることにより、素子特性
が低い右端程、高い駆動電圧が印加され、素子特性が高
い左端程、低い駆動電圧が印加される。それにより、駆
動時の放出電流は図11の(d)に示すようになり、1
ラインでほぼ均一な電子放出を行なうことができる。
On the other hand, at the time of normal driving, the X driver (2002) which is a display driver is connected to the right terminal outside the container of the electron source panel (2010) and driven by the X driver (2002) and the Y driver (2000). To do. At this time, due to the voltage drop of the wiring resistance, the voltage drop of the wiring resistance in each element of one line is high at the right end, which is the voltage supply end, and low at the left end, as shown in FIG. 11C. A voltage is applied. By applying the voltage to each element in this way, a higher driving voltage is applied to the right end having lower element characteristics, and a lower driving voltage is applied to the left end having higher element characteristics. As a result, the emission current during driving becomes as shown in FIG.
Near-uniform electron emission can be performed on the line.

【0095】ここでは、左側端子によりフォーミングを
行ない、右型端子により駆動を行なったが、右側端子か
らフォーミングを行ない、左側端子から駆動を行なって
も良い。 <電子源の製造方法>次に、本実施例の電子源の製造法
を説明する。図12〜図14を参照して、製造法を工程
順に従って、具体的に説明する。 [工程−a](図12の(a)参照) 清浄化した青板ガラス状に厚さ0.5ミクロンのシリコ
ン酸化膜を、スパッタ法で形成した基板1上に、真空蒸
着により厚さ50オングストロームのCr、厚さ600
0オングストロームのAuを順次積層した後、ホトレジ
スト(例えば、AZ1370、ヘキスト社製)をスピン
ナーにより回転塗布、ベークした後、ホソマスク像を露
光、現像して、下配線72のレジストパターンを形成
し、Au/Cr堆積膜をウエットエッチングして、所望
の形状の下配線72を形成する。 [工程−b](図12の(b)参照) 次に、厚さ1.0ミクロンのシリコン酸化膜からなる層
間絶縁層111をRFスパッタ法により堆積する。 [工程−c](図12の(c)参照) 工程bで堆積したシリコン酸化膜に、コンタクトホール
112を形成するためのホトレジストパターンを作り、
これをマスクとして、層間絶縁層111をエッチングし
て、コンタクトホール112を形成する。エッチング
は、CF4とH2ガスを用いたRIE(Reactiv
e Ion Etching)法によった。 [工程−d](図12の(d)参照) その後、素子電極5と素子電極間ギャップGとなるべき
パターンを、ホトレジスト(例えば、RD−2000N
−41、日立化成社製)形成し、真空蒸着法により、厚
さ50オングストロームのTi、厚さ1000オングス
トロームのNiを順次堆積する。ホトレジストパターン
を有機溶剤で溶解し、Ni/Ti堆積膜をリフトオフ
し、素子電極間隔L1は3ミクロン、素子電極の幅W1
を300ミクロンの素子電極5、6を形成する。 [工程−e](図13の(e)参照) 素子電極5、6の上に上配線73のホトレジストパター
ンを形成した後、厚さ50オングストロームのTi、厚
さ5000オングストロームのAuを順次真空蒸着によ
り堆積し、リフトオフにより不要の部分を除去して、所
望の形状の上配線73を形成する。 [工程−f](図14の(f)参照) 図15に、本工程にかかわる電子放出素子の電子放出部
形成用薄膜2のマスクの平面図の一部を示す。素子間電
極ギャップL1及びこの近傍に開口を有するマスクであ
り、このマスクにより、膜厚1000オングストローム
のCr膜121を真空蒸着により堆積・パターニング
し、その上に有機Pd(例えば、ccp4230、奥野
製薬(株)社製)をスピンナーにより回転塗布、300
℃で10分間の加熱焼成処理を行う。また、こうして形
成された主元素としてPdよりなる微粒子からなる電子
放出部形成用薄膜4の膜厚は、100オングストロー
ム、シート抵抗値は5×10の4乗Ω/□である。
Here, although the left terminal is used for forming and the right type terminal is used for driving, the right terminal may be used for forming and the left terminal may be used for driving. <Method of Manufacturing Electron Source> Next, a method of manufacturing the electron source of this embodiment will be described. The manufacturing method will be specifically described in the order of steps with reference to FIGS. [Step-a] (see (a) of FIG. 12) A silicon oxide film having a thickness of 0.5 μm is formed on the cleaned blue plate glass on the substrate 1 formed by the sputtering method to a thickness of 50 Å by vacuum deposition. Cr, thickness 600
After sequentially stacking Au of 0 angstrom, a photoresist (for example, AZ1370, manufactured by Hoechst) is spin-coated by a spinner and baked, and then a photomask image is exposed and developed to form a resist pattern of the lower wiring 72. The / Cr deposited film is wet-etched to form the lower wiring 72 having a desired shape. [Step-b] (See FIG. 12B) Next, the interlayer insulating layer 111 made of a silicon oxide film having a thickness of 1.0 micron is deposited by the RF sputtering method. [Step-c] (see (c) of FIG. 12) A photoresist pattern for forming the contact hole 112 is formed in the silicon oxide film deposited in the step b,
Using this as a mask, the interlayer insulating layer 111 is etched to form a contact hole 112. Etching is performed by RIE (Reactive) using CF4 and H2 gas.
e Ion Etching) method. [Step-d] (see (d) of FIG. 12) After that, a pattern to be the device electrode 5 and the gap G between the device electrodes is formed with a photoresist (for example, RD-2000N).
-41, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and Ti having a thickness of 50 Å and Ni having a thickness of 1000 Å are sequentially deposited by a vacuum evaporation method. The photoresist pattern is dissolved in an organic solvent, the Ni / Ti deposition film is lifted off, the device electrode spacing L1 is 3 microns, and the device electrode width W1.
To form device electrodes 5 and 6 of 300 μm. [Step-e] (see (e) in FIG. 13) After forming the photoresist pattern of the upper wiring 73 on the device electrodes 5 and 6, Ti having a thickness of 50 Å and Au having a thickness of 5000 Å are sequentially vacuum-deposited. Then, unnecessary portions are removed by lift-off to form the upper wiring 73 having a desired shape. [Step-f] (Refer to (f) of FIG. 14) FIG. 15 shows a part of a plan view of the mask of the thin film 2 for forming the electron-emitting portion of the electron-emitting device involved in this step. This is a mask having an inter-element electrode gap L1 and an opening in the vicinity thereof. With this mask, a Cr film 121 having a film thickness of 1000 Å is deposited and patterned by vacuum evaporation, and an organic Pd (for example, ccp4230, Okuno Seiyaku ( Co., Ltd.) spin coated with a spinner, 300
A heating and baking treatment is performed at 10 ° C. for 10 minutes. Further, the film thickness of the electron emitting portion forming thin film 4 formed of fine particles of Pd as the main element thus formed is 100 angstrom, and the sheet resistance value is 5 × 10 4 Ω / □.

【0096】尚、ここで述べる微粒子膜とは、上述した
ように、複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構
造として、微粒子が個々に分散配置した状態のみなら
ず、微粒子が互いに隣接、或は、重なりあった状態(島
上も含む)の膜をも指し、その粒径とは、前記状態で粒
子形状が認識可能な微粒子についての径をいう。 [工程−g](図14の(g)参照) Cr膜121、及び焼成後の電子放出部形成用薄膜4を
酸エッチャントにより、エッチングして所望のパターン
を形成する。 [工程−h](図14の(h)参照) コンタクトホール112部分以外に、レジストを塗布す
るようなパターンを形成し、真空蒸着により厚さ50オ
ングストロームのTi、厚さ5000オングストローム
のAuを順次堆積する。リフトオフにより不要の部分を
除去することにより、コンタクトホール112を埋め込
む。
Incidentally, the fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated as described above, and as a fine structure thereof, not only the fine particles are individually dispersed and arranged, but the fine particles are adjacent to each other. Alternatively, it also refers to overlapping films (including islands), and the particle size refers to the diameter of fine particles whose particle shape is recognizable in the above state. [Step-g] (See (g) of FIG. 14) The Cr film 121 and the baked electron-emitting-portion-forming thin film 4 are etched with an acid etchant to form a desired pattern. [Step-h] (see (h) of FIG. 14) A pattern is formed such that a resist is applied, except for the contact hole 112 portion, and Ti having a thickness of 50 Å and Au having a thickness of 5000 Å are sequentially deposited by vacuum evaporation. accumulate. Contact holes 112 are buried by removing unnecessary portions by lift-off.

【0097】以上の工程により、絶縁性基板1上に、下
配線72、層間絶縁層111、上配線73、素子電極
5、6、電子放出部形成用薄膜4等を形成した。
Through the above steps, the lower wiring 72, the interlayer insulating layer 111, the upper wiring 73, the device electrodes 5 and 6, the electron emitting portion forming thin film 4 and the like were formed on the insulating substrate 1.

【0098】次に、以上のようにして作成した電子源を
用いて表示装置を構成した例を、図8と図9を用いて説
明する。
Next, an example in which a display device is configured using the electron source created as described above will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

【0099】上述したように、多数の平面型表面伝導型
電子放出素子を作製した基板1をリアプレート81上に
固定した後、基板1の5mm上方に、フェースプレート
86(ガラス基板83の内面に蛍光膜84とメタルバッ
ク85が形成されて構成される)を支持枠82を介して
配置し、フェースプレート86、支持枠82、リアプレ
ート81の接合部にはフリットガラスを塗布し、大気中
或は窒素雰囲気中で400℃ないし500℃で10分以
上焼成することで封着する。また、リアプレート881
への基板1の固定もフリットガラスで行う。
As described above, after fixing the substrate 1 on which a large number of plane type surface conduction electron-emitting devices were manufactured on the rear plate 81, the face plate 86 (on the inner surface of the glass substrate 83) was placed 5 mm above the substrate 1. (A fluorescent film 84 and a metal back 85 are formed) are arranged via a support frame 82, and frit glass is applied to the joint portion of the face plate 86, the support frame 82, and the rear plate 81, in the atmosphere or Is sealed by baking in a nitrogen atmosphere at 400 ° C. to 500 ° C. for 10 minutes or more. Also, the rear plate 881
The frit glass is also used to fix the substrate 1 to the substrate.

【0100】図8において、74は電子放出素子、7
2、73は、それぞれX方向及びY方向の配線である。
In FIG. 8, 74 is an electron-emitting device and 7
Reference numerals 2 and 73 are wirings in the X direction and the Y direction, respectively.

【0101】蛍光膜84は、モノクロームの場合は蛍光
体のみからなるが、本実施例では蛍光体はストライプ形
状を採用し、先にブラックストライプを形成し、その間
隙部に各色蛍光体を塗布し、蛍光膜84を作製する。ブ
ラックストライプの材料として、通常よく用いられてい
る黒鉛を主成分とする材料を用いる。ガラス基板83に
蛍光体を塗布する方法として、本実施例ではスラリー法
を用いた。
In the case of monochrome, the fluorescent film 84 is made of only the fluorescent material. In this embodiment, the fluorescent material has a stripe shape, a black stripe is first formed, and the fluorescent material of each color is applied to the gap. The fluorescent film 84 is manufactured. As the material for the black stripe, a material that is commonly used and has graphite as a main component is used. As a method of applying the phosphor to the glass substrate 83, the slurry method is used in this embodiment.

【0102】また、蛍光膜84の内面側には、通常メタ
ルバック85が設けられる。メタルバックは、蛍光膜製
作後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理(通常フィルミ
ングと呼ばれる)を行い、その後、Alを真空蒸着する
ことで作製する。
A metal back 85 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 84. The metal back is manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after manufacturing the fluorescent film, and then vacuum-depositing Al.

【0103】フェースプレート86には、更に蛍光膜8
4の導電性を高めるため、蛍光膜84の外面側に透明電
極(不図示)が設けられる場合もあるが、本実施例で
は、メタルバックのみで十分な導電性が得られたため省
略した。
The face plate 86 is further provided with a fluorescent film 8
A transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side of the fluorescent film 84 in order to increase the conductivity of No. 4, but in this embodiment, it was omitted because sufficient conductivity was obtained only by the metal back.

【0104】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけないた
め十分な位置合わせを行った。
In the case of the above-mentioned sealing, in the case of a color, the phosphors of the respective colors and the electron-emitting devices had to correspond to each other, so that sufficient alignment was performed.

【0105】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管(不図示)を通じ真空ポンプにて排気
し、十分な真空度に達した後、容器外端子DOXL1〜DOX
LmとDOY1〜DOYnを通じ、電子放出素子74の電極5、
6間に電圧を印加し、電子放出部3を、電子放出部形成
用薄膜2を通電処理(フォーミング処理)することによ
り形成する。
The atmosphere in the glass container completed as described above is exhausted by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown), and after reaching a sufficient degree of vacuum, the external terminals DOXL 1 to DOX.
The electrode 5 of the electron-emitting device 74 through L m and DOY 1 to DOY n ,
A voltage is applied between 6 and the electron emitting portion 3 is formed by energizing (forming) the electron emitting portion forming thin film 2.

【0106】図4に、フォーミング処理の電圧波形を示
す。図4において、T1及びT2は、それぞれ電圧波形
のパルス幅とパルス間隔であり、本実施例では、T1を
1ミリ秒、T2を10ミリ秒とし、三角波の波高値(フ
ォーミング時のピーク電圧)は5Vとし、フォーミング
処理は、約1×10-6トール(torr)の真空雰囲気
下で60秒間行った。
FIG. 4 shows the voltage waveform of the forming process. In FIG. 4, T1 and T2 are the pulse width and the pulse interval of the voltage waveform, respectively, and in this embodiment, T1 is 1 ms and T2 is 10 ms, and the peak value of the triangular wave (peak voltage during forming). Was 5 V, and the forming treatment was performed for 60 seconds in a vacuum atmosphere of about 1 × 10 −6 torr.

【0107】このように形成された電子放出部3は、パ
ラジウム元素を主成分とする微粒子が分散配置された状
態となり、その微粒子の平均粒径は30オングストロー
ムであった。
In the electron-emitting portion 3 thus formed, fine particles containing palladium as a main component were dispersed and arranged, and the average particle diameter of the fine particles was 30 Å.

【0108】以上説明したように、フォーミングを行な
い、電子放出部3を形成し、電子放出素子74を作成で
きる。
As described above, the electron emitting portion 3 can be formed by forming and the electron emitting device 74 can be formed.

【0109】次に、10-6トール程度の真空度で、不図
示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着し、外囲
器の封止を行う。
Next, at a vacuum degree of about 10 -6 torr, an exhaust pipe (not shown) is heated and welded by a gas burner to seal the envelope.

【0110】最後に、封止後の真空度を維持するため
に、ゲッター処理を行う。これは、封止を行う直前に、
高周波加熱等の加熱法により、画像形成装置内の所定の
位置(不図示)に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜
を形成処理するものである。ゲッターは、例えば、Ba
等を主成分とする。
Finally, a getter process is performed in order to maintain the degree of vacuum after sealing. This is just before the sealing
The getter arranged at a predetermined position (not shown) in the image forming apparatus is heated by a heating method such as high frequency heating to form a vapor deposition film. The getter is, for example, Ba
Etc. as the main component.

【0111】以上のように、完成した本発明の画像形成
装置において、各電子放出素子には、図8の容器外端子
DOXR1〜DOCRm、DOY1〜DOYnを通じ、走査信号及び変
調信号を不図示の信号発生部から、それぞれ印加するこ
とにより、電子を放出させ、高圧端子Hvを通じ、メタ
ルバック84に数kV以上の高圧を印加し、電子ビーム
を加速し、蛍光膜85に衝突させ、励起・発光させるこ
とで画像を表示させる。
As described above, in the completed image forming apparatus of the present invention, a scanning signal and a modulation signal are supplied to each electron-emitting device through the external terminals DOXR 1 to DOCR m and DOY 1 to DOY n of FIG. Electrons are emitted by applying each from a signal generating unit (not shown), a high voltage of several kV or more is applied to the metal back 84 through the high voltage terminal Hv, the electron beam is accelerated, and the fluorescent film 85 is collided. An image is displayed by exciting and emitting light.

【0112】尚、上述の基本的な製造方法に限ることな
く、前記本発明に係る実施例の電子源の基本的な製造方
法のうち一部を変更したものであっても、本発明の主旨
とその構成から逸脱するものではない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described basic manufacturing method, and even if a part of the basic manufacturing method of the electron source of the embodiment according to the present invention is modified, the gist of the present invention is not limited. And does not depart from its composition.

【0113】[実施例2]実施例1においては、表示パネ
ルの片側からフォーミングを行い、もう一方から通常の
駆動を行なったが、実施例2では、別のフォーミング駆
動線と通常駆動線の構成方法を示す。
Example 2 In Example 1, forming was performed from one side of the display panel and normal driving was performed from the other side, but in Example 2, another forming drive line and a normal drive line are configured. Show the method.

【0114】以下、図16を参照して、実施例2のフォ
ーミングと通常駆動方法を説明する。
The forming and normal driving method of the second embodiment will be described below with reference to FIG.

【0115】表示パネル2010の構成は、実施例1と
同様である。表示パネル2010から接続される、フォ
ーミング用Xドライバー(2001)とXドライバー
(2002)とYドライバー(2000)は不図示であ
るが、実施例1で示したものと同様である。
The structure of the display panel 2010 is similar to that of the first embodiment. The forming X driver (2001), the X driver (2002), and the Y driver (2000) connected from the display panel 2010 are not shown, but are the same as those shown in the first embodiment.

【0116】DOXL1〜DOXLm、DOXR1〜DOXRmは電子源
を内蔵する表示パネルの容器外側端子であり、〇印はフ
ォーミング端子を示し、△印は駆動端子を示している。
DOXL 1 to DOXL m and DOXR 1 to DOXR m are terminals on the outside of the container of the display panel containing the electron source, ◯ indicates a forming terminal, and Δ indicates a driving terminal.

【0117】まず、フォーミング時では、フォーミング
端子である左側奇数端子(DOXL1、DOXL3、・・・、D
OXLm-1)、及び右側偶数端子(DOXR2、DOXR4、・・
・、DOXRm)にフォーミングドライバーに接続し、この
フォーミングドライバーとYドライバーによりフォーミ
ングを行なう。
First, at the time of forming, the left odd terminals (DOXL 1 , DOXL 3 , ..., D) which are forming terminals are formed.
OXL m-1 ) and right even terminals (DOXR 2 , DOXR 4 , ...
・ DOXR m ) is connected to a forming driver, and the forming driver and Y driver perform forming.

【0118】また、駆動時には、駆動端子である左側偶
数端子(DOXL2、DOXL4、・・・、DOXLm)及び右側奇
数端子(DOXR1、DOXR3、・・・、DOXRm-1)に表示用
ドライバ、即ち、Xドライバー(2002)を接続し、
このXドライバー(2002)とYドライバー(200
0)により駆動を行なう。
During driving, the left even terminals (DOXL 2 , DOXL 4 , ..., DOXL m ) and right odd terminals (DOXR 1 , DOXR 3 , ..., DOXR m-1 ) which are drive terminals are driven. Connect the display driver, that is, the X driver (2002),
This X driver (2002) and Y driver (200
0) to drive.

【0119】以上示した構成により、フォーミング終了
後の通常駆動において、電圧-電子放出効率の低いと特
性の電子源素子程、高い駆動電圧が印加され、電圧-電
子放出効率の高い特性の電子源素子程、低い駆動電圧が
印加される。
With the structure described above, in normal driving after the end of forming, an electron source element characterized by a lower voltage-electron emission efficiency is applied with a higher driving voltage, and an electron source characterized by a higher voltage-electron emission efficiency is applied. A lower drive voltage is applied to the element.

【0120】それにより、駆動時では、各ラインでほぼ
均一な電子放出を行なうことができる。更に、1ライン
の分布が完全に均一でなかったとしても、ライン毎にフ
ォーミング及び駆動が交互に変わるために、視覚上は分
布が相殺されパネル全体として、より均一に各電子源素
子を駆動できる。
As a result, at the time of driving, almost uniform electron emission can be performed on each line. Further, even if the distribution of one line is not completely uniform, forming and driving are alternately changed line by line, so that the distributions are visually offset and each electron source element can be driven more uniformly in the entire panel. .

【0121】ここでは、左側奇数端子(DOXL1、DOX
L3、・・・、DOXLm-1)及び右側偶数端子(DOXR2、D
OXR4、・・・、DOXRm)によりフォーミングを行ない、
左側奇数端子(DOXL2、DOXL4、・・・、DOXLm)、及
び右側偶数端子(DOXR1、DOXR3、・・・、DOXRm-1
により駆動を行なったが、逆に、左側奇数端子(DOX
L2、DOXL4、・・・、DOXLm)、及び右側偶数端子(D
OXR1、DOXR3、・・・、DOXRm-1)からフォーミングを
行ない、左側奇数端子(DOXL2、DOXL4、・・・、DOX
Lm-1)及び右側偶数端子(DOXR2、DOXR4、・・・、D
OXRm)から駆動を行なっても良い。
In this case, the left odd terminals (DOXL 1 , DOX
L 3 , ..., DOXL m-1 ) and right even terminals (DOXR 2 , D)
OXR 4 , ..., DOXR m )
Left odd-numbered terminals (DOXL 2 , DOXL 4 , ..., DOXL m ) and right even-numbered terminals (DOXR 1 , DOXR 3 , ..., DOXR m-1 )
It was driven by, but conversely, the left odd terminal (DOX
L 2 , DOXL 4 , ..., DOXL m ) and right even terminal (D
Forming is performed from OXR 1 , DOXR 3 , ..., DOXR m-1 ) and left odd terminals (DOXL 2 , DOXL 4 ,.
L m-1 ) and right even terminals (DOXR 2 , DOXR 4 , ..., D
It is also possible to drive from OXR m ).

【0122】また、ここでは、1ライン毎に交互に給電
端を変えたが、場合によっては、複数ラインを1グルー
プとして、グループ毎に給電端を変えても良い。
Further, here, the feeding end is alternately changed for each line, but in some cases, a plurality of lines may be set as one group and the feeding end may be changed for each group.

【0123】尚、上述したフォーミング用ドライバー
は、電子源のフォーミング後に、電子源から取り外すこ
ともできる。
The forming driver described above can be removed from the electron source after forming the electron source.

【0124】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても1つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることは言うまでもない。
The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of a single device. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to the case where it is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.

【0125】以上説明したように、本実施例によれば、
配線抵抗による電圧効果によって生じるフォーミング時
の各素子にかかる実効電圧に対するばらつきに起因す
る、放出電子素子特性のばらつきと、そのばらつきに対
応する非一様の輝度分布を、ほぼ一様になるように容易
に補正され、高品位の画像形成を行うことができる。
As described above, according to this embodiment,
A variation in the characteristics of the emission electron element due to a variation in the effective voltage applied to each element during forming, which is caused by the voltage effect due to the wiring resistance, and a non-uniform luminance distribution corresponding to the variation should be made substantially uniform. It can be easily corrected and high-quality image formation can be performed.

【0126】[0126]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
面伝導型電子放出素子の配線抵抗に起因して発生する各
表面伝導型電子放出素子の非一様な電子放出を、一様に
なるように補正することにより、高品質の画像形成を行
うことができる。
As described above, according to the present invention, the non-uniform electron emission of each surface conduction electron-emitting device caused by the wiring resistance of the surface conduction electron-emitting device is made uniform. By correcting so as to achieve high quality image formation.

【0127】[0127]

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

【図1】実施例1のフォーミングドライバー及び表示ド
ライバー及び電子源パネル構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a forming driver, a display driver, and an electron source panel according to a first embodiment.

【図2】表面伝導電子放出素子の基本製作工程を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a basic manufacturing process of a surface conduction electron-emitting device.

【図3】表面伝導電子放出素子の基本構成図である。FIG. 3 is a basic configuration diagram of a surface conduction electron-emitting device.

【図4】表面伝導型電子放出素子のフォーミング処理で
の電圧波形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a voltage waveform in a forming process of the surface conduction electron-emitting device.

【図5】表面伝導型電子放出素子の特性を測定する測定
装置の構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a measuring device for measuring characteristics of a surface conduction electron-emitting device.

【図6】垂直型表面伝導型電子放出素子の基本的な構成
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a basic configuration of a vertical surface conduction electron-emitting device.

【図7】表面伝導型電子放出素子のマトリクス構成を説
明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a matrix configuration of a surface conduction electron-emitting device.

【図8】表面伝導型電子放出素子と蛍光膜を含む画像形
成装置の概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram of an image forming apparatus including a surface conduction electron-emitting device and a fluorescent film.

【図9】蛍光膜の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a fluorescent film.

【図10】フォーミング時の行方向の各素子特性を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing respective element characteristics in the row direction during forming.

【図11】駆動時の行方向の各素子特性を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing each element characteristic in the row direction during driving.

【図12】電子源の製造工程を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a manufacturing process of the electron source.

【図13】電子源の製造工程を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a manufacturing process of the electron source.

【図14】電子源の製造工程を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a manufacturing process of the electron source.

【図15】電子源の平面図である。FIG. 15 is a plan view of an electron source.

【図16】実施例2のフォーミング端子及び駆動端子の
構成図である。
FIG. 16 is a configuration diagram of a forming terminal and a drive terminal according to the second embodiment.

【図17】表面伝導電子放出素子の基本構成図である。FIG. 17 is a basic configuration diagram of a surface conduction electron-emitting device.

【図18】マトリクス状に構成された電子源を含む表示
パネルの平面図である。
FIG. 18 is a plan view of a display panel including electron sources arranged in a matrix.

【図19】マトリクス状に構成された電子源を含む表示
パネルの回路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram of a display panel including electron sources arranged in a matrix.

【図20】マトリクス構成回路に対する行配線片側電圧
印加時の電圧分布を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a voltage distribution when a voltage on one side of a row wiring is applied to a matrix circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2000 Yドライバー 2001 フォーミング用Xドライバー 2002 Xドライバー 2010 表示パネル 2000 Y driver 2001 X driver for forming 2002 X driver 2010 Display panel

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の表面伝導型電子放出素子が、マト
リクス状にレイアウトされ、 同じ行にレイアウトされた前記表面伝導型電子放出素子
の一方の電極が、行方向の配線に接続され、 同じ列にレイアウトされた前記表面伝導型電子放出素子
の他方の電極が、列方向の配線に接続した電子源におい
て、 前記表面伝導型電子放出素子のフォーミングを行うフォ
ーミング電圧を印加される前記行方向の配線の一方端
と、 前記表面伝導型電子放出素子を電子放電させる駆動電圧
が印加される前記行方向の配線の他方端とを備え、 前記他方端に駆動電圧を印加することによって、前記他
方端に接続する前記表面伝導型電子放出素子から前記駆
動電圧に対応する電子量を放出することを特徴とする電
子源。
1. A plurality of surface-conduction type electron-emitting devices are laid out in a matrix, and one electrode of the surface-conduction type electron-emitting devices laid out in the same row is connected to a wiring in a row direction, and the same column is arranged. In the electron source in which the other electrode of the surface conduction electron-emitting device laid out in the column is connected to the wiring in the column direction, the row direction wiring to which a forming voltage for forming the surface conduction electron emission device is applied. One end and the other end of the wiring in the row direction to which a drive voltage for electron-discharging the surface conduction electron-emitting device is applied, and by applying a drive voltage to the other end, the other end is provided. An electron source which emits an amount of electrons corresponding to the drive voltage from the surface conduction electron-emitting device connected.
【請求項2】 前記行方向の配線の他方端に、前記表面
伝導型電子放出素子を電子放電させる駆動電圧を印加す
る駆動電圧印加手段をさらに備えることを特徴とする請
求項1に記載の電子源。
2. The electron according to claim 1, further comprising drive voltage applying means for applying a drive voltage for electronically discharging the surface conduction electron-emitting device to the other end of the wiring in the row direction. source.
【請求項3】 全ての前記行方向の配線の一方端は、同
じ側にレイアウトされ、全ての前記行方向の配線の他方
端は、前記同じ側に対して逆側にレイアウトされること
を特徴とする請求項1に記載の電子源。
3. One end of all the wirings in the row direction is laid out on the same side, and the other ends of all the wirings in the row direction are laid out on the opposite side with respect to the same side. The electron source according to claim 1.
【請求項4】 全ての前記行方向の配線の一方端は、前
記行方向の配線の偶数番目の配線の同じ側の端と、前記
行方向の配線の奇数番目の配線の前記同じ側と逆側の端
とに割当てられ、 全ての前記行方向の配線の他方端は、前記行方向の配線
の奇数番目の配線の前記同じ側の端と、前記行方向の配
線の偶数番目の配線の前記同じ側と逆側の端とに割当て
られることを特徴とする請求項1に記載の電子源。
4. One end of all the wirings in the row direction is opposite to an end on the same side of even-numbered wirings in the row direction and the same side of odd-numbered wirings in the row direction. And the other end of all the wirings in the row direction is the end of the same side of the odd-numbered wiring of the row-direction wiring and the even-numbered wiring of the row-direction wiring. The electron source according to claim 1, wherein the electron source is assigned to the same side and the opposite side end.
【請求項5】 前記行方向の配線の一方端に、前記表面
伝導型電子放出素子のフォーミングを行うフォーミング
電圧を印加するフォーミング電圧印加手段を、さらに備
えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
電子源。
5. The method according to claim 1, further comprising forming voltage applying means for applying a forming voltage for forming the surface conduction electron-emitting device to one end of the line in the row direction. The electron source according to 2.
【請求項6】 前記表面伝導電子放出素子は、電圧の印
加に基づいて電子を放出し、 前記電圧と前記電子の放出量の関係は、電子放出カット
オフ閾値電界点を含む非線形特性を備えることを特徴と
する請求項1に記載の電子源。
6. The surface conduction electron-emitting device emits electrons based on application of a voltage, and the relationship between the voltage and the amount of emitted electrons has a non-linear characteristic including an electron emission cutoff threshold electric field point. The electron source according to claim 1, wherein:
【請求項7】 前記フォーミング電圧の波形は、ランプ
電圧波形であることを特徴とする請求項1に記載の電子
源。
7. The electron source according to claim 1, wherein the waveform of the forming voltage is a ramp voltage waveform.
【請求項8】 前記フォーミング電圧の波形は、矩形電
圧波形であることを特徴とする請求項1に記載の電子
源。
8. The electron source according to claim 1, wherein the waveform of the forming voltage is a rectangular voltage waveform.
【請求項9】 前記フォーミング電圧の波形は、三角波
形であることを特徴とする請求項1に記載の電子源。
9. The electron source according to claim 1, wherein the waveform of the forming voltage is a triangular waveform.
【請求項10】 前記表面伝導型電子放出素子は、シリ
コン基板上に形成されることを特徴とする請求項1に記
載の電子源。
10. The electron source according to claim 1, wherein the surface conduction electron-emitting device is formed on a silicon substrate.
【請求項11】 前記シリコン基板は、P型のシリコン
基板であることを特徴とする請求項10に記載の電子
源。
11. The electron source according to claim 10, wherein the silicon substrate is a P-type silicon substrate.
【請求項12】 前記シリコン基板は、N型のシリコン
基板であることを特徴とする請求項10に記載の電子
源。
12. The electron source according to claim 10, wherein the silicon substrate is an N-type silicon substrate.
【請求項13】 前記表面伝導型電子放出素子は、絶縁
基板上に形成されることを特徴とする請求項1に記載の
電子源。
13. The electron source according to claim 1, wherein the surface conduction electron-emitting device is formed on an insulating substrate.
【請求項14】 前記絶縁基板は、ガラスであることを
特徴とする請求項13に記載の電子源。
14. The electron source according to claim 13, wherein the insulating substrate is glass.
【請求項15】 請求項1から請求項15のいづれか1
つに記載の電子源と、 前記電子源の表面伝導型電子放出素子から放出される電
子に基づいて、発光する発光手段とを備えることを特徴
とする画像形成装置。
15. Any one of claims 1 to 15
7. An image forming apparatus, comprising: the electron source according to claim 1; and a light emitting unit that emits light based on electrons emitted from a surface conduction electron-emitting device of the electron source.
【請求項16】 複数の表面伝導型電子放出素子が、マ
トリクス状にレイアウトされ、 同じ行にレイアウトされた前記表面伝導型電子放出素子
の一方の電極が、行方向の配線に接続され、 同じ列にレイアウトされた前記表面伝導型電子放出素子
の他方の電極が、列方向の配線に接続された電子源の所
定の表面伝導型電子放出素子から電子を放出させる制御
方法であって、 前記表面伝導型電子放出素子のフォーミングを行うフォ
ーミング電圧を印加される前記行方向の配線の一方端
と、 前記表面伝導型電子放出素子を電子放電させる駆動電圧
が印加される前記行方向の配線の他方端とを備え、 前記他方端に、所定の放出電子量に対応する駆動電圧を
印加して、前記他方端に対応する前記表面伝導型電子放
出素子から、前記駆動電圧に対応する電子量を放出させ
る工程を備えることを特徴とする電子源の制御方法。
16. A plurality of surface-conduction type electron-emitting devices are laid out in a matrix, and one electrode of the surface-conduction type electron-emitting devices laid out in the same row is connected to a wiring in a row direction, and the same column is arranged. The other electrode of the surface conduction electron-emitting device laid out in the above is a control method for emitting electrons from a predetermined surface conduction electron-emitting device of an electron source connected to a wiring in a column direction, One end of the wiring in the row direction to which a forming voltage for forming the electron-emitting device is applied, and the other end of the wiring in the row direction to which a driving voltage for electron-discharging the surface conduction electron-emitting device is applied. A driving voltage corresponding to a predetermined amount of emitted electrons is applied to the other end, and the surface conduction electron-emitting device corresponding to the other end corresponds to the driving voltage. The method of the electron source, characterized in that it comprises a step of releasing the molecular weight.
【請求項17】 全ての前記行方向の配線の一方端は、
同じ側にレイアウトされ、全ての前記行方向の配線の他
方端は、前記同じ側に対して逆側にレイアウトされるこ
とを特徴とする請求項16に記載の電子源の制御方法。
17. One end of all the wirings in the row direction is
17. The method of controlling an electron source according to claim 16, wherein the wirings are laid out on the same side, and the other ends of all the wirings in the row direction are laid out on the opposite side with respect to the same side.
【請求項18】 全ての前記行方向の配線の一方端は、
前記行方向の配線の偶数番目の配線の同じ側の端と、前
記行方向の配線の奇数番目の配線の前記同じ側と逆側の
端とに割当てられ、 全ての前記行方向の配線の他方端は、前記行方向の配線
の奇数番目の配線の前記同じ側の端と、前記行方向の配
線の偶数番目の配線の前記同じ側と逆側の端とに割当て
られることを特徴とする請求項16に記載の電子源の制
御方法。
18. One end of all the wirings in the row direction is
The same-side end of the even-numbered wiring in the row-direction wiring and the end opposite to the same-side of the odd-numbered wiring in the row-direction wiring are assigned to the other side of all the row-direction wirings. An end is assigned to an end on the same side of an odd-numbered wire in the row direction and an end on the opposite side to the same side of an even-numbered wire in the row direction. Item 16. A method for controlling an electron source according to Item 16.
【請求項19】 前記表面伝導電子放出素子は、電圧の
印加に基づいて電子を放出し、 前記電圧と前記電子の放出量の関係は、電子放出カット
オフ閾値電界点を含む非線形特性を備えることを特徴と
する請求項16に記載の電子源の制御方法。
19. The surface conduction electron-emitting device emits electrons based on application of a voltage, and the relationship between the voltage and the amount of emitted electrons has a non-linear characteristic including an electron emission cutoff threshold electric field point. The method of controlling an electron source according to claim 16, wherein:
【請求項20】 前記フォーミング電圧の波形は、ラン
プ電圧波形であることを特徴とする請求項16に記載の
電子源の制御方法。
20. The method of controlling an electron source according to claim 16, wherein the waveform of the forming voltage is a ramp voltage waveform.
【請求項21】 前記フォーミング電圧の波形は、矩形
電圧波形であることを特徴とする請求項16に記載の電
子源の制御方法。
21. The method of controlling an electron source according to claim 16, wherein the waveform of the forming voltage is a rectangular voltage waveform.
【請求項22】 前記フォーミング電圧の波形は、三角
波形であることを特徴とする請求項16に記載の電子源
の制御方法。
22. The method of controlling an electron source according to claim 16, wherein the waveform of the forming voltage is a triangular waveform.
【請求項23】 前記表面伝導型電子放出素子は、シリ
コン基板上に形成されることを特徴とする請求項16に
記載の電子源の制御方法。
23. The method of controlling an electron source according to claim 16, wherein the surface conduction electron-emitting device is formed on a silicon substrate.
【請求項24】 前記シリコン基板は、P型のシリコン
基板であることを特徴とする請求項23に記載の電子源
の制御方法。
24. The method of controlling an electron source according to claim 23, wherein the silicon substrate is a P-type silicon substrate.
【請求項25】 前記シリコン基板は、N型のシリコン
基板であることを特徴とする請求項23に記載の電子源
の制御方法。
25. The method of controlling an electron source according to claim 23, wherein the silicon substrate is an N-type silicon substrate.
【請求項26】 前記表面伝導型電子放出素子は、絶縁
基板上に形成されることを特徴とする請求項16に記載
の電子源の制御方法。
26. The method of controlling an electron source according to claim 16, wherein the surface conduction electron-emitting device is formed on an insulating substrate.
【請求項27】 前記絶縁基板は、ガラスであることを
特徴とする請求項26に記載の電子源の制御方法。
27. The method of controlling an electron source according to claim 26, wherein the insulating substrate is glass.
【請求項28】 請求項16から請求項27のいずれか
に記載の電子源の制御方法に基づいて、表面伝導型電子
放出素子から電子を放出する工程と、 前記放出された電子に基づいて、発光手段を発光させる
工程とを備えることを特徴とする画像形成方法。
28. A step of emitting electrons from a surface conduction electron-emitting device based on the method of controlling an electron source according to claim 16, and based on the emitted electrons, And a step of causing the light emitting means to emit light.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008059904A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Dialight Japan Co Ltd Field emission lamp

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