JPH08171875A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JPH08171875A
JPH08171875A JP6313283A JP31328394A JPH08171875A JP H08171875 A JPH08171875 A JP H08171875A JP 6313283 A JP6313283 A JP 6313283A JP 31328394 A JP31328394 A JP 31328394A JP H08171875 A JPH08171875 A JP H08171875A
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electron
image forming
emitting device
voltage
image
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英俊 鱸
Yoshihisa Sano
義久 左納
Hideaki Mitsutake
英明 光武
Naohito Nakamura
尚人 中村
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Abstract

PURPOSE: To provide an image forming device having a means that prevents image quality from being deteriorated, when electron emission elements such as a cold cathode element and image forming members such as phosphor are assembled with their mutual positional relation deviated from a prescribed position. CONSTITUTION: An image forming member is a stripe member in an image forming device provided with an electron beam source on which a plurality of electron emission elements 2 are arranged in a line and an image forming member for forming an image by radiation of electron beams emitted by the electron emission elements, on a substrate 1. A plurality of the electron emission elements 2 are elements that a negative electrode, an electron emission part, and an positive electrode are arranged parallel to each another on the substrate 1 in the direction perpendicular to the extending direction of the stripes.

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、電子放出素子と、電子
線の照射により画像を形成する画像形成部材とを有する
画像形成装置に関し、とりわけ、該画像形成部材とし
て、蛍光体を備えた画像表示装置に関する発明である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus having an electron-emitting device and an image forming member for forming an image by irradiation with an electron beam, and more particularly to an image having a phosphor as the image forming member. The invention relates to a display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、電子放出素子として熱陰極素
子と冷陰極素子の2種類が知られている。このうち冷陰
極素子では、たとえば表面伝導型放出素子や、電界放出
型素子(以下FE型と記す)や、金属/絶縁層/金属型
放出素子(以下MIM型と記す)、などが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices, known as a hot cathode device and a cold cathode device, are known. Among them, as the cold cathode device, for example, a surface conduction type emission device, a field emission type device (hereinafter referred to as FE type), a metal / insulating layer / metal type emission device (hereinafter referred to as MIM type), etc. are known. There is.

【0003】表面伝導型放出素子としては、たとえば、
M.I.Elinson,Radio Eng.Ele
ctron Phys.,10、1290(1965)
や、後述する他の例が知られている。
As the surface conduction electron-emitting device, for example,
M. I. Elinson, Radio Eng. Ele
ctron Phys. , 10, 1290 (1965)
Alternatively, other examples described later are known.

【0004】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるSn
2薄膜を用いたものの他に、Au薄膜によるもの
[G.Dittmer:“Thin Solid Fi
lms”,9,317(1972)]や、In23/S
nO2薄膜によるもの[M.Hartwell and
C.G.Fonstad:“IEEE Trans.
ED Conf.”,519(1975)]や、カーボ
ン薄膜によるもの[荒木久 他:真空、第26巻、第1
号、22(1983)]等が報告されている。
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is passed through a thin film having a small area formed on a substrate in parallel with the film surface. The surface conduction electron-emitting device includes Sn by Erlinson et al.
In addition to the one using an O 2 thin film, the one using an Au thin film [G. Dittmer: "Thin Solid Fi
lms ”, 9, 317 (1972)] or In 2 O 3 / S.
nO 2 thin film [M. Hartwell and
C. G. Fonstad: “IEEE Trans.
ED Conf. , 519 (1975)] and carbon thin films [Hiraki Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1]
No., 22 (1983)] and the like.

【0005】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図30に前述のM.Hartwel
lらによる素子の平面図を示す。同図において、301
は基板で、304はスパッタで形成された金属酸化物よ
りなる導電性薄膜である。導電性薄膜304は図示のよ
うにH字形の平面形状に形成されている。該導電性薄膜
304に後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理を
施すことにより、電子放出部305が形成される。図中
の間隔Lは0.5〜1[mm]、Wは0.1[mm]で
設定されている。尚、図示の便宜から、電子放出部30
5は導電性薄膜304の中央に矩形の形状で示したが、
これ模式的なものであり、実際の電子放出部の位置や形
状を忠実に表現しているわけではない。
As a typical example of the element structure of these surface conduction electron-emitting devices, FIG. Hartwel
1 shows a plan view of the device according to I. et al. In the figure, 301
Is a substrate, and 304 is a conductive thin film made of metal oxide formed by sputtering. The conductive thin film 304 is formed in an H-shaped plane shape as illustrated. An electron-emitting portion 305 is formed by subjecting the conductive thin film 304 to an energization process called energization forming described later. The interval L in the figure is set to 0.5 to 1 [mm], and W is set to 0.1 [mm]. For convenience of illustration, the electron emission unit 30
5 is shown as a rectangular shape in the center of the conductive thin film 304,
This is a schematic one, and does not faithfully represent the actual position and shape of the electron emitting portion.

【0006】M.Hartwellらによる素子をはじ
めとして上述の表面伝導型放出素子においては、電子放
出を行う前に導電性薄膜304に通電フォーミングと呼
ばれる通電処理を施すことにより電子放出部305を形
成するのが一般的であった。すなわち、通電フォーミン
グとは、前記導電性薄膜304の両端に一定の直流電
圧、もしくは、例えば1V/分程度の非常にゆっくりと
したレートで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電
性薄膜304を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質
せしめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部305を形
成することである。尚、局所的に破壊もしくは変形もし
くは変質した導電性薄膜304の一部には、亀裂が発生
する。前記通電フォーミング後に導電性薄膜304に適
宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電
子放出が行われる。
M. In the above-mentioned surface conduction electron-emitting device including the device by Hartwell et al., It is general that the electron-emitting portion 305 is formed by performing an energization process called energization forming on the conductive thin film 304 before the electron emission. there were. That is, the energization forming is performed by applying a constant DC voltage or a DC voltage boosting at a very slow rate of, for example, about 1 V / min to both ends of the conductive thin film 304 to energize the conductive thin film 304. Is locally destroyed, deformed, or altered to form the electron-emitting portion 305 in an electrically high resistance state. A crack is generated in a part of the conductive thin film 304 which is locally destroyed, deformed or altered. When an appropriate voltage is applied to the conductive thin film 304 after the energization forming, electrons are emitted near the crack.

【0007】また、FE型の例は、たとえば、W.P.
Dyke&W.W.Dolan,“Field emi
ssion”,Advance in Electro
nPhysics,8、89(1956)や、あるい
は、C.A.Spindt,“Physical pr
operties of thin−film fie
ld emission cathodes with
molybdenium cones”,J.App
l.Phys.,47、5248(1976)などが知
られている。
An example of the FE type is disclosed in W. P.
Dyke & W. W. Dolan, "Field emi
ssion ”, Advance in Electro
nPhysics, 8, 89 (1956) or C.I. A. Spindt, “Physical pr
operations of thin-film pie
ld emission cathodes with
mollybdenium cones ”, J. App.
l. Phys. , 47, 5248 (1976) and the like are known.

【0008】FE型の素子構成の典型的な例として、図
31に前述のC.A.Spindtらによる素子の断面
図を示す。同図において、310は基板で、311は導
電材料よりなるエミッタ配線、312はエミッタコー
ン、313は絶縁層、314はゲート電極である。本素
子は、エミッタコーン312とゲート電極314の間に
適宜の電圧を印加することにより、エミッタコーン31
2の先端部より電界放出を起こさせるものである。
As a typical example of the FE type element structure, FIG. A. 3 shows a cross-sectional view of the device by Spindt et al. In the figure, 310 is a substrate, 311 is an emitter wiring made of a conductive material, 312 is an emitter cone, 313 is an insulating layer, and 314 is a gate electrode. In this element, by applying an appropriate voltage between the emitter cone 312 and the gate electrode 314, the emitter cone 31
The electric field emission is caused from the tip of No.2.

【0009】また、FE型の他の素子構成として、図3
1のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ
平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
As another element structure of the FE type, as shown in FIG.
There is also an example in which the emitter and the gate electrode are arranged on the substrate substantially in parallel with the substrate plane, instead of the laminated structure as in 1.

【0010】また、MIM型の例としては、たとえば、
C.A.Mead,“Operation of tu
nnel−emission Devices,J.A
ppl.Phys.,32、646(1961)などが
知られている。MIM型の素子構成の典型的な例を図3
2に示す。同図は断面図であり、図において、320は
基板で、321は金属よりなる下電極、322は厚さ1
00Å程度の薄い絶縁層、323は厚さ80〜300Å
程度の金属よりなる上電極である。MIM型において
は、上電極323と下電極321の間に適宜の電圧を印
加することにより、上電極323の表面より電子放出を
起こさせるものである。
As an example of the MIM type, for example,
C. A. Mead, "Operation of tu
nnel-emission Devices, J. A
ppl. Phys. , 32, 646 (1961) and the like are known. A typical example of the MIM type device configuration is shown in FIG.
It is shown in FIG. The figure is a sectional view, in which 320 is a substrate, 321 is a lower electrode made of metal, and 322 is a thickness 1
A thin insulating layer of about 00Å, 323 has a thickness of 80 to 300Å
The upper electrode is made of a metal of a certain degree. In the MIM type, electrons are emitted from the surface of the upper electrode 323 by applying an appropriate voltage between the upper electrode 323 and the lower electrode 321.

【0011】上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較し
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
ターを必要としない。したがって、熱陰極素子よりも構
造が単純であり、微細な素子を作成可能である。また、
基板上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱
溶融などの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒ
ーターの加熱により動作するため応答速度が遅いのとは
異なり、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利
点もある。
The cold cathode device described above can obtain electron emission at a lower temperature than the hot cathode device, and thus does not require a heater for heating. Therefore, the structure is simpler than that of the hot cathode device, and a fine device can be manufactured. Also,
Even if a large number of elements are arranged on the substrate at a high density, problems such as heat melting of the substrate hardly occur. In addition, the response speed is slow because the hot cathode element operates by heating the heater, and the cold cathode element has an advantage that the response speed is fast.

【0012】このため、冷陰極素子を応用するための研
究が盛んに行われてきている。
Therefore, researches for applying the cold cathode device have been actively conducted.

【0013】たとえば、表面伝導型放出素子は、冷陰極
素子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であること
から、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点があ
る。そこで、たとえば本出願人による特開昭64−31
332号公報において開示されるように、多数の素子を
配列して駆動するための方法が研究されている。
For example, the surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be formed over a large area because it has a particularly simple structure and is easy to manufacture among cold cathode devices. Therefore, for example, JP-A-64-31 by the present applicant
As disclosed in Japanese Patent No. 332, a method for arranging and driving a large number of elements has been studied.

【0014】また、表面伝導型放出素子の応用について
は、たとえば、画像表示装置、画像記録装置などの画像
形成装置や、荷電ビーム源、等が研究されている。
Regarding the application of the surface conduction electron-emitting device, for example, an image forming apparatus such as an image display device and an image recording device, a charged beam source, and the like have been studied.

【0015】特に、画像表示装置への応用としては、た
とえば本出願人によるUSP5,066,883や特開
平2−257551号公報や特開平4−28137号公
報において開示されているように、表面伝導型放出素子
と電子ビームの照射により発光する蛍光体とを組み合わ
せて用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導型
放出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置
は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が
期待されている。たとえば、近年普及してきた液晶表示
装置と比較しても、自発光型であるためバックライトを
必要としない点や、視野角が広い点が優れていると言え
る。
Particularly, as an application to an image display device, as disclosed in, for example, USP 5,066,883 by the present applicant, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-257551, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-28137, surface conduction. An image display device using a combination of a die-emitting device and a phosphor that emits light when irradiated with an electron beam has been studied. An image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor is expected to have better characteristics than other conventional image display devices. For example, it can be said that it is superior in that it does not require a backlight because it is a self-luminous type and has a wide viewing angle, even compared with a liquid crystal display device that has become widespread in recent years.

【0016】また、FE型を多数個ならべて駆動する方
法は、たとえば本出願人によるUSP 4,904,8
95号に開示されている。また、FE型を画像表示装置
に応用した例として、たとえば、R.Meyerらによ
り報告された平板型表示装置が知られている。[R.M
eyer:“Recent Developmento
n Microtips Display at LE
TI”,Tech.Digest of 4th In
t. Vacuum Microele−ctroni
cs Conf.,Nagahama,pp.6〜9
(1991)]
A method of driving a large number of FE types is disclosed in, for example, USP 4,904,8 by the present applicant.
No. 95. Further, as an example in which the FE type is applied to an image display device, for example, R.I. A flat panel display device reported by Meyer et al. Is known. [R. M
eyer: “Recent Development”
n Microtips Display at LE
TI ", Tech. Digest of 4th In
t. Vacuum Microele-ctroni
cs Conf. , Nagahama, pp. 6-9
(1991)]

【0017】また、MIM型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、たとえば本出願人による特開平3−
55738号公報に開示されている。
An example in which a large number of MIM types are arranged and applied to an image display device is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
It is disclosed in Japanese Patent No. 55738.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】発明者らは、上記従来
技術に記載したものをはじめとして、さまざまな材料、
製法、構造の冷陰極素子を試みてきた。さらに、多数の
冷陰極素子を配列したマルチ電子ビーム源、ならびにこ
のマルチ電子ビーム源を応用した画像表示装置について
研究を行っている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have described various materials including those described in the above prior art,
A cold cathode device having a manufacturing method and a structure has been tried. Furthermore, we are conducting research on a multi-electron beam source in which a large number of cold cathode elements are arranged, and an image display device using this multi-electron beam source.

【0019】発明者らは、たとえば図28に示す電気的
な配線方法によるマルチ電子ビーム源を試みている。す
なわち、冷陰極素子を2次元的に多数個配列し、これら
の素子を図示のようにマトリクス状に配線したマルチ電
子ビーム源である。
The inventors have tried a multi-electron beam source by an electrical wiring method shown in FIG. 28, for example. That is, it is a multi-electron beam source in which a large number of cold cathode devices are two-dimensionally arranged and these devices are wired in a matrix as shown in the drawing.

【0020】図中、401は冷陰極素子を模式的に示し
たもの、402は行方向配線、403は列方向配線であ
る。行方向配線402および列方向配線403は、実際
には有限の電気抵抗を有するものであるが、図において
は配線抵抗404および405として示されている。上
述のような配線方法を、単純マトリクス配線と呼ぶ。
In the figure, reference numeral 401 is a schematic representation of a cold cathode device, reference numeral 402 is a row-direction wiring, and reference numeral 403 is a column-direction wiring. The row wiring 402 and the column wiring 403 actually have a finite electric resistance, but they are shown as wiring resistances 404 and 405 in the figure. The wiring method as described above is called simple matrix wiring.

【0021】なお、図示の便宜上6×6のマトリクスで
示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに限った
わけではなく、たとえば画像表示装置用のマルチ電子ビ
ーム源の場合には、所望の画像表示を行うのに足りるだ
けの素子を配列し配線するものである。
Although a 6 × 6 matrix is shown for convenience of illustration, the scale of the matrix is not limited to this. For example, in the case of a multi-electron beam source for an image display device, a desired image display is performed. This is done by arranging and wiring the elements that are sufficient for performing.

【0022】冷陰極素子を単純マトリクス配線したマル
チ電子ビーム源においては、所望の電子ビームを出力さ
せるため、行方向配線402および列方向配線403に
適宜の電気信号を印加する。たとえば、マトリクスの中
の任意の1行の冷陰極素子を駆動するには、選択する行
の行方向配線402には選択電圧Vsを印加し、同時に
非選択の行の行方向配線402には非選択電圧Vnsを
印加する。これと同期して列方向配線403に電子ビー
ムを出力するための駆動電圧Veを印加する。この方法
によれば、配線抵抗404および405による電圧降下
を無視すれば、選択する行の冷陰極素子には、Ve−V
sの電圧が印加され、また非選択行の冷陰極素子にはV
e−Vnsの電圧が印加される。Ve、Vs、Vnsを
適宜の大きさの電圧にすれば選択する行の冷陰極素子だ
けから所望の強度の電子ビームが出力されるはずであ
り、また列方向配線の各々に異なる駆動電圧Veを印加
すれば、選択する行の素子の各々から異なる強度の電子
ビームが出力されるはずである。また、駆動電圧Veを
印加する時間の長さを変えれば、電子ビームが出力され
る時間の長さも変えることができるはずである。
In a multi-electron beam source in which cold cathode elements are wired in a simple matrix, appropriate electric signals are applied to the row wirings 402 and the column wirings 403 in order to output a desired electron beam. For example, in order to drive the cold cathode device of any one row in the matrix, the selection voltage Vs is applied to the row direction wiring 402 of the row to be selected, and at the same time, the row direction wiring 402 of the non-selected row is not applied. The selection voltage Vns is applied. In synchronization with this, a drive voltage Ve for outputting an electron beam is applied to the column-direction wiring 403. According to this method, if the voltage drop due to the wiring resistors 404 and 405 is ignored, the cold cathode element of the selected row has Ve-V.
s voltage is applied, and V is applied to the cold cathode device of the non-selected row.
A voltage of e-Vns is applied. If Ve, Vs, and Vns are set to appropriate voltages, the electron beam of a desired intensity should be output only from the cold cathode element of the selected row, and different driving voltage Ve is applied to each of the column-direction wirings. When applied, an electron beam of different intensity should be output from each of the elements in the selected row. Further, if the length of time for applying the drive voltage Ve is changed, the length of time for which the electron beam is output should be changed.

【0023】したがって、冷陰極素子を単純マトリクス
配線したマルチ電子ビーム源はいろいろな応用可能性が
あり、たとえば画像情報に応じた電気信号を適宜印加す
れば、画像表示装置用の電子源として好適に用いること
ができる。
Therefore, the multi-electron beam source in which the cold cathode elements are wired in a simple matrix has various applications. For example, if an electric signal according to image information is appropriately applied, it is suitable as an electron source for an image display device. Can be used.

【0024】しかしながら、冷陰極素子を単純マトリク
ス配線したマルチ電子ビーム源には、実際には以下に述
べるような問題が発生していた。
However, in the multi-electron beam source in which the cold cathode elements are wired in a simple matrix, the following problems actually occur.

【0025】たとえば、図29に冷陰極素子と蛍光体と
を備えた従来の画像表示パネルの一例の断面を示す。図
中の410はリアプレート、411はリアプレート上に
形成された冷陰極素子、412は側壁、413はフェー
スプレート、414はフェースプレート内面に形成され
た蛍光体である。リアプレート410、側壁412、フ
ェースプレート413により真空容器が形成されてい
る。このような表示パネルでは、冷陰極素子411から
放出した電子ビームe-を蛍光体414に照射して可視
光VLを発光させることにより表示を行うものである。
For example, FIG. 29 shows a cross section of an example of a conventional image display panel provided with a cold cathode element and a phosphor. In the figure, 410 is a rear plate, 411 is a cold cathode element formed on the rear plate, 412 is a side wall, 413 is a face plate, and 414 is a phosphor formed on the inner surface of the face plate. The rear plate 410, the side wall 412, and the face plate 413 form a vacuum container. In such a display panel, display is performed by irradiating the phosphor 414 with the electron beam e emitted from the cold cathode element 411 to emit the visible light VL.

【0026】しかしながら、このような表示パネルにお
いては、製造時の組み立て精度が不十分で、表示画像に
輝度の不足や不均一、あるいは色づれが発生するという
問題が起きている。
However, in such a display panel, there is a problem that the assembly accuracy at the time of manufacture is insufficient, and the display image has insufficient brightness, unevenness, or color shift.

【0027】具体的には、真空容器を組み立てる際に
は、気密性をもたせるためにたとえばフリットガラスな
どの接着剤で強固に接着するが、フリットガラスを融解
させるためには通常400℃以上の高温を必要とする。
あらかじめ十分に高い精度で部材の位置合わせをしてお
いても、この加熱工程において部材や固定治具の熱膨張
に起因した位置ずれが発生しやすく、しかもいったん接
着した後では位置ずれを修正することは事実上不可能で
ある。
Specifically, when assembling a vacuum container, it is firmly adhered with an adhesive such as frit glass to provide airtightness, but in order to melt the frit glass, it is usually at a high temperature of 400 ° C. or higher. Need.
Even if the members are aligned with a sufficiently high degree of accuracy in advance, it is easy to cause positional deviation due to thermal expansion of the members and fixing jigs in this heating process, and the positional deviation is corrected once they have been bonded. It is virtually impossible.

【0028】このため、冷陰極素子を形成した基板41
0と蛍光体を形成した基板414の位置関係に修正不能
な位置ずれが発生する場合が多い。
Therefore, the substrate 41 on which the cold cathode device is formed
In many cases, an uncorrectable positional deviation occurs in the positional relationship between 0 and the substrate 414 on which the phosphor is formed.

【0029】一方、冷陰極素子を形成した基板410お
よび蛍光体を形成した基板413を真空容器とは別体と
し、両基板を真空容器の内部に固定するような構造に変
えたとしても、真空容器を封着するための加熱工程で熱
膨張により基板相互の位置関係にずれが発生しやすい。
また、この構造においても、いったん真空容器を封着し
た後では内部に固定された基板の位置を修正するのは事
実上不可能である。
On the other hand, even if the substrate 410 on which the cold cathode device is formed and the substrate 413 on which the phosphor is formed are separate from the vacuum container and both substrates are fixed inside the vacuum container, a vacuum is generated. During the heating process for sealing the container, the positional relationship between the substrates is likely to shift due to thermal expansion.
Further, even in this structure, it is virtually impossible to correct the position of the substrate fixed inside after once sealing the vacuum container.

【0030】冷陰極素子と蛍光体の位置関係にずれが発
生した場合には、冷陰極素子から出力された電子ビーム
-が所定の蛍光体を正確に照射しないため、表示画像
の端部が欠けたり輝度不足や不均一、色ずれなどが生じ
て著しく画質が劣化するという問題が起きてしまう。ま
た、位置づれの向きや大きさは個々の表示パネルごとに
ばらつくため、一様な表示性能を持った表示パネルを多
数個提供することが非常に困難である。
[0030] When the deviation in the positional relationship between the cold cathode devices and fluorescent material occurs, a cold cathode electron beams output from the element e - because the not exactly irradiate a predetermined phosphor, the end portion of the display image There is a problem that the image quality is significantly deteriorated due to chipping, lack of brightness, non-uniformity, color shift, and the like. In addition, since the direction and size of misalignment vary for each display panel, it is extremely difficult to provide a large number of display panels having uniform display performance.

【0031】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は主として、冷陰極素子等の電子放出素
子と蛍光体等の画像形成部材との位置関係が所定の位置
からはずれて組み立てられた場合にも、画質の劣化が発
生するのを防止しうる手段を有する画像形成装置を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is mainly to deviate the positional relationship between the electron-emitting device such as a cold cathode device and the image forming member such as a phosphor from a predetermined position. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus having means capable of preventing deterioration of image quality even when assembled.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、複
数の電子放出素子が行列状に配置された電子ビーム源
と、前記電子放出素子の放出する電子ビームの照射によ
り画像が形成される画像形成部材とを備えた画像形成装
置において、前記画像形成部材がストライプ状(縞状)
の部材であり、前記複数の電子放出素子は、該ストライ
プの伸びた方向と垂直方向に、負極、電子放出部、正極
が該基板面上に並設された素子であることを特徴とする
画像形成装置である。
According to the present invention, an image is formed on a substrate by irradiating an electron beam source in which a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix and an electron beam emitted by the electron-emitting devices. In the image forming apparatus including the image forming member, the image forming member has a stripe shape (striped shape).
And the plurality of electron-emitting devices are devices in which a negative electrode, an electron-emitting portion, and a positive electrode are arranged side by side on the surface of the substrate in a direction perpendicular to the extending direction of the stripes. It is a forming device.

【0033】以下に、本発明について更に説明する。The present invention will be further described below.

【0034】以下、説明の便宜上、マルチ電子ビーム源
を構成する電子放出素子の負極、電子放出部、正極が並
設された方向をX方向、これと垂直な方向をY方向と記
す。又、画像形成部材として、ストライプ状の蛍光体を
例に挙げて説明する。
Hereinafter, for convenience of explanation, the direction in which the negative electrode, the electron emitting portion, and the positive electrode of the electron-emitting device forming the multi-electron beam source are arranged in parallel will be referred to as the X direction, and the direction perpendicular thereto will be referred to as the Y direction. A stripe-shaped phosphor will be described as an example of the image forming member.

【0035】まず、本発明におけるストライプ状蛍光体
と電子放出素子との配置関係(互いに垂直)により、電
子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値に対してY方
向にずれた場合において、電子ビームの照射位置は設定
位置からずれるものの、少なくとも、隣接したストライ
プ状蛍光体を照射することはない。
First, when the position of the phosphor with respect to the electron-emitting device deviates in the Y direction with respect to the set value due to the positional relationship (perpendicular to each other) between the striped phosphor and the electron-emitting device in the present invention, the electron beam is emitted. Although the irradiation position of is shifted from the set position, at least the adjacent striped phosphors are not irradiated.

【0036】これにより、Y方向の位置ずれがあって
も、色ずれが発生するのを防止することができる。
As a result, even if there is a positional shift in the Y direction, it is possible to prevent the color shift from occurring.

【0037】また、好ましくは、蛍光体領域が電子ビー
ム源の配置領域より大きくすることで、上記発明の作用
に加えて、電子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値
に対してY方向にずれた場合において、マルチ電子ビー
ム源の所定領域の端部に形成された電子放出素子の放出
した電子ビームであっても必ずストライプ状蛍光体を照
射する。
Further, preferably, the phosphor region is made larger than the arrangement region of the electron beam source so that the position of the phosphor with respect to the electron-emitting device deviates in the Y direction with respect to the set value, in addition to the action of the above invention. In this case, even if the electron beam emitted from the electron-emitting device formed at the end of the predetermined region of the multi-electron beam source is irradiated with the stripe-shaped phosphor.

【0038】これにより、Y方向の位置ずれがあって
も、表示画像の端部に欠けが発生するのを防止すること
ができる。
Thus, even if there is a displacement in the Y direction, it is possible to prevent the occurrence of chipping at the edge of the display image.

【0039】また、後に図15を参照して説明するよう
に、X方向の位置ずれがあっても、表示画像の端部に欠
けが発生するのを防止することができる。
Further, as will be described later with reference to FIG. 15, even if there is a positional deviation in the X direction, it is possible to prevent the occurrence of a chip at the end of the display image.

【0040】また、好ましくは、上記発明の作用に加え
て、電子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値に対し
てX方向にずれた場合において、蛍光体に印加する電圧
をX方向の位置ずれ量に応じて補正することにより電子
ビームの軌道を補正する。
Further, preferably, in addition to the operation of the present invention, when the position of the phosphor with respect to the electron-emitting device is displaced in the X direction with respect to the set value, the voltage applied to the phosphor is displaced in the X direction. The trajectory of the electron beam is corrected by correcting it according to the amount.

【0041】これにより、Y方向だけでなくX方向の位
置ずれがあっても、色ずれや輝度低下が発生するのを防
止することができる。また、蛍光体の角度にずれがあっ
た場合にも、色ずれや輝度低下が発生するのを防止する
ことができる。
This makes it possible to prevent the occurrence of color misregistration and luminance deterioration even if there is positional displacement not only in the Y direction but also in the X direction. Further, even if the angle of the phosphor is deviated, it is possible to prevent the color misregistration and the brightness reduction.

【0042】また、好ましくは上記の発明の作用に加え
て、電子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値に対し
てX方向にずれた場合において、電子放出素子に印加す
る電圧をX方向の位置ずれ量に応じて補正することによ
り電子ビームの軌道を補正する。
Further, preferably, in addition to the operation of the above-mentioned invention, when the position of the phosphor with respect to the electron-emitting device deviates in the X-direction with respect to the set value, the voltage applied to the electron-emitting device is adjusted to the position in the X-direction. The trajectory of the electron beam is corrected by correcting according to the amount of deviation.

【0043】これにより、Y方向だけでなくX方向の位
置ずれがあっても、色ずれや輝度の低下が発生するのを
防止することができる。また、蛍光体の角度にずれがあ
った場合にも、色ずれや輝度低下が発生するのを防止す
ることができる。
As a result, it is possible to prevent a color shift and a decrease in luminance from occurring even if there is a positional shift not only in the Y direction but also in the X direction. Further, even if the angle of the phosphor is deviated, it is possible to prevent the color misregistration and the brightness reduction.

【0044】また、好ましくは上記の発明の作用に加え
て、電子放出素子に対する蛍光体の位置が設定値に対し
てずれた場合において、画像信号を位置ずれ量に応じて
補正することにより電子放出素子に供給する駆動信号を
適切な信号に調整する。
Further, preferably, in addition to the effect of the above-mentioned invention, when the position of the phosphor with respect to the electron-emitting device deviates from the set value, the image signal is corrected in accordance with the amount of misregistration to emit the electron. The drive signal supplied to the device is adjusted to an appropriate signal.

【0045】これにより、位置ずれに応じて電子ビーム
の軌道を補正した場合にも、それにともなう新たな画質
の劣化が発生するのを防止できる。
Thus, even when the trajectory of the electron beam is corrected according to the positional deviation, it is possible to prevent the deterioration of new image quality due to the correction.

【0046】また、好ましくは画像信号の輝度を位置ず
れ量に応じて補正することにより、電子ビームの軌道補
正にともなう輝度の変化を防止できる。又、画像信号の
配列を補正することにより、特に位置ずれが大きい場合
にも良好な表示を行うことができる。
Further, preferably, by correcting the brightness of the image signal according to the amount of positional deviation, it is possible to prevent a change in the brightness accompanying the trajectory correction of the electron beam. Further, by correcting the arrangement of the image signals, good display can be performed even when the positional deviation is large.

【0047】すなわち、ストライプ状蛍光体の配列ピッ
チを越える位置ずれが発生した場合には、電子放出素子
に供給する駆動信号をずれたピッチ数分だけずらすもの
である。たとえば、X方向について2ピッチを越えるが
3ピッチよりも小さな位置ずれが発生した場合には、画
像信号の配列を2ピッチ分調整し、実効的には当初の設
定よりも2素子分ずらした画像信号のもとずく駆動信号
を当該電子放出素子に印加するものである。これによ
り、蛍光体配列ピッチの1ピッチ分をこえる位置ずれが
発生した場合にも、電子ビーム軌道の補正量は1ピッチ
以下でよくなる。このため、電子ビームの軌道を補正し
た際に、輝点形状が変化したり輝度がシフトしたり諧調
のダイナミックレンジが低下したりするのを防止でき
る。
That is, when a positional deviation exceeding the array pitch of the striped phosphors occurs, the drive signal supplied to the electron-emitting devices is shifted by the number of the shifted pitches. For example, when a positional deviation that exceeds 2 pitches but is smaller than 3 pitches occurs in the X direction, the image signal array is adjusted by 2 pitches, and the image is effectively shifted by 2 elements from the initial setting. A drive signal that is a signal is applied to the electron-emitting device. As a result, even if a positional deviation of more than 1 pitch of the phosphor array pitch occurs, the correction amount of the electron beam orbit becomes 1 pitch or less. Therefore, when the trajectory of the electron beam is corrected, it is possible to prevent a change in the shape of the bright spot, a shift in the brightness, and a reduction in the dynamic range of the gradation.

【0048】また、好ましくは電子放出素子に印加する
電圧パルスのパルス幅をX方向の位置ずれ量の応じて補
正することにより、蛍光体に照射する電子ビームの電荷
量を補正し、表示画像の輝度を補正する。
Further, preferably, the pulse width of the voltage pulse applied to the electron-emitting device is corrected according to the amount of positional deviation in the X direction, so that the charge amount of the electron beam with which the phosphor is irradiated is corrected and the display image is displayed. Correct the brightness.

【0049】これにより、発光輝度が不均一になるのを
防止することができる。
As a result, it is possible to prevent the emission brightness from becoming non-uniform.

【0050】また、好ましくは電子放出素子として横形
の電界放出素子を用いることにより、上記の発明による
画像表示装置を簡易な構成で実現することが可能であ
る。
Further, preferably, by using a horizontal field emission device as the electron emission device, the image display device according to the above invention can be realized with a simple structure.

【0051】また、好ましくは電子放出素子として表面
伝導型放出素子を用いることにより、上記の発明による
画像表示装置を簡易な構成と製法で実現することが可能
である。
Further, preferably, by using the surface conduction electron-emitting device as the electron-emitting device, the image display device according to the above invention can be realized with a simple structure and manufacturing method.

【0052】[0052]

【実施例】【Example】

(実施例1)本発明の画像表示装置の好ましい実施例に
ついて説明するが、説明の便宜上、表示パネルの構成と
製法、好ましい電子放出素子の構造と製法、電気回路の
構成、補正の手順の順で述べる。
(Embodiment 1) A preferred embodiment of the image display device of the present invention will be described. For convenience of explanation, the order of the structure and manufacturing method of a display panel, the structure and manufacturing method of a preferable electron-emitting device, the structure of an electric circuit, and the procedure of correction. Described in.

【0053】(表示パネルの構成と製造法)まず、本発
明を適用した画像表示装置の表示パネルの構成と製造法
について、具体的な例を示して説明する。
(Structure and Manufacturing Method of Display Panel) First, the structure and manufacturing method of the display panel of the image display device to which the present invention is applied will be described with reference to specific examples.

【0054】図2は、実施例に用いた表示パネルの斜視
図であり、内部構造を示すためにパネルの1部を切り欠
いて示している。
FIG. 2 is a perspective view of a display panel used in the embodiment, in which a part of the panel is cut away to show the internal structure.

【0055】図中、5はリアプレート、6は側壁、7は
フェースプレートであり、5〜7により表示パネルの内
部を真空に維持するための気密容器を形成している。気
密容器を組み立てるにあたっては、各部材の接合部に十
分な強度と気密性を保持させるため封着する必要がある
が、たとえばフリットガラスを接合部に塗布し、大気中
あるいは窒素雰囲気中で、摂氏400〜500度で10
分以上焼成することにより封着を達成した。気密容器内
部を真空に排気する方法については後述する。
In the figure, 5 is a rear plate, 6 is a side wall, and 7 is a face plate, and 5 to 7 form an airtight container for maintaining a vacuum inside the display panel. When assembling an airtight container, it is necessary to seal the joints of each member in order to maintain sufficient strength and airtightness.For example, frit glass is applied to the joints, and the joints are placed in the atmosphere or nitrogen atmosphere. 10 at 400-500 degrees
Sealing was achieved by firing for more than a minute. A method of evacuating the inside of the airtight container will be described later.

【0056】リアプレート5には、基板1が固定されて
いるが、該基板上には電子放出素子2がN×M個形成さ
れている(N,Mは2以上の正の整数であり、目的とす
る表示画素数に応じて適宜設定される。たとえば、高品
位テレビジョンの表示を目的とした表示装置において
は、N=3000、M=1000以上の数を設定するこ
とが望ましい。本実施例においては、N=3072、M
=1024とした。)。前記N×M個の電子放出素子
は、M本の行方向配線3とN本の列方向配線4により単
純マトリクス配線されている。前記、1〜4によって構
成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。なお、マル
チ電子ビーム源の製造方法や構造については、後で詳し
く述べる。
The substrate 1 is fixed to the rear plate 5, but N × M electron-emitting devices 2 are formed on the substrate (N and M are positive integers of 2 or more, For example, in a display device intended to display a high-definition television, it is desirable to set N = 3000 and M = 1000 or more. In the example, N = 3072, M
= 1024. ). The N × M electron-emitting devices are simple matrix wiring by M row-direction wirings 3 and N column-direction wirings 4. The part composed of 1 to 4 is called a multi-electron beam source. The manufacturing method and structure of the multi-electron beam source will be described later in detail.

【0057】本実施例においては、気密容器のリアプレ
ート5にマルチ電子ビーム源の基板1を固定する構成と
したが、マルチ電子ビーム源の基板1が十分な強度を有
するものである場合には、気密容器のリアプレートとし
てマルチ電子ビーム源の基板1自体を用いてもよい。
Although the substrate 1 of the multi-electron beam source is fixed to the rear plate 5 of the airtight container in this embodiment, when the substrate 1 of the multi-electron beam source has sufficient strength. The substrate 1 itself of the multi-electron beam source may be used as the rear plate of the airtight container.

【0058】また、フェースプレート7の下面には、蛍
光膜8が形成されている。本実施例はカラー表示装置で
あるため、蛍光膜8の部分にはCRTの分野で用いられ
る赤、緑、青の3原色の蛍光体が塗り分けられている。
各色の蛍光体は、たとえば図3に示すようにストライプ
状に塗り分けられ、蛍光体のストライプの間には黒色の
導電体10が設けてある。黒色の導電体10を設ける目
的は、電子ビームの照射位置に多少のずれがあっても表
示色にずれが生じないようにする事や、外光の反射を防
止して表示コントラストの低下を防ぐ事、電子ビームに
よる蛍光膜のチャージアップを防止する事などである。
黒色の導電体10には、黒鉛を主成分として用いたが、
上記の目的に適するものであればこれ以外の材料を用い
ても良い。
A fluorescent film 8 is formed on the lower surface of the face plate 7. Since the present embodiment is a color display device, the fluorescent film 8 is coated with phosphors of three primary colors of red, green and blue, which are used in the field of CRT.
The phosphors of the respective colors are applied in stripes, for example, as shown in FIG. 3, and black conductors 10 are provided between the stripes of the phosphors. The purpose of providing the black conductor 10 is to prevent the display color from deviating even if the irradiation position of the electron beam is slightly deviated, and to prevent the reflection of external light to prevent the deterioration of the display contrast. This is to prevent the fluorescent film from being charged up by the electron beam.
Although graphite was used as the main component for the black conductor 10,
Other materials may be used as long as they are suitable for the above purpose.

【0059】また、蛍光膜8のリアプレート側の面に
は、CRTの分野では公知のメタルバック9を設けてあ
る。メタルバック9を設けた目的は、蛍光膜8が発する
光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させる事や、負
イオンの衝突から蛍光膜8を保護する事や、電子ビーム
加速電圧を印加するための電極として作用させる事や、
蛍光膜8を励起した電子の導電路として作用させる事な
どである。メタルバック9は、蛍光膜8をフェースプレ
ート基板7上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理
し、その上にA1を真空蒸着する方法により形成した。
なお、蛍光膜8に低電圧用の蛍光体材料を用いた場合に
は、メタルバック9は用いない。
A metal back 9 known in the field of CRTs is provided on the rear plate side surface of the fluorescent film 8. The purpose of providing the metal back 9 is to specularly reflect a part of the light emitted by the fluorescent film 8 to improve the light utilization rate, to protect the fluorescent film 8 from the collision of negative ions, and to accelerate the electron beam acceleration voltage. To act as an electrode for applying
For example, the fluorescent film 8 is made to act as a conduction path for excited electrons. The metal back 9 was formed by forming the fluorescent film 8 on the face plate substrate 7, smoothing the surface of the fluorescent film, and vacuum-depositing A1 on the surface.
When the fluorescent material for low voltage is used for the fluorescent film 8, the metal back 9 is not used.

【0060】また、本実施例では用いなかったが、加速
電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェ
ースプレート基板7と蛍光膜8との間に、たとえばIT
Oを材料とする透明電極を設けてもよい。
Although not used in this embodiment, for the purpose of applying an accelerating voltage and improving the conductivity of the fluorescent film, for example, IT is provided between the face plate substrate 7 and the fluorescent film 8.
You may provide the transparent electrode which uses O as a material.

【0061】尚、図中のLhは、電子放出素子2と蛍光
膜8の間の距離を示している。
Lh in the figure indicates the distance between the electron-emitting device 2 and the fluorescent film 8.

【0062】また、Dx1〜DxmおよびDy1〜Dynおよび
Hvは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的
に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子であ
る。Dx1〜Dxmはマルチ電子ビーム源の行方向配線3
と、Dy1〜Dynはマルチ電子ビーム源の行方向配線4
と、Hvはフェースプレートのメタルパック9と電気的
に接続している。
D x1 to D xm and D y1 to D yn and Hv are air-tight electrical connection terminals provided for electrically connecting the display panel and an electric circuit (not shown). D x1 to D xm are row wirings 3 of the multi-electron beam source
And D y1 to D yn are row-direction wiring 4 of the multi-electron beam source.
, Hv is electrically connected to the metal pack 9 of the face plate.

【0063】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を10-7[Torr]程度
の真空度まで排気する。その後、排気管を封止するが、
気密容器内の真空度を維持するために、封止の直前ある
いは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッター膜(不
図示)を形成する。ゲッター膜とは、たとえばBaを主
成分をするゲッター材料をヒーターもしくは高周波加熱
により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッター膜
の吸着作用により気密容器内は1×10-5ないしは1×
10-7[Torr]の真空度に維持される。
To evacuate the inside of the airtight container to a vacuum, after assembling the airtight container, an exhaust pipe (not shown) and a vacuum pump are connected, and the inside of the airtight container has a vacuum degree of about 10 -7 [Torr]. Exhaust to. After that, the exhaust pipe is sealed,
In order to maintain the degree of vacuum in the airtight container, a getter film (not shown) is formed at a predetermined position in the airtight container immediately before or after the sealing. The getter film is, for example, a film formed by heating a getter material containing Ba as a main component with a heater or high-frequency heating and vapor-depositing it, and the adsorption action of the getter film causes 1 × 10 −5 or 1 × in the airtight container.
The degree of vacuum is maintained at 10 −7 [Torr].

【0064】次に、基板1上に形成されている電子放出
素子2の設定位置と、フェースプレート7に形成されて
いるストライプ状の蛍光体の設定位置について、図1を
参照しながら説明する。
Next, the setting position of the electron-emitting device 2 formed on the substrate 1 and the setting position of the stripe-shaped phosphor formed on the face plate 7 will be described with reference to FIG.

【0065】図1の(1)は、基板1の模式的な平面図
である。
FIG. 1A is a schematic plan view of the substrate 1.

【0066】図において2は電子放出素子であり、図中
に示す矢印は電子放出素子が形成されている方向を示し
ている(電子放出素子の形成されている方向について
は、電子放出素子の具体的な構造とともに後で詳しく述
べる。)。図示の便宜上、4×5=20素子のみが示さ
れているが、実際にははるかに多くの電子放出素子がX
方向とY方向に沿ってマトリクス状に形成されている。
また、行方向配線や列方向配線は図示を省略した。
In the figure, reference numeral 2 is an electron-emitting device, and the arrow shown in the figure indicates the direction in which the electron-emitting device is formed. It will be described in detail later along with the specific structure). For convenience of illustration, only 4 × 5 = 20 elements are shown, but in reality, far more electron-emitting elements are X elements.
It is formed in a matrix along the direction and the Y direction.
In addition, illustration of row-direction wiring and column-direction wiring is omitted.

【0067】図1の(2)は、フェースプレート7の模
式的な平面図である。
FIG. 1B is a schematic plan view of the face plate 7.

【0068】図において、11はY′方向に長く伸びた
ストライプ状の蛍光体である(なお、図は表示装置の表
示面側から見た平面図であり、フェースプレート7の下
面に形成された蛍光体11や黒色導電体10は本来は隠
れて見えないはずであるが、設定位置を説明するための
便宜上の、あたかも表示面側に形成されているように示
した。)。図示の便宜上、4本のストライプのみが示さ
れているが、実際には電子放出素子の場合と同様に、は
るかに多くのストライプ状蛍光体が形成されている。
In the figure, 11 is a stripe-shaped phosphor extending long in the Y'direction (note that the figure is a plan view seen from the display surface side of the display device and is formed on the lower surface of the face plate 7). Although the phosphor 11 and the black conductor 10 should be hidden and invisible by nature, they are shown as if they were formed on the display surface side for the convenience of explaining the set position.) Although only four stripes are shown for convenience of illustration, in reality, much more stripe-shaped phosphors are formed as in the case of the electron-emitting device.

【0069】基板1に形成された矩形のマークAEとフ
ェースプレート7に形成された十字型のマークAPはア
ライメントマークであり、基板1とフェースプレート7
を封着する際に位置合わせの基準として用いたり、封着
した後に基板1とフェースプレート7の位置ずれを検知
する際に用いる。なお、アライメントマークの形や数や
位置は、言うまでもなく図示の例に限らなくともよい。
The rectangular mark AE formed on the substrate 1 and the cross-shaped mark AP formed on the face plate 7 are alignment marks, and the substrate 1 and the face plate 7 are aligned.
Is used as a reference for alignment when sealing, or used for detecting the positional deviation between the substrate 1 and the face plate 7 after sealing. Needless to say, the shape, the number, and the position of the alignment mark are not limited to the illustrated example.

【0070】基板1に関しては、X方向が表示画面の水
平走査線の方向と一致し、Y方向が表示画面の垂直走査
線の方向と一致するように設計されている。また、フェ
ースプレート7に関しては、X′方向が表示画面の水平
走査線の方向と一致し、Y′方向が表示画面の垂直走査
線の方向と一致するように設計されている。ただし、す
でに述べたように基板1とフェースプレート7を設計通
りにまったく位置ずれなく組み立てるのは困難であり、
まれには設計値と完全に一致する場合もあるが、現実に
組み立てられたパネルの大多数にはある程度の位置ずれ
が生じているというのが適当である。電子放出素子2と
蛍光体11の設定位置についてさらに詳しく説明する。
The substrate 1 is designed so that the X direction coincides with the horizontal scanning line direction of the display screen and the Y direction coincides with the vertical scanning line direction of the display screen. The face plate 7 is designed so that the X'direction coincides with the horizontal scanning line direction of the display screen and the Y'direction coincides with the vertical scanning line direction of the display screen. However, as described above, it is difficult to assemble the substrate 1 and the face plate 7 as designed without any positional deviation.
In rare cases, the values may match the design values completely, but it is appropriate that the majority of the actually assembled panels have some degree of misalignment. The setting positions of the electron emitting element 2 and the phosphor 11 will be described in more detail.

【0071】電子放出素子2は、X方向にはPxのピッ
チで、Y方向にはPyにピッチで配列されている。ま
た、蛍光体11はX′方向にはPxのピッチで配列され
ている。なお、PxおよびPyの大きさは、表示装置に
要求される解像度に合わせて設定した。
The electron-emitting devices 2 are arranged at a pitch of Px in the X direction and at a pitch of Py in the Y direction. The phosphors 11 are arranged at a pitch of Px in the X'direction. The sizes of Px and Py were set according to the resolution required for the display device.

【0072】表示パネルを組み立てる際には、アライメ
ントマークAPの十字がアライメントマークAEの矩形
に内接するように位置合わせするが、蛍光体11の位置
が電子放出素子2の鉛直上方からはずれた位置にくるよ
う設計されている。すなわち、アライメントマークAE
から電子放出素子2までのX方向の距離LEと、アライ
メントマークAPから蛍光体11までのX′方向の距離
LPとは等しい大きさではなく、下記の[1]式で規定
される関係を満足するように設定されている。
When assembling the display panel, the alignment mark AP is aligned so that the cross of the alignment mark AP is inscribed in the rectangle of the alignment mark AE, but the position of the phosphor 11 is displaced from the position vertically above the electron-emitting device 2. Designed to wear. That is, the alignment mark AE
The distance LE in the X direction from the electron emitting element 2 to the electron emitting element 2 and the distance LP in the X ′ direction from the alignment mark AP to the phosphor 11 are not equal in size, and satisfy the relationship defined by the following formula [1]. Is set to.

【0073】LP=LE+Lef [1]LP = LE + Lef [1]

【0074】ただしLefは、電子放出素子に印加する
駆動電圧、および蛍光体に印加する電圧、および電子放
出素子と蛍光体の距離、などをパラメータとして決まる
数値である。Lefについては、後に[3]式を用いて
詳しく説明するが、要するに電子ビーム蛍光体に到達す
るまでにX方向に偏向して進行する距離である。
However, Lef is a numerical value determined by parameters such as the drive voltage applied to the electron-emitting device, the voltage applied to the phosphor, and the distance between the electron-emitting device and the phosphor. The Lef will be described later in detail using the equation [3], but in short, it is the distance by which the electron is deflected in the X direction and travels before reaching the electron beam phosphor.

【0075】また、基板1上に電子放出素子2が形成さ
れている領域のY方向の長さEByよりも、ストライプ
状蛍光体11のY′方向の長さPHyを大きく設定して
いる。
Further, the length PHy in the Y ′ direction of the stripe phosphor 11 is set to be larger than the length EBy in the Y direction of the region where the electron-emitting device 2 is formed on the substrate 1.

【0076】EBy<PHy [2]EBy <PHy [2]

【0077】[2]式を満足することにより、ストライ
プ状蛍光体がY方向に位置ずれを起こしても、色ずれや
輝度低下を防止することができる。なお、これについて
は後に図21を参照して詳しく説明する。なお、PHy
がEByよりも大きいほど蛍光体のY方向のずれに対す
る許容度が大きくなるが、あまりPHyを大きくしすぎ
ると表示パネルが大型化してしまうという不利益も発生
する。そこで、表示パネルを製造する際に発生するY方
向の位置ずれ量を統計的に測定(または予測)して、位
置ずれを許容しうる範囲内で最小の大きさを設定するの
が望ましい。
By satisfying the expression [2], even if the stripe-shaped phosphors are misaligned in the Y direction, it is possible to prevent color misregistration and luminance deterioration. Note that this will be described later in detail with reference to FIG. Note that PHy
Is larger than EBy, the tolerance for the deviation of the phosphor in the Y direction is larger, but if PHy is too large, there is a disadvantage that the display panel becomes large. Therefore, it is desirable to statistically measure (or predict) the amount of misregistration in the Y direction that occurs when manufacturing the display panel, and set the minimum size within the range in which the misregistration is acceptable.

【0078】そこで実施例1においては、 PHy=1.1×EBy に設定した。Therefore, in Example 1, PHy was set to 1.1 × EBy.

【0079】(好ましい電子放出素子の構造と製法)図
1(1)で示した基板に用いる電子放出素子2として
は、以下のような特性のものを選択的に用いる。すなわ
ち、駆動状態(電子ビームを放出させるための駆動電圧
を電子放出素子に印加した状態)において、電子放出素
子の電子放出部の周辺の空間に、電子放出部を通り基板
平面から蛍光面に向けた法線に対して非対称な電位分布
が生ずるような素子である。
(Preferable Structure and Manufacturing Method of Electron-Emitting Element) As the electron-emitting element 2 used for the substrate shown in FIG. 1A, one having the following characteristics is selectively used. That is, in a driving state (a state in which a driving voltage for emitting an electron beam is applied to the electron-emitting device), the electron emission unit passes through the electron-emission unit and is directed from the substrate plane to the phosphor screen in the space around the electron-emission unit. It is an element that produces an asymmetric potential distribution with respect to the normal.

【0080】図4を用いて具体的に説明する。A detailed description will be given with reference to FIG.

【0081】図4の(1)は、本発明に用いる電子放出
素子を説明するための断面図で、図中の20は電子放出
素子の設けられた基板、21は電子放出素子の正極、2
2は電子放出素子の負極、23は電子放出素子の電子放
出部、24は電子ビームのターゲット、VFは電子放出
素子に駆動電圧Vf[V]を印加するための電源、VA
はターゲット24にターゲット電圧Va[V]を印加す
るための電源である(なお、実際の画像表示装置におい
ては、ターゲット24は蛍光体である。また、一般にV
a>Vfの関係がある。)。
FIG. 4A is a sectional view for explaining an electron-emitting device used in the present invention, in which 20 is a substrate provided with the electron-emitting device, 21 is a positive electrode of the electron-emitting device, and 2 is a positive electrode.
Reference numeral 2 is a negative electrode of the electron-emitting device, 23 is an electron-emitting portion of the electron-emitting device, 24 is an electron beam target, VF is a power supply for applying a driving voltage Vf [V] to the electron-emitting device, and VA.
Is a power supply for applying a target voltage Va [V] to the target 24 (note that in an actual image display device, the target 24 is a phosphor.
There is a relation of a> Vf. ).

【0082】本発明に用いる電子放出素子は、少なくと
も、正極21と負極22、および電子放出部23を構成
部材として備え、これらの構成部材は基板20の上面に
並んで形成されているものである(なお、以下の説明で
は基板20の上面を基板平面と呼ぶ。)。
The electron-emitting device used in the present invention has at least the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the electron-emitting portion 23 as constituent members, and these constituent members are formed side by side on the upper surface of the substrate 20. (In the following description, the upper surface of the substrate 20 will be referred to as the substrate plane).

【0083】たとえば、図31や図32の電子放出素子
は構成部材が基板平面上に垂直方向に積層されているた
め、基板平面に並んでいる電子放出素子には該当しない
が、図30の電子放出素子は該当する。
For example, the electron-emitting devices of FIGS. 31 and 32 do not correspond to the electron-emitting devices arranged in the plane of the substrate because the constituent members are vertically stacked on the plane of the substrate. Emitting elements are applicable.

【0084】このような電子放出素子においては、電子
放出部23から放出される電子ビームは負極22から正
極21に向かう方向の初速度成分を持つのが一般的であ
る。したがって、電子ビームは基板平面から鉛直方向に
は進行しない。
In such an electron emitting device, the electron beam emitted from the electron emitting portion 23 generally has an initial velocity component in the direction from the negative electrode 22 to the positive electrode 21. Therefore, the electron beam does not travel vertically from the substrate plane.

【0085】さらには、このような電子放出素子の場
合、正極21と負極22が基板平面に並ぶため、駆動電
圧を印加した時に電子放出部23の上方の空間に生成さ
れる電位分布は、電子放出部23を通り基板平面と垂直
な線(すなわち図4(1)の一点鎖線)に対して非対称
な分布となる。図4の(1)に、電子放出素子とターゲ
ット24の間の電位分布を点線で示す。図示のように、
等電位面は、ターゲット24の近傍では基板平面とほぼ
平行であるが、電子放出素子の近傍では駆動電圧Vf
[V]の影響により傾斜したものとなる。このため、電
子放出部23から放出された電子ビームは、空間を飛翔
する間に傾斜電位によりZ方向に力を受けると同時にX
方向にも力をうけることとなり、その軌道は図示のよう
な曲線を描く。
Further, in the case of such an electron-emitting device, the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are arranged side by side on the substrate plane, so that the potential distribution generated in the space above the electron-emitting portion 23 when the driving voltage is applied is The distribution is asymmetric with respect to a line that passes through the emitting portion 23 and is perpendicular to the substrate plane (that is, the alternate long and short dash line in FIG. 4A). In FIG. 4A, the potential distribution between the electron-emitting device and the target 24 is shown by a dotted line. As shown,
The equipotential surface is substantially parallel to the substrate plane in the vicinity of the target 24, but the drive voltage Vf in the vicinity of the electron-emitting device.
It becomes inclined due to the influence of [V]. Therefore, the electron beam emitted from the electron emitting portion 23 receives a force in the Z direction due to the tilt potential while flying in the space, and at the same time X
The force is also applied to the direction, and its orbit draws a curve as shown.

【0086】上述のような2つの理由により、電子ビー
ムがターゲット24を照射する位置は、電子放出部の鉛
直上方の位置からは距離LefだけX方向にずれた位置
となる。図4の(2)は、ターゲット24を上方から見
た場合の平面図で、図中の25はターゲット下面の電子
ビーム照射位置を模式的に示したものである(なお、
(1)は、(2)の一点鎖線JJ′に沿って切断した場
合の断面図である。)。
For the above-mentioned two reasons, the position where the electron beam irradiates the target 24 is displaced from the position vertically above the electron-emitting portion by the distance Lef in the X direction. FIG. 4B is a plan view of the target 24 when viewed from above, and 25 in the drawing schematically shows the electron beam irradiation position on the lower surface of the target (note that the target 24 is shown in FIG.
(1) is a sectional view taken along the alternate long and short dash line JJ 'in (2). ).

【0087】そこで、ターゲットにおいて電子ビームの
照射位置が電子放出部の鉛直上方の位置からどのように
ずれるかを一般化して表すために、便宜的にベクトルE
fを用いてずれの方向と距離を表現する。
Therefore, in order to generalize and show how the irradiation position of the electron beam on the target deviates from the position vertically above the electron emitting portion, the vector E is expediently represented.
The direction of deviation and the distance are expressed using f.

【0088】まず、ベクトルEfの方向は、基板平面上
に電子放出素子の負極、電子放出部、正極が並んでいる
方向と等しいと言える。たとえば、図4の場合において
は、基板20の上にX方向に沿って電子放出素子の負極
22、電子放出部23、正極21が順に並んでいるた
め、ベクトルEfはX方向と同じ向きになる。
First, it can be said that the direction of the vector Ef is equal to the direction in which the negative electrode, the electron emitting portion, and the positive electrode of the electron-emitting device are arranged on the plane of the substrate. For example, in the case of FIG. 4, since the negative electrode 22, the electron emitting portion 23, and the positive electrode 21 of the electron-emitting device are sequentially arranged on the substrate 20 along the X direction, the vector Ef has the same direction as the X direction. .

【0089】なお、基板平面上に電子放出素子が形成さ
れている向き、およびベクトルEfの向きを図示する便
宜上、これらを図5に例示する方法で模式的に表すこと
にする。図5(1)は、電子放出素子1の負極、電子放
出部、正極がX方向に沿って並んで基板平面上に形成さ
れた例で、また(2)はX方向に対してRの角度の方向
に形成された例である。
For convenience of illustrating the direction in which the electron-emitting devices are formed on the substrate plane and the direction of the vector Ef, these will be schematically represented by the method illustrated in FIG. 5 (1) is an example in which the negative electrode, the electron emitting portion, and the positive electrode of the electron-emitting device 1 are formed on the substrate plane side by side along the X direction, and (2) shows the angle R with respect to the X direction. It is an example formed in the direction of.

【0090】また、ベクトルEfの大きさ(すなわちL
ef)は、電子放出素子とターゲットの距離Lh、電子
放出素子の駆動電圧Vf、ターゲットの電位Va,電子
放出素子の種類や形状などに依存して決まるが、概略的
な数値は下記の[3]式により算出できる。
The magnitude of the vector Ef (that is, L
ef) is determined depending on the distance Lh between the electron-emitting device and the target, the driving voltage Vf of the electron-emitting device, the potential Va of the target, the type and shape of the electron-emitting device, etc. ] It can calculate by a formula.

【0091】[0091]

【外1】 ただし、Lh[m]は電子放出素子とターゲットの距離 Vf[V]は、電子放出素子に印加する駆動電圧 Va[V]は、ターゲットに印加する電圧 Kは、電子放出素子の種類や形状により決まる定数 なお、[3]式で概略的な数値を求める際に、用いる電
子放出素子の種類や形状が未知の場合には、K=1を代
入する。
[Outside 1] Where Lh [m] is the distance between the electron-emitting device and the target, Vf [V] is the drive voltage applied to the electron-emitting device, Va [V] is the voltage applied to the target, and K is the type and shape of the electron-emitting device. Determining constant K = 1 is substituted when the type and shape of the electron-emitting device to be used are unknown when obtaining a rough numerical value by the equation [3].

【0092】また、電子放出素子の種類や形状が既知の
場合には、実験あるいは計算機シミュレーションにより
当該電子放出素子の定数Kを決定する。
When the type and shape of the electron-emitting device is known, the constant K of the electron-emitting device is determined by experiment or computer simulation.

【0093】また、さらに高い精度でLefを求めるに
は、Kを定数ではなくVfの関数とするのが望ましい
が、画像表示装置を設計する場合に要求される精度に対
しては定数で十分な場合が多い。
Further, in order to obtain Lef with higher accuracy, it is desirable to use K as a function of Vf instead of a constant, but a constant is sufficient for the accuracy required when designing an image display device. In many cases.

【0094】次に、電子放出素子の構造と製法につい
て、具体的かつ詳細に述べる。
Next, the structure and manufacturing method of the electron-emitting device will be described specifically and in detail.

【0095】上述のように、本発明に用いる電子放出素
子は、正極、負極、電子放出部を構成部材として備え、
しかもこれらの部材が基板平面上にならんで形成されて
いるものである(なお、負極の一部が電子放出部を兼ね
る素子でも良い。)。
As described above, the electron-emitting device used in the present invention includes the positive electrode, the negative electrode, and the electron-emitting portion as the constituent members,
Moreover, these members are formed so as to be lined up on the plane of the substrate (note that a part of the negative electrode may be an element which also serves as an electron emitting portion).

【0096】このような要件を満たすものとしては、た
とえば表面伝導型放出素子や、横形の電界放出素子を挙
げることができる。以下、表面伝導型放出素子、横形の
電界放出素子の順に説明する。
As a material satisfying such requirements, for example, a surface conduction electron-emitting device or a horizontal field emission device can be mentioned. Hereinafter, the surface conduction electron-emitting device and the lateral field emission device will be described in this order.

【0097】表面伝導型放出素子には、たとえば、前記
図30の態様や、電子放出部の近傍に微粒子を備えた態
様がある。前者に関しては、すでに従来技術の項で説明
したようにさまざまな材料のものがすでに知られている
が、これらはすべて本発明に用いる電子放出素子として
適する。後者に関しては、後述の実施例において材料、
構成、製法などを詳しく説明するが、すべて本発明に用
いる電子放出素子として適する。すなわち、本発明を実
施するにあたり、表面伝導型放出素子を用いる場合に
は、該素子の材料、構成、製法などに特に制限はない。
The surface conduction electron-emitting device includes, for example, the embodiment shown in FIG. 30 and the embodiment in which fine particles are provided in the vicinity of the electron emitting portion. Regarding the former, various materials are already known as already described in the section of the prior art, but all of them are suitable as the electron-emitting device used in the present invention. Regarding the latter, materials in the examples described later,
Although the configuration and manufacturing method will be described in detail, all are suitable as the electron-emitting device used in the present invention. That is, when a surface conduction electron-emitting device is used in carrying out the present invention, there are no particular restrictions on the material, structure, manufacturing method, etc. of the device.

【0098】そして、表面伝導型放出素子に関しては、
電子ビームが偏向される方向を示すベクトルEfは、図
6に示す向きとなる。図の(1)は断面図、(2)は平
面図であり、図中の40は基板、41は正極、42は負
極、43は電子放出部、VFは素子に駆動電圧を印加す
るための電源である。
Regarding the surface conduction electron-emitting device,
The vector Ef indicating the direction in which the electron beam is deflected has the direction shown in FIG. In the figure, (1) is a sectional view and (2) is a plan view. In the figure, 40 is a substrate, 41 is a positive electrode, 42 is a negative electrode, 43 is an electron emitting portion, and VF is a device for applying a driving voltage to the device. Power.

【0099】次に、横形の電界放出素子とは、電界放出
素子の中でも特に負極、電子放出部、正極が基板平面に
沿って並設された態様のものをさしている。たとえば、
前記(従来図2)の素子は、基板平面に対して垂直方向
に負極、電子放出部、正極が設けられているため、横形
の範疇には含まれないが、図7の(1)〜(3)に例示
する素子は横形の範疇に含まれる。図7は典型的な横形
の電子放出素子が基板平面上のX方向に沿って形成され
ている例を示す斜視図で、図中の50は基板、51は正
極、52は負極、53は電子放出部である。横形の電子
放出素子には、図7に例示したもの以外にも、いろいろ
な形状のものがあるが、要するに図4を参照して説明し
たように電子ビームの軌道が鉛直方向から偏向するもの
であれば本発明の第一の構成に用いる素子として適す
る。したがって、たとえば図7の形態に、電子ビームの
強度を変調するための変調電極を付加したものでもよ
い。また、電子放出部53は、負極52の一部がこれを
兼ねるものであってもよいし、負極のうえに付加した部
材であってもよい。横形の電界放出素子の電子放出部に
もちいる材料には、たとえば高融点金属やダイアモンド
が挙げられるが、良好に電子を放出する材料であればこ
れに限るものではない。
Next, the horizontal field emission device refers to a field emission device in which a negative electrode, an electron emission portion and a positive electrode are arranged in parallel along the plane of the substrate. For example,
Since the element of the above-mentioned (conventional FIG. 2) is provided with the negative electrode, the electron emitting portion, and the positive electrode in the direction perpendicular to the plane of the substrate, it is not included in the horizontal category, but (1) to ((a) of FIG. The elements exemplified in 3) are included in the horizontal category. FIG. 7 is a perspective view showing an example in which a typical horizontal electron-emitting device is formed along the X direction on the substrate plane. In the figure, 50 is a substrate, 51 is a positive electrode, 52 is a negative electrode, and 53 is an electron. It is a discharge part. There are various shapes of the horizontal electron-emitting device other than those illustrated in FIG. 7. In short, as described with reference to FIG. 4, the trajectory of the electron beam is deflected from the vertical direction. If so, it is suitable as an element used in the first configuration of the present invention. Therefore, for example, a structure in which a modulation electrode for modulating the intensity of the electron beam is added to the configuration of FIG. 7 may be used. Further, in the electron emission portion 53, a part of the negative electrode 52 may also serve as this, or a member added on the negative electrode. Examples of the material used for the electron emitting portion of the horizontal field emission device include refractory metal and diamond, but the material is not limited to this as long as it is a material that emits electrons well.

【0100】そして、横形の電界放出素子に関しては、
電子ビームが偏向される方向を示すベクトルEfは、図
8に示す向きとなる。図の(1)は断面図、(2)は平
面図であり、図中の50は基板、51は正極、52は負
極、53は電子放出部、VFは素子に駆動電圧を印加す
るための電源である。
Regarding the horizontal field emission device,
The vector Ef indicating the direction in which the electron beam is deflected has the direction shown in FIG. In the figure, (1) is a cross-sectional view and (2) is a plan view. In the figure, 50 is a substrate, 51 is a positive electrode, 52 is a negative electrode, 53 is an electron emitting portion, and VF is for applying a drive voltage to the device. Power.

【0101】以上、本発明で用いるのに好適な電子放出
素子について説明したが、実施例1の表示装置に於いて
は、表面伝導型放出素子を用いた。
The electron-emitting device suitable for use in the present invention has been described above. In the display device of Example 1, the surface conduction electron-emitting device was used.

【0102】次に実施例1の表示パネルで用いた表面伝
導型放出素子について説明する。本発明者らは、電子放
出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成した表面伝
導型放出素子が電子放出特性に優れており、しかも設計
や製造が容易であることを見いだしている。すなわち、
大画面で高輝度の画像表示装置用のマルチ電子ビーム源
に用いるには、最も適した素子だと言える。そこで、微
粒子膜から形成した平面型の表面伝導型放出素子を用い
て表示パネルを作成したところ、極めて良好な結果を得
た。また、微粒子膜から形成した垂直型の表面伝導型放
出素子を用いて作成した表示パネルも良好な結果を得
た。そこで、微粒子膜から形成した平面型および垂直型
の表面伝導型放出素子について、以下に詳しく説明す
る。
Next, the surface conduction electron-emitting device used in the display panel of Example 1 will be described. The inventors of the present invention have found that the surface conduction electron-emitting device in which the electron emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film has excellent electron emitting characteristics and is easy to design and manufacture. That is,
It can be said that it is the most suitable element for use as a multi-electron beam source for a large-screen, high-luminance image display device. Therefore, when a display panel was prepared using a flat surface conduction electron-emitting device formed of a fine particle film, extremely good results were obtained. In addition, a display panel produced by using a vertical type surface conduction electron-emitting device formed of a fine particle film also gave good results. Therefore, the planar and vertical type surface conduction electron-emitting devices formed of the fine particle film will be described in detail below.

【0103】平面型の表面伝導型放出素子 まず最初に、平面型の表面伝導型放出素子の素子構成と
製法について説明する。
Planar type surface conduction electron-emitting device First, the element structure and manufacturing method of the planar type surface conduction electron-emitting device will be described.

【0104】図9に示すのは、平面型の表面伝導型放出
素子の構成を説明するための平面図(a)および断面図
(b)である。図中、101は基板、102は正極、1
03は負極、104は導電性薄膜、105は通電フォー
ミング処理により形成した電子放出部、113は通電活
性化処理により形成した薄膜である。
FIG. 9 is a plan view (a) and a sectional view (b) for explaining the structure of the flat surface conduction electron-emitting device. In the figure, 101 is a substrate, 102 is a positive electrode, 1
Reference numeral 03 is a negative electrode, reference numeral 104 is a conductive thin film, reference numeral 105 is an electron emitting portion formed by an energization forming treatment, and reference numeral 113 is a thin film formed by an energization activation treatment.

【0105】基板101としては、たとえば、石英ガラ
スや青板ガラスをはじめとする各種ガラス基板や、アル
ミナをはじめとする各種セラミクス基板、あるいは上述
の各種基板上にたとえばSiO2を材料とする絶縁層を
積層した基板、などを用いることができる。
As the substrate 101, for example, various glass substrates such as quartz glass and soda lime glass, various ceramics substrates such as alumina, or an insulating layer made of, for example, SiO 2 on the above various substrates. A laminated substrate or the like can be used.

【0106】また、基板101上に基板面と平行に対向
して設けられた正極102と負極103は、導電性を有
する材料によって形成されている。たとえば、Ni、C
r、Au、Mo、W、Pt、Ti、Cu、Pd、Ag等
をはじめとする金属、あるいはこれらの金属の合金、あ
るいはIn23−SnO2をはじめとする金属酸化物、
ポリシリコンなどの半導体、などの中から適宜材料を選
択して用いればよい。電極を形成するには、たとえば真
空蒸着などの製膜技術とフォトリソグラフィー、エッチ
ングなどのパターニング技術を組み合わせて用いれば容
易に形成できるが、それ以外の方法(たとえば印刷技
術)を用いて形成してもさしつかえない。
Further, the positive electrode 102 and the negative electrode 103, which are provided on the substrate 101 so as to face each other in parallel with the substrate surface, are made of a conductive material. For example, Ni, C
Metals such as r, Au, Mo, W, Pt, Ti, Cu, Pd, and Ag, alloys of these metals, or metal oxides such as In 2 O 3 —SnO 2 ,
A material may be appropriately selected and used from semiconductors such as polysilicon. The electrodes can be easily formed by combining a film forming technique such as vacuum deposition and a patterning technique such as photolithography and etching, but it can be formed by another method (for example, a printing technique). It doesn't matter.

【0107】正極102と負極103の形状は、当該電
子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。一般
的には、電極間隔Lは通常は数百Åから数百マイクロメ
ーターの範囲から適当な数値を選んで設計されるが、な
かでも表示装置に応用するために好ましいのは数マイク
ロメーターより数十マイクロメーターの範囲である。ま
た、その厚さdについては、通常は数百Åから数マイク
ロメーターの範囲から適当な数値が選ばれる。
The shapes of the positive electrode 102 and the negative electrode 103 are appropriately designed according to the application purpose of the electron-emitting device. In general, the electrode interval L is usually designed by selecting an appropriate value from the range of several hundred Å to several hundreds of micrometers, but it is preferable that the electrode interval L is more than several micrometers for application to a display device. It is in the range of ten micrometers. Further, with respect to the thickness d, an appropriate numerical value is usually selected from the range of several hundred Å to several micrometers.

【0108】また、導電性薄膜104の部分には、微粒
子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素と
して多数の微粒子を含んだ膜(島状の集合体も含む)の
ことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は個々
の微粒子が離間して配置された構造か、あるいは微粒子
が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに重な
り合った構造が観測される。
A fine particle film is used for the conductive thin film 104. The fine particle film described here refers to a film (including an island-shaped aggregate) containing a large number of fine particles as a constituent element. When the fine particle film is examined microscopically, usually, a structure in which individual fine particles are arranged apart from each other, a structure in which the fine particles are adjacent to each other, or a structure in which the fine particles overlap each other are observed.

【0109】微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数Åか
ら数千Åの範囲に含まれるものであるが、なかでも好ま
しいのは10Åから200Åの範囲のものである。ま
た、微粒子膜の膜厚は、以下に述べるような諸条件を考
慮して適宜設定される。すなわち、素子電極102ある
いは103と電気的に良好に接続するのに必要な条件、
後述する通電フォーミングを良好に行うのに必要な条
件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述するてきぎの値にす
るために必要な条件などである。具体的には、数Åから
数千Åの範囲のなかで設定するが、なかでも好ましいの
は10Åから500Åの間である。
The particle diameter of the fine particles used for the fine particle film is in the range of several Å to several thousand Å, but the range of 10 Å to 200 Å is particularly preferable. Further, the film thickness of the fine particle film is appropriately set in consideration of various conditions as described below. That is, the conditions necessary for making good electrical connection with the device electrode 102 or 103,
The conditions necessary for favorably performing the energization forming described below and the conditions required for making the electric resistance of the fine particle film itself to a definite value described later are included. Specifically, it is set within the range of several Å to several thousand Å, but the most preferable range is between 10 Å and 500 Å.

【0110】また、微粒子膜を形成するのに用いられう
る材料としては、たとえば、Pd、Pt、Ru、Ag、
Au、Ti、In、Cu、Cr、Fe、Zn、Sn、T
a、W、Pbなどをはじめとする金属や、PdO、Sn
2、In23、PBO、Sb23などをはじめとする
酸化物やHfB2、ZrB1、LaB6、CeB6、Y
4、GdB4などをはじめとする硼化物や、TiC、Z
rC、HfC、TaC、SiC、WCなどをはじめとす
る炭化物や、TiN、ZrN、HfNなどをはじめとす
る窒化物や、Si、Geなどをはじめとする半導体や、
カーボン、などがあげられ、これらの中から適宜選択さ
れる。
It is also used to form a fine particle film.
As the material, for example, Pd, Pt, Ru, Ag,
Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, T
Metals such as a, W and Pb, PdO and Sn
O2, In2O3, PBO, Sb2O3Etc.
Oxides and HfB2, ZrB1, LaB6, CeB6, Y
B Four, GdBFourAnd other borides, TiC, Z
Including rC, HfC, TaC, SiC, WC, etc.
Carbides, TiN, ZrN, HfN, etc.
Nitrides, semiconductors such as Si and Ge,
Carbon, etc. are listed, and are appropriately selected from these.
Be done.

【0111】以上述べたように、導電性薄膜104を微
粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については10
3から107[オーム/□]の範囲に含まれるよう設定し
た。
As described above, the conductive thin film 104 is formed of a fine particle film, and its sheet resistance value is 10
It was set to fall within the range of 3 to 10 7 [ohm / □].

【0112】なお、導電性薄膜104と正極102およ
び負極103とは、電気的に良好に接続されるのが望ま
しいため、互いの一部が重なりあうような構造をとって
いる。その重なり方は、図9の例においては、下から、
基板、正極および負極、導電性薄膜の順序で積層した
が、場合によっては下から基板、導電性薄膜、正極およ
び負極の順序で積層してもさしつかえない。
Since it is desirable that the conductive thin film 104 and the positive electrode 102 and the negative electrode 103 are electrically connected well, the conductive thin film 104 and the positive electrode 102 and the negative electrode 103 have a structure in which some of them overlap each other. In the example of FIG. 9, the overlapping manner is from the bottom,
Although the substrate, the positive electrode, the negative electrode, and the conductive thin film are laminated in this order, in some cases, the substrate, the conductive thin film, the positive electrode, and the negative electrode may be laminated in this order from the bottom.

【0113】また、電子放出部105は、導電性薄膜1
04の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気的に
は周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有している。
亀裂は、導電性薄膜104に対して、後述する通電フォ
ーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂内に
は、数Åから数百Åの粒径の微粒子を配置する場合があ
る。なお、実際の電子放出部の位置や形状を精密かつ正
確に図示するのは困難なため、図9においては模式的に
示した。
The electron emitting portion 105 is made of the conductive thin film 1
This is a crack-like portion formed in a part of No. 04, and has an electrically higher resistance than the surrounding conductive thin film.
The cracks are formed by subjecting the conductive thin film 104 to a later-described energization forming process. Fine particles with a particle size of several Å to several hundred Å may be placed in the crack. Since it is difficult to accurately and accurately illustrate the actual position and shape of the electron-emitting portion, the electron-emitting portion is schematically shown in FIG.

【0114】また、薄膜113は、炭素もしくは炭素化
合物よりなる薄膜で、電子放出部105およびその近傍
を被覆している。薄膜113は、通電フォーミング処理
後に、後述する通電活性化の処理をおこなうことにより
形成する。
Further, the thin film 113 is a thin film made of carbon or a carbon compound and covers the electron emitting portion 105 and its vicinity. The thin film 113 is formed by performing an energization activation process described below after the energization forming process.

【0115】薄膜113は、単結晶グラファイト、多結
晶グラファイト、非晶質カーボンのいずれか、もしくは
その混合物であり、薄膜は500[Å]以下とするが、
300[Å]以下とするのがさらに好ましい。
The thin film 113 is made of single crystal graphite, polycrystalline graphite, amorphous carbon, or a mixture thereof, and the thin film has a thickness of 500 [Å] or less.
It is more preferable to set it to 300 [Å] or less.

【0116】なお、実際の薄膜113の位置や形状を精
密に図示するのは困難なため、図9においては模式的に
示した。また、平面図(a)においては、薄膜113の
一部を除去した素子を図示した。
Since it is difficult to accurately illustrate the actual position and shape of the thin film 113, it is schematically shown in FIG. Further, in the plan view (a), an element in which a part of the thin film 113 is removed is shown.

【0117】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、実施例においては以下のような素子を用いた。
The basic structure of a preferable element has been described above, but the following elements were used in the examples.

【0118】すなわち、基板101には青板ガラスを用
い、正極102と負極103にはNi薄膜を用いた。電
極の厚さdは1000[Å]、電極間隔Lは2[マイク
ロメーター]とした。
That is, soda lime glass was used for the substrate 101, and Ni thin films were used for the positive electrode 102 and the negative electrode 103. The electrode thickness d was 1000 [Å], and the electrode interval L was 2 [micrometer].

【0119】微粒子膜の主要材料としてPdもしくはP
dOを用い、微粒子膜の厚さは約100[Å]、幅Wは
100[マイクロメータ]とした。
Pd or P as the main material of the fine particle film
The thickness of the fine particle film was about 100 [Å] and the width W was 100 [micrometer] using dO.

【0120】次に、好適な平面型の表面伝導型放出素子
の製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing a suitable flat type surface conduction electron-emitting device will be described.

【0121】図10の(a)〜(d)は、表面伝導型放
出素子の製造工程を説明するための断面図で、各部材の
表記は前記図9と同一である。
10A to 10D are sectional views for explaining the manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device, and the notation of each member is the same as that in FIG.

【0122】1)まず、図10(a)に示すように基板
101上に正極102および負極103を形成する。
1) First, as shown in FIG. 10A, a positive electrode 102 and a negative electrode 103 are formed on a substrate 101.

【0123】形成するにあたっては、あらかじめ基板1
01を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、素
子電極の材料を堆積させる(堆積する方法としては、た
とえば、蒸着法やスバッタ法などの真空成膜技術を用い
ればよい。)。その後、堆積した電極材料を、フォトリ
ソグラフィー・エッチング技術を用いてパターニング
し、(a)に示した一対の電極(102と103)を形
成する。
Before forming, the substrate 1 is formed.
01 is thoroughly washed with a detergent, pure water, and an organic solvent, and then the material of the element electrode is deposited (the deposition method may be, for example, a vacuum film forming technique such as a vapor deposition method or a slaughter method). . Then, the deposited electrode material is patterned by using a photolithography / etching technique to form a pair of electrodes (102 and 103) shown in (a).

【0124】2)次に、同図(b)に示すように、導電
性薄膜104を形成する。
2) Next, a conductive thin film 104 is formed as shown in FIG.

【0125】形成するにあたっては、まず前記(a)の
基板に有機金属溶液を塗布して乾燥し、加熱焼成処理し
て微粒子膜を成膜した後、フォトリソグラフィー・エッ
チングにより所定の形状にパターニングする。ここで、
有機金属溶液とは、導電性薄膜に用いる微粒子の材料を
主要元素とする有機金属化合物の溶液である(具体的に
は、本実施例では主要元素としてPdを用いた。また、
実施例では塗布方法として、ディッピング法を用いた
が、それ以外のたとえばスピンナー法やスプレー法を用
いてもよい。)。
In forming the film, first, an organic metal solution is applied to the substrate (a), dried, and heated and baked to form a fine particle film, which is then patterned into a predetermined shape by photolithography and etching. . here,
The organometallic solution is a solution of an organometallic compound whose main element is the material of the fine particles used for the conductive thin film (specifically, Pd is used as the main element in this example.
Although the dipping method is used as the coating method in the embodiments, other methods such as a spinner method and a spray method may be used. ).

【0126】また、微粒子膜でつくられる導電性薄膜の
成膜方法としては、本実施例で用いた有機金属溶液の塗
布による方法以外の、たとえば真空蒸着法やスパッタ
法、あるいは、化学的気相堆積法などを用いる場合もあ
る。
As a method for forming a conductive thin film made of a fine particle film, other than the method of applying the organometallic solution used in this embodiment, for example, vacuum vapor deposition method, sputtering method, or chemical vapor deposition method. A deposition method may be used in some cases.

【0127】3)次に、同図(c)に示すようにフォー
ミング用電源110から正極102と負極103の間に
適宜の電圧を印加し、通電フォーミング処理を行って、
電子放出部1105を形成する。
3) Next, as shown in FIG. 7C, an appropriate voltage is applied from the forming power source 110 between the positive electrode 102 and the negative electrode 103 to perform energization forming processing,
The electron emitting portion 1105 is formed.

【0128】通電フォーミング処理とは、微粒子膜で作
られた導電性薄膜104に通電を行って、その一部を適
宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行う
のに好適な構造に変化させる処理のことである。微粒子
膜で作られた導電性薄膜のうち電子放出を行うのに好適
な構造に変化した部分(すなわち電子放出部105)に
おいては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。なお、
電子放出部105が形成される前と比較すると、形成さ
れた後は正極102と負極103の間で計測される電気
抵抗は大幅に増加する。
The energization forming treatment means that the electroconductive thin film 104 made of a fine particle film is energized so that a part of it is appropriately destroyed, deformed, or altered to have a structure suitable for electron emission. It is a process that causes it. Appropriate cracks are formed in the thin film in the portion of the conductive thin film made of the fine particle film that has changed to a structure suitable for emitting electrons (that is, the electron emitting portion 105). In addition,
The electrical resistance measured between the positive electrode 102 and the negative electrode 103 after the formation is significantly increased compared to before the formation of the electron emission portion 105.

【0129】通電方法をより詳しく説明するために、図
11にフォーミング用電源110から印加する適宜の電
圧波形の一例を示す。微粒子膜で作られた導電性薄膜を
フォーミングする場合には、パルス状の電圧が好まし
く、本実施例の場合には同図に示したようにパルス幅T
1の三角波パルスをパルス間隔T2で連続的に印加し
た。その際には、三角波パルスの波高値Vpfを、順次
昇圧した。また、電子放出部105の形成状況をモニタ
ーするためのモニターパルスPmを適宜の間隔で三角波
パルスの間に挿入し、その際に流れる電流を電流計11
1で計測した。
In order to describe the energization method in more detail, FIG. 11 shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the forming power supply 110. When forming a conductive thin film made of a fine particle film, a pulsed voltage is preferable, and in the case of the present embodiment, a pulse width T as shown in FIG.
One triangular wave pulse was continuously applied at a pulse interval T2. At that time, the peak value Vpf of the triangular wave pulse was sequentially increased. Further, monitor pulses Pm for monitoring the formation state of the electron emission portion 105 are inserted between the triangular wave pulses at appropriate intervals, and the current flowing at that time is measured by the ammeter 11.
It was measured at 1.

【0130】実施例においては、たとえば10-5[to
rr]程度の真空雰囲気下において、たとえばパルス幅
T1を1[ミリ秒]、パルス間隔T2を10[ミリ秒]
とし、波高値Vpfを1パルスごとに0.1[V]ずつ
昇圧した。そして、三角波を5パルス印加するたびに1
回の割りで、モニターパルスPmを挿入した。フォーミ
ング処理に悪影響を及ぼすことがないように、モニター
パルスの電圧Vpmは0.1[V]に設定した。そし
て、正極102と負極103の間の電気抵抗が1×10
6[オーム]になった段階、すなわちモニターパルス印
加時に電流計1111で計測される電流が1×10
-7[A]以下になった段階で、フォーミング処理にかか
わる通電を終了した。
In the embodiment, for example, 10 -5 [to
In a vacuum atmosphere of about rr], for example, the pulse width T1 is 1 [millisecond] and the pulse interval T2 is 10 [millisecond].
Then, the peak value Vpf was increased by 0.1 [V] for each pulse. And, it is 1 for every 5 pulses of triangular wave.
The monitor pulse Pm was inserted every time. The voltage Vpm of the monitor pulse was set to 0.1 [V] so as not to adversely affect the forming process. The electric resistance between the positive electrode 102 and the negative electrode 103 is 1 × 10.
When the current reaches 6 [ohms], that is, when the monitor pulse is applied, the current measured by the ammeter 1111 is 1 × 10
-7 When [A] or less, the energization related to the forming process was terminated.

【0131】なお、上記の方法は、本実施例の表面伝導
型放出素子に関する好ましい方法であり、たとえば微粒
子膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Lなど表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
通電の条件を適宜変更するのが望ましい。
The above method is a preferable method for the surface conduction electron-emitting device of this embodiment. For example, the design of the surface conduction electron-emitting device such as the material and film thickness of the fine particle film or the element electrode spacing L is changed. In this case, it is desirable to appropriately change the energization conditions accordingly.

【0132】4)次に、図10の(d)に示すように、
活性化用電源112から正極102と負極103の間に
適宜の電圧を印加し、通電活性化処理を行って、電子放
出特性の改善を行う。
4) Next, as shown in FIG.
Appropriate voltage is applied between the positive electrode 102 and the negative electrode 103 from the activation power supply 112, and the energization activation process is performed to improve the electron emission characteristics.

【0133】通電活性化処理とは、前記通電フォーミン
グ処理により形成された電子放出部105に適宜の条件
で通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物を
堆積せしめる処理のことである(図においては、炭素も
しくは炭素化合物よりなる堆積物を部材113として模
式的に示した。)。なお、通電活性化処理を行うことに
より、行う前と比較して、同じ印加電圧における放出電
流を典型的には100倍以上に増加させることができ
る。
The energization activation process is a process of energizing the electron-emitting portion 105 formed by the energization forming process under appropriate conditions to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity thereof (in the figure, Shows schematically a deposit made of carbon or a carbon compound as the member 113). Note that by performing the energization activation process, the emission current at the same applied voltage can be increased typically 100 times or more as compared to before the energization activation process.

【0134】具体的には、10-4ないし10-5[tor
r]の範囲内の真空雰囲気中で、電圧パルスを定期的に
印加することにより、真空雰囲気中に存在する有機化合
物を起源とする炭素もしくは炭素化合物を堆積させる。
堆積物113は、単結晶グラファイト、多結晶グラファ
イト、非晶質カーボンのいずれかか、もしくはその混合
物であり、膜厚は500[Å]以下、より好ましくは3
00[Å]以下である。
Specifically, 10 −4 to 10 −5 [tor
By periodically applying a voltage pulse in a vacuum atmosphere in the range of r], carbon or a carbon compound originating from an organic compound existing in the vacuum atmosphere is deposited.
The deposit 113 is one of single crystal graphite, polycrystalline graphite, and amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a film thickness of 500 [Å] or less, more preferably 3
It is less than 00 [Å].

【0135】通電方法をより詳しく説明するために、図
12の(a)に、活性化用電源112から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。本実施例においては、一定電
圧の矩形波を定期的に印加して通電活性化処理を行った
が、具体的には、矩形波の電圧Vacは14[V]、パ
ルス幅T3は1[ミリ秒]、パルス間隔T4は10[ミ
リ秒]とした。なお、上述の通電条件は、本実施例の表
面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
条件を適宜変更するのが望ましい。
In order to explain the energization method in more detail, FIG. 12A shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the activation power supply 112. In this embodiment, the energization activation process is performed by periodically applying a rectangular wave having a constant voltage. Specifically, the rectangular wave voltage Vac is 14 [V] and the pulse width T3 is 1 [millimeter]. Sec] and the pulse interval T4 was 10 [millisecond]. The above-mentioned energization conditions are preferable conditions for the surface conduction electron-emitting device of this embodiment, and when the design of the surface conduction electron emission device is changed, it is desirable to appropriately change the conditions accordingly.

【0136】図9の(d)に示す114は該表面伝導型
放出素子から放出される放出電流Ieを捕捉するための
アノード電極で、直流高電圧電源115および電流計1
16が接続されている(なお、基板101を、表示パネ
ルの中に組み込んでから活性化処理を行う場合には、表
示パネルの蛍光面をアノード電極114として用い
る。)。
Reference numeral 114 shown in FIG. 9D is an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the surface conduction electron-emitting device, which is a DC high voltage power supply 115 and an ammeter 1.
16 is connected (when the substrate 101 is incorporated into the display panel and then the activation process is performed, the fluorescent surface of the display panel is used as the anode electrode 114).

【0137】活性化用電源112から電圧を印加する
間、電流計116で放出電流Ieを計測して通電活性化
処理の進行状況をモニターし、活性化用電源112の動
作を制御する。電流計116で計測された放出電流Ie
の一例を図12(b)に示すが、活性化用電源112か
らパルス電圧を印加しはじめると、時間の経過とともに
放出電流Ieは増加するが、やがて飽和してほとんど増
加しなくなる。このように、放出電流Ieがほぼ飽和し
た時点で活性化用電源112からの電圧印加を停止し、
通電活性化処理を終了する。
While the voltage is applied from the activation power supply 112, the emission current Ie is measured by the ammeter 116 to monitor the progress of the energization activation process, and the operation of the activation power supply 112 is controlled. Emission current Ie measured by ammeter 116
An example is shown in FIG. 12B. When the pulse voltage is started to be applied from the activation power supply 112, the emission current Ie increases with the elapse of time, but the emission current Ie saturates and hardly increases. Thus, when the emission current Ie is almost saturated, the voltage application from the activation power supply 112 is stopped,
The energization activation process ends.

【0138】なお、上述の通電条件は、本実施例の表面
伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝導
型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて条
件を適宜変更するのが望ましい。
The above energization conditions are preferable conditions for the surface-conduction type electron-emitting device of this embodiment, and when the design of the surface-conduction type electron-emitting device is changed, the conditions should be changed accordingly. desirable.

【0139】以上のようにして、図10(e)に示す平
面型の表面伝導型放出素子を製造した。
As described above, the plane type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 10E was manufactured.

【0140】垂直型の表面伝導型放出素子 次に、電子放出部もしくはその周辺を微粒子膜から形成
した表面伝導型放出素子のもうひとつの代表的な構成、
すなわち垂直型の表面伝導型放出素子の構成について説
明する。
Vertical Surface Conduction Type Emitting Element Next, another typical structure of the surface conduction type emitting element in which the electron emitting portion or its periphery is formed of a fine particle film,
That is, the structure of the vertical surface conduction electron-emitting device will be described.

【0141】図13は、垂直型の基本構成を説明するた
めの模式的な断面図であり、図中の201は基板、20
2は正極、203は負極、206は段差形成部材、20
4は微粒子膜を用いた導電性薄膜、205は通電フォー
ミング処理により形成した電子放出部、213は通電活
性化処理により形成した薄膜である。
FIG. 13 is a schematic sectional view for explaining the basic structure of the vertical type, in which 201 is a substrate and 20 is a substrate.
2 is a positive electrode, 203 is a negative electrode, 206 is a step forming member, 20
Reference numeral 4 is a conductive thin film using a fine particle film, 205 is an electron emission portion formed by energization forming treatment, and 213 is a thin film formed by energization activation treatment.

【0142】垂直型が先に説明した平面型と異なる点
は、正極202が段差形成部材206上に設けられてお
り、導電性薄膜204が段差形成部材206の側面を被
覆している点にある。したがって、前記図9の平面型に
おける素子電極間隔Lは、垂直型においては段差形成部
材206の段差高Lgとして設定される。なお、基板2
01、正極202および負極203、微粒子膜を用いた
導電性薄膜204については、前記平面型の説明中に列
挙した材料を同様に用いることが可能である。また、段
差形成部材206には、たとえばSiO2のような電気
的に絶縁性の材料を用いる。
The vertical type is different from the planar type described above in that the positive electrode 202 is provided on the step forming member 206, and the conductive thin film 204 covers the side surface of the step forming member 206. . Therefore, the device electrode spacing L in the flat type shown in FIG. 9 is set as the step height Lg of the step forming member 206 in the vertical type. The substrate 2
For 01, the positive electrode 202 and the negative electrode 203, and the conductive thin film 204 using a fine particle film, the materials listed in the description of the planar type can be similarly used. The step forming member 206 is made of an electrically insulating material such as SiO 2 .

【0143】次に、垂直型の表面伝導型放出素子の製法
について説明する。図14の(a)〜(f)は、製造工
程を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図1
3と同一である。
Next, a method of manufacturing a vertical type surface conduction electron-emitting device will be described. 14A to 14F are cross-sectional views for explaining the manufacturing process, and the notation of each member is the same as in FIG.
Same as 3.

【0144】1)まず、図14(a)に示すように、基
板201上に負極203を形成する。
1) First, as shown in FIG. 14A, the negative electrode 203 is formed on the substrate 201.

【0145】2)次に、同図(b)に示すように、段差
形成部材を形成するための絶縁層を積層する。絶縁層
は、たとえばSiO2をスパッタ法で積層すればよい
が、たとえば真空蒸着法や印刷法などの他の成膜方法を
用いてもよい。
2) Next, as shown in FIG. 13B, an insulating layer for forming a step forming member is laminated. The insulating layer may be formed by stacking SiO 2 , for example, by a sputtering method, but another film forming method such as a vacuum vapor deposition method or a printing method may be used.

【0146】3)次に、同図(c)に示すように、絶縁
層の上に正極202を形成する。
3) Next, as shown in FIG. 13C, the positive electrode 202 is formed on the insulating layer.

【0147】4)次に、同図(d)に示すように絶縁層
の一部を、たとえばエッチング法を用いて除去し、負極
203を露出させる。
4) Next, as shown in FIG. 9D, a part of the insulating layer is removed by using, for example, an etching method to expose the negative electrode 203.

【0148】5)次に同図(e)に示すように、微粒子
膜を用いた導電性薄膜204を形成する。形成するに
は、前記平面型の場合と同じく、たとえば塗布法などの
成膜技術を用いればよい。
5) Next, as shown in FIG. 7E, a conductive thin film 204 using a fine particle film is formed. For formation, a film forming technique such as a coating method may be used as in the case of the flat type.

【0149】6)次に、前記平面型の場合と同じく、通
電フォーミング処理を行い、電子放出部を形成する(図
10(c)を用いて説明した平面型の通電フォーミング
処理と同様の処理を行えばよい。)。
6) Next, as in the case of the flat type, the energization forming process is performed to form the electron emitting portion (the same process as the flat type energization forming process described with reference to FIG. 10C). Just go.).

【0150】7)次に、前記平面型の場合と同じく、通
電活性化処理を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは炭
素化合物を堆積させる(図10(d)を用いて説明した
平面型の通電活性化処理と同様の処理を行えばよ
い。)。
7) Next, as in the case of the flat type, the energization activation process is performed to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity of the electron emitting portion (the flat type energization described with reference to FIG. 10D). The same process as the activation process may be performed).

【0151】以上のようにして、図14(f)に示す垂
直型の表面伝導型放出素子を製造した。
As described above, the vertical type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 14 (f) was manufactured.

【0152】(表示装置に用いた表面伝導型放出素子の
特性)以上、平面型と垂直型の表面伝導型放出素子につ
いて素子構成と製法を説明したが、次に表示装置に用い
た素子の特性について述べる。
(Characteristics of Surface Conduction Type Emitting Element Used for Display Device) The structure and manufacturing method of the plane type and vertical type surface conduction type emitting element have been described above. I will describe.

【0153】図15に、表示装置に用いた素子の、(放
出電流Ie)対(素子印加電圧Vd)特性の典型的な例
を示す。なお、放出電流Ieは、素子の大きさや形状等
の設計パラメータを変更することにより変化するもので
あるため、グラフは任意単位で図示した。
FIG. 15 shows a typical example of characteristics of (emission current Ie) vs. (element applied voltage Vd) of an element used in a display device. The emission current Ie is changed by changing design parameters such as the size and shape of the device, and therefore the graph is shown in arbitrary units.

【0154】表示装置に用いた素子は、放出電流Ieに
関して以下に述べる3つの特性を有している。
The element used in the display device has the following three characteristics regarding the emission current Ie.

【0155】第一に、ある電圧(これを閾値電圧Vth
と呼ぶ)以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に
放出電流Ieが増加するが、一方、閾値電圧Vth未満
の電圧では放出電流Ieはほとんど検出されない。
First, a certain voltage (this is the threshold voltage Vth
The emission current Ie sharply increases when a voltage of the above magnitude is applied to the element, while the emission current Ie is hardly detected at a voltage lower than the threshold voltage Vth.

【0156】すなわち、放出電流Ieに関して、明確な
閾値電圧Vthを持った非線形素子である。
That is, it is a nonlinear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.

【0157】第二に、放出電流Ieは素子に印加する電
圧Vdに依存して変化するため、電圧Vdで放出電流I
eの大きさを制御できる。
Secondly, since the emission current Ie changes depending on the voltage Vd applied to the element, the emission current Ie at the voltage Vd.
The size of e can be controlled.

【0158】第三に、素子に印加する電圧Vdに対して
素子から放出される電流Ieの応答速度が速いため、電
圧Vdを印加する時間の長さによって素子から放出され
る電子の電荷量を制御できる。
Thirdly, since the response speed of the current Ie emitted from the element is high with respect to the voltage Vd applied to the element, the charge amount of the electrons emitted from the element depends on the length of time the voltage Vd is applied. You can control.

【0159】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。た
とえば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表
示装置において、第一の特性を利用すれば、表示画面を
順次走査して表示を行うことが可能である。すなわち駆
動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Vth
以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値電
圧Vth未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次切
り替えてゆくことにより、表示画面を順次走査して表示
を行うことが可能である。
Due to the above characteristics, the surface conduction electron-emitting device could be preferably used in a display device. For example, in a display device provided with a large number of elements corresponding to the pixels of the display screen, by utilizing the first characteristic, it is possible to sequentially scan the display screen for display. That is, the threshold voltage Vth is set to the driven element according to the desired light emission luminance.
The above voltages are appropriately applied, and a voltage lower than the threshold voltage Vth is applied to the non-selected elements. By sequentially switching the elements to be driven, it is possible to sequentially scan the display screen for display.

【0160】また、第二の特性かまたは第三の特性を利
用することにより、発光輝度を制御することができるた
め、諧調表示を行うことが可能である。
Further, by utilizing the second characteristic or the third characteristic, the emission brightness can be controlled, so that it is possible to perform the gradation display.

【0161】多数素子を単純マトリクス配線したマルチ
電子ビーム源の構造 次に、上述の表面伝導型放出素子を基板上に配列して単
純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源の構造につい
て述べる。
Multi with a large number of elements wired in a simple matrix
Structure of Electron Beam Source Next, the structure of a multi-electron beam source in which the above-mentioned surface conduction electron -emitting devices are arranged on a substrate and wired in a simple matrix will be described.

【0162】図16に示すのは、前記図2の表示パネル
に用いたマルチ電子ビーム源の平面図である。基板上に
は、前記図9で示したものと同様な表面伝導型放出素子
が配列され、これらの素子は行方向配線電極3と列方向
配線電極4により単純マトリクス状に配線されている。
行方向配線電極3と列方向配線電極4の交差する部分に
は、電極間に絶縁層(不図示)が形成されており、電気
的な絶縁が保たれている。
FIG. 16 is a plan view of the multi-electron beam source used in the display panel of FIG. Surface conduction electron-emitting devices similar to those shown in FIG. 9 are arranged on the substrate, and these devices are wired in a simple matrix by row-direction wiring electrodes 3 and column-direction wiring electrodes 4.
An insulating layer (not shown) is formed between the electrodes at the intersections of the row-direction wiring electrodes 3 and the column-direction wiring electrodes 4 to maintain electrical insulation.

【0163】図16のAーA′に沿った断面を、図17
に示す。
A cross section taken along the line AA 'in FIG. 16 is shown in FIG.
Shown in

【0164】なお、このような構造のマルチ電子源は、
あらかじめ基板1の上に行方向配線電極3、列方向配線
電極4、電極間絶縁層(不図示)、および表面伝導型放
出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、行方向配
線電極3および列方向配線電極4を介して各素子に給電
して通電フォーミング処理を通電活性化処理を行うこと
により製造した。
The multi-electron source having such a structure is
The row-direction wiring electrode 3, the column-direction wiring electrode 4, the interelectrode insulating layer (not shown), and the element electrode of the surface conduction electron-emitting device and the conductive thin film are formed on the substrate 1 in advance, and then the row-direction wiring electrode 3 is formed. And each element was supplied with electric power through the column direction wiring electrode 4, and the energization forming treatment was performed by conducting the energization activation treatment.

【0165】(電気回路の構成)次に、実施例1の画像
表示装置の電気回路の構成について図18を参照して説
明する。
(Structure of Electric Circuit) Next, the structure of the electric circuit of the image display apparatus of Example 1 will be described with reference to FIG.

【0166】図18は、電気回路の基本構成を示すブロ
ック図であり、図中の71は表示パネル、72は走査信
号発生器、73は変調信号電圧変換器、74はパルス幅
変調器、75はシリアル/パラレル変換器、76はタイ
ミング制御回路、77は演算器、78はメモリ、79は
デコーダ、80は定電圧源、81は定電圧源、82は制
御電圧源、83は定電圧源、84はデータ配列変換器で
ある。
FIG. 18 is a block diagram showing the basic structure of an electric circuit. In the figure, 71 is a display panel, 72 is a scanning signal generator, 73 is a modulation signal voltage converter, 74 is a pulse width modulator, and 75 is a pulse width modulator. Is a serial / parallel converter, 76 is a timing control circuit, 77 is a calculator, 78 is a memory, 79 is a decoder, 80 is a constant voltage source, 81 is a constant voltage source, 82 is a control voltage source, 83 is a constant voltage source, Reference numeral 84 is a data array converter.

【0167】以下、各部の機能について説明していく。The function of each unit will be described below.

【0168】表示パネル71については、すでに図2を
用いて構造を説明した。表示パネル71の端子Dx1〜
Dxmは走査信号発生器72と端子Dy1〜Dynは変
調信号電圧変換器73、端子Hvは定電圧源83とそれ
ぞれ電気的に接続している。
The structure of the display panel 71 has already been described with reference to FIG. Terminal Dx1 of the display panel 71
Dxm is electrically connected to the scanning signal generator 72, terminals Dy1 to Dyn are electrically connected to the modulation signal voltage converter 73, and terminal Hv is electrically connected to the constant voltage source 83.

【0169】走査信号発生器72は、画像を表示するタ
イミングに合わせて、表示パネル71が内蔵するマルチ
電子ビーム源を順次走査してゆくための走査信号を発生
する回路である。具体的には、表示パネル71の端子D
x1〜Dxmのうちの1本に選択電圧Vs[V]を残り
の(m−1)本に非選択電圧Vns[V]を印加する
が、タイミング制御回路76が発生する走査タイミング
制御信号Tscanにもとずいて選択電圧Vsを印加す
る端子を順次走査してゆく。選択電圧Vsとしては0
[V]を設定し、グランドレベルからこれを供給した。
非選択電圧Vnsとしては前記図108で説明した電子
放出素子の電子放出閾値電圧Vthに0.8を乗じた電
圧を設定し、定電圧源80からこれを供給した。
The scanning signal generator 72 is a circuit for generating a scanning signal for sequentially scanning the multi-electron beam source built in the display panel 71 at the timing of displaying an image. Specifically, the terminal D of the display panel 71
The selection voltage Vs [V] is applied to one of x1 to Dxm and the non-selection voltage Vns [V] is applied to the remaining (m-1) lines, but the scan timing control signal Tscan generated by the timing control circuit 76 is applied. First, the terminals to which the selection voltage Vs is applied are sequentially scanned. 0 as the selection voltage Vs
[V] was set and this was supplied from the ground level.
As the non-selection voltage Vns, a voltage obtained by multiplying the electron emission threshold voltage Vth of the electron-emitting device described in FIG. 108 by 0.8 is set and supplied from the constant voltage source 80.

【0170】変調信号電圧変換器73はパルス幅変調器
74の出力した変調信号の電圧を、マルチ電子ビーム源
を駆動するのに適した電圧に変換するための電圧変換回
路である。具体的には、パルス幅変調器74が出力する
変調パルスのハイレベルをVf[V]に、ローレベルを
Vns[V]に電圧変換する。Vf[V]としては、電
子放出素子の電子放出閾値電圧Vthに1.6を乗じた
電圧を基準値として設定するが、蛍光体と電子放出素子
の位置ずれに応じて適宜補正する。Vf[V]は、制御
電圧源82から変調信号電圧変換器73に供給した。ま
たVns[V]としては、電子放出素子の電子放出閾値
電圧Vthに0.8を乗じた電圧を設定し、定電圧源8
1からこれを供給した。
The modulation signal voltage converter 73 is a voltage conversion circuit for converting the voltage of the modulation signal output from the pulse width modulator 74 into a voltage suitable for driving the multi electron beam source. Specifically, the high level of the modulation pulse output from the pulse width modulator 74 is converted into Vf [V], and the low level thereof is converted into Vns [V]. As Vf [V], a voltage obtained by multiplying the electron emission threshold voltage Vth of the electron-emitting device by 1.6 is set as a reference value, but is appropriately corrected according to the positional deviation between the phosphor and the electron-emitting device. Vf [V] was supplied from the control voltage source 82 to the modulation signal voltage converter 73. A voltage obtained by multiplying the electron emission threshold voltage Vth of the electron-emitting device by 0.8 is set as Vns [V], and the constant voltage source 8 is set.
This was supplied from 1.

【0171】定電圧源83は端子Hvを介して表示パネ
ル71の蛍光膜にVa[V]の電圧を印加する。
The constant voltage source 83 applies a voltage of Va [V] to the fluorescent film of the display panel 71 via the terminal Hv.

【0172】なお、各電源の出力電圧を決めるには以下
の要件を考慮にいれる必要がある。
In order to determine the output voltage of each power supply, it is necessary to consider the following requirements.

【0173】・所望の輝度を達成するのに必要な電力
(Ie×Va)を蛍光体に投入できること。
The ability to supply the electric power (Ie × Va) required to achieve the desired brightness to the phosphor.

【0174】・駆動条件を前記[3]式に代入したと
き、電子ビームが蛍光体の所定の位置を照射するように
設定すること。
When the driving condition is substituted into the above formula [3], the electron beam should be set so as to irradiate a predetermined position of the phosphor.

【0175】・単純マトリクス配線された電子放出素子
の間でクロストークが発生しないようにVsとVnsを
設定すること。
To set Vs and Vns so that crosstalk does not occur between the electron-emitting devices that are wired in a simple matrix.

【0176】そこで、実施例1の画像表示装置において
は、マルチ電子ビーム源に用いた表面伝導型放出素子の
特性と蛍光体の発光特性を考慮して、Vns=7.2
[V]、Vf(基準値)=14.2[V]、とし、また
蛍光膜の発光特性にあわせてVa=5[kV]とした。
Therefore, in the image display device of Example 1, Vns = 7.2 in consideration of the characteristics of the surface conduction electron-emitting device used for the multi-electron beam source and the emission characteristics of the phosphor.
[V], Vf (reference value) = 14.2 [V], and Va = 5 [kV] according to the emission characteristics of the fluorescent film.

【0177】デコーダ79は、外部から入力される画像
信号をデコードするための回路で、実施例1においては
NTSC方式のテレビ信号用のデコード回路を用いた。
デコーダ79からは、同期信号Syncと画像データ
R、G、Bが出力される。同期信号Syncは、垂直同
期信号と水平同期信号とを含み、またR、G、Bは赤、
緑、青の各色についての輝度データを含んでいる。
The decoder 79 is a circuit for decoding an image signal input from the outside, and in the first embodiment, a decoding circuit for an NTSC television signal is used.
The decoder 79 outputs the synchronization signal Sync and the image data R, G, B. The sync signal Sync includes a vertical sync signal and a horizontal sync signal, and R, G, and B are red,
It contains luminance data for each of the colors green and blue.

【0178】データ配列変換器84は、デコーダ79か
ら供給される3原色の輝度データを、表示パネル71の
画素配列に合わせて配列するための回路である。すなわ
ち、3原色のストライプ状蛍光体の配列に合わせてR、
G、Bをサンプリングして配列し、シリアルな信号Da
taとして出力する。
The data array converter 84 is a circuit for arranging the brightness data of the three primary colors supplied from the decoder 79 in accordance with the pixel array of the display panel 71. That is, R according to the arrangement of the three primary color stripe phosphors,
G and B are sampled and arrayed, and serial signals Da
Output as ta.

【0179】タイミング制御回路76は、デコーダ79
より供給される同期信号Syncにもとずいて各部の動
作タイミングを調整するためのタイミング制御信号(T
read、Tsft、Tmod、Tscanおよび他の
不図示の信号)を発生する。
The timing control circuit 76 includes a decoder 79.
A timing control signal (T) for adjusting the operation timing of each part based on the synchronization signal Sync supplied from
read, Tsft, Tmod, Tscan and other signals (not shown).

【0180】メモリ78は補正値テーブル1と補正値テ
ーブル2を記憶しており、タイミング制御信号76より
供給される読みだしタイミング制御信号Treadにも
とずき記憶している内容を読み出す。補正値テーブル1
と補正値テーブル2の内容は、組み立て完了後の表示パ
ネル71における電子放出素子とストライプ状蛍光体の
位置ずれ量にもとずいて決められた補正係数である。
The memory 78 stores the correction value table 1 and the correction value table 2, and reads the stored contents based on the read timing control signal Tread supplied from the timing control signal 76. Correction value table 1
The contents of the correction value table 2 are correction coefficients determined based on the amount of positional deviation between the electron-emitting device and the striped phosphor in the display panel 71 after the assembly is completed.

【0181】すなわち、補正値テーブル1の内容は、蛍
光体の所定の位置を電子ビームが照射するように電子ビ
ームの軌道を修正するためのパラメータであり、具体的
には電子放出素子に印加する電圧Vfの補正係数であ
る。補正値テーブル1より読み出された補正係数Cor
lは制御電圧源82に供給され、82の出力電圧Vfを
補正するように作用する。
That is, the contents of the correction value table 1 are parameters for correcting the trajectory of the electron beam so that the electron beam irradiates the predetermined position of the phosphor, and more specifically, it is applied to the electron-emitting device. It is a correction coefficient of the voltage Vf. Correction coefficient Cor read from the correction value table 1
l is supplied to the control voltage source 82 and acts to correct the output voltage Vf of 82.

【0182】また、補正値テーブル2の内容は、電子放
出素子に印加する電圧Vfを補正値テーブル1で補正し
た場合に生じる発光輝度の変化を修正するためのパラメ
ータであり、具体的には画像データDataの補正係数
である。補正値テーブル2より読み出された補正係数C
or2は演算器77に供給され、画像データDataを
補正するように作用する。
Further, the contents of the correction value table 2 are parameters for correcting the change in the light emission luminance which occurs when the voltage Vf applied to the electron-emitting device is corrected by the correction value table 1, and more specifically, the image. It is a correction coefficient of the data Data. Correction coefficient C read from the correction value table 2
or2 is supplied to the arithmetic unit 77 and acts to correct the image data Data.

【0183】演算器77は、データ配列変換器84から
供給される画像データDataを、メモリ78の補正値
テーブル2から読み出される補正係数Cor2にもとず
いて補正するための演算器である。
The calculator 77 is a calculator for correcting the image data Data supplied from the data array converter 84 based on the correction coefficient Cor2 read from the correction value table 2 of the memory 78.

【0184】シリアル/パラレル変換器75は、演算器
77から出力される補正された画像データData′を
画像の1ライン分(すなわちn画素)を単位としてシリ
アル/パラレル変換するための回路で、ラッチ付きのシ
フトレジスタを用いた。シリアル/パラレル変換75か
らはD1〜Dnのn個の並列信号が出力される。なお、
タイミング制御回路76から供給されるタイミング制御
信号Tsft、シフトレジスタを動作させるためのシフ
トクロックと、シフトレジスタに1ライン分のデータが
蓄積した段階でこれをラッチに移転させるためのラッチ
クロックを含んでいる。
The serial / parallel converter 75 is a circuit for performing serial / parallel conversion of the corrected image data Data ′ output from the arithmetic unit 77 in units of one line of the image (that is, n pixels). We used a shift register with. The serial / parallel conversion 75 outputs n parallel signals D1 to Dn. In addition,
It includes a timing control signal Tsft supplied from the timing control circuit 76, a shift clock for operating the shift register, and a latch clock for transferring the data for one line in the shift register to the latch. There is.

【0185】パルス幅変調器74は、n個のパルス幅変
回路を備えており、シリアル/パラレル変換75から供
給されるD1〜Dnの各々にもとずきパルス幅変調信号
D1′〜Dn′を出力する。すなわち、補正された画像
データにもとずき、輝度が大きい(小さい)ほど幅の長
い(短い)パルスを出力する。パルス幅変調信号D1′
〜Dn′を出力するタイミングは、タイミング制御回路
76から供給される制御信号Tmodによって管理され
るが、これにより走査信号発生器72の出力する走査信
号とパルス幅変調信号との同期が調整される。
The pulse width modulator 74 is provided with n pulse width changing circuits, and based on each of D1 to Dn supplied from the serial / parallel converter 75, the pulse width modulating signals D1 'to Dn'. Is output. That is, based on the corrected image data, a pulse having a longer width (shorter) is output as the luminance is higher (smaller). Pulse width modulation signal D1 '
The timing of outputting ~ Dn 'is managed by the control signal Tmod supplied from the timing control circuit 76, and by this, the synchronization between the scanning signal output from the scanning signal generator 72 and the pulse width modulation signal is adjusted. .

【0186】(補正の手順)次に、実施例1の画像表示
装置において、電子放出素子と蛍光体の位置ずれにとも
なう画質の劣化を防止する手順について説明する。
(Procedure of Correction) Next, the procedure of preventing the deterioration of the image quality due to the positional deviation between the electron-emitting device and the phosphor in the image display device of the embodiment 1 will be described.

【0187】まず、画像表示装置として動作を開始させ
る前に、あらかじめ前記図18のメモリ78に補正値を
記憶させておく必要がある。図19のフローチャートを
参照しながら、この手順を説明する。
First, before starting the operation as the image display device, it is necessary to store the correction value in the memory 78 of FIG. 18 in advance. This procedure will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0188】S81 まず最初に、表示パネルの組み立てを行った。すなわ
ち、電子放出素子を形成した基板と蛍光体を形成したフ
ェースプレートを位置あわせしたうえで真空容器を封着
し、前記図2の表示パネルを組み立てた。
S81 First, the display panel was assembled. That is, the display panel of FIG. 2 was assembled by aligning the substrate on which the electron-emitting device was formed and the face plate on which the phosphor was formed, and sealing the vacuum container.

【0189】S82 次に、組立後の表示パネルを検査し、電子放出素子と蛍
光体の相対位置について設定値からのずれを測定した。
具体的には、電子放出素子を形成した基板に付けたアラ
イメントマークとフェースプレートに付けたアライメン
トマークを実体顕微鏡を用いて観測し、ずれ量を測定し
た。場合によっては、電子放出素子を試験的に駆動して
蛍光体を発光させ、実際の発光位置と設計上の発光位置
を比較してずれを評価してもよい。
S82 Next, the assembled display panel was inspected, and the deviation from the set value was measured for the relative position of the electron-emitting device and the phosphor.
Specifically, the alignment mark attached to the substrate on which the electron-emitting device was formed and the alignment mark attached to the face plate were observed using a stereoscopic microscope, and the shift amount was measured. In some cases, the electron emitting device may be driven on a trial basis to cause the phosphor to emit light, and the actual light emitting position and the designed light emitting position may be compared to evaluate the deviation.

【0190】S83 次に、S82で測定した電子放出素子と蛍光体の設定値
からのずれ量にもとずき、駆動パラメータの補正値をコ
ンピュータを用いて算出した。駆動パラメータの補正値
については、後に図20〜図23を参照して説明する。
S83 Next, based on the amount of deviation from the set value of the electron-emitting device and the phosphor measured in S82, the correction value of the drive parameter was calculated using a computer. The correction value of the drive parameter will be described later with reference to FIGS.

【0191】S84 次に、S83で算出した補正値を図18のメモリ78に
記憶させた。
S84 Next, the correction value calculated in S83 was stored in the memory 78 of FIG.

【0192】以上、メモリ78に補正値を記憶させる手
順を説明した。次に、メモリ78に記憶させた補正値に
ついて図1および図20〜図23を参照して説明する。
The procedure for storing the correction value in the memory 78 has been described above. Next, the correction value stored in the memory 78 will be described with reference to FIGS. 1 and 20 to 23.

【0193】すでに述べたように、まれには電子放出素
子と蛍光体とが設計値どおりに位置ずれ無く組み立てら
れる場合もあるが、大多数においては位置ずれが発生し
ており、位置ずれの方向や量はパネルごとに異なってい
るといってよい。そこで、位置ずれのタイプを分類し、
それぞれの場合について補正値の内容を説明してゆく。
As described above, in some rare cases, the electron-emitting device and the phosphor may be assembled according to the design values without displacement, but in the majority, displacement occurs and the direction of displacement It can be said that the amount is different for each panel. Therefore, we classify the types of misalignment,
The contents of the correction value will be described for each case.

【0194】位置ずれが無い場合 図20は、電子ビームの照射位置を模式的に示した平面
図であり、前記図1(1)の電子放出素子が形成された
基板と図1(2)のストライプ状蛍光体が形成されたフ
ェースプレートが設計値どうりに位置ずれ無く組み立て
られた場合を例示している。
When there is no misalignment FIG. 20 is a plan view schematically showing the irradiation position of the electron beam. The substrate on which the electron-emitting device of FIG. 1 (1) is formed and FIG. 1 (2). The case where the face plate on which the striped phosphor is formed is assembled according to the design value without displacement.

【0195】図中のXY座標は電子放出素子が配列され
ている方向を示し、またAPとAEはアライメントマー
クを示している。本図のように、設計どうり位置ずれな
く組み立てられた場合には、当然のことながら電子ビー
ムはストライプ状蛍光体の所定の位置を照射するため、
色ずれや輝度の低下などの問題は発生しない。したがっ
て、図18の制御電圧源82の出力電圧は設計時に設定
した基準値、すなわちVf=14.2[V]のままでよ
い。したがって、メモリ78の補正値テーブル1の内容
は、制御電圧源82が14.2[V]を出力するための
制御信号にしておけばよい。また、画像データData
については、演算器77を経由してもそのまま出力され
るようにすればよい。したがって、補正値テーブル2の
内容は、たとえば演算器77に乗除算器を用いていた場
合には、1としておけばよい。
XY coordinates in the figure show the direction in which the electron-emitting devices are arranged, and AP and AE show alignment marks. As shown in this figure, when assembled without misalignment according to design, the electron beam naturally irradiates a predetermined position of the striped phosphor,
Problems such as color misregistration and reduction in brightness do not occur. Therefore, the output voltage of the control voltage source 82 in FIG. 18 may remain the reference value set at the time of design, that is, Vf = 14.2 [V]. Therefore, the content of the correction value table 1 of the memory 78 may be a control signal for the control voltage source 82 to output 14.2 [V]. In addition, the image data Data
With respect to, it suffices that it be output as it is even through the arithmetic unit 77. Therefore, the content of the correction value table 2 may be set to 1 when a multiplier / divider is used as the calculator 77, for example.

【0196】蛍光体がY方向にずれて組み立てられた場
図21は、ストライプ状蛍光体が、電子放出素子のY方
向の配列に沿ってdif1の距離だけ位置ずれした場合
を例示した模式的な平面図である。電子ビームの照射位
置は設定よりもY方向にずれるが、すでに[2]式で説
明したように、本発明では基板上に電子放出素子が配列
されているY方向の長さEByよりもストライプ状蛍光
体の長さPHyを長く設定しているため、色ずれや輝度
の低下などの問題は発生しない。したがって、図18の
制御電圧源82の出力電圧は、設計時に設定した基準
値、すなわちVf=14.2[V]のままでよい。した
がって、メモリ78の補正値テーブル1の内容は、制御
電圧源82が14.2[V]を出力するための制御信号
にしておけばよい。また、画像データDataについて
は、演算器77を経由してもそのまま出力されるように
すればよい。したがって、補正値テーブル2の内容は、
たとえば演算器77に乗除算器を用いていた場合には、
1としておけばよい。
[0196] In the case where the phosphors are assembled while being displaced in the Y direction.
If Figure 21 is a stripe type phosphor is a schematic plan view illustrating a case where the shifted position distance dif1 in the Y direction of the array of electron-emitting devices. The irradiation position of the electron beam deviates from the setting in the Y direction, but as already described in the formula [2], in the present invention, the stripe shape is longer than the length EBy in the Y direction in which the electron-emitting devices are arranged on the substrate. Since the length PHy of the phosphor is set to be long, problems such as color misregistration and reduction in brightness do not occur. Therefore, the output voltage of the control voltage source 82 in FIG. 18 may remain the reference value set at the time of design, that is, Vf = 14.2 [V]. Therefore, the content of the correction value table 1 of the memory 78 may be a control signal for the control voltage source 82 to output 14.2 [V]. Further, the image data Data may be output as it is even through the arithmetic unit 77. Therefore, the contents of the correction value table 2 are
For example, if a multiplier / divider is used as the computing unit 77,
You can leave it as 1.

【0197】蛍光体がX方向にずれて組み立てられた場
図22は、ストライプ状蛍光体が、電子放出素子のX方
向の配列に沿ってdif2の距離だけ位置ずれした場合
を例示した模式的な平面図である。図示のように電子ビ
ームが黒色導電体10や隣接する蛍光体を照射してしま
うため、輝度不足や色ずれが発生してしまう。しかし、
本実施例では電子放出素子の駆動電圧を補正して図中の
矢印pの方向に電子ビーム照射位置を補正し、輝度不足
や色ずれを防止することができる。
In the case where the phosphors are assembled while being displaced in the X direction,
If Figure 22 is a stripe type phosphor is a schematic plan view illustrating a case where the shifted position distance dif2 in the X direction of the array of electron-emitting devices. As shown in the figure, the electron beam irradiates the black conductor 10 and the adjacent phosphor, resulting in insufficient brightness and color shift. But,
In this embodiment, the driving voltage of the electron-emitting device is corrected to correct the electron beam irradiation position in the direction of arrow p in the figure, and it is possible to prevent insufficient brightness and color shift.

【0198】すなわち、前記[3]式の関係を利用し、
dif2の大きさだけ電子ビームの偏向距離を補正する
ものである。
That is, using the relation of the above equation [3],
The deflection distance of the electron beam is corrected by the size of dif2.

【0199】[0199]

【外2】 dif2[m]は、蛍光体が設定位置からX方向にずれ
た距離 Lh[m]は、電子放出素子と蛍光体の距離 Vf[V]は、電子放出素子の駆動電圧の基準値 Vf′[V]は、補正した電子放出素子の駆動電圧 Va[V]は、蛍光体に印加する電圧 Kは、電子放出素子の種類や形状により決まる定数
[Outside 2] dif2 [m] is the distance that the phosphor is displaced from the set position in the X direction. Lh [m] is the distance between the electron-emitting device and the phosphor. Vf [V] is the reference value of the driving voltage of the electron-emitting device Vf ′ [ V] is the corrected driving voltage of the electron-emitting device Va [V] is the voltage applied to the phosphor K is a constant determined by the type and shape of the electron-emitting device

【0200】[4]式をVf′について解くと、Solving the equation [4] for Vf ',

【0201】[0201]

【外3】 となる。[Outside 3] Becomes

【0202】そこで、メモリ78に補正値テーブル1に
は、制御電圧源82の出力電圧をVfから[4′]式で
算出されたVf′に補正するように補正値を記憶させて
おく。
Therefore, the correction value table 1 is stored in the memory 78 so as to store the correction value so that the output voltage of the control voltage source 82 is corrected from Vf to Vf 'calculated by the equation [4'].

【0203】一方、電子放出素子の駆動電圧をVfから
Vf′に補正すると、電子ビームの照射位置は補正され
るが、放出電流Ieが増加するため表示画像全体の輝度
が変化してしまう。すなわち、図15の電子放出特性を
参照すれば、放出電流はIe1からIe1′に増大す
る。このため、表示画像全体の輝度が、当初の設計より
もIe′/Ie倍ほど明るくなってしまう。そこで、画
像データDataを補正して輝度変化を防止する。本実
施例では、演算器77に乗除器を用い、メモリ78の補
正値テーブル2に補正値としてIe/Ie′を記憶させ
た。
On the other hand, when the driving voltage of the electron-emitting device is corrected from Vf to Vf ', the irradiation position of the electron beam is corrected, but the emission current Ie increases, so that the brightness of the entire display image changes. That is, referring to the electron emission characteristic of FIG. 15, the emission current increases from Ie1 to Ie1 '. Therefore, the brightness of the entire display image becomes Ie '/ Ie times brighter than the original design. Therefore, the image data Data is corrected to prevent the brightness change. In this embodiment, a multiplier / divider is used as the computing unit 77, and Ie / Ie ′ is stored in the correction value table 2 of the memory 78 as a correction value.

【0204】以上のような内容を、メモリ78の補正値
テーブル1と補正値テーブル2に記憶させることによ
り、蛍光体がY方向にずれた場合に、電子ビームの照射
位置と照射電荷量を補正することが可能となった。な
お、図22では蛍光体の位置ずれがX方向のみに生じた
場合を例示したが、たとえば前記図21に例示したよう
なY方向のずれが同時に生じた場合にも、メモリ78に
同様な補正値を記憶させておけばよいことはもちろんで
ある。
By storing the above contents in the correction value table 1 and the correction value table 2 of the memory 78, when the phosphor is displaced in the Y direction, the irradiation position of the electron beam and the irradiation charge amount are corrected. It became possible to do. Note that FIG. 22 exemplifies the case where the displacement of the phosphors occurs only in the X direction, but even when the displacement in the Y direction as illustrated in FIG. 21 occurs at the same time, the same correction is made in the memory 78. Of course, it is only necessary to store the value.

【0205】蛍光体(フェースプレート)の角度がずれ
て組み立てられた場合 図23は、フェースプレートが回転し、電子放出素子を
形成した基板に対する角度が所定の角度からずれて組み
立てられた場合を例示した模式的な平面図である。
The angle of the phosphor (face plate) is shifted
When assembled Te Figure 23, the face plate is rotated, a schematic plan view illustrating a case where an angle relative to the substrate formed with the electron-emitting device assembled deviates from a predetermined angle.

【0206】図示のように、電子ビームが黒色導電体1
0や隣接する蛍光体を照射してしまうため、輝度不足や
色ずれが発生してしまう。しかも、表示画面の場所によ
って電子ビームの照射位置のずれ方が異なるため、画質
の劣化の起こり方が画面全体で一様でなくなる。
As shown, the electron beam is emitted from the black conductor 1.
Since 0 or an adjacent phosphor is irradiated, insufficient brightness and color misregistration occur. Moreover, since the deviation of the electron beam irradiation position varies depending on the location of the display screen, the deterioration of the image quality is not uniform over the entire screen.

【0207】しかし、本実施例では電子放出素子の駆動
電圧を補正して図中の矢印p1〜p4の方向に電子ビー
ム照射位置を補正し、輝度不足や色ずれを防止すること
ができる。すなわち、前記図22の場合と同様に前記
[3]式の関係を利用し、電子ビームの偏向距離を補正
するものである。
However, in this embodiment, the driving voltage of the electron-emitting device can be corrected to correct the electron beam irradiation position in the directions of the arrows p1 to p4 in the figure to prevent insufficient brightness and color misregistration. That is, as in the case of FIG. 22, the electron beam deflection distance is corrected by utilizing the relationship of the above expression [3].

【0208】ただし、前記図22の場合のように全電子
放出素子に対して同一の補正を行うのではなく、X方向
に並ぶ電子放出素子の1ラインを単位として1ラインず
つ補正を行った。
However, instead of making the same correction for all electron-emitting devices as in the case of FIG. 22, one line of electron-emitting devices arranged in the X direction was used as a unit for correction.

【0209】すなわち、メモリ78の補正値テーブル1
には、電子放出素子の各ラインに対する駆動電圧の補正
値を記憶させ、電子放出素子を1ラインずつ駆動してゆ
くタイミングと同期してこれを読み出し、制御電圧源8
2の出力電圧を補正した。
[0209] That is, the correction value table 1 of the memory 78
The correction value of the drive voltage for each line of the electron-emitting device is stored in, and is read in synchronization with the timing of driving the electron-emitting device line by line, and the control voltage source 8
The output voltage of 2 was corrected.

【0210】また、電子ビーム照射位置の補正にともな
って輝度変化が発生するのを防止するために、画像デー
タDataについても電子放出素子1ライン分ごとに異
なる補正を行う必要がある。そこで、メモリ78の補正
値テーブル2には各ラインに対する補正値を記憶させて
おき、入力される画像データDataと同期してこれを
読み出し演算器77で補正した。
Further, in order to prevent the luminance change from occurring due to the correction of the electron beam irradiation position, it is necessary to perform different correction for the image data Data for each line of the electron-emitting device. Therefore, the correction values for each line are stored in the correction value table 2 of the memory 78, and the values are read out and corrected by the calculator 77 in synchronization with the input image data Data.

【0211】以上のように、1ラインごとに補正値を算
出してメモリ78の補正値テーブル1と補正値テーブル
2に記憶させることにより、蛍光体の角度がずれた場合
に、電子ビームの照射位置と照射電荷量を補正すること
が可能となった。
As described above, the correction value is calculated for each line and stored in the correction value table 1 and the correction value table 2 of the memory 78, so that the electron beam irradiation is performed when the angle of the phosphor is deviated. It became possible to correct the position and the amount of irradiation charge.

【0212】なお、上記実施例においては、電子放出素
子の1ラインを単位として補正を行ったが、より精密な
補正を必要とする場合には、電子放出素子の1素子ごと
に補正を行うのが望ましい。その場合には、メモリ78
の補正値テーブル1に電子放出素子の各素子に対する駆
動電圧補正値を記憶させておくとともに、前記図18の
制御電圧源82をn個用意しておき、パルス幅変調器7
4の出力信号D1′〜Dn′を個別に電圧補正すればよ
い。また、メモリ78の補正値テーブル2には、電子放
出素子の各素子に対する輝度補正値を記憶させておき、
演算器77において画像信号の1画素分ごとに補正演算
を行えばよい。
In the above embodiment, the correction is made in units of one line of the electron-emitting device. However, when more precise correction is required, the correction is made for each electron-emitting device. Is desirable. In that case, the memory 78
The correction value table 1 is stored with the drive voltage correction value for each element of the electron-emitting device, and n control voltage sources 82 shown in FIG. 18 are prepared for the pulse width modulator 7.
4 output signals D1 'to Dn' may be individually voltage-corrected. The correction value table 2 of the memory 78 stores the brightness correction value for each element of the electron-emitting device,
The correction calculation may be performed in the calculator 77 for each pixel of the image signal.

【0213】以上、実施例1の画像表示装置について説
明した。説明から明らかなように、電子放出素子と蛍光
体とが位置ずれしていてもしていなくても、良好な表示
画像を提供することが可能であった。
The image display apparatus of Example 1 has been described above. As is clear from the description, it was possible to provide a good display image regardless of whether the electron-emitting device and the phosphor are misaligned.

【0214】(実施例2)次に、本発明に画像表示装置
の他の好ましい実施例について説明する。ただし、表示
パネルの構成と製法、好ましい電子放出素子の構造と製
法、については前記実施例1と同様の説明となるため省
略する。以下、実施例2の、電気回路の構成、補正の手
順について述べてゆく。
(Embodiment 2) Next, another preferred embodiment of the image display device according to the present invention will be described. However, the structure and manufacturing method of the display panel, and the preferable structure and manufacturing method of the electron-emitting device are the same as those in the first embodiment, and therefore the description thereof is omitted. The configuration of the electric circuit and the correction procedure of the second embodiment will be described below.

【0215】(電気回路の構成)実施例2の電気回路の
構成について、図24を参照して説明する。
(Structure of Electric Circuit) The structure of the electric circuit of the second embodiment will be described with reference to FIG.

【0216】図24は、電気回路の基本構成を示すブロ
ック図であり、図中の71は表示パネル、72は走査信
号発生器、73は変調信号電圧変換器、74はパルス幅
変調器、75はシリアル/パラレル変換器、76はタイ
ミング制御回路、77は演算器、79はデコーダ、80
は定電圧源、81は定電圧源、84はデータ配列変換器
であり、これらの回路の機能は前記図18で説明した実
施例1の回路と同一である。また、85はメモリ、86
は定電圧源、87は制御電圧源である。
FIG. 24 is a block diagram showing the basic configuration of an electric circuit. In the figure, 71 is a display panel, 72 is a scanning signal generator, 73 is a modulation signal voltage converter, 74 is a pulse width modulator, and 75 is a pulse width modulator. Is a serial / parallel converter, 76 is a timing control circuit, 77 is an arithmetic unit, 79 is a decoder, 80
Is a constant voltage source, 81 is a constant voltage source, and 84 is a data array converter. The functions of these circuits are the same as those of the circuit of the first embodiment described in FIG. Further, 85 is a memory, 86
Is a constant voltage source and 87 is a control voltage source.

【0217】実施例2が前記実施例1と異なるのは、実
施例1では電子放出素子に印加する電圧Vfを補正する
ことにより電子ビームの照射位置を補正したのに対し
て、実施例2では蛍光体に印加する電圧Vaを補正する
ことにより電子ビームの照射位置を補正する点である。
したがって、図24の電気回路は電子放出素子と蛍光体
の位置ずれに応じて蛍光体に印加する電圧Vaを補正で
きるように構成されている。
The second embodiment is different from the first embodiment in that the irradiation position of the electron beam is corrected by correcting the voltage Vf applied to the electron-emitting device in the first embodiment, whereas the second embodiment is different. The point is to correct the irradiation position of the electron beam by correcting the voltage Va applied to the phosphor.
Therefore, the electric circuit of FIG. 24 is configured so that the voltage Va applied to the phosphor can be corrected according to the positional deviation between the electron-emitting device and the phosphor.

【0218】すなわち、メモリ85の補正値テーブル3
には蛍光体に印加する電圧Vaの補正値が記憶されてお
り、表示パネル71の端子Hvに接続された制御電圧源
87は補正値テーブル3から読みだされた補正値Cor
3にもとづいて電圧を出力する。なお、制御電圧源87
の出力電圧は、基準値を5[kV]とし、補正値Cor
3に応じてこれを補正した。
In other words, the correction value table 3 of the memory 85
Stores the correction value of the voltage Va applied to the phosphor, and the control voltage source 87 connected to the terminal Hv of the display panel 71 stores the correction value Cor read from the correction value table 3.
The voltage is output based on 3. The control voltage source 87
The output voltage of the reference voltage is 5 [kV], and the correction value Cor
This was corrected according to 3.

【0219】また、定電圧源80および定電圧源81の
出力電圧は、Vns=7.2[V]とし、定電圧源86
の出力電圧は、Vf=14.2[V]とした。
The output voltage of the constant voltage source 80 and the constant voltage source 81 is Vns = 7.2 [V], and the constant voltage source 86
The output voltage of Vf was set to Vf = 14.2 [V].

【0220】(補正の手順)実施例2の画像表示装置に
おいても、前記図19のフローチャートに示した手順で
メモリ85の補正値テーブル3と補正値テーブル4にあ
らかじめ補正値を記憶させておいた。
(Procedure of Correction) Also in the image display apparatus of Embodiment 2, the correction values are stored in advance in the correction value table 3 and the correction value table 4 of the memory 85 by the procedure shown in the flowchart of FIG. .

【0221】そこで、補正値の内容について説明する。The contents of the correction value will be described.

【0222】位置ずれが無い場合 図20に示すように、位置ずれが発生しなかった場合に
は、制御電圧源87の出力電圧は基準値、すなわち、V
a=5[kV]のままでよい。したがって、補正値テー
ブル3には制御電圧源87が5[kV]を出力するため
の制御信号Cor3を記憶させておけばよい。また、画
像データDataについては、演算器77を経由しても
そのまま出力されるようにすればよい。したがって、補
正値テーブル4の内容は、たとえば演算器77に乗除算
器を用いていた場合には、1としておけばよい。
When there is no positional deviation As shown in FIG. 20, when no positional deviation occurs, the output voltage of the control voltage source 87 is a reference value, that is, V.
The value of a = 5 [kV] may be maintained. Therefore, the control value Cor3 for the control voltage source 87 to output 5 [kV] may be stored in the correction value table 3. Further, the image data Data may be output as it is even through the arithmetic unit 77. Therefore, the content of the correction value table 4 may be set to 1 when, for example, a multiplier / divider is used as the calculator 77.

【0223】蛍光体がY方向にずれて組み立てられた場
図21に示すように、蛍光体がY方向に沿ってずれた場
合には、電子ビームの照射位置は設定よりもY方向にず
れるが、すでに[2]式で説明したように、本発明では
基板上に電子放出素子が配列されているY方向の長さE
Byよりもストライプ状蛍光体の長さPHyを長く設定
しているため、色ずれや輝度の低下などの問題は発生し
ない。したがって、図24の制御電圧源87の出力電圧
は、設計時に設定した基準値、すなわちVa=5[k
V]のままでよい。したがって、メモリ85の補正値テ
ーブル3の内容は、制御電圧源87が5[kV]を出力
するための制御信号Cor3とすればよい。また、画像
データDataについては、演算器77を経由してもそ
のまま出力されるようにすればよい。したがって、補正
値テーブル4の内容は、たとえば演算器77に乗除算器
をを用いた場合には、1としておけばよい。
[0223] In the case where the phosphors are assembled while being displaced in the Y direction.
As shown in case 21, as in the case where the phosphor is shifted along the Y direction is the electron beam irradiation position is shifted in the Y-direction than the set has been described already [2] where the present invention Then, the length E in the Y direction in which the electron-emitting devices are arranged on the substrate
Since the length PHy of the stripe-shaped phosphor is set to be longer than that of By, problems such as color misregistration and reduction in brightness do not occur. Therefore, the output voltage of the control voltage source 87 in FIG. 24 is the reference value set at the time of design, that is, Va = 5 [k
V] is acceptable. Therefore, the content of the correction value table 3 of the memory 85 may be the control signal Cor3 for the control voltage source 87 to output 5 [kV]. Further, the image data Data may be output as it is even through the arithmetic unit 77. Therefore, the content of the correction value table 4 may be set to 1 when a multiplier / divider is used as the calculator 77, for example.

【0224】蛍光体がX方向にずれて組み立てられた場
図22に示すように、ストライプ状蛍光体が電子放出素
子のX方向の配列に沿ってdif2の距離だけ位置ずれ
した場合には、本実施例では蛍光体に印加する電圧を補
正して図中の矢印pの方向に電子ビーム照射位置を補正
し、輝度不足や色ずれを防止することができる。
[0224] In the case where the phosphors are assembled while being displaced in the X direction.
As shown in case 22, when the stripe-shaped phosphor misaligned by a distance dif2 in the X direction of the array of electron-emitting devices, in this embodiment corrects the voltage applied to the phosphor Figure The electron beam irradiation position can be corrected in the direction of the arrow p in the middle to prevent insufficient brightness and color shift.

【0225】すなわち、前記[3]式の関係を利用し、
dif2の大きさだけ電子ビームの偏向距離を補正する
ものである。
That is, using the relation of the above equation [3],
The deflection distance of the electron beam is corrected by the size of dif2.

【0226】[0226]

【外4】 dif2[m]は、蛍光体が設定位置からX方向にずれ
た距離 Lh[m]は、電子放出素子と蛍光体の距離 Vf[V]は、電子放出素子の駆動電圧 Va[V]は、蛍光体に印加する電圧 Va′[V]は、蛍光体に印加する補正ずみの電圧 Kは、電子放出素子の種類や形状により決まる定数
[Outside 4] dif2 [m] is the distance that the phosphor is displaced from the set position in the X direction, Lh [m] is the distance between the electron-emitting device and the phosphor, Vf [V] is the driving voltage Va [V] of the electron-emitting device, The voltage Va '[V] applied to the phosphor is the corrected voltage K applied to the phosphor K is a constant determined by the type and shape of the electron-emitting device.

【0227】[5]式をVa′について解くと、Solving the equation [5] for Va ',

【0228】[0228]

【外5】 となる。[Outside 5] Becomes

【0229】そこで、メモリ85の補正値テーブル3に
は、制御電圧源87の出力電圧をVaから[5′]式で
算出されたVa′に補正するように補正値を記憶させて
おく。
Therefore, in the correction value table 3 of the memory 85, the correction value is stored so as to correct the output voltage of the control voltage source 87 from Va to Va 'calculated by the equation [5'].

【0230】一方、蛍光体の印加電圧をVaからVa′
に補正すると、電子ビームの照射位置は補正されるが、
蛍光体を励起する電力がIe×VaからIe×Va′に
変化するため表示画像全体の輝度が変化してしまう。す
なわち、表示画像全体の輝度が、当初の設計よりもV
a′/Va倍になってしまう。そこで、画像データDa
taを補正して輝度変化を防止する。本実施例では、演
算器77に乗算器を用い、メモリ85の補正値テーブル
4に補正値としてVa/Va′を記憶させた。
On the other hand, the applied voltage of the phosphor is changed from Va to Va '.
If the correction is made to, the irradiation position of the electron beam will be corrected,
Since the electric power for exciting the phosphor changes from Ie × Va to Ie × Va ′, the brightness of the entire display image changes. That is, the brightness of the entire display image is higher than that of the original design by V.
It becomes a '/ Va times. Therefore, the image data Da
Correct ta to prevent a change in luminance. In this embodiment, a multiplier is used as the computing unit 77, and Va / Va ′ is stored as a correction value in the correction value table 4 of the memory 85.

【0231】以上のような内容を、メモリ85の補正値
テーブル3と補正値テーブル4に記憶させることによ
り、蛍光体がY方向にずれた場合に、電子ビームの照射
位置と蛍光体の励起電力を補正することが可能となっ
た。なお、図22では蛍光体の位置ずれがX方向のみに
生じた場合を例示したが、たとえば前記図21に例示し
たようなY方向のずれが同時に生じた場合にも、メモリ
85に同様の補正値を記憶させておけばよいことはもち
ろんである。
By storing the above contents in the correction value table 3 and the correction value table 4 of the memory 85, the irradiation position of the electron beam and the excitation power of the phosphor when the phosphor is displaced in the Y direction. Can be corrected. Note that FIG. 22 exemplifies a case where the displacement of the phosphors occurs only in the X direction. However, even when the displacement in the Y direction as illustrated in FIG. Of course, it is only necessary to store the value.

【0232】蛍光体(フェースプレート)の角度がずれ
て組み立てられた場合 図23のように、フェースプレートが回転し、電子放出
素子を形成した基板に対する角度が所定の角度からずれ
て組み立てられた場合には、本実施例では蛍光体の印加
電圧Vaを補正して図中の矢印p1〜p4の方向に電子
ビーム照射位置を補正し、輝度不足や色ずれを防止する
ことができる。すなわち、前記図22の場合と同様に前
記[3]式の関係を利用し、電子ビームの偏向距離を補
正するものである。
The angle of the phosphor (face plate) is shifted
When assembled as shown in FIG. 23, when the face plate is rotated and the angle with respect to the substrate on which the electron-emitting devices are formed is deviated from a predetermined angle, the applied voltage Va of the phosphor is set in this embodiment. Can be corrected to correct the electron beam irradiation position in the directions of the arrows p1 to p4 in the figure, and insufficient brightness and color shift can be prevented. That is, as in the case of FIG. 22, the electron beam deflection distance is corrected by utilizing the relationship of the above expression [3].

【0233】ただし、前記図22の場合のように全電子
放出素子に対して同一の補正を行うのではなく、X方向
に並ぶ電子放出素子の1ラインを単位として1ラインず
つ補正を行った。
However, instead of making the same correction for all the electron-emitting devices as in the case of FIG. 22, one line of the electron-emitting devices arranged in the X direction was used as a unit for correction.

【0234】すなわち、メモリ85の補正値テーブル3
には、電子放出素子の各ラインを駆動する場合について
のVaの補正値を記憶させ、電子放出素子を1ラインず
つ駆動してゆくタイミングと同期してこれを読み出し、
制御電圧源87の出力電圧を補正した。
That is, the correction value table 3 of the memory 85
Stores the correction value of Va in the case of driving each line of the electron-emitting device, and reads it in synchronization with the timing of driving the electron-emitting device line by line,
The output voltage of the control voltage source 87 is corrected.

【0235】また、電子ビーム照射位置の補正にともな
って輝度変化が発生するのを防止するために、画像デー
タDataについても電子放出素子1ライン分ごとに異
なる補正を行う必要がある。そこで、メモリ85の補正
値テーブル4には各ラインに対する補正値を記憶させて
おき、入力される画像データDataと同期してこれを
読み出し演算器77で補正した。
Further, in order to prevent the luminance change from occurring due to the correction of the electron beam irradiation position, it is necessary to perform different correction for the image data Data for each line of the electron-emitting device. Therefore, the correction values for each line are stored in the correction value table 4 of the memory 85, and the correction values are corrected by the reading arithmetic unit 77 in synchronization with the input image data Data.

【0236】以上のように、1ラインごとに補正値を算
出してメモリ85の補正値テーブル3と補正値テーブル
4に記憶させることにより、蛍光体の角度がずれた場合
に、電子ビームの照射位置と蛍光体の励起電力を補正す
ることが可能となった。
As described above, the correction value is calculated for each line and stored in the correction value table 3 and the correction value table 4 of the memory 85, so that the electron beam irradiation is performed when the angle of the phosphor is deviated. It became possible to correct the position and the excitation power of the phosphor.

【0237】以上、実施例2の画像表示装置について説
明した。説明から明らかなように、電子放出素子と蛍光
体とが位置ずれしていてもしなくても、良好な表示画像
を提供することが可能であった。
The image display device of the second embodiment has been described above. As is clear from the description, it was possible to provide a good display image whether or not the electron-emitting device and the phosphor were misaligned.

【0238】(実施例3)次に、本発明に他の好ましい
実施例を説明する。
(Embodiment 3) Next, another preferred embodiment of the present invention will be described.

【0239】まず、実施例3の補正方法について、図2
5を参照しながら説明する。図25の(1)〜(3)は
電子放出素子から放出された電子ビームが蛍光体を照射
するまでの軌道を示した断面図で、図中の1は電子放出
素子を形成するための基板、7はフェースプレートであ
る。説明の便宜上、図においては電子放出素子は1素子
だけ示している。
First, the correction method of the third embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. 25 (1) to (3) are cross-sectional views showing trajectories until the electron beam emitted from the electron-emitting device irradiates the phosphor, and 1 in the figure is a substrate for forming the electron-emitting device. , 7 are face plates. For convenience of explanation, only one electron-emitting device is shown in the drawing.

【0240】(1)は、表示パネルを組み立てた結果、
電子放出素子と蛍光体が設計された位置からX方向には
まったくずれなかった場合を示しており、図中のLef
は前記[3]式を用いてあらかじめ設計されていた距離
である。
(1) is the result of assembling the display panel.
The figure shows a case where the electron-emitting device and the phosphor are not displaced from the designed position in the X direction at all.
Is a distance designed in advance using the equation [3].

【0241】このような場合には、実施例3においても
前記実施例1や前記実施例2と同様に、電子放出素子の
印加電圧Vfや蛍光体の印加電圧Vaの値には補正を行
わない。
In such a case, the values of the applied voltage Vf of the electron-emitting device and the applied voltage Va of the phosphor are not corrected in the third embodiment as in the first and second embodiments. .

【0242】(2)は、表示パネルを組み立てた結果、
(1)で示した設計位置に対して蛍光体がX方向にdi
fだけずれた場合を示している。なお、ここではdif
2は蛍光体の配列ピッチと比較して小さかったものとす
る。
(2) As a result of assembling the display panel,
At the design position shown in (1), the phosphor di in the X direction
The figure shows the case where it is shifted by f. Note that here, dif
2 is smaller than the arrangement pitch of the phosphors.

【0243】このような場合には、実施例3においても
前記実施例1と同様に、G用電子放出素子からの電子ビ
ームがG蛍光体を適切に照射するように電子放出素子に
印加する電圧Vfを補正する。もしくは、前記実施例2
と同様に、蛍光体に印加する電圧Vaを補正する。
In such a case, also in the third embodiment, as in the first embodiment, the voltage applied to the electron emitting device so that the electron beam from the G electron emitting device appropriately irradiates the G phosphor. Correct Vf. Alternatively, the above-mentioned Example 2
Similarly, the voltage Va applied to the phosphor is corrected.

【0244】(3)は、表示パネルを組み立てた際に、
蛍光体がX方向に平行にずれるかまたは角度がずれるか
した結果、蛍光体がX方向にdif3だけずれた場合を
示している。なお、ここではdif3は蛍光体の配列ピ
ッチPXよりも大きかったものとする。
In (3), when the display panel is assembled,
This shows a case where the phosphor is displaced in the X direction by dif3 as a result of the phosphor being displaced parallel to the X direction or the angle being displaced. It is assumed here that dif3 is larger than the arrangement pitch PX of the phosphors.

【0245】このような場合、(2)の場合のようにV
fかあるいはVaを補正することにより電子ビームの軌
道を距離dif3分だけ補正することも原理的には可能
である。しかしながら、VfあるいはVaの補正率が大
きくなると、蛍光体を照射する電子ビームのスポット形
状が変化したり、電圧補正にともなう輝度変化を画像デ
ータの補正では補いきれなくなる場合が発生する。する
と、輝点形状が変形したり、画像全体の輝度がシフトし
たり、階調のダイナミックレンジが十分に確保できなく
なったりする。
In such a case, as in the case of (2), V
In principle, it is also possible to correct the trajectory of the electron beam by the distance dif3 by correcting f or Va. However, when the correction rate of Vf or Va becomes large, the spot shape of the electron beam that irradiates the phosphor may change, or the brightness change due to the voltage correction may not be compensated by the image data correction. Then, the shape of the bright spots is deformed, the luminance of the entire image is shifted, or the dynamic range of gradation cannot be sufficiently secured.

【0246】そこで、実施例3の画像表示装置において
は、このような場合に電圧補正による電子ビーム軌道の
補正は蛍光体配列の1ピッチ分以内の距離にとどめ、電
子放出素子に印加する駆動信号を実際に電子ビームを照
射することになる蛍光体用の駆動信号におきかえるもの
である。具体的には、図25(3)の例では、電圧補正
による電子ビーム軌道の補正距離をdif4にとどめ、
G用として設定されていた電子放出素子にR用の駆動信
号を印加するのである。
Therefore, in the image display device of the third embodiment, in such a case, the correction of the electron beam trajectory by the voltage correction is limited to the distance within one pitch of the phosphor array, and the drive signal applied to the electron-emitting device is applied. Is replaced with a drive signal for the phosphor that will actually irradiate the electron beam. Specifically, in the example of FIG. 25 (3), the correction distance of the electron beam trajectory by voltage correction is limited to dif4,
The driving signal for R is applied to the electron-emitting device set for G.

【0247】そこで、このような補正方法を行うための
表示パネルの望ましい構成、および電気回路について説
明してゆく。
Therefore, a desirable structure of the display panel and an electric circuit for performing such a correction method will be described.

【0248】実施例3の表示パネルは、基本的には前記
図2で示した構成とした。実施例3の表示パネルに用い
るフェースプレートは、前記図1(2)で示したもので
あってもよいが、さらに望ましいのは図26(2)の態
様であるためこれを用いた。
The display panel of Example 3 basically had the structure shown in FIG. The face plate used for the display panel of Example 3 may be that shown in FIG. 1 (2), but it is more preferable to use the face plate shown in FIG. 26 (2).

【0249】図26は、実施例3の表示パネルの電子放
出素子とストライプ状蛍光体の設定位置を示すための模
式的な平面図で、(1)は基板1上に形成された電子放
出素子2の配列を示し、(2)はフェースプレート7に
形成されたストライプ状蛍光体11および11′の配列
を示している。アライメンマークAE、距離LE、アラ
イメントマークAP、距離LP、距離EBy、距離PH
y、配列ピッチPX、配列ピッチPYに関しては前記図
1と同様の指針で設計した。図26(2)のフェースプ
レートが、前記図1(2)のフェースプレートと異なる
のは、予備の蛍光体11′を設けた点である。すなわ
ち、(1)の基板の電子放出素子の配列に対応して設け
たストライプ状蛍光体11に加えて、図中に斜線で示し
た予備の蛍光体11′を11の両側に設けている。設け
た理由は、実施例3では上述のように電子放出素子に対
して蛍光体がX方向に1ピッチ分以上ずれた場合には電
子ビームの照射位置補正を1ピッチ分以内にとどめる
が、予備の蛍光体11′を設けておくことにより画像端
部が欠けるのを防止することができるからである。な
お、図26では、予備の蛍光体11′は左右に1個ずつ
設けているが、大幅な位置ずれが予測される場合には、
より多数個を設けておいてもよい。予備の蛍光体11′
の色については、蛍光体11のカラー配列の規則(R、
G、Bの繰り返し)にしたがって決定した。
FIG. 26 is a schematic plan view showing the setting positions of the electron-emitting device and the stripe-shaped phosphor of the display panel of Example 3, and (1) shows the electron-emitting device formed on the substrate 1. 2 shows the arrangement, and (2) shows the arrangement of the striped phosphors 11 and 11 ′ formed on the face plate 7. Alignment mark AE, distance LE, alignment mark AP, distance LP, distance EBy, distance PH
The y, array pitch PX, and array pitch PY were designed according to the same guidelines as those in FIG. The face plate shown in FIG. 26 (2) differs from the face plate shown in FIG. 1 (2) in that a spare phosphor 11 'is provided. That is, in addition to the striped phosphors 11 provided corresponding to the arrangement of the electron-emitting devices on the substrate of (1), spare phosphors 11 'shown by hatching in the drawing are provided on both sides of the phosphor 11. The reason for the provision is that in Example 3, the correction of the electron beam irradiation position is limited to within one pitch when the phosphor is displaced from the electron-emitting device by one pitch or more in the X direction as described above. This is because by providing the phosphor 11 ', it is possible to prevent the edge portion of the image from being chipped. Note that, in FIG. 26, one spare phosphor 11 ′ is provided on each of the left and right, but when a large positional deviation is predicted,
A larger number may be provided. Spare phosphor 11 '
As for the color of, the color arrangement rule (R,
(Repeat of G and B).

【0250】次に、実施例3の画像表示装置の電気回路
について図27を参照して説明する。
Next, an electric circuit of the image display device of the third embodiment will be described with reference to FIG.

【0251】図27は、電気回路の基本構成を示すブロ
ック図であり、図中の71は表示パネル、72は走査信
号発生器、73は変調信号電圧変換器、74はパルス幅
変調器、75はシリアル/パラレル変換器、76はタイ
ミング制御回路、77は演算器、79はデコーダ、80
は定電圧源、81は定電圧源、86は定電圧源、87は
制御電圧源であり、これらの回路の機能は前記図13で
説明した実施例2の回路と同一である。また、88は3
つの補正値テーブルを記憶したメモリ、89は制御信号
Cor5に基づいて動作するデータ配列変換器である。
FIG. 27 is a block diagram showing the basic structure of an electric circuit. In the figure, 71 is a display panel, 72 is a scanning signal generator, 73 is a modulation signal voltage converter, 74 is a pulse width modulator, and 75 is a pulse width modulator. Is a serial / parallel converter, 76 is a timing control circuit, 77 is an arithmetic unit, 79 is a decoder, 80
Is a constant voltage source, 81 is a constant voltage source, 86 is a constant voltage source, and 87 is a control voltage source. The functions of these circuits are the same as those of the circuit of the second embodiment described in FIG. Also, 88 is 3
A memory that stores one correction value table, and 89 is a data array converter that operates based on the control signal Cor5.

【0252】図27の回路では、蛍光体に印加する電圧
Vaを補正することにより電子ビームの照射位置を補正
する。すなわち、メモリ88の補正値テーブル6には蛍
光体に印加する電圧Vaの補正値が記憶されており、表
示パネル71の端子Hvに接続された制御電圧源87は
補正値テーブル6から読みだされた補正値Cor6にも
とずいて電圧を出力する。なお、補正値Cor6は、電
子ビームの照射位置を1ピッチ以内で補正するための値
である。具体的には、制御電圧源87の出力電圧は、基
準値を5[kV]とし、補正値Cor6に応じてこれを
補正した。また、定電圧源80および定電圧源81の出
力電圧は、Vns=7.2[V]とし、定電圧源86の
出力電圧は、Vf=14.2[V]とした。
In the circuit of FIG. 27, the irradiation position of the electron beam is corrected by correcting the voltage Va applied to the phosphor. That is, the correction value table 6 of the memory 88 stores the correction value of the voltage Va applied to the phosphor, and the control voltage source 87 connected to the terminal Hv of the display panel 71 is read from the correction value table 6. The voltage is output based on the correction value Cor6. The correction value Cor6 is a value for correcting the irradiation position of the electron beam within one pitch. Specifically, the output voltage of the control voltage source 87 has a reference value of 5 [kV] and is corrected according to the correction value Cor6. The output voltage of the constant voltage source 80 and the constant voltage source 81 was Vns = 7.2 [V], and the output voltage of the constant voltage source 86 was Vf = 14.2 [V].

【0253】また、メモリ88の補正値テーブル7に
は、前記図24の補正値テーブル4と同じく画像データ
Dataを補正するための補正係数が記憶されている。
Further, the correction value table 7 of the memory 88 stores the correction coefficient for correcting the image data Data similarly to the correction value table 4 of FIG.

【0254】また、メモリ88の補正値テーブル5に
は、データ配列変換器89が行う配列を補正するための
配列補正情報が記憶されている。
Further, the correction value table 5 of the memory 88 stores array correction information for correcting the array performed by the data array converter 89.

【0255】データ配列変換器89は、電子放出素子と
蛍光体のX方向の位置ずれが1ピッチ以内の場合には、
当初設定されていたカラー配列順序にしたがってR、
G、Bを配列するが、位置ずれが1ピッチを越えた場合
には配列順序を変更する。
The data array converter 89, when the positional deviation between the electron-emitting device and the phosphor in the X direction is within 1 pitch,
R according to the color arrangement order that was originally set,
G and B are arranged, but when the positional deviation exceeds one pitch, the arrangement order is changed.

【0256】以上の回路構成により、蛍光体の印加する
電圧Vaの補正による電子ビーム軌道の補正を蛍光体配
列の1ピッチ分以内の距離にとどめ、電子放出素子に印
加する駆動信号を実際に電子ビームを照射する蛍光体用
の駆動信号におきかえることが可能になった。
With the above circuit configuration, the correction of the electron beam trajectory due to the correction of the voltage Va applied to the phosphor is limited to the distance within one pitch of the phosphor array, and the drive signal applied to the electron-emitting device is actually electronized. It has become possible to replace the drive signal for the phosphor that emits the beam.

【0257】なお、図27の回路では蛍光体印加電圧V
aを補正することにより電子ビームの軌道を補正した
が、図18を参照すれば、電子放出素子印加電圧Vfを
補正することにより電子ビームの軌道を補正するような
回路も容易に実現することが可能である。
In the circuit of FIG. 27, the phosphor applied voltage V
Although the trajectory of the electron beam is corrected by correcting a, a circuit for correcting the trajectory of the electron beam by correcting the voltage Vf applied to the electron-emitting device can be easily realized by referring to FIG. It is possible.

【0258】以上、実施例3の画像表示装置について説
明した。説明から明らかなように、電子放出素子と蛍光
体とが位置ずれしていてもしていなくても、良好な表示
画像を提供することが可能であった。特に、実施例3の
場合、蛍光体と電子放出素子の位置ずれが1ピッチを越
えるような大きな距離であった場合にも、良好な画像を
提供することが可能であった。
The image display apparatus of Example 3 has been described above. As is clear from the description, it was possible to provide a good display image regardless of whether the electron-emitting device and the phosphor are misaligned. In particular, in the case of Example 3, it was possible to provide a good image even when the displacement between the phosphor and the electron-emitting device was a large distance exceeding 1 pitch.

【0259】[0259]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示パネルを組み立てる際に電子放出素子と蛍光体とが
設定位置からずれたとしても、表示画像の端部が欠ける
ことはなく、また、輝度が不足したり画面内で不均一に
なったりすることもない。また色がずれたり混ざったり
することもない。
As described above, according to the present invention,
Even if the electron-emitting device and the phosphor are displaced from the set position when assembling the display panel, the edges of the display image are not chipped, and the brightness is insufficient or uneven on the screen. Nor. Also, the colors do not shift or mix.

【0260】すなわち、位置ずれに起因して発生してい
た画質の劣化を防止することが可能となった。
That is, it is possible to prevent the deterioration of the image quality caused by the displacement.

【0261】本発明により、画質劣化の防止、表示装置
ごとの特性ばらつきの低滅、製造歩留の向上等の効果が
得られた。
According to the present invention, effects such as prevention of image quality deterioration, reduction of characteristic variations among display devices, and improvement of manufacturing yield can be obtained.

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

【図1】実施例1及び実施例2の表示パネルにおける電
子放出素子と蛍光体の設定位置を示す平面図。
FIG. 1 is a plan view showing setting positions of an electron-emitting device and a phosphor in a display panel of Examples 1 and 2.

【図2】本発明の実施例である画像表示装置の、表示パ
ネルの一部を切り欠いて示した斜視図。
FIG. 2 is a perspective view of the image display device according to the embodiment of the present invention with a part of the display panel cut away.

【図3】表示パネルのフェースプレートの蛍光体配列を
例示した平面図。
FIG. 3 is a plan view illustrating a phosphor array on a face plate of a display panel.

【図4】本発明で用いる電子放出素子の電子ビーム軌道
を示す断面図(1)と平面図(2)。
FIG. 4 is a sectional view (1) and a plan view (2) showing electron beam trajectories of an electron-emitting device used in the present invention.

【図5】電子放出素子が形成されている方向を示すため
の模式的な図形図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a direction in which an electron-emitting device is formed.

【図6】表面伝導型放出素子の方向を定義するための断
面図(1)と平面図(2)。
FIG. 6 is a sectional view (1) and a plan view (2) for defining the direction of the surface conduction electron-emitting device.

【図7】典型的な横形の電界放出素子を示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing a typical lateral field emission device.

【図8】横形の電界放出素子の方向を定義するための断
面図(1)と平面図(2)。
FIG. 8 is a sectional view (1) and a plan view (2) for defining the direction of the horizontal field emission device.

【図9】実施例で用いた平面型の表面伝導型放出素子の
平面図(a)、断面図(b)。
FIG. 9 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) of a planar surface conduction electron-emitting device used in Examples.

【図10】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a planar surface conduction electron-emitting device.

【図11】通電フォーミング処理の際の印加電圧波形を
示す図。
FIG. 11 is a diagram showing applied voltage waveforms during energization forming processing.

【図12】通電活性化処理の際の印加電圧波形(a)、
放出電流Ieの変化(b)。
FIG. 12 is an applied voltage waveform (a) at the time of energization activation processing,
Change in emission current Ie (b).

【図13】実施例で用いた垂直型の表面伝導型放出素子
の断面図。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a vertical surface conduction electron-emitting device used in Examples.

【図14】垂直型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a vertical surface conduction electron-emitting device.

【図15】実施例で用いた表面伝導型放出素子の典型的
な特性を示すグラフ図。
FIG. 15 is a graph showing typical characteristics of the surface conduction electron-emitting device used in the examples.

【図16】実施例で用いたマルチ電子ビーム源の基板の
平面図。
FIG. 16 is a plan view of the substrate of the multi-electron beam source used in the examples.

【図17】実施例で用いたマルチ電子ビーム源の基板の
一部断面図。
FIG. 17 is a partial cross-sectional view of the substrate of the multi-electron beam source used in the examples.

【図18】実施例1の電気回路のブロック図。FIG. 18 is a block diagram of an electric circuit according to the first embodiment.

【図19】補正値をメモリに記憶させるための手順を示
すフローチャート。
FIG. 19 is a flowchart showing a procedure for storing a correction value in a memory.

【図20】電子放出素子と蛍光体が位置ずれなく組み立
てられた場合の電子ビームの照射位置を示す平面図。
FIG. 20 is a plan view showing an irradiation position of an electron beam when the electron-emitting device and the phosphor are assembled without displacement.

【図21】電子放出素子に対して蛍光体がY方向にずれ
て組み立てられた場合の電子ビームの照射位置を示す平
面図。
FIG. 21 is a plan view showing an irradiation position of an electron beam when a phosphor is assembled with being shifted in the Y direction with respect to an electron-emitting device.

【図22】電子放出素子に対して蛍光体がX方向にずれ
て組み立てられた場合の電子ビームの照射位置を示す平
面図。
FIG. 22 is a plan view showing an irradiation position of an electron beam when a phosphor is assembled with being shifted in the X direction with respect to an electron-emitting device.

【図23】電子放出素子に対して蛍光体の角度がずれて
組み立てられた場合の電子ビーム照射位置を示す平面
図。
FIG. 23 is a plan view showing an electron beam irradiation position in the case where a phosphor is assembled with an angle shifted with respect to an electron-emitting device.

【図24】実施例2の電気回路のブロック図。FIG. 24 is a block diagram of an electric circuit according to a second embodiment.

【図25】実施例3の補正方法を説明するための断面
図。
FIG. 25 is a sectional view for explaining the correction method of the third embodiment.

【図26】実施例3の表示パネルにおける電子放出素子
と蛍光体の設定位置を説明するための模式的な平面図。
FIG. 26 is a schematic plan view for explaining setting positions of the electron-emitting device and the phosphor in the display panel of Example 3.

【図27】実施例3の電気回路のブロック図。FIG. 27 is a block diagram of an electric circuit of Example 3.

【図28】発明者らが試みた電子放出素子と配線方法を
説明する図。
FIG. 28 is a diagram illustrating an electron-emitting device and a wiring method that the inventors have tried.

【図29】画像表示装置の表示パネルにおける本発明の
技術課題について説明するための断面図。
FIG. 29 is a cross-sectional view for describing the technical problem of the present invention in the display panel of the image display device.

【図30】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示
す図。
FIG. 30 is a view showing an example of a conventionally known surface conduction electron-emitting device.

【図31】従来知られたFE型素子の一例を示す図。FIG. 31 is a view showing an example of a conventionally known FE type element.

【図32】従来知られたMIM型素子の一例を示す図。FIG. 32 is a view showing an example of a conventionally known MIM type element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、20、40、50、101、201、301、31
0、320 基板 2、401、411 電子放出素子 3、402 行方向配線 4、403 列方向配線 5、410 リアプレート 6、412 側壁 7、413 フェースプレート 8、414 蛍光膜 9 メタルバック 10 黒色導電体 11 ストライプ状蛍光体 21、41、51、102、202 正極 22、42、52、103、203 負極 23、43、53、105、205、305 電子放出
部 24 ターゲット(蛍光体) 25 電子ビーム照射位置 104、204、304 導電性膜 112、115 電源 113、213 堆積物 114 アノード電極 116 電流計 206 段差形成部材 311 エミッタ配線 312 エミッタコーン 313、322 絶縁層 314 ゲート電極 321 下電極 323 上電極
1, 20, 40, 50, 101, 201, 301, 31
0, 320 Substrate 2, 401, 411 Electron-emitting device 3, 402 Row direction wiring 4, 403 Column direction wiring 5, 410 Rear plate 6, 412 Side wall 7, 413 Face plate 8, 414 Fluorescent film 9 Metal back 10 Black conductor 11 Striped phosphor 21, 41, 51, 102, 202 Positive electrode 22, 42, 52, 103, 203 Negative electrode 23, 43, 53, 105, 205, 305 Electron emission part 24 Target (phosphor) 25 Electron beam irradiation position 104, 204, 304 Conductive film 112, 115 Power supply 113, 213 Deposit 114 Anode electrode 116 Ammeter 206 Step forming member 311 Emitter wiring 312 Emitter cone 313, 322 Insulating layer 314 Gate electrode 321 Lower electrode 323 Upper electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 尚人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Naoto Nakamura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、複数の電子放出素子が行列状
に配置された電子ビーム源と、前記電子放出素子の放出
する電子ビームの照射により画像が形成される画像形成
部材とを備えた画像形成装置において、前記画像形成部
材がストライプ状の部材であり、前記複数の電子放出素
子は、該ストライプの伸びた方向と垂直方向に、負極、
電子放出部、正極が該基板面上に並設された素子である
ことを特徴とする画像形成装置。
1. An electron beam source having a plurality of electron-emitting devices arranged in a matrix on a substrate, and an image forming member on which an image is formed by irradiation of an electron beam emitted from the electron-emitting devices. In the image forming apparatus, the image forming member is a striped member, and the plurality of electron-emitting devices have a negative electrode in a direction perpendicular to the extending direction of the stripe,
An image forming apparatus characterized in that an electron emitting portion and a positive electrode are elements arranged side by side on the surface of the substrate.
【請求項2】 前記画像形成部材の領域が、前記電子ビ
ーム源の該基板上での配置領域よりも大きい請求項1に
記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein an area of the image forming member is larger than an arrangement area of the electron beam source on the substrate.
【請求項3】 前記複数の電子放出素子に画像信号に応
じた駆動信号を印加する駆動手段と、前記画像形成部材
に電圧を印加する手段と電子放出素子と画像形成部材と
の相対位置の設定値からのずれに応じて前記画像形成部
材に電圧を印加する手段の出力電圧を補正する補正手段
とを有する請求項1又は2に記載の画像形成装置。
3. A drive unit for applying a drive signal according to an image signal to the plurality of electron-emitting devices, a unit for applying a voltage to the image forming member, and setting of relative positions of the electron-emitting device and the image forming member. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a correction unit that corrects an output voltage of a unit that applies a voltage to the image forming member according to a deviation from the value.
【請求項4】 前記複数の電子放出素子に画像信号に応
じた駆動信号を印加する手段と、前記画像形成部材に電
圧を印加する手段と、電子放出素子と画像形成部材との
相対位置の設定値からのずれに応じて前記電子放出素子
に駆動信号を印加する駆動手段の出力信号を補正する補
正手段とを有する請求項1又は2に記載の画像形成装
置。
4. A means for applying a drive signal according to an image signal to the plurality of electron-emitting devices, a means for applying a voltage to the image forming member, and setting of a relative position between the electron-emitting device and the image forming member. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a correcting unit that corrects an output signal of a driving unit that applies a driving signal to the electron-emitting device according to a deviation from the value.
【請求項5】 前記複数の電子放出素子に画像信号に応
じた駆動信号を印加する駆動手段と、前記画像形成部材
に電圧を印加する手段と、電子放出素子と画像形成部材
との相対位置の設定値からのずれに応じて前記電子放出
素子に駆動信号を印加する駆動手段へ供給される画像信
号を補正する補正手段とを有する請求項1又は2に記載
の画像形成装置。
5. A driving means for applying a drive signal according to an image signal to the plurality of electron-emitting devices, a means for applying a voltage to the image forming member, and a relative position of the electron-emitting device and the image forming member. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a correction unit that corrects an image signal supplied to a drive unit that applies a drive signal to the electron-emitting device according to a deviation from a set value.
【請求項6】 前記画像信号を補正する補正手段は、電
子放出素子と画像形成部材との相対位置の設定値からの
ずれに応じて画像信号の輝度を補正する手段を有する請
求項5に記載の画像形成装置。
6. The correction means for correcting the image signal has a means for correcting the brightness of the image signal according to a deviation of a relative position between the electron-emitting device and the image forming member from a set value. Image forming device.
【請求項7】 前記画像信号を補正する補正手段は、電
子放出素子と画像形成部材との相対位置の設定値からの
ずれに応じて画像信号の配列を補正する手段を有する請
求項5に記載の画像形成装置。
7. The correcting means for correcting the image signal has a means for correcting the arrangement of the image signal according to a deviation of a relative position between the electron-emitting device and the image forming member from a set value. Image forming device.
【請求項8】 前記複数の電子放出素子に画像信号に応
じた駆動信号を印加する駆動手段と、前記画像形成部材
に電圧を印加する手段と、電子放出素子と画像形成部材
との相対位置の設定値からのずれに応じて前記電子放出
素子に駆動信号を印加する駆動手段からの出力信号のパ
ルス幅を補正する請求項1又は2に記載の画像形成装
置。
8. A drive means for applying a drive signal according to an image signal to the plurality of electron-emitting devices, a means for applying a voltage to the image forming member, and a relative position of the electron-emitting device and the image forming member. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a pulse width of an output signal from a driving unit that applies a driving signal to the electron-emitting device is corrected according to a deviation from a set value.
【請求項9】 前記電子放出素子が、横形の電界放出素
子である請求項1〜8のいずれかに記載の画像形成装
置。
9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a horizontal field emission device.
【請求項10】 前記電子放出素子が、表面伝導型放出
素子である請求項1〜8のいずれかに記載の画像形成装
置。
10. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.
【請求項11】 前記画像形成部材が、ストライプ状の
蛍光体である請求項1−10のいずれかに記載の画像形
成装置。
11. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming member is a stripe-shaped phosphor.
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