JPH0869748A - Surface conduction type electron emitting element, electron source and image forming device using the same and their manufacture - Google Patents

Surface conduction type electron emitting element, electron source and image forming device using the same and their manufacture

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JPH0869748A
JPH0869748A JP22611494A JP22611494A JPH0869748A JP H0869748 A JPH0869748 A JP H0869748A JP 22611494 A JP22611494 A JP 22611494A JP 22611494 A JP22611494 A JP 22611494A JP H0869748 A JPH0869748 A JP H0869748A
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forming
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conduction electron
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Keisuke Yamamoto
敬介 山本
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康弘 浜元
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    • H01J2201/316Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
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Abstract

PURPOSE: To perform a foaming process quickly, uniformly, and with less heat emission by forming an electroconductive thin film which puts element electrodes in communication with each other, and forming an electron emission part by electric discharge of an electric charge accumulator in the electroconductive thin film produced between the element electrodes. CONSTITUTION: A changeover switch 404 is closed so that one 5 of a pair of element electrodes 4, 5 is connected with a common terminal. At this time, a changeover switch 403 is turned shut to the electric charge accumulator 401 side, and a power supply 402 is connected with the accumulator 401 so that electric charges are accumulated to make charging. Then the switch 403 is turned so that the electrode 4 and accumulator 401 are connected together. The energy of the accumulated electric charges in the accumulator 401 is consumed in the form of Joule's heat in an electroconductive thin film 3 consisting of a PdO film, and an electron emission part 2 is formed. According to these procedures, the foaming process can be ended quickly through a single cycle of operations.

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、表面伝導型電子放出素
子、これを用いた電子源、表示装置や露光装置等の画像
形成装置、更には該表面伝導型電子放出素子、電子源及
び画像形成装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface conduction electron-emitting device, an electron source using the same, an image forming apparatus such as a display device and an exposure device, and further the surface conduction electron-emitting device, electron source and image. The present invention relates to a method for manufacturing a forming device.

【0002】[0002]

【従来の技術】表面伝導型電子放出素子は、絶縁性の基
板上に形成された導電性薄膜に、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。
2. Description of the Related Art A surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is passed through a conductive thin film formed on an insulating substrate in parallel with the film surface.

【0003】表面伝導型電子放出素子の典型的な構成例
としては、絶縁性の基板上に設けた一対の素子電極間を
連絡する金属酸化物等の導電性薄膜に、予めフォーミン
グと称される通電処理により電子放出部を形成したもの
が挙げられる。フォーミングは、導電性薄膜の両端に直
流電圧あるいは非常にゆっくりとした昇電圧、例えば1
V/1分程度の昇電圧を印加通電することで通常行わ
れ、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質させ
て構造を変化させ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部
を形成する処理である。電子放出は、上記電子放出部が
形成された導電性薄膜に電圧を印加して電流を流すこと
により、電子放出部に発生した亀裂付近から行われる。
As a typical example of the structure of the surface conduction electron-emitting device, a conductive thin film such as a metal oxide which connects between a pair of device electrodes provided on an insulating substrate is referred to as forming in advance. The thing which formed the electron emission part by the electricity supply process is mentioned. Forming is performed by applying a DC voltage or a very slow rising voltage across the conductive thin film, for example, 1
It is usually carried out by applying and energizing a rising voltage of about V / 1 minute to locally destroy, deform or alter the conductive thin film to change the structure and form an electron emitting portion in an electrically high resistance state. It is a process to do. The electron emission is performed from the vicinity of the crack generated in the electron emitting portion by applying a voltage to the conductive thin film in which the electron emitting portion is formed and flowing a current.

【0004】上記表面伝導型電子放出素子は、構造が単
純で製造も容易であることから、大面積に亙って多数配
列形成できる利点がある。そこで、この特徴を活かすた
めの種々の応用が研究されている。例えば表示装置等の
画像形成装置への利用が挙げられる。
Since the surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, it has an advantage that a large number of arrays can be formed over a large area. Therefore, various applications for utilizing this feature are being researched. For example, it can be used for an image forming apparatus such as a display device.

【0005】従来、多数の表面伝導型電子放出素子を配
列形成した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子
を配列し、個々の表面伝導型電子放出素子の両端(両素
子電極)を配線(共通配線とも呼ぶ)にて夫々結線した
行を多数行配列(梯型配置とも呼ぶ)した電子源が挙げ
られる(特開平1−31332号公報、同1−2837
49号公報、同1−257552号公報)。また、特に
表示装置においては、液晶を用いた表示装置と同様の平
板型表示装置とすることが可能で、しかもバックライト
が不要な自発光型の表示装置として、表面伝導型電子放
出素子を多数配置した電子源と、この電子源からの電子
線の照射により可視光を発光する蛍光体とを組み合わせ
た表示装置が提案されている(アメリカ特許第5066
883号明細書)。
Conventionally, as an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are formed in an array, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel and both ends (both device electrodes) of each surface conduction electron-emitting device are wired. An electron source in which a large number of rows connected by (also called common wiring) are arranged (also called a ladder arrangement) is disclosed (Japanese Patent Laid-Open Nos. 1-33132 and 1-2837).
No. 49, No. 1-275552). Further, particularly in the case of a display device, a large number of surface conduction electron-emitting devices can be used as a self-luminous display device that can be a flat panel display device similar to a display device using liquid crystal and does not require a backlight. A display device has been proposed in which an arranged electron source is combined with a phosphor that emits visible light when irradiated with an electron beam from the electron source (US Pat. No. 5,066,506).
883).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表面伝
導型電子放出素子の製造については、フォーミングに所
要の通電時間を要しており、多くの表面伝導型電子放出
素子の製造に際してはその短縮が望まれる。
However, in the production of the surface conduction electron-emitting device, the energization time required for forming is required, and it is desirable to shorten the production time of many surface conduction electron-emitting devices. Be done.

【0007】特に表面伝導型電子放出素子で大面積ディ
スプレーを作製する場合、表面伝導型電子放出素子の数
が極めて多いので、例えば配列された1列毎にフォーミ
ングを行ったとしても、全部の表面伝導型電子放出素子
にフォーミングを施すのに時間がかかる。
In particular, when a large area display is manufactured by using surface conduction electron-emitting devices, the number of surface conduction electron-emitting devices is very large. Therefore, even if forming is performed for each arrayed column, the entire surface is covered. It takes time to form the conduction electron-emitting device.

【0008】また、低電圧から高電圧に昇圧するフォー
ミングを上記のような1列毎に行う場合、フォーミング
されるまでの間は素子の導電性薄膜の抵抗に応じた電流
が流れるので、列内に電位差が生じ、各素子を均一にフ
ォーミングできない。フォーミング状態が不均一である
と、各表面伝導型電子放出素子の電子放出特性がばらつ
き、例えばこれを表示装置に用いた場合には輝度むらの
原因となり、調整が煩雑となる。
Further, in the case where the forming for boosting the voltage from the low voltage to the high voltage is performed for each column as described above, a current corresponding to the resistance of the conductive thin film of the element flows until the forming is performed, so that in the column Therefore, a potential difference occurs in each element, and each element cannot be formed uniformly. If the forming state is non-uniform, the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting devices will vary, and if this is used in a display device, for example, it will cause uneven brightness, and adjustment will be complicated.

【0009】更に、上記フォーミング時の電流は素子数
が増加するに従って単純に増加するため、多数の素子を
一度にフォーミングしようとすると配線がジュール熱で
発熱し、損傷されやすい。
Further, since the current during the forming simply increases as the number of elements increases, if an attempt is made to form a large number of elements at the same time, the wiring will be heated by Joule heat and easily damaged.

【0010】本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、フ
ォーミングを短時間で均一かつ発熱少なく行えるように
し、表面伝導型電子放出素子、それを用いた電子源及び
画像形成装置の製造を容易かつ効率化すること目的とす
る。
In view of the above conventional problems, the present invention enables uniform and short heat generation in a short time, and facilitates the manufacture of a surface conduction electron-emitting device, an electron source and an image forming apparatus using the same. The purpose is to improve efficiency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段及び作用】請求項1〜7の
発明は、表面伝導型電子放出素子の製造方法に関する発
明で、基板上に素子電極を形成すると共に、素子電極間
を連絡する導電性薄膜を形成する工程と、素子電極間の
導電性薄膜に、電荷蓄積体の放電によって電子放出部を
形成するフォーミング工程とを有する点に特徴を有する
ものである。
The present invention relates to a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device, wherein the device electrodes are formed on a substrate and the device electrodes are electrically connected to each other. The present invention is characterized in that it has a step of forming a conductive thin film and a forming step of forming an electron emitting portion on the conductive thin film between the device electrodes by discharging a charge storage body.

【0012】請求項8〜10の発明は、上記製造方法で
得られる表面伝導型電子放出素子に関する発明である。
The eighth to tenth aspects of the present invention relate to a surface conduction electron-emitting device obtained by the above manufacturing method.

【0013】請求項11〜17の発明は、上記表面伝導
型電子放出素子を複数個備えた電子源の製造方法に関す
る発明で、基板上に複数対の素子電極を形成すると共
に、各対の素子電極間を連絡する導電性薄膜を形成する
工程と、各対の素子電極間の導電性薄膜に、電荷蓄積体
の放電によって電子放出部を形成するフォーミング工程
とを有する点に大きな特徴を有している。
The inventions of claims 11 to 17 relate to a method of manufacturing an electron source comprising a plurality of the above-mentioned surface conduction electron-emitting devices, wherein a plurality of pairs of device electrodes are formed on a substrate and the devices of each pair are formed. It has a major feature in that it has a step of forming a conductive thin film that connects electrodes, and a forming step of forming an electron emission portion by discharging a charge storage body in the conductive thin film between each pair of device electrodes. ing.

【0014】請求項18〜22の発明は、上記製造方法
で得られる電子源に関する発明である。
The eighteenth to twenty-second aspects of the present invention relate to an electron source obtained by the above manufacturing method.

【0015】更に、請求項23〜26の発明は、上記電
子源を用いた画像形成装置及びその製造方法に関する発
明である。
Further, the inventions of claims 23 to 26 are inventions relating to an image forming apparatus using the above-mentioned electron source and a manufacturing method thereof.

【0016】上記のように、本発明は、新規な表面伝導
型電子放出素子、この表面伝導型電子放出素子を複数個
備えた新規な電子源、これを用いた新規な画像形成装置
及びこれらの製造方法に係るもので、各発明の構成及び
作用を以下に更に説明する。
As described above, the present invention provides a novel surface conduction electron-emitting device, a novel electron source provided with a plurality of the surface conduction electron-emitting devices, a novel image forming apparatus using the same, and these devices. The present invention relates to a manufacturing method, and the configuration and operation of each invention will be further described below.

【0017】本発明の表面伝導型電子放出素子には平面
型と垂直型がある。まず、平面型表面伝導型電子放出素
子の基本的な構成について説明する。
The surface conduction electron-emitting device of the present invention includes a flat type and a vertical type. First, the basic structure of the planar surface conduction electron-emitting device will be described.

【0018】図1(a)、(b)は、平面型表面伝導型
電子放出素子の基本的な構成を示す図である。
FIGS. 1A and 1B are views showing the basic structure of a flat surface conduction electron-emitting device.

【0019】図1において1は基板、2は電子放出部、
3は導電性薄膜、4と5は素子電極である。
In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is an electron emitting portion,
Reference numeral 3 is a conductive thin film, and 4 and 5 are device electrodes.

【0020】基板1としては、例えば石英ガラス、Na
等の不純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青
板ガラスにスパッタ法等によりSiO2 を積層した積層
体、アルミナ等のセラミックス等が挙げられる。
The substrate 1 is, for example, quartz glass or Na.
Examples thereof include glass having a reduced content of impurities such as blue glass, soda lime glass, a laminated body obtained by laminating SiO 2 on soda lime glass by a sputtering method, and ceramics such as alumina.

【0021】対向する素子電極4,5の材料としては、
一般的導体材料が用いられ、例えばNi、Cr、Au、
Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、Pd等の金属ある
いは合金及びPd、Ag、Au、RuO2 、Pd−Ag
等の金属あるいは金属酸化物とガラス等から構成される
印刷導体、In23 −SnO2 等の透明導電体及びポ
リシリコン等の半導体導体材料等から適宜選択される。
As the material of the device electrodes 4 and 5 facing each other,
Common conductor materials are used, such as Ni, Cr, Au,
Metals or alloys such as Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd and Pd, Ag, Au, RuO 2 , Pd-Ag
A printed conductor composed of a metal or a metal oxide and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon are appropriately selected.

【0022】素子電極間隔L、素子電極長さW、導電性
薄膜3の形状等は、応用される形態等によって設計され
る。
The element electrode spacing L, the element electrode length W, the shape of the conductive thin film 3 and the like are designed according to the applied form.

【0023】素子電極間隔Lは、数百オングストローム
から数百マイクロメートルであることが好ましく、より
好ましくは、素子電極4,5間に印加する電圧と電子放
出し得る電界強度等により、数マイクロメートルから数
十マイクロメートルである。
The device electrode spacing L is preferably several hundred angstroms to several hundreds of micrometers, and more preferably several micrometers depending on the voltage applied between the device electrodes 4 and 5 and the electric field strength capable of emitting electrons. To tens of micrometers.

【0024】素子電極長さWは、電極の抵抗値や電子放
出特性を考慮すると、好ましくは数マイクロメートルか
ら数百マイクロメートルであり、また素子電極厚dは、
数百オングストロームから数マイクロメートルである。
The device electrode length W is preferably several micrometers to several hundreds of micrometers in consideration of the electrode resistance value and electron emission characteristics, and the device electrode thickness d is
Hundreds of Angstroms to a few micrometers.

【0025】尚、図1に示される表面伝導型電子放出素
子は、基板1上に、素子電極4,5、導電性薄膜3の順
に積層されたものとなっているが、基板1上に、導電性
薄膜3、素子電極4,5の順に積層したものとしてもよ
い。
The surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 1 has the device electrodes 4, 5 and the conductive thin film 3 laminated in this order on the substrate 1. The conductive thin film 3 and the device electrodes 4 and 5 may be laminated in this order.

【0026】導電性薄膜3は、良好な電子放出特性を得
るためには、微粒子で構成された微粒子膜であることが
特に好ましく、その膜厚は、素子電極4,5へのステッ
プカバレージ、素子電極4,5間の抵抗値及び後述する
フォーミング条件等によって適宜選択される。この導電
性薄膜3の膜厚は、好ましくは数オングストロームから
数千オングストロームで、特に好ましくは10オングス
トロームから500オングストロームであり、その抵抗
値は、10の3乗から10の7乗オーム/□のシート抵
抗値である。
In order to obtain good electron emission characteristics, the conductive thin film 3 is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles, and the thickness of the conductive thin film 3 depends on the step coverage of the device electrodes 4 and 5 and the device. It is appropriately selected depending on the resistance value between the electrodes 4 and 5 and the forming conditions described later. The conductive thin film 3 has a thickness of preferably several angstroms to several thousand angstroms, particularly preferably 10 angstroms to 500 angstroms, and its resistance value is 10 3 to 10 7 ohm / square sheet. It is the resistance value.

【0027】導電性薄膜3を構成する材料としては、例
えばPd、Pt、Ru、Ag、Au、Ti、In、C
u、Cr、Fe、Zn、Sn、Ta、W、Pb等の金
属、PdO、SnO2 、In23 、PbO、Sb2
3 等の酸化物、HfB2 、ZrB2 、LaB6 、CeB
6 、YB4 、GdB4 等の硼化物、TiC、ZrC、H
fC、TaC、SiC、WC等の炭化物、TiN、Zr
N、HfN等の窒化物、Si、Ge等の半導体、カーボ
ン等が挙げられる。
Examples of the material forming the conductive thin film 3 include Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In and C.
Metals such as u, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W and Pb, PdO, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO and Sb 2 O
Oxides such as 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB
Boride such as 6 , YB 4 , GdB 4 , TiC, ZrC, H
Carbides such as fC, TaC, SiC, WC, TiN, Zr
Examples thereof include nitrides such as N and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【0028】尚、上記微粒子膜とは、複数の微粒子が集
合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に
分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、あ
るいは重なり合った状態(島状も含む)の膜をさす。微
粒子膜である場合、微粒子の粒径は、数オングストロー
ムから数千オングストロームであることが好ましく、特
に好ましくは10オングストロームから200オングス
トロームである。
The fine particle film is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and its fine structure is not only in a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged but also in a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (island shape). Including). In the case of a fine particle film, the particle diameter of the fine particles is preferably several angstroms to several thousand angstroms, and particularly preferably 10 angstroms to 200 angstroms.

【0029】電子放出部2には亀裂が含まれており、電
子放出はこの亀裂付近から行われる。この亀裂を含む電
子放出部2及び亀裂自体は、導電性薄膜3の膜厚、膜
質、材料及び後述するフォーミング条件等の製法に依存
して形成される。従って、電子放出部2の位置及び形状
は図1に示されるような位置及び形状に特定されるもの
ではない。
The electron emitting portion 2 has a crack, and the electron is emitted from the vicinity of this crack. The electron emitting portion 2 including the crack and the crack itself are formed depending on the film thickness of the conductive thin film 3, the film quality, the material, the forming conditions described later, and the like. Therefore, the position and shape of the electron emitting portion 2 are not limited to the position and shape as shown in FIG.

【0030】亀裂は、数オングストロームから数百オン
グストロームの粒径の導電性微粒子を有することもあ
る。この導電性微粒子は、導電性薄膜3を構成する材料
の元素の一部、あるいは総てと同様のものである。ま
た、亀裂を含む電子放出部2及びその近傍の導電性薄膜
3は炭素及び炭素化合物を有することもある。
The crack may have conductive fine particles having a particle diameter of several angstroms to several hundred angstroms. The conductive fine particles are the same as some or all of the elements of the material forming the conductive thin film 3. Further, the electron emitting portion 2 including a crack and the conductive thin film 3 in the vicinity thereof may contain carbon and a carbon compound.

【0031】次に、垂直型表面伝導型電子放出素子の基
本的な構成について説明する。
Next, the basic structure of the vertical surface conduction electron-emitting device will be described.

【0032】図2は、垂直型表面伝導型電子放出素子の
基本的な構成を示す図で、図中21は段差形成部材で、
その他図1と同じ符号は同じ部材を示すものである。
FIG. 2 is a diagram showing the basic structure of a vertical surface conduction electron-emitting device, in which 21 is a step forming member.
Other reference numerals that are the same as those in FIG. 1 indicate the same members.

【0033】基板1、電子放出部2、導電性薄膜3及び
素子電極4,5は、前述した平面型表面伝導型電子放出
素子と同様の材料で構成されたものである。
The substrate 1, the electron emitting portion 2, the conductive thin film 3 and the device electrodes 4 and 5 are made of the same material as that of the above-mentioned plane type surface conduction electron emitting device.

【0034】段差形成部材21は、例えば真空蒸着法、
印刷法、スパッタ法等で付設されたSiO2 等の絶縁性
材料で構成されたものである。この段差形成部材21の
膜厚は、先に述べた平面型表面伝導型電子放出素子の素
子電極間隔L(図1参照)に対応するもので、段差形成
部材21の作成法や素子電極4,5間に印加する電圧と
電子放出し得る電界強度により設定されるが、好ましく
は数百オングストロームから数十マイクロメートルであ
り、特に好ましくは数百オングストロームから数マイク
ロメートルである。
The step forming member 21 is formed by, for example, a vacuum vapor deposition method,
It is made of an insulating material such as SiO 2 attached by a printing method, a sputtering method or the like. The film thickness of the step forming member 21 corresponds to the device electrode distance L (see FIG. 1) of the planar surface conduction electron-emitting device described above. It is set depending on the voltage applied between 5 and the electric field strength capable of emitting electrons, but it is preferably several hundred angstroms to several tens of micrometers, and particularly preferably several hundred angstroms to several micrometers.

【0035】導電性薄膜3は、通常、素子電極4,5の
作成後に形成されるので、素子電極4,5の上に積層さ
れるが、導電性薄膜3の形成後に素子電極4,5を作成
し、導電性薄膜3の上に素子電極4,5が積層されるよ
うにすることも可能である。また、平面型表面伝導型電
子放出素子の説明においても述べたように、電子放出部
2の形成は、導電性薄膜3の膜厚、膜質、材料及び後述
するフォーミング条件等の製法に依存するので、その位
置及び形状は図2に示されるような位置及び形状に特定
されるものではない。
Since the conductive thin film 3 is usually formed after the device electrodes 4, 5 are formed, it is laminated on the device electrodes 4, 5, but after the conductive thin film 3 is formed, the device electrodes 4, 5 are formed. It is also possible to make it so that the device electrodes 4 and 5 are laminated on the conductive thin film 3. Further, as described in the description of the planar surface conduction electron-emitting device, the formation of the electron-emitting portion 2 depends on the film thickness of the conductive thin film 3, the film quality, the material, the forming conditions to be described later, and the like. The position and shape are not limited to the position and shape shown in FIG.

【0036】尚、以下の説明は、上述の平面型表面伝導
型電子放出素子と垂直型表面伝導型電子放出素子の内、
平面型を例にして説明するが、平面型表面伝導型電子放
出素子に代えて垂直型表面伝導型電子放出素子としても
よい。
The following description is based on the above-mentioned planar surface conduction electron-emitting device and vertical surface conduction electron-emitting device.
A plane type will be described as an example, but a vertical type surface conduction electron-emitting device may be used instead of the plane type surface conduction electron-emitting device.

【0037】本発明の表面伝導型電子放出素子の製法と
しては様々な方法が考えられるが、その一例を図3に基
づいて説明する。尚、図3において図1と同じ符号は同
じ部材を示すものである。
Various methods can be considered as a method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device of the present invention, and one example thereof will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same members.

【0038】1)基板1を洗剤、純水及び有機溶剤によ
り十分に洗浄した後、真空蒸着法、スパッタ法等により
素子電極材料を堆積させた後、フォトリソグラフィー技
術により基板1の面上に素子電極4,5を形成する(図
3(a))。
1) After the substrate 1 is thoroughly washed with a detergent, pure water and an organic solvent, an element electrode material is deposited by a vacuum evaporation method, a sputtering method or the like, and then an element is formed on the surface of the substrate 1 by a photolithography technique. The electrodes 4 and 5 are formed (FIG. 3A).

【0039】2)素子電極4,5を設けた基板1上に有
機金属溶液を塗布して放置することにより、素子電極4
と素子電極5間を連絡して有機金属薄膜を形成する。
尚、有機金属溶液とは、前述の導電性薄膜3の構成材料
の金属を主元素とする有機化合物の溶液である。この
後、有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッ
チング等によりパターニングされた導電性薄膜3を形成
する(図3(b))。尚、ここでは、有機金属溶液の塗
布法により説明したが、これに限ることなく、例えば真
空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布
法、ディッピング法、スピンナー法等によって有機金属
膜を形成することもできる。
2) The element electrode 4 is formed by applying an organic metal solution on the substrate 1 on which the element electrodes 4 and 5 are provided and leaving it to stand.
And the device electrode 5 are connected to form an organometallic thin film.
The organic metal solution is a solution of an organic compound whose main element is a metal that is a constituent material of the conductive thin film 3 described above. Then, the organometallic thin film is heated and baked to form the conductive thin film 3 patterned by lift-off, etching, etc. (FIG. 3B). In addition, although the description has been given here by using the coating method of the organic metal solution, the present invention is not limited to this, and for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, or the like can be used. A film can also be formed.

【0040】3)続いて、フォーミングにより、導電性
薄膜3の部位に構造の変化した電子放出部2を形成する
(図3(c))。この導電性薄膜3を局所的に破壊、変
形もしくは変質せしめ、構造の変化した部位が電子放出
部3である。
3) Subsequently, the electron emitting portion 2 having a changed structure is formed at the site of the conductive thin film 3 by forming (FIG. 3C). The electron-emitting portion 3 is a portion where the structure is changed by locally destroying, deforming, or altering the conductive thin film 3.

【0041】フォーミングの作用は明らかではないが、
通電のジュール熱による薄膜の部分的な破壊又は変質だ
といわれている。しかし、このジュール熱を生じさせる
エネルギーの供給は通電だけではない。
Although the action of forming is not clear,
It is said that the thin film is partially destroyed or deteriorated by the Joule heat generated by energization. However, the supply of energy that causes this Joule heat is not limited to energization.

【0042】そこで本発明では、フォーミング工程にお
いて、ジュール熱を生じさせるエネルギーの供給源とし
て、電荷Qと電位差Vによる放電エネルギーを用いてい
るものである。
Therefore, in the present invention, in the forming step, the discharge energy due to the electric charge Q and the potential difference V is used as a supply source of energy for generating Joule heat.

【0043】本発明で用いる電荷は、電荷蓄積体(コン
デンサー)に蓄えたものである。この電荷蓄積体の例と
しては、基板1外に構成した電荷蓄積体の他、実施例2
で説明するように、誘電体材料で構成した基板1の余剰
部の表裏相対向する位置に電極501,502(図14
参照)を設け、基板1と一体の電荷蓄積体とすることも
できる。また、基板1の余剰部上に、誘電体材料を挟ん
で相対向する電極を設けて、やはり基板1と一体の電荷
蓄積体を構成することもできる。尚、基板1と一体の電
荷蓄積体を設けてフォーミングを行う場合、少なくとも
電荷蓄積体の一方の電極をフォーミング後に除去し、そ
の後の電荷の蓄積を防止することが好ましい。
The charges used in the present invention are stored in a charge storage body (capacitor). Examples of this charge storage body include the charge storage body formed outside the substrate 1 and the second embodiment.
As described in the above, the electrodes 501, 502 (FIG.
It is also possible to provide a charge storage body that is integrated with the substrate 1 by providing the charge storage body). Further, electrodes facing each other with the dielectric material sandwiched therebetween may be provided on the surplus portion of the substrate 1 to form a charge storage body also integrated with the substrate 1. When forming the charge accumulating body integrated with the substrate 1 for forming, it is preferable to remove at least one electrode of the charge accumulating body after the forming to prevent the accumulation of electric charge thereafter.

【0044】電荷蓄積体によるフォーミングは、素子の
一方の素子電極4(又は5)と電荷蓄積体の一方の電極
を接地又は相互に接続し、他方の素子電極5(又は4)
を浮遊状態にして電源から電荷蓄積体の充電を行った
後、浮遊状態にある他方の素子電極5(又は4)を電荷
蓄積体の他方の電極に接続することで行うことができ
る。
In the forming by the charge accumulator, one element electrode 4 (or 5) of the element and one electrode of the charge accumulator are grounded or mutually connected, and the other element electrode 5 (or 4).
Can be performed by connecting the other element electrode 5 (or 4) in the floating state to the other electrode of the charge storage body after charging the charge storage body from the power supply in a floating state.

【0045】特に複数の表面伝導型電子放出素子を有す
る電子源製造に際しての電荷蓄積体によるフォーミング
は、選択された複数の素子の一方の素子電極4(又は
5)の総てと電荷蓄積体の一方の電極を接地又は相互に
接続し、他方の素子電極5(又は4)を総て浮遊状態に
して電源から電荷蓄積体の充電を行った後、浮遊状態に
ある他方の素子電極5(又は4)を総て電荷蓄積体の他
方の電極に接続することで行うことができる。
In particular, the forming by the charge accumulating body at the time of manufacturing an electron source having a plurality of surface conduction electron-emitting devices is performed by forming all the device electrodes 4 (or 5) of one of the selected plural devices and the charge accumulating body. After one electrode is grounded or connected to each other and all the other element electrodes 5 (or 4) are in a floating state to charge the charge accumulator from the power supply, the other element electrode 5 (or All of 4) can be performed by connecting to the other electrode of the charge storage body.

【0046】次に、電荷によるフォーミングの原理を、
フォーミングがジュール熱によって行われるものと仮定
して簡単に説明する。
Next, the principle of forming by electric charge is
A brief explanation will be given assuming that the forming is performed by Joule heat.

【0047】フォーミングに必要なエネルギーをUとす
ると、通電で行う場合には電流I、電圧V通電時間Tで
表すと、U=ITVである。放電の場合は、電荷Qある
いは容量Cと電圧Vを用いると、U=CV2 /2=QV
/2で表される。放電のエネルギーは、通電の場合と同
じように、放電経路内に含まれる抵抗体でほぼ100%
ジュール熱となって消費される。よって、ジュール熱が
フォーミングにおいて支配的である場合には、放電であ
っても通電と同様にフォーミングを行うことができる。
When the energy required for forming is U, the current I and the voltage V energizing time T when energized are U = ITV. For discharge, the use of charge Q or capacitance C and the voltage V, U = CV 2/2 = QV
It is represented by / 2. The energy of discharge is almost 100% in the resistor included in the discharge path, as in the case of energization.
It is consumed as Joule heat. Therefore, when the Joule heat is dominant in the forming, the forming can be performed in the same manner as the energization even in the discharging.

【0048】このようなフォーミングにおいて、1回の
放電エネルギーがフォーミングを行うのに最低必要なエ
ネルギー以上である場合には、1回の放電でフォーミン
グが可能である。放電は、極めて短時間で終了すること
から、短時間でのフォーミングが可能となる。
In such forming, when the discharge energy for one time is equal to or higher than the minimum energy required for forming, the forming can be performed by one discharge. Since the discharge is completed in an extremely short time, the forming can be performed in a short time.

【0049】また、電荷の放電時には極めて大きな電流
が生じるが、極めて短時間に放電が終了するので、配線
の発熱を極めて小さく押えることができる。
Further, although an extremely large current is generated at the time of discharging the electric charge, since the discharging is completed in an extremely short time, the heat generation of the wiring can be suppressed to an extremely small amount.

【0050】例えば複数の素子が並列された1ラインに
対してフォーミングを行う場合、フォーミング電流が流
れると、配線抵抗により、電位供給点から離れるに従っ
て電位が低下する。しかし、1ライン内の各素子の一方
の素子電極4(又は5)を電荷蓄積体の一方の電極に接
続し、各素子の他方の素子電極5(又は4)を浮遊状態
にして電荷蓄積体への電荷の充電を行うと、1ライン内
を一定の電位に保つことができる。この後、浮遊状態に
ある各素子の他方の素子電極5(又は4)を接地して電
荷蓄積体の放電を行うと、各素子の電位は通電によるフ
ォーミング時の電位よりも大きな電位であるため、配線
抵抗による電位低下量の割合は、最初に形成された電位
に対しては小さなものとなる。従って、1ライン内での
各素子の放電エネルギーのばらつきが少なく、1ライン
内で均一なフォーミングが可能である。
For example, when forming is performed on one line in which a plurality of elements are arranged in parallel, when a forming current flows, the wiring resistance causes the potential to decrease as the distance from the potential supply point increases. However, one device electrode 4 (or 5) of each device in one line is connected to one electrode of the charge storage device, and the other device electrode 5 (or 4) of each device is set in a floating state. By charging the electric charges to the inside, it is possible to maintain a constant potential in one line. After that, when the other element electrode 5 (or 4) of each element in the floating state is grounded to discharge the charge storage body, the potential of each element is higher than the potential at the time of forming by energization. The ratio of the potential decrease amount due to the wiring resistance is small with respect to the potential initially formed. Therefore, there is little variation in the discharge energy of each element within one line, and uniform forming is possible within one line.

【0051】フォーミング処理の放電電圧波形の例を図
4に示す。
FIG. 4 shows an example of the discharge voltage waveform of the forming process.

【0052】図4中の放電電圧は素子電極4,5間の電
位差を示す。初期電位差V1及び放電時間の時定数T1
は、使用した電荷蓄積体の容量Qと素子電極4,5間の
抵抗値Rに依存するが、1素子当り約100μジュール
のエネルギーでフォーミングされるとすると、前述のU
=CV2 /2=QV/2の関係式から、例えば1nFの
電荷蓄積体に電荷を蓄積した場合には約450Vの初期
電圧となる。また、R=200Ωの素子で放電したとす
ると、時定数Tは0.2マイクロ秒である。尚、このフ
ォーミング工程は、適当な真空度下で行うことが好まし
い。
The discharge voltage in FIG. 4 indicates the potential difference between the device electrodes 4 and 5. Initial potential difference V1 and discharge time time constant T1
Is dependent on the capacitance Q of the charge storage material used and the resistance value R between the device electrodes 4 and 5, but if forming is performed with energy of about 100 μJoule per device, the above U
= From CV 2/2 = QV / 2 relational expression, is the initial voltage of approximately 450V when charges are accumulated, for example, in the charge accumulation of 1nF. Further, assuming that the element of R = 200Ω is discharged, the time constant T is 0.2 microsecond. In addition, it is preferable that this forming step is performed under an appropriate degree of vacuum.

【0053】4)本発明の表面伝導型電子放出素子の場
合、更に活性化工程を施すことが好ましい。
4) In the case of the surface conduction electron-emitting device of the present invention, it is preferable to further carry out an activation step.

【0054】活性化工程とは、例えば10の−4乗〜1
0の−5乗torr程度の真空度で、パルス波高値を定
電圧としたパルスの印加を繰り返す処理のことをいい、
真空雰囲気中に存在する有機物質から炭素及び炭素化合
物を電子放出部2(図1及び図2参照)に堆積させるこ
とで、素子電流、放出電流の状態を著しく向上させるこ
とができる工程である。この活性化工程は、例えば素子
電流や放出電流を測定しながら行って、例えば放出電流
が飽和した時点で終了するようにすれば効果的であるの
で好ましい。また、活性化工程でのパルス波高値は、好
ましくは駆動電圧の波高値である。
The activation step is, for example, 10 −4 to 1
It is a process of repeating the application of pulses with a pulse peak value of a constant voltage at a vacuum degree of 0 −5 torr.
By depositing carbon and a carbon compound from an organic substance existing in a vacuum atmosphere on the electron emission portion 2 (see FIGS. 1 and 2), the state of device current and emission current can be significantly improved. It is effective to perform this activation step while measuring the device current and the emission current, for example, and to end it when the emission current is saturated, because it is effective. The pulse peak value in the activation step is preferably the peak value of the driving voltage.

【0055】尚、上記炭素及び炭素化合物とは、グラフ
ァイト(単結晶及び多結晶の双方を指す)、非晶質カー
ボン(非晶質カーボン及びこれと多結晶グラファイトと
の混合物を指す)である。また、その堆積膜厚は、好ま
しくは500オングストローム以下、より好ましくは3
00オングストローム以下である。
The carbon and the carbon compound are graphite (both single crystal and polycrystal) and amorphous carbon (amorphous carbon and a mixture thereof with polycrystal graphite). The deposited film thickness is preferably 500 angstroms or less, more preferably 3 angstroms or less.
It is less than 00 angstrom.

【0056】6)このようにして作成した表面伝導型電
子放出素子を、フォーミング工程、活性化工程での真空
度より高い真空度の真空雰囲気下で動作駆動する安定化
工程を施すことが好ましい。より好ましくは、この高い
真空度の真空雰囲気下で、80〜150℃の加熱の後、
動作駆動する。
6) It is preferable that the surface conduction electron-emitting device thus produced is subjected to a stabilizing process in which it is operated and driven in a vacuum atmosphere having a vacuum degree higher than the vacuum degree in the forming step and the activation step. More preferably, after heating at 80 to 150 ° C. in a vacuum atmosphere having a high degree of vacuum,
Drive operation.

【0057】尚、フォーミング工程、活性化工程の真空
度より高い真空度の真空雰囲気とは、例えば約10の−
6乗torr以上の真空度を有する真空雰囲気であり、
より好ましくは超高真空系であり、炭素及び炭素化合物
が新たにほぼ堆積しない真空度である。
A vacuum atmosphere having a vacuum degree higher than that in the forming step and the activation step means, for example, about −10
It is a vacuum atmosphere having a vacuum degree of 6th torr or more,
More preferably, it is an ultra-high vacuum system, and the degree of vacuum is such that carbon and carbon compounds are hardly newly deposited.

【0058】即ち、表面伝導型電子放出素子を上記真空
雰囲気中に封入してしまうことにより、これ以上の炭素
及び炭素化合物の堆積を抑制することが可能となり、こ
れによって素子電流If、放出電流Ieが安定する。
That is, by encapsulating the surface conduction electron-emitting device in the above-mentioned vacuum atmosphere, it is possible to suppress further deposition of carbon and carbon compounds, and thereby the device current If and the emission current Ie. Is stable.

【0059】このようにして得られる表面伝導型電子放
出素子の基本特性を以下に説明する。
The basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device thus obtained will be described below.

【0060】図5は、表面伝導型電子放出素子の電子放
出特性を測定するための測定評価系の一例を示す概略構
成図で、まずこの測定評価系を説明する。
FIG. 5 is a schematic block diagram showing an example of a measurement / evaluation system for measuring the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device. First, the measurement / evaluation system will be described.

【0061】図5において、図1と同じ符号は同じ部材
を示す。また、51は素子に素子電圧Vfを印加するた
めの電源、50は素子電極4,5間の導電性薄膜3を流
れる素子電流Ifを測定するための電流計、54は電子
放出部2より放出される放出電流Ieを捕捉するための
アノード電極、53はアノード電極54に電圧を印加す
るための高圧電源、52は電子放出部2より放出される
放出電流Ieを測定するための電流計、55は真空装
置、56は排気ポンプである。
5, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same members. Further, 51 is a power supply for applying a device voltage Vf to the device, 50 is an ammeter for measuring a device current If flowing through the conductive thin film 3 between the device electrodes 4 and 5, and 54 is an electron emitting portion 2. An anode electrode for trapping the emission current Ie generated, 53 is a high-voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 54, 52 is an ammeter for measuring the emission current Ie emitted from the electron emission portion 2, 55 Is a vacuum device, and 56 is an exhaust pump.

【0062】表面伝導型電子放出素子及びアノード電極
54等は真空装置55内に設置され、この真空装置55
には不図示の真空計等の必要な機器が具備されていて、
所望の真空下で表面伝導型電子放出素子の測定評価がで
きるようになっている。
The surface conduction electron-emitting device, the anode electrode 54, etc. are installed in a vacuum device 55, and this vacuum device 55 is used.
Is equipped with necessary equipment such as a vacuum gauge (not shown),
The surface conduction electron-emitting device can be measured and evaluated under a desired vacuum.

【0063】排気ポンプ56は、ターボポンプ、ロータ
リーポンプ等からなる通常の高真空装置系と、イオンポ
ンプ等からなる超高真空装置系とから構成されている。
また、真空装置55全体及び表面伝導型電子放出素子の
基板1は、ヒーターにより200℃程度まで加熱できる
ようになっている。尚、この測定評価系は、後述するよ
うな表示パネル(図8における201参照)の組み立て
段階において、表示パネル及びその内部を真空装置55
及びその内部として構成することで、前述のフォーミン
グ工程、活性化工程及び後述するそれ以後の工程におけ
る側定評価及び処理に応用することができるものであ
る。
The exhaust pump 56 is composed of a normal high vacuum system such as a turbo pump and a rotary pump, and an ultra high vacuum system such as an ion pump.
The entire vacuum device 55 and the substrate 1 of the surface conduction electron-emitting device can be heated up to about 200 ° C. by a heater. It should be noted that this measurement / evaluation system uses a vacuum device 55 for the display panel and the inside thereof at the stage of assembling the display panel (see 201 in FIG. 8) as described later.
And, by being configured as the inside thereof, it can be applied to side evaluation and processing in the above-mentioned forming step, activation step and later steps to be described later.

【0064】以下に述べる表面伝導型電子放出素子の基
本特性は、上記測定評価系のアノード電極54の電圧を
1kV〜10kVとし、アノード電極54と表面伝導型
電子放出素子の距離Hを2〜8mmとして行った測定に
基づくものである。
The basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device described below are that the voltage of the anode electrode 54 of the measurement and evaluation system is 1 kV to 10 kV, and the distance H between the anode electrode 54 and the surface conduction electron-emitting device is 2 to 8 mm. It is based on the measurement performed as.

【0065】まず、放出電流Ie及び素子電流Ifと、
素子電圧Vfとの関係の典型的な例を図6に示す。尚、
図6において、放出電流Ieは素子電流Ifに比べて著
しく小さいので、任意単位で示されている。
First, the emission current Ie and the device current If,
A typical example of the relationship with the device voltage Vf is shown in FIG. still,
In FIG. 6, since the emission current Ie is significantly smaller than the device current If, it is shown in arbitrary units.

【0066】図6から明らかなように、表面伝導型電子
放出素子は、放出電流Ieに対する次の3つの特徴的特
性を有する。
As is apparent from FIG. 6, the surface conduction electron-emitting device has the following three characteristic characteristics with respect to the emission current Ie.

【0067】まず第1に、表面伝導型電子放出素子はあ
る電圧(しきい値電圧と呼ぶ:図6中のVth)を超え
る素子電圧Vfを印加すると急激に放出電流Ieが増加
し、一方しきい値電圧Vth以下では放出電流Ieが殆
ど検出されない。即ち、放出電流Ieに対する明確なし
きい値電圧Vthを持った非線形素子である。
First, in the surface conduction electron-emitting device, when a device voltage Vf exceeding a certain voltage (called a threshold voltage: Vth in FIG. 6) is applied, the emission current Ie rapidly increases, while At the threshold voltage Vth or lower, the emission current Ie is hardly detected. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.

【0068】第2に、放出電流Ieが素子電圧Vfに対
して単調増加する特性(MI特性と呼ぶ)を有するた
め、放出電流Ieは素子電圧Vfで制御できる。
Secondly, since the emission current Ie has the characteristic of monotonically increasing with respect to the element voltage Vf (called MI characteristic), the emission current Ie can be controlled by the element voltage Vf.

【0069】第3に、アノード電極54(図5参照)に
補足される放出電荷は、素子電圧Vfを印加する時間に
依存する。即ち、アノード電極54に捕捉される電荷量
は、素子電圧Vfを印加する時間により制御できる。
Thirdly, the emission charge captured by the anode electrode 54 (see FIG. 5) depends on the time for applying the device voltage Vf. That is, the amount of charges captured by the anode electrode 54 can be controlled by the time for which the device voltage Vf is applied.

【0070】放出電流Ieが素子電圧Vfに対してMI
特性を有すると同時に、素子電流Ifも素子電圧Vfに
対してMI特性を有する場合もある。このような表面伝
導型電子放出素子の特性の例が図6の実線で示す特性で
ある。一方、図6に破線で示すように、素子電流Ifは
素子電圧Vfに対して電圧制御型負性抵抗特性(VCN
R特性と呼ぶ)を示す場合もある。いずれの特性を示す
かは、表面伝導型電子放出素子の製法及び測定時の測定
条件等に依存する。但し、素子電流Ifが素子電圧Vf
に対してVCNR特性を有する表面伝導型電子放出素子
でも、上記3つの特性上の特徴を有する。
The emission current Ie is MI with respect to the device voltage Vf.
At the same time as having the characteristics, the element current If may also have the MI characteristics with respect to the element voltage Vf. An example of the characteristics of such a surface conduction electron-emitting device is the characteristics shown by the solid line in FIG. On the other hand, as indicated by a broken line in FIG. 6, the element current If is compared with the element voltage Vf by the voltage control type negative resistance characteristic (VCN).
R characteristics). Which characteristic is exhibited depends on the manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device and the measurement conditions at the time of measurement. However, the element current If is the element voltage Vf
On the other hand, the surface conduction electron-emitting device having the VCNR characteristic also has the above three characteristic features.

【0071】次に、本発明の電子源における表面伝導型
電子放出素子の配列について説明する。
Next, the arrangement of the surface conduction electron-emitting devices in the electron source of the present invention will be described.

【0072】本発明の電子源における表面伝導型電子放
出素子の配列方式としては、従来の技術の項で述べたよ
うな梯型配置の他、m本のX方向配線の上にn本のY方
向配線を層間絶縁層を介して設置し、表面伝導型電子放
出素子の一対の素子電極に夫々X方向配線、Y方向配線
を接続した配置方式が挙げられる。これを以後単純マト
リクス配置と呼ぶ。まず、この単純マトリクス配置につ
いて詳述する。
As a method of arranging the surface conduction electron-emitting devices in the electron source of the present invention, in addition to the ladder arrangement as described in the section of the prior art, n Y's are arranged on m X-direction wirings. There is an arrangement method in which directional wirings are provided via an interlayer insulating layer and an X-direction wiring and a Y-direction wiring are connected to a pair of device electrodes of a surface conduction electron-emitting device, respectively. This is hereinafter referred to as a simple matrix arrangement. First, this simple matrix arrangement will be described in detail.

【0073】前述した表面伝導型電子放出素子の基本的
特性によれば、単純マトリクス配置された表面伝導型電
子放出素子における放出電子は、しきい値電圧を超える
電圧では、対向する素子電極間に印加するパルス状電圧
の波高値とパルス幅で制御できる。一方、しきい値電圧
以下では殆ど電子は放出されない。従って、多数の表面
伝導型電子放出素子を配置した場合においても、個々の
素子に上記パルス状電圧を適宜印加すれば、入力信号に
応じて表面伝導型電子放出素子を選択し、その電子放出
量が制御でき、単純なマトリクス配線だけで個別の表面
伝導型電子放出素子を選択して独立に駆動可能となる。
According to the basic characteristics of the surface-conduction type electron-emitting device described above, the emitted electrons in the surface-conduction type electron-emitting device arranged in a simple matrix are between the opposing device electrodes at a voltage exceeding the threshold voltage. It can be controlled by the peak value and pulse width of the applied pulsed voltage. On the other hand, almost no electrons are emitted below the threshold voltage. Therefore, even when a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged, if the pulsed voltage is appropriately applied to each device, the surface conduction electron-emitting device is selected according to the input signal and the electron emission amount thereof is selected. Can be controlled, and individual surface conduction electron-emitting devices can be selected and driven independently by simple matrix wiring.

【0074】単純マトリクス配置はこのような原理に基
づくもので、本発明の電子源の一例である、この単純マ
トリクス配置の電子源の構成について図7に基づいて更
に説明する。
The simple matrix arrangement is based on such a principle, and the structure of the electron source having the simple matrix arrangement, which is an example of the electron source of the present invention, will be further described with reference to FIG.

【0075】図7において基板1は既に説明したような
ガラス板等であり、この基板1上に配列された本発明の
表面伝導型電子放出素子104の個数及び形状は用途に
応じて適宜設定されるものである。
In FIG. 7, the substrate 1 is a glass plate or the like as already described, and the number and shape of the surface conduction electron-emitting devices 104 of the present invention arranged on the substrate 1 are appropriately set according to the application. It is something.

【0076】m本のX方向配線102は、夫々外部端子
Dx1,Dx2,……,Dxmを有するもので、基板1
上に、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成した導
電性金属等である。また、多数の表面伝導型電子放出素
子104にほぼ均等に電圧が供給されるように、材料、
膜厚、配線幅が設定されている。
The m X-direction wirings 102 have external terminals Dx1, Dx2, ..., Dxm, respectively.
A conductive metal or the like formed on the top by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. In addition, the material, so that the voltage is supplied almost evenly to the large number of surface conduction electron-emitting devices 104,
The film thickness and wiring width are set.

【0077】n本のY方向配線103は、夫々外部端子
Dy1,Dy2,……,Dynを有するもので、X方向
配線102と同様に作成される。
The n Y-direction wirings 103 each have external terminals Dy1, Dy2, ..., Dyn, and are formed similarly to the X-direction wirings 102.

【0078】これらm本のX方向配線102とn本のY
方向配線103間には、不図示の層間絶縁層が設置さ
れ、電気的に分離されて、マトリクス配線を構成してい
る。尚、このm,nは共に正の整数である。
These m X-direction wirings 102 and n Y-wirings
An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the directional wirings 103 and electrically separated to form a matrix wiring. In addition, both m and n are positive integers.

【0079】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成されたSiO2 等であり、X方
向配線102を形成した基板1の全面或は一部に所望の
形状で形成され、特に、X方向配線102とY方向配線
103の交差部の電位差に耐え得るように、膜厚、材
料、製法が適宜設定される。
The interlayer insulating layer (not shown) is SiO 2 or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like, and has a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 1 on which the X-direction wiring 102 is formed. In particular, the film thickness, material, and manufacturing method are appropriately set so as to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 102 and the Y-direction wiring 103.

【0080】更に、表面伝導型電子放出素子104の対
向する素子電極(不図示)が、m本のX方向配線102
と、n本のY方向配線103と、真空蒸着法、印刷法、
スパッタ法等で形成された導電性金属等からなる結線1
05によって電気的に接続されているものである。
Furthermore, the opposing device electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 104 are m number of X-direction wirings 102.
, N Y-direction wirings 103, a vacuum deposition method, a printing method,
Connection 1 made of a conductive metal or the like formed by a sputtering method or the like
05 are electrically connected.

【0081】ここで、m本のX方向配線102と、n本
のY方向配線103と、結線105と、対向する素子電
極とは、その構成元素の一部あるいは全部が同一であっ
ても、また夫々異なっていてもよく、前述の素子電極の
材料等より適宜選択される。これら素子電極への配線
は、素子電極と材料が同一である場合は素子電極と総称
する場合もある。また、表面伝導型電子放出素子104
は、基板1あるいは不図示の層間絶縁層上どちらに形成
してもよい。
Here, the m number of X-direction wirings 102, the n number of Y-direction wirings 103, the connection 105, and the opposing element electrodes may have the same or partial constituent elements. Further, they may be different from each other, and are appropriately selected from the above-mentioned material of the element electrode and the like. Wirings to these element electrodes may be collectively referred to as element electrodes when the same material as the element electrodes is used. In addition, the surface conduction electron-emitting device 104
May be formed either on the substrate 1 or on an interlayer insulating layer (not shown).

【0082】また、詳しくは後述するが、前記X方向配
線102には、X方向に配列された表面伝導型電子放出
素子104の行を入力信号に応じて走査するために、走
査信号を印加する不図示の走査信号印加手段が電気的に
接続されている。
Further, as will be described in detail later, a scanning signal is applied to the X-direction wiring 102 in order to scan the rows of the surface conduction electron-emitting devices 104 arranged in the X-direction according to an input signal. A scanning signal applying means (not shown) is electrically connected.

【0083】一方、Y方向配線103には、Y方向に配
列された表面伝導型電子放出素子104の列の各列を入
力信号に応じて変調するために、変調信号を印加する不
図示の変調信号発生手段が電気的に接続されている。更
に、各表面伝導型電子放出素子104に印加される駆動
電圧は、当該表面伝導型電子放出素子104に印加され
る走査信号と変調信号の差電圧として供給されるもので
ある。
On the other hand, a modulation signal (not shown) is applied to the Y-direction wiring 103 in order to modulate each row of the surface conduction electron-emitting devices 104 arranged in the Y-direction in accordance with an input signal. The signal generating means is electrically connected. Further, the drive voltage applied to each surface conduction electron-emitting device 104 is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the surface conduction electron-emitting device 104.

【0084】次に、以上のような単純マトリクス配置の
本発明の電子源を用いた本発明の画像形成装置の一例
を、図8〜図10を用いて説明する。尚、図8は表示パ
ネル201の基本構成図であり、図9は蛍光膜114を
示す図であり、図10は図8の表示パネル201で、N
TSC方式のテレビ信号に応じてテレビジョン表示を行
うための駆動回路の一例を示すブロック図である。
Next, an example of the image forming apparatus of the present invention using the electron source of the present invention having the above simple matrix arrangement will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 8 is a basic configuration diagram of the display panel 201, FIG. 9 is a diagram showing the fluorescent film 114, and FIG. 10 is the display panel 201 of FIG.
It is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing a television display according to a television signal of a TSC system.

【0085】図8において、1は上述のようにして本発
明の表面伝導型電子放出素子を配置した電子源の基板、
111は基板1を固定したリアプレート、116はガラ
ス基板113の内面に蛍光膜114とメタルバック11
5等が形成されたフェースプレート、112は支持枠で
あり、リアプレート111、支持枠112及びフェース
プレート116にフリットガラス等を塗布し、大気中あ
るいは窒素中で、400〜500℃で10分以上焼成す
ることで封着して外囲器118を構成している。
In FIG. 8, 1 is a substrate of an electron source in which the surface conduction electron-emitting device of the present invention is arranged as described above,
111 is a rear plate to which the substrate 1 is fixed, and 116 is a fluorescent film 114 and a metal back 11 on the inner surface of the glass substrate 113.
5 is formed on the face plate, and 112 is a support frame. Frit glass or the like is applied to the rear plate 111, the support frame 112, and the face plate 116, and the temperature is 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more in the atmosphere or nitrogen. The enclosure 118 is formed by sealing by firing.

【0086】図8において、2は図1における電子放出
部に相当する。102、103は、表面伝導型電子放出
素子104の一対の素子電極4,5と接続されたX方向
配線及びY方向配線で、夫々外部端子Dx1ないしDx
m,Dy1ないしDynを有している。
In FIG. 8, 2 corresponds to the electron emitting portion in FIG. Reference numerals 102 and 103 denote X-direction wirings and Y-direction wirings connected to the pair of device electrodes 4 and 5 of the surface conduction electron-emitting device 104, respectively, and external terminals Dx1 to Dx, respectively.
m, Dy1 to Dyn.

【0087】外囲器118は、上述の如く、フェースー
プレート116、支持枠112、リアプレート111で
構成されている。しかし、リアプレート111は主に基
板1の強度を補強する目的で設けられるものであり、基
板1自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート
111は不要で、基板1に直接支持枠112を封着し、
フェースプレート116、支持枠112、基板1にて外
囲器118を構成してもよい。また、フェースプレート
116、リアプレート111の間にスぺーサーと呼ばれ
る不図示の支持体を更に設置することで、大気圧に対し
て十分な強度を有する外囲器118とすることもでき
る。
The envelope 118 is composed of the face plate 116, the support frame 112 and the rear plate 111 as described above. However, the rear plate 111 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 1, and when the substrate 1 itself has sufficient strength, the separate rear plate 111 is not necessary, and the rear plate 111 is directly supported on the substrate 1. 112 is sealed,
The envelope 118 may be composed of the face plate 116, the support frame 112, and the substrate 1. Further, by further installing a support body (not shown) called a spacer between the face plate 116 and the rear plate 111, it is possible to form the envelope 118 having sufficient strength against atmospheric pressure.

【0088】蛍光膜114は、モノクロームの場合は蛍
光体122のみからなるが、カラーの蛍光膜114の場
合は、蛍光体122の配列により、ブラックストライプ
(図9(a))あるいはブラックマトリクス(図9
(b))等と呼ばれる黒色導伝材121と蛍光体122
とで構成される。ブラックストライプ、ブラックマトリ
クスが設けられる目的は、カラー表示の場合必要となる
三原色の各蛍光体122間の塗り分け部を黒くすること
で混色等を目立たなくすることと、蛍光膜114におけ
る外光反射によるコントラストの低下を抑制することで
ある。黒色導伝材121の材料としては、通常良く用い
られている黒鉛を主成分とする材料だけでなく、導電性
があり、光の透過及び反射が少ない材料であれば他の材
料を用いることもできる。
In the case of monochrome, the fluorescent film 114 is composed of only the fluorescent substance 122, but in the case of the color fluorescent film 114, depending on the arrangement of the fluorescent substances 122, a black stripe (FIG. 9A) or a black matrix (see FIG. 9). 9
(B)) Black conductive material 121 and phosphor 122, etc.
Composed of and. The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color mixture, etc., inconspicuous by making the coating portions between the phosphors 122 of the three primary colors necessary for color display black, and to reflect external light on the phosphor film 114. This is to suppress the decrease in contrast due to. As the material of the black conductive material 121, not only a commonly used material containing graphite as a main component, but also another material may be used as long as it is conductive and has little light transmission and reflection. it can.

【0089】ガラス基板113に蛍光体122を塗布す
る方法としては、モノクローム、カラーによらず、沈澱
法や印刷法が用いられる。
As a method of applying the phosphor 122 to the glass substrate 113, a precipitation method or a printing method is used regardless of monochrome or color.

【0090】また、図8に示されるように、蛍光膜11
4の内面側には通常メタルバック115が設けられる。
メタルバック115の目的は、蛍光体122(図9参
照)の発光のうち内面側への光をフェースプレート11
6側へ鏡面反射することにより輝度を向上すること、電
子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用する
こと、外囲器118内で発生した負イオンの衝突による
ダメージからの蛍光体122の保護等である。メタルバ
ック115は、蛍光膜114の作製後、蛍光膜114の
内面側表面の平滑化処理(通常フィルミングと呼ばれ
る)を行い、その後Alを真空蒸着等で堆積することで
作製できる。
Further, as shown in FIG.
A metal back 115 is usually provided on the inner surface side of 4.
The purpose of the metal back 115 is to allow light emitted from the phosphor 122 (see FIG. 9) toward the inner surface side to be emitted from the face plate 11
The mirror 122 is mirror-reflected to improve brightness, acts as an electrode for applying an electron beam accelerating voltage, and protects the phosphor 122 from damage due to collision of negative ions generated in the envelope 118. Etc. The metal back 115 can be manufactured by performing smoothing processing (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film 114 after manufacturing the fluorescent film 114, and then depositing Al by vacuum evaporation or the like.

【0091】フェースプレート116には、更に蛍光膜
114の導伝性を高めるため、蛍光膜114の外面側に
透明電極(不図示)を設けてもよい。
The face plate 116 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 114 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 114.

【0092】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体122と表面伝導型電子放出素子104とを対応
させなくてはいけないため、十分な位置合わせを行なう
必要がある。
When performing the above-mentioned sealing, in the case of a color, the phosphors 122 of the respective colors and the surface conduction electron-emitting device 104 have to correspond to each other, so that it is necessary to perform sufficient alignment.

【0093】外囲器118内は、不図示の排気管を通
じ、10の−7乗torr程度の真空度にされ、封止さ
れる。また、外囲器118の封止を行う直前あるいは封
止後に、ゲッター処理を行うこともある。これは、外囲
器118内の所定の位置に配置したゲッター(不図示)
を加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通
常Ba等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、
例えば1×10の−5乗ないしは1×10の−7乗to
rrの真空度を維持するためのものである。
The inside of the envelope 118 is sealed through a vacuum degree of about 10 −7 torr through an exhaust pipe (not shown). Also, the getter process may be performed immediately before or after the envelope 118 is sealed. This is a getter (not shown) arranged at a predetermined position in the envelope 118.
Is a process for forming a vapor-deposited film by heating. The getter usually has Ba as a main component, and due to the adsorption action of the deposited film,
For example, 1 × 10 −5 to 1 × 10 −7 to
This is for maintaining the vacuum degree of rr.

【0094】尚、前述したフォーミング及びこれ以降の
表面伝導型電子放出素子の各製造工程は、通常、外囲器
118の封止直前又は封止後に行われるもので、その内
容は前述の通りである。
The above-mentioned forming process and the subsequent manufacturing steps of the surface conduction electron-emitting device are usually performed immediately before or after the encapsulation of the envelope 118, and the contents thereof are as described above. is there.

【0095】上述の表示パネル201は、例えば図10
に示されるような駆動回路で駆動することができる。
尚、図10において、201は表示パネル、202は走
査回路、203は制御回路、204はシフトレジスタ、
205はラインメモリ、206は同期信号分離回路、2
07は変調信号発生器、Vx及びVaは直流電圧源であ
る。
The display panel 201 described above is, for example, as shown in FIG.
It can be driven by a driving circuit as shown in FIG.
In FIG. 10, 201 is a display panel, 202 is a scanning circuit, 203 is a control circuit, 204 is a shift register,
205 is a line memory, 206 is a sync signal separation circuit, 2
Reference numeral 07 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【0096】図10に示されるように、表示パネル20
1は、外部端子Dx1ないしDxm、外部端子Dy1な
いしDyn及び高圧端子Hvを介して外部の電気回路と
接続されている。この内、外部端子Dx1ないしDxm
には前記表示パネル201内に設けられている表面伝導
型電子放出素子、即ちm行n列の行列状にマトリクス配
置された表面伝導型電子放出素子群を1行(n素子ず
つ)順次駆動して行くための走査信号が印加される。
As shown in FIG. 10, the display panel 20
1 is connected to an external electric circuit via the external terminals Dx1 to Dxm, the external terminals Dy1 to Dyn, and the high-voltage terminal Hv. Of these, the external terminals Dx1 to Dxm
The surface conduction electron-emitting devices provided in the display panel 201, that is, the group of surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of m rows and n columns are sequentially driven one row (n elements at a time). A scanning signal for moving is applied.

【0097】一方、端子Dy1ないし外部端子Dynに
は、前記走査信号により選択された1行の各表面伝導型
電子放出素子の出力電子ビームを制御するための変調信
号が印加される。また、高圧端子Hvには、直流電圧源
Vaより、例えば10kVの直流電圧が供給される。こ
れは表面伝導型電子放出素子より出力される電子ビーム
に、蛍光体を励起するのに十分なエネルギーを付与する
ための加速電圧である。
On the other hand, a modulation signal for controlling the output electron beam of each surface conduction electron-emitting device of one row selected by the scanning signal is applied to the terminal Dy1 to the external terminal Dyn. Further, the high voltage terminal Hv is supplied with a DC voltage of, for example, 10 kV from the DC voltage source Va. This is an accelerating voltage for giving enough energy to excite the phosphor to the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device.

【0098】走査回路202は、内部にm個のスイッチ
ング素子(図10中S1ないしSmで模式的に示す)を
備えるもので、各スイッチング素子S1〜Smは、直流
電圧電源Vxの出力電圧もしくは0V(グランドレベ
ル)のいずれか一方を選択して、表示パネル201の外
部端子Dx1ないしDxmと電気的に接続するものであ
る。各スイッチング素子S1〜Smは、制御回路203
が出力する制御信号Tscanに基づいて動作するもの
で、実際には、例えばFETのようなスイッチング機能
を有する素子を組み合わせることにより容易に構成する
ことが可能である。
The scanning circuit 202 is provided with m switching elements (schematically shown by S1 to Sm in FIG. 10) inside, and each of the switching elements S1 to Sm is an output voltage of the DC voltage source Vx or 0V. One of (ground level) is selected and electrically connected to the external terminals Dx1 to Dxm of the display panel 201. Each of the switching elements S1 to Sm includes a control circuit 203.
It operates on the basis of the control signal Tscan output from the device, and in fact, it can be easily configured by combining elements having a switching function such as an FET.

【0099】本例における前記直流電圧源Vxは、前記
表面伝導型電子放出素子の特性(しきい値電圧)に基づ
き、走査されていない表面伝導型電子放出素子に印加さ
れる駆動電圧がしきい値電圧以下となるような一定電圧
を出力するよう設定されている。
The DC voltage source Vx in this example has a threshold drive voltage applied to the surface-conduction type electron-emitting devices which are not scanned, based on the characteristics (threshold voltage) of the surface-conduction type electron-emitting devices. It is set to output a constant voltage that is less than or equal to the value voltage.

【0100】制御回路203は、外部より入力される画
像信号に基づいて適切な表示が行われるように、各部の
動作を整合させる働きを持つものである。次に説明する
同期信号分離回路206より送られる同期信号Tsyn
cに基づいて、各部に対してTscan、Tsft及び
Tmryの各制御信号を発生する。
The control circuit 203 has a function of matching the operation of each part so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The synchronization signal Tsyn sent from the synchronization signal separation circuit 206 described below
Based on c, Tscan, Tsft, and Tmry control signals are generated for each unit.

【0101】同期信号分離回路206は、外部から入力
されるNTSC方式のテレビ信号から、同期信号成分と
輝度信号成分を分離するための回路で、よく知られてい
るように、周波数分離(フィルター)回路を用いれば、
容易に構成できるものである。同期信号分離回路206
により分離された同期信号は、これもよく知られるよう
に、垂直同期信号と水平同期信号よりなる。ここでは、
説明の便宜上Tsyncとして図示する。一方、前記テ
レビ信号から分離された画像の輝度信号成分を便宜上D
ATA信号と図示する。このDATA信号はシフトレジ
スタ204に入力される。
The sync signal separation circuit 206 is a circuit for separating a sync signal component and a luminance signal component from an externally input NTSC television signal, and as is well known, a frequency separation (filter). If you use a circuit,
It can be easily constructed. Sync signal separation circuit 206
As is well known, the sync signal separated by is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal. here,
For convenience of explanation, it is shown as Tsync. On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as D for convenience.
This is shown as an ATA signal. This DATA signal is input to the shift register 204.

【0102】シフトレジスタ204は、時系列的にシリ
アル入力される前記DATA信号を、画像の1ライン毎
にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記制御
回路203より送られる制御信号Tsftに基づいて作
動する。この制御信号Tsftは、シフトレジスタ20
4のシフトクロックであると言い換えてもよい。また、
シリアル/パラレル変換された画像1ライン分(表面伝
導型電子放出素子のn素子分の駆動データに相当する)
のデータは、Id1ないしIdnのn個の並列信号とし
て前記シフトレジスタ204より出力される。
The shift register 204 is for converting the DATA signal serially input in time series into serial / parallel conversion for each line of the image, and based on the control signal Tsft sent from the control circuit 203. Operate. The control signal Tsft is supplied to the shift register 20.
In other words, the shift clock may be four. Also,
One line of serial / parallel converted image (corresponding to driving data for n elements of the surface conduction electron-emitting device)
Data is output from the shift register 204 as n parallel signals Id1 to Idn.

【0103】ラインメモリ205は、画像1ライン分の
データを必要時間だけ記憶するための記憶装置であり、
制御回路203より送られる制御信号Tmryに従って
適宜Id1ないしIdnの内容を記憶する。記憶された
内容は、Id’1ないしId’nとして出力され、変調
信号発生器207に入力される。
The line memory 205 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time,
The contents of Id1 to Idn are stored according to the control signal Tmry sent from the control circuit 203. The stored contents are output as Id'1 to Id'n and input to the modulation signal generator 207.

【0104】変調信号発生器207は、前記画像データ
Id’1ないしId’nの各々に応じて、表面伝導型電
子放出素子の各々を適切に駆動変調するための信号源
で、その出力信号は、端子Doy1ないしDoynを通
じて表示パネル201内の表面伝導型電子放出素子に印
加される。
The modulation signal generator 207 is a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of the image data Id'1 to Id'n, and its output signal is , Terminals Doy1 to Doyn are applied to the surface conduction electron-emitting device in the display panel 201.

【0105】前述したように、表面伝導型電子放出素子
は電子放出に明確なしきい値電圧を有しており、しきい
値電圧を超える電圧が印加された場合にのみ電子放出が
生じる。また、しきい値電圧を超える電圧に対しては表
面伝導型電子放出素子への印加電圧の変化に応じて放出
電流も変化して行く。表面伝導型電子放出素子の材料、
構成、製造方法を変えることにより、しきい値電圧の値
や印加電圧に対する放出電流の変化度合いが変わる場合
もあるが、いずれにしても以下のことがいえる。
As described above, the surface conduction electron-emitting device has a clear threshold voltage for electron emission, and electron emission occurs only when a voltage exceeding the threshold voltage is applied. Further, for a voltage exceeding the threshold voltage, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the surface conduction electron-emitting device. Material of surface conduction electron-emitting device,
The value of the threshold voltage and the degree of change of the emission current with respect to the applied voltage may change by changing the configuration and the manufacturing method. In any case, the following can be said.

【0106】即ち、表面伝導型電子放出素子にパルス状
の電圧を印加する場合、例えばしきい値電圧以下の電圧
を印加しても電子放出は生じないが、しきい値電圧を超
える電圧を印加する場合には電子放出を生じる。その
際、第1には電圧パルスの波高値を変化させることによ
り、出力される電子ビームの強度を制御することが可能
である。第2には、電圧パルスの幅を変化させることに
より、出力される電子ビームの電荷の総量を制御するこ
とが可能である。
That is, when a pulsed voltage is applied to the surface conduction electron-emitting device, no electron emission occurs even if a voltage below the threshold voltage is applied, but a voltage exceeding the threshold voltage is applied. If it does, electron emission occurs. At that time, firstly, it is possible to control the intensity of the output electron beam by changing the peak value of the voltage pulse. Secondly, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the width of the voltage pulse.

【0107】従って、入力信号に応じて表面伝導型電子
放出素子を変調する方式としては、電圧変調方式とパル
ス幅変調方式とが挙げられる。電圧変調方式を行う場
合、変調信号発生器207としては、一定の長さの電圧
パルスを発生するが、入力されるデータに応じて適宜パ
ルスの波高値を変調できる電圧変調方式の回路を用い
る。また、パルス幅変調方式を行う場合、変調信号発生
器207としては、一定の波高値の電圧パルスを発生す
るが、入力されるデータに応じて適宜パルス幅を変調で
きるパルス幅変調方式の回路を用いる。
Therefore, as a method of modulating the surface conduction electron-emitting device according to the input signal, there are a voltage modulation method and a pulse width modulation method. In the case of performing the voltage modulation method, the modulation signal generator 207 uses a voltage modulation method circuit that generates a voltage pulse of a constant length, but can appropriately modulate the pulse peak value according to the input data. In the case of performing the pulse width modulation method, the modulation signal generator 207 generates a voltage pulse having a constant peak value, but a circuit of the pulse width modulation method that can appropriately modulate the pulse width according to the input data is used. To use.

【0108】シフトレジスタ204やラインメモリ20
5は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式のもの
でもよく、画像信号のシリアル/パラレル変換や記憶が
所定の速度で行えるものであればよい。
The shift register 204 and the line memory 20
5 may be of a digital signal type or an analog signal type as long as it can perform serial / parallel conversion and storage of an image signal at a predetermined speed.

【0109】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路206の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要がある。これは同期信号分離回路206の出力
部にA/D変換器を設けることで行える。
When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit 206 into a digital signal. This can be done by providing an A / D converter at the output of the sync signal separation circuit 206.

【0110】また、これと関連して、ラインメモリ20
5の出力信号がデジタル信号かアナログ信号かにより、
変調信号発生器207に設けられる回路が若干異なるも
のとなる。
Further, in connection with this, the line memory 20
Depending on whether the output signal of 5 is a digital signal or an analog signal,
The circuit provided in the modulation signal generator 207 is slightly different.

【0111】即ち、デジタル信号で電圧変調方式の場
合、変調信号発生器207には、例えばよく知られてい
るD/A変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等を付
け加えればよい。また、デジタル信号でパルス幅変調方
式の場合、変調信号発生器207は、例えば高速の発振
器及び発振器の出力する波数を計数する計数器(カウン
タ)及び計数器の出力値と前記メモリの出力値を比較す
る比較器(コンパレータ)を組み合わせた回路を用いる
ことで容易に構成することができる。更に、必要に応じ
て、比較器の出力するパルス幅変調された変調信号を表
面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するた
めの増幅器を付け加えてもよい。
That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, for the modulation signal generator 207, for example, a well-known D / A conversion circuit may be used, and an amplification circuit or the like may be added if necessary. Further, in the case of a pulse width modulation method using a digital signal, the modulation signal generator 207, for example, a high-speed oscillator and a counter (counter) that counts the number of waves output by the oscillator, and the output value of the counter and the output value of the memory. It can be easily configured by using a circuit in which comparators for comparison are combined. Further, if necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse-width-modulated modulation signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added.

【0112】一方、アナログ信号で電圧変調方式の場
合、変調信号発生器207には、例えばよく知られてい
るオペアンプ等を用いた増幅回路を用いればよく、必要
に応じてレベルシフト回路等を付け加えてもよい。ま
た、アナログ信号でパルス幅変調方式の場合、例えばよ
く知られている電圧制御型発振回路(VCO)を用いれ
ばよく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電
圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよ
い。
On the other hand, in the case of the voltage modulation method using analog signals, the modulation signal generator 207 may be, for example, an amplifier circuit using a well-known operational amplifier or the like, and a level shift circuit or the like may be added if necessary. May be. Further, in the case of the pulse width modulation method using an analog signal, for example, a well-known voltage controlled oscillation circuit (VCO) may be used, and the voltage is amplified to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device as necessary. May be added.

【0113】以上のような表示パネル201及び駆動回
路を有する本発明の画像形成装置は、端子Dx1〜Dx
m及びDy1〜Dynから電圧を印加することにより、
必要な表面伝導型電子放出素子から電子を放出させるこ
とができ、高圧端子Hvを通じて、メタルバック115
あるいは透明電極(不図示)に高電圧を印加して電子ビ
ームを加速し、加速した電子ビームを蛍光膜114に衝
突させることで生じる励起・発光によって、NTSC方
式のテレビ信号に応じてテレビジョン表示を行うことが
できるものである。
The image forming apparatus of the present invention having the display panel 201 and the driving circuit as described above has terminals Dx1 to Dx.
By applying voltage from m and Dy1 to Dyn,
Electrons can be emitted from the required surface conduction electron-emitting device, and the metal back 115 can be discharged through the high voltage terminal Hv.
Alternatively, a high voltage is applied to a transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam, and the excited electron beam collides with the fluorescent film 114 to generate excitation / light emission, which causes a television display according to an NTSC television signal. Is what you can do.

【0114】尚、以上説明した構成は、表示等に用いら
れる本発明の画像形成装置を得る上で必要な概略構成で
あり、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述の内容
に限られるものではなく、画像形成装置の用途に適する
よう、適宜選択されるものである。また、入力信号とし
てNTSC方式を挙げたが、本発明に係る画像形成装置
はこれに限られるものではなく、PAL、SECAM方
式等の他の方式でもよく、更にはこれらよりも多数の走
査線からなるTV信号、例えばMUSE方式を初めとす
る高品位TV方式でもよい。
The above-described structure is a schematic structure necessary for obtaining the image forming apparatus of the present invention used for display or the like, and the detailed parts such as the material of each member are limited to the above contents. However, it is appropriately selected so as to suit the purpose of the image forming apparatus. Further, although the NTSC system has been described as the input signal, the image forming apparatus according to the present invention is not limited to this, and other systems such as PAL and SECAM systems may be used, and more scanning lines than these may be used. It is also possible to use a high-definition TV system such as a TV signal such as the MUSE system.

【0115】次に、前述の梯型配置の電子源及びこれを
用いた本発明の画像形成装置の一例について図11及び
図12を用いて説明する。
Next, an example of the above-mentioned ladder-type electron source and an image forming apparatus of the present invention using the electron source will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

【0116】図11において、1は基板、104は表面
伝導型電子放出素子、304は表面伝導型電子放出素子
104を接続する共通配線で10本設けられており、各
々外部端子D1〜D10を有している。
In FIG. 11, 1 is a substrate, 104 is a surface conduction electron-emitting device, and 304 is a common wiring for connecting the surface conduction electron-emitting device 104. Ten common wirings are provided, each having external terminals D1 to D10. are doing.

【0117】表面伝導型電子放出素子104は、基板1
上に並列に複数個配置されている。これを素子行と呼
ぶ。そしてこの素子行が複数行配置されて電子源を構成
している。
The surface conduction electron-emitting device 104 is the substrate 1
A plurality of them are arranged in parallel on the top. This is called an element row. A plurality of these element rows are arranged to form an electron source.

【0118】各素子行の共通配線304(例えば外部端
子D1とD2の共通配線304)間に適宜の駆動電圧を
印加することで、各素子行を独立に駆動することが可能
である。即ち、電子ビームを放出させたい素子行にはし
きい値電圧を超える電圧を印加し、電子ビームを放出さ
せたくない素子行にはしきい値電圧以下の電圧を印加す
るようにすればよい。このような駆動電圧の印加は、各
素子行間に位置する共通配線D2〜D9について、夫々
相隣接する共通配線304、即ち夫々相隣接する外部端
子D2とD3,D4とD5,D6とD7,D8とD9の
共通配線304を一体の同一配線としても行うことがで
きる。
Each element row can be independently driven by applying an appropriate drive voltage between the common wiring 304 of each element row (for example, the common wiring 304 of the external terminals D1 and D2). That is, a voltage exceeding the threshold voltage may be applied to the element row where the electron beam is desired to be emitted, and a voltage lower than the threshold voltage may be applied to the element row where the electron beam is not desired to be emitted. The application of such a drive voltage applies to the common wirings D2 to D9 located between the element rows, the common wirings 304 adjacent to each other, that is, the external terminals D2 and D3, D4 and D5, D6 and D7 and D8 adjacent to each other. The common wiring 304 of D9 and D9 may be integrated into the same wiring.

【0119】図12は、本発明の電子源の他の例であ
る、上記梯型配置の電子源を備えた表示パネル301の
構造を示す図である。
FIG. 12 shows another example of the electron source of the present invention, which is a structure of a display panel 301 having the above-mentioned ladder-type electron sources.

【0120】図12中302はグリッド電極、303は
電子が通過するための開口、D1〜Dmは各表面伝導型
電子放出素子に電圧を印加するための外部端子、G1〜
Gnはグリッド電極302に接続された外部端子であ
る。また、各素子行間の共通配線304は一体の同一配
線として基板1上に形成されている。
In FIG. 12, 302 is a grid electrode, 303 is an opening through which electrons pass, D1 to Dm are external terminals for applying a voltage to each surface conduction electron-emitting device, and G1 to G1.
Gn is an external terminal connected to the grid electrode 302. Further, the common wiring 304 between each element row is formed on the substrate 1 as an integrated single wiring.

【0121】尚、図12において図7と同じ符号は同じ
部材を示すものであり、図7に示される単純マトリクス
配置の電子源を用いた表示パネル201との大きな違い
は、基板1とフェースプレート116の間にグリッド電
極302を備えている点である。
In FIG. 12, the same reference numerals as those in FIG. 7 indicate the same members, and a big difference from the display panel 201 using the electron source of the simple matrix arrangement shown in FIG. The point is that the grid electrode 302 is provided between 116.

【0122】基板1とフェースプレート116の間に
は、上記のようにグリッド電極302が設けられてい
る。このグリッド電極302は、表面伝導型電子放出素
子104から放出された電子ビームを変調することがで
きるもので、梯型配置の素子行と直行して設けられたス
トライプ状の電極に、電子ビームを通過させるために、
各表面伝導型電子放出素子104に対応して1個ずつ円
形の開口303を設けたものとなっている。
The grid electrode 302 is provided between the substrate 1 and the face plate 116 as described above. The grid electrode 302 is capable of modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device 104, and the electron beam is applied to the stripe-shaped electrode provided orthogonal to the device row in the ladder-type arrangement. To pass
A circular opening 303 is provided for each of the surface conduction electron-emitting devices 104.

【0123】グリッド電極302の形状や配置位置は、
必ずしも図12に示すようなものでなければならないも
のではなく、開口303をメッシュ状に多数設けること
もあり、またグリッド電極302を、例えば表面伝導型
電子放出素子104の周囲や近傍に設けてもよい。
The shape and position of the grid electrode 302 are
It does not necessarily have to be the one shown in FIG. 12, and a large number of openings 303 may be provided in a mesh shape, and the grid electrode 302 may be provided, for example, around or near the surface conduction electron-emitting device 104. Good.

【0124】外部端子D1〜Dm及びG1〜Gnは不図
示の駆動回路に接続されている。そして、素子行を1列
ずつ順次駆動(走査)して行くのと同期してグリッド電
極302の列に画像1ライン分の変調信号を印加するこ
とにより、各電子ビームの蛍光膜114への照射を制御
し、画像を1ラインずつ表示することができる。
The external terminals D1 to Dm and G1 to Gn are connected to a drive circuit (not shown). Then, by applying a modulation signal for one image line to the columns of the grid electrode 302 in synchronization with the sequential driving (scanning) of the element rows one column at a time, irradiation of each electron beam to the fluorescent film 114 is performed. The image can be displayed line by line.

【0125】以上のように、本発明の画像形成装置は、
単純マトリクス配置及び梯型配置のいずれの本発明の電
子源を用いても得ることができ、上述したテレビジョン
放送の表示装置のみならず、テレビ会議システム、コン
ピューター等の表示装置として好適な画像形成装置が得
られる。更には、感光ドラムとで構成した光プリンター
の露光装置としても用いることができるものである。
As described above, the image forming apparatus of the present invention is
An image formation that can be obtained by using the electron source of the present invention in either a simple matrix arrangement or a trapezoidal arrangement and is suitable not only as a display device for the television broadcast described above but also as a display device for a video conference system, a computer, etc. The device is obtained. Further, it can also be used as an exposure device of an optical printer configured with a photosensitive drum.

【0126】[0126]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳述す
る。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【0127】実施例1 本実施例の表面伝導型電子放出素子として、図1
(a),(b)に示すタイプの表面伝導型電子放出素子
を作成した。図1において1は基板、4と5は素子電
極、2は電子放出部、3は電子放出部2を含む導電性薄
膜、Lは素子電極間隔、Wは素子電極幅、dは素子電極
厚である。
Example 1 As a surface conduction electron-emitting device of this example, FIG.
A surface conduction electron-emitting device of the type shown in (a) and (b) was prepared. In FIG. 1, 1 is a substrate, 4 and 5 are device electrodes, 2 is an electron emitting portion, 3 is a conductive thin film including the electron emitting portion 2, L is a device electrode interval, W is a device electrode width, and d is a device electrode thickness. is there.

【0128】以下、作成手順を図1及び図2に基づいて
説明する。
The procedure for creating the data will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

【0129】誘電体基板1として石英の基板1を用い、
これを有機溶剤により十分に洗浄後、この基板1面上に
Ptからなる素子電極4,5を形成した(図2
(a))。この時、素子電極間隔Lは3ミクロンメート
ル、素子電極幅Wは500ミクロンメートル、素子電極
厚dは1000オングストロームとした。
A quartz substrate 1 is used as the dielectric substrate 1,
After thoroughly washing this with an organic solvent, element electrodes 4 and 5 made of Pt were formed on the surface of the substrate 1 (FIG. 2).
(A)). At this time, the device electrode interval L was 3 μm, the device electrode width W was 500 μm, and the device electrode thickness d was 1000 angstrom.

【0130】次いで、有機金属化合物として、0.1モ
ル(22.49g)の酢酸パラジウムと、0.2モル
(20.24g)のジn−プロピルアミンとの混合物を
スピナー塗布(800rpm、30秒)した後、クリー
ンオーブンで300℃、12分の焼成を行い、導電性薄
膜3であるPdO膜を形成した。(図2(b))。本実
施例では、塗布/焼成を2回繰り返すことにより、2〜
5×10の4乗オーム/□の膜抵抗を得た。
Then, as an organometallic compound, a mixture of 0.1 mol (22.49 g) of palladium acetate and 0.2 mol (20.24 g) of di-n-propylamine was spinner coated (800 rpm, 30 seconds). After that, baking was performed at 300 ° C. for 12 minutes in a clean oven to form a PdO film which is the conductive thin film 3. (FIG.2 (b)). In this example, by repeating coating / firing twice,
A film resistance of 5 × 10 4 ohm / □ was obtained.

【0131】ターボポンプとロータリーポンプで〜10
の−6乗torrまで排気した真空容器内においてフォ
ーミングを行い、電子放出部2を形成した。
With a turbo pump and a rotary pump, -10
Forming was performed in a vacuum container evacuated to −6 torr to form the electron emitting portion 2.

【0132】ここで、本実施例におけるフォーミングに
ついて図13で説明する。
Forming in this embodiment will be described with reference to FIG.

【0133】図13において、401は電荷蓄積体、4
02は電源、403,404は切り換えスイッチであ
る。
In FIG. 13, 401 is a charge accumulator, 4
Reference numeral 02 is a power source, and 403 and 404 are changeover switches.

【0134】まず、図13(a)から(b)に示される
ように、切り換えスイッチ404を閉じて、一対の素子
電極4,5の一方の素子電極5を共通の端子に接続す
る。この時、切り換えスイッチ403を電荷集積体40
1側に閉じて、電荷集積体401に電源402を接続し
て電荷を蓄積し、充電を行った。電荷集積体401の容
量は1nF、電源402の電圧は450Vとした。
First, as shown in FIGS. 13A and 13B, the changeover switch 404 is closed to connect the one element electrode 5 of the pair of element electrodes 4 and 5 to a common terminal. At this time, the changeover switch 403 is set to the charge accumulation body 40.
The power supply 402 was connected to the charge accumulator 401 to close the first side, and charges were accumulated and charged. The charge accumulator 401 had a capacitance of 1 nF and the power supply 402 had a voltage of 450V.

【0135】次に、図13(c)に示すように、切り換
えスイッチ403を切り換えて、素子電極4と電荷蓄積
体401の一方の電極を接続した。これにより、電荷蓄
積体401の蓄積電荷のエネルギーがPdO膜で構成さ
れた導電性薄膜3でジュール熱となって消費されること
で、電子放出部2が形成された。
Next, as shown in FIG. 13C, the changeover switch 403 was changed over to connect the device electrode 4 and one electrode of the charge storage body 401. As a result, the energy of the charges accumulated in the charge accumulator 401 is consumed as Joule heat in the conductive thin film 3 formed of the PdO film, whereby the electron emitting portion 2 is formed.

【0136】素子電極4,5間の放電電圧の時間変化は
図4に示されるようなもので、充電の初期電圧V1は4
50V、放電の時定数T1は0.2マイクロ秒であっ
た。
The time variation of the discharge voltage between the device electrodes 4 and 5 is as shown in FIG. 4, and the initial charging voltage V1 is 4
The discharge time constant T1 was 50 V and 0.2 microseconds.

【0137】本実施例におけるフォーミングは1回の作
業で終了し、従来に比して極めて短時間でフォーミング
が終了した。
The forming in the present example was completed by one operation, and the forming was completed in an extremely short time as compared with the conventional case.

【0138】上記のようにして得た表面伝導型電子放出
素子の電子放出特性を、既に説明した図5に示されるよ
うな測定評価系で測定した。測定は、アノード電極54
と表面伝導型電子放出素子間の距離Lを4mm、アノー
ド電極54の電位を1kV、電子放出特性測定時の真空
装置55内の真空度を1×10の−6乗torrとして
行った。
The electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device obtained as described above were measured by the measurement and evaluation system as shown in FIG. 5 already described. The measurement is performed with the anode electrode 54.
The distance L between the surface conduction electron-emitting device and the surface conduction electron-emitting device was 4 mm, the potential of the anode electrode 54 was 1 kV, and the degree of vacuum in the vacuum device 55 at the time of measuring the electron emission characteristics was 1 × 10 −6 torr.

【0139】その結果、図6に示したような電流−電圧
特性が得られた。本表面伝導型電子放出素子の平均的な
特性は、素子電圧Vf=8V程度から急激に放出電流I
eが増加し、素子電圧Vf=16Vでは素子電流Ifが
2.2mA、放出電流Ieが1.1マイクロAとなり、
電子放出効率η=Ie/If(%)は0.05%であ
り、フォーミング電圧によらずほぼ均一な表面伝導型電
子放出素子が得られた。
As a result, the current-voltage characteristics shown in FIG. 6 were obtained. The average characteristic of the surface conduction electron-emitting device is that the emission current I rapidly increases from the device voltage Vf = 8V.
e increases, and when the device voltage Vf = 16V, the device current If becomes 2.2 mA and the emission current Ie becomes 1.1 microA,
The electron emission efficiency η = Ie / If (%) was 0.05%, and a substantially uniform surface conduction electron-emitting device was obtained regardless of the forming voltage.

【0140】実施例2本発明の第2の実施例を図14で
説明する。図14においても、1は基板、4 と5は素子電極、2は電子放出部、3は電子放出部2を
含む導電性薄膜で、基本的には実施例1と同様にして作
成されるものである。
Embodiment 2 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Also in FIG. 14, 1 is a substrate, 4 and 5 are device electrodes, 2 is an electron emitting portion, and 3 is a conductive thin film including the electron emitting portion 2, which is basically prepared in the same manner as in the first embodiment. Is.

【0141】尚、図14において、501は切り換えス
イッチ、502,503は電極505,506間に形成
される容量成分、504は外部から供給される電荷とし
て、電子源(図示されていない)から電極506に向け
て放出された電子を示す。また、電極505は導電性テ
ープを貼り付けることで形成した。
In FIG. 14, 501 is a changeover switch, 502 and 503 are capacitance components formed between the electrodes 505 and 506, and 504 is a charge supplied from the outside from an electron source (not shown) to the electrode. The electrons emitted toward 506 are shown. Further, the electrode 505 was formed by attaching a conductive tape.

【0142】まず、図14(a)に示されるように、切
り換えスイッチ501をオープン状態とし、電子ビーム
504を電極506に向けて照射する。照射された電子
は、切り換えスイッチ501がオープン状態であるた
め、電極505,506の表面に負の電位が形成され、
容量成分502,503に電荷Qが蓄積される。この時
に蓄積される電荷量は、照射される電子ビームの照射電
流密度、照射時間、用いる基板1の誘電率、電極50
5,506の面積に依存するが、25kV、電流密度2
000A/cm2 で5秒間電子ビームの照射を行った。
First, as shown in FIG. 14A, the changeover switch 501 is opened and the electron beam 504 is directed toward the electrode 506. Since the changeover switch 501 is in an open state, a negative potential is formed on the surfaces of the electrodes 505 and 506 for the emitted electrons.
The charge Q is stored in the capacitance components 502 and 503. The amount of electric charge accumulated at this time is the irradiation current density of the irradiated electron beam, the irradiation time, the dielectric constant of the substrate 1 used, and the electrode 50.
Depending on the area of 5,506, 25kV, current density 2
Irradiation with an electron beam was performed at 000 A / cm 2 for 5 seconds.

【0143】次に、切り換えスイッチ501を切り換え
て、素子電極4を電極506に接続した。この時、電極
506に蓄積された電荷は、導電性薄膜3を通じて放電
され、抵抗体である導電性薄膜3にジュール熱を生じて
フォーミングが行われ、電子放出部2が形成された。最
後に不要となった電荷蓄積体を除去するために、基板1
の背面側に貼り付けた、電極505を構成する導電性テ
ープを取り除き、浮遊容量成分の影響を除去した。
Next, the changeover switch 501 was changed over to connect the element electrode 4 to the electrode 506. At this time, the electric charge accumulated in the electrode 506 is discharged through the conductive thin film 3, and Joule heat is generated in the conductive thin film 3 which is a resistor to perform the forming, thereby forming the electron emitting portion 2. In order to remove the charge storage bodies that are no longer needed, the substrate 1
The conductive tape constituting the electrode 505, which was attached to the back side of the, was removed to remove the influence of the stray capacitance component.

【0144】実施例3 図15は、本発明の表面伝導型電子放出素子を複数個備
えた本発明の電子源を用いたディスプレイパネルに、例
えばテレビジョン放送を初めとする種々の画像情報源よ
り提供される画像情報を表示できるように構成した本発
明の画像形成装置の一例を示す図である。
Embodiment 3 FIG. 15 shows a display panel using the electron source of the present invention provided with a plurality of surface conduction electron-emitting devices of the present invention, and various image information sources such as television broadcasting. It is a figure which shows an example of the image forming apparatus of this invention comprised so that the image information provided may be displayed.

【0145】図中16100はディスプレイパネル、1
6101はディスプレイパネルの駆動回路、16102
はディスプレイコントローラ、16103はマルチプレ
クサ、16104はデコーダ、16105は入出力イン
ターフェース回路、16106はCPU、16107は
画像生成回路、16108及び16109及び1611
0は画像メモリーインターフェース回路、16111は
画像入力インターフェース回路、16112及び161
13はTV信号受信回路、16114は入力部である。
In the figure, 16100 is a display panel and 1
Reference numeral 6101 denotes a display panel drive circuit, and 16102.
Is a display controller, 16103 is a multiplexer, 16104 is a decoder, 16105 is an input / output interface circuit, 16106 is a CPU, 16107 is an image generation circuit, 16108, 16109 and 1611.
0 is an image memory interface circuit, 16111 is an image input interface circuit, 16112 and 161.
Reference numeral 13 is a TV signal receiving circuit, and 16114 is an input unit.

【0146】尚、本画像形成装置は、例えばテレビジョ
ン信号のように、映像情報と音声情報の両方を含む信号
を受信する場合には当然映像の表示と同時に音声を再生
するものであるが、本発明の特徴と直接関係しない音声
情報の受信、分離、再生、処理、記憶等に関する回路や
スピーカー等については説明を省略する。
When receiving a signal including both video information and audio information, such as a television signal, the present image forming apparatus naturally reproduces audio at the same time as displaying video. Descriptions of circuits, speakers, and the like relating to reception, separation, reproduction, processing, storage, etc. of audio information that are not directly related to the features of the present invention will be omitted.

【0147】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明する。
The functions of the respective parts will be described below along the flow of image signals.

【0148】まず、TV信号受信回路16113は、例
えば電波や空間光通信等のような無線伝送系を用いて伝
送されるTV信号を受信するための回路である。
First, the TV signal receiving circuit 16113 is a circuit for receiving a TV signal transmitted using a wireless transmission system such as radio waves or spatial optical communication.

【0149】受信するTV信号の方式は特に限られるも
のではなく、例えばNTSC方式、PAL方式、SEC
AM方式等、いずれの方式でもよい。また、これらより
更に多数の走査線よりなるTV信号、例えばMUSE方
式を初めとする所謂高品位TVは、大面積化や大画素数
化に適した前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに
好適な信号源である。
The TV signal system to be received is not particularly limited. For example, NTSC system, PAL system, SEC.
Any method such as AM method may be used. Further, a TV signal having a larger number of scanning lines than these, for example, a so-called high-definition TV such as the MUSE system, is a signal suitable for taking advantage of the display panel suitable for a large area and a large number of pixels. Is the source.

【0150】TV信号受信回路16113で受信された
TV信号は、デコーダ16104に出力される。
The TV signal received by the TV signal receiving circuit 16113 is output to the decoder 16104.

【0151】TV信号受信回路16112は、例えば同
軸ケーブルや光ファイバー等のような有線伝送系を用い
て伝送されるTV信号を受信するための回路である。前
記TV信号受信回路16113と同様に、受信するTV
信号の方式は特に限られるものではなく、また本回路で
受信されたTV信号もデコーダ16104に出力され
る。
The TV signal receiving circuit 16112 is a circuit for receiving a TV signal transmitted using a wired transmission system such as a coaxial cable or an optical fiber. A TV for receiving, similar to the TV signal receiving circuit 16113.
The signal system is not particularly limited, and the TV signal received by this circuit is also output to the decoder 16104.

【0152】画像入力インターフェース回路16111
は、例えばTVカメラや画像読み取りスキャナーなどの
画像入力装置から供給される画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ16104に
出力される。
Image input interface circuit 16111
Is a circuit for capturing an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner, and the captured image signal is output to the decoder 16104.

【0153】画像メモリーインターフェース回路161
10は、ビデオテープレコーダー(以下VTRと略す)
に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた画像信号はデコーダ16104に出力され
る。
Image memory interface circuit 161
10 is a video tape recorder (hereinafter abbreviated as VTR)
The circuit for fetching the image signal stored in is output to the decoder 16104.

【0154】画像メモリーインターフェース回路161
09は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取
り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ
16104に出力される。
Image memory interface circuit 161
Reference numeral 09 denotes a circuit for capturing the image signal stored in the video disc, and the captured image signal is output to the decoder 16104.

【0155】画像メモリーインターフェース回路161
08は、静止画ディスクのように、静止画像データを記
憶している装置から画像信号を取り込むための回路で、
取り込まれた静止画像データはデコーダ16104に入
力される。
Image memory interface circuit 161
Reference numeral 08 denotes a circuit for taking in an image signal from a device that stores still image data, such as a still image disc,
The captured still image data is input to the decoder 16104.

【0156】入出力インターフェース回路16105
は、本画像形成装置と、外部のコンピュータもしくはコ
ンピュータネットワークもしくはプリンターなどの出力
装置とを接続するための回路である。画像データや文字
・図形情報の入出力を行うのは勿論のこと、場合によっ
ては本画像形成装置の備えるCPU16106と外部と
の間で制御信号や数値データの入出力などを行うことも
可能である。
Input / output interface circuit 16105
Is a circuit for connecting the image forming apparatus to an external computer, a computer network, or an output device such as a printer. It is of course possible to input / output image data and character / graphic information, and in some cases, input / output control signals and numerical data between the CPU 16106 of the image forming apparatus and the outside. .

【0157】画像生成回路16107は、前記入出力イ
ンターフェース回路16105を介して外部から入力さ
れる画像データや文字・図形情報や、あるいはCPU1
6106より出力される画像データや文字・図形情報に
基づき、表示用画像データを生成するための回路であ
る。本回路の内部には、例えば画像データや文字・図形
情報を蓄積するための書き換え可能メモリーや、文字コ
ードに対応する画像パターンが記憶されている読み出し
専用メモリーや、画像処理を行うためのプロセッサー等
を初めとして、画像の生成に必要な回路が組み込まれて
いる。
The image generation circuit 16107 is used to input image data, character / graphic information, or CPU 1 from the outside via the input / output interface circuit 16105.
6106 is a circuit for generating display image data based on image data and character / graphic information output from the 6106. Inside this circuit, for example, a rewritable memory for storing image data and character / graphic information, a read-only memory that stores image patterns corresponding to character codes, a processor for image processing, etc. , And the circuits necessary for image generation are incorporated.

【0158】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ16104に出力されるが、場合によって
は前記入出力インターフェース回路16105を介して
外部のコンピュータネットワークやプリンターに出力す
ることも可能である。
The display image data generated by this circuit is output to the decoder 16104, but in some cases, it may be output to an external computer network or printer via the input / output interface circuit 16105.

【0159】CPU16106は、主として本画像形成
装置の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わ
る作業を行う。
The CPU 16106 mainly performs operations related to operation control of the image forming apparatus and generation, selection and editing of a display image.

【0160】例えば、マルチプレクサ16103に制御
信号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号
を適宜選択したり組み合わせたりする。その際には表示
する画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ
16102に対して制御信号を発生し、画面表示周波数
や走査方法(例えばインターレースかノンインターレー
スか)や一画面の走査線の数など画像形成装置の動作を
適宜制御する。また、前記画像生成回路16107に対
して画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あ
るいは前記入出力インターフェース回路16105を介
して外部のコンピュータやメモリーをアクセスして画像
データや文字・図形情報を入力する。
For example, a control signal is output to the multiplexer 16103 to appropriately select or combine image signals to be displayed on the display panel. At that time, a control signal is generated to the display panel controller 16102 according to the image signal to be displayed, and the image forming apparatus such as the screen display frequency, the scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), the number of scanning lines in one screen, and the like The operation of is controlled appropriately. In addition, the image data or the character / graphic information is directly output to the image generation circuit 16107, or the external computer or memory is accessed through the input / output interface circuit 16105 to display the image data or the character / graphic information. input.

【0161】尚、CPU16106は、これ以外の目的
の作業にも関わるものであってよい。例えば、パーソナ
ルコンピュータやワードプロセッサ等のように、情報を
生成したり処理する機能に直接関わってもよい。あるい
は前述したように、入出力インターフェース回路161
05を介して外部のコンピュータネットワークと接続
し、例えば数値計算等の作業を外部機器と協同して行っ
てもよい。
It should be noted that the CPU 16106 may be involved in work for purposes other than this. For example, it may be directly related to a function of generating and processing information, such as a personal computer or a word processor. Alternatively, as described above, the input / output interface circuit 161
It is also possible to connect to an external computer network via 05 and collaborate with an external device for work such as numerical calculation.

【0162】入力部16114は、前記CPU1610
6に使用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを
入力するためのものであり、例えばキーボードやマウス
の他、ジョイスティック、バーコードリーダー、音声認
識装置等の多様な入力機器を用いることが可能である。
The input unit 16114 is the CPU 1610.
6 is for the user to input commands, programs, data, etc., and various input devices such as a joystick, a bar code reader, a voice recognition device, etc. can be used in addition to the keyboard and mouse. .

【0163】デコーダ16104は、前記16107な
いし16113より入力される種々の画像信号を3原色
信号、又は輝度信号とI信号、Q信号に逆変換するため
の回路である。尚、図中に点線で示すように、デコーダ
16104は内部に画像メモリーを備えるのが望まし
い。これは、例えばMUSE方式を初めとして、逆変換
するに際して画像メモリーを必要とするようなテレビ信
号を扱うためである。
The decoder 16104 is a circuit for inversely converting various image signals input from the above 16107 to 16113 into three primary color signals, or luminance signals and I signals and Q signals. It is desirable that the decoder 16104 has an image memory therein, as indicated by a dotted line in the figure. This is for handling a television signal which requires an image memory for reverse conversion, for example, including the MUSE system.

【0164】画像メモリーを備える事により、静止画の
表示が容易になる。あるいは前記画像生成回路1610
7及びCPU16106と協同して、画像の間引き、補
間、拡大、縮小、合成を初めとする画像処理や編集が容
易になるという利点が得られる。
By providing the image memory, it is easy to display a still image. Alternatively, the image generation circuit 1610
7 and the CPU 16106, there is an advantage that image processing and editing such as image thinning, interpolation, enlargement, reduction, and composition are facilitated.

【0165】マルチプレクサ16103は、前記CPU
16106より入力される制御信号に基づき、表示画像
を適宜選択するものである。即ち、マルチプレクサ16
103はデコーダ16104から入力される逆変換され
た画像信号の内から所望の画像信号を選択して駆動回路
16101に出力する。その場合には、一画面表示時間
内で画像信号を切り換えて選択することにより、所謂多
画面テレビのように、一画面を複数の領域に分けて領域
によって異なる画像を表示することも可能である。
The multiplexer 16103 is the CPU
The display image is appropriately selected based on the control signal input from the 16106. That is, the multiplexer 16
103 selects a desired image signal from the inversely converted image signals input from the decoder 16104 and outputs it to the drive circuit 16101. In that case, by switching and selecting image signals within one screen display time, it is possible to divide one screen into a plurality of areas and display different images depending on the areas, as in a so-called multi-screen television. .

【0166】ディスプレイパネルコントローラ1610
2は、前記CPU16106より入力される制御信号に
基づき、駆動回路16101の動作を制御するための回
路である。
Display panel controller 1610
Reference numeral 2 is a circuit for controlling the operation of the drive circuit 16101 based on the control signal input from the CPU 16106.

【0167】ディスプレイパネルの基本的な動作に関わ
るものとして、例えばディスプレイパネルの駆動用電源
(図示せず)の動作シーケンスを制御するための信号を
駆動回路16101に対して出力する。ディスプレイパ
ネルの駆動方法に関わるものとして、例えば画面表示周
波数や走査方法(例えばインターレースかノンインター
レースか)を制御するための信号を駆動回路16101
に対して出力する。また、場合によっては、表示画像の
輝度やコントラストや色調やシャープネスといった画質
の調整に関わる制御信号を駆動回路16101に対して
出力する場合もある。
As a signal relating to the basic operation of the display panel, for example, a signal for controlling the operation sequence of a power source (not shown) for driving the display panel is output to the drive circuit 16101. As a signal relating to the display panel driving method, for example, a signal for controlling a screen display frequency and a scanning method (for example, interlaced or non-interlaced) is supplied to the driving circuit 16101.
Output to Further, in some cases, a control signal relating to image quality adjustment such as luminance, contrast, color tone, and sharpness of a display image may be output to the driver circuit 16101.

【0168】駆動回路16101は、ディスプレイパネ
ル16100に印加する駆動信号を発生するための回路
であり、前記マルチプレクサ16103から入力される
画像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ16
102より入力される制御信号に基づいて動作するもの
である。
The drive circuit 16101 is a circuit for generating a drive signal to be applied to the display panel 16100, and the image signal input from the multiplexer 16103 and the display panel controller 16 are provided.
It operates based on a control signal input from 102.

【0169】以上、各部の機能を説明したが、図15に
例示した構成により、本画像形成装置においては多様な
画像情報源より入力される画像情報をディスプレイパネ
ル16100に表示することが可能である。即ち、テレ
ビジョン放送を初めとする各種の画像信号は、デコーダ
16104におて逆変換された後、マルチプレクサ16
103において適宜選択され、駆動回路16101に入
力される。一方、デイスプレイコントローラ16102
は、表示する画像信号に応じて駆動回路16101の動
作を制御するための制御信号を発生する。駆動回路16
101は、上記画像信号と制御信号に基づいてディスプ
レイパネル16100に駆動信号を印加する。これによ
り、ディスプレイパネル16100において画像が表示
される。これらの一連の動作は、CPU16106によ
り統括的に制御される。
Although the functions of the respective parts have been described above, the image information input from various image information sources can be displayed on the display panel 16100 in the image forming apparatus with the configuration illustrated in FIG. . That is, various image signals such as television broadcast are inversely converted by the decoder 16104 and then the multiplexer 16
It is appropriately selected in 103 and input to the driving circuit 16101. On the other hand, the display controller 16102
Generates a control signal for controlling the operation of the drive circuit 16101 according to the image signal to be displayed. Drive circuit 16
Reference numeral 101 applies a drive signal to the display panel 16100 based on the image signal and the control signal. As a result, the image is displayed on the display panel 16100. These series of operations are controlled by the CPU 16106 as a whole.

【0170】本画像形成装置においては、前記デコーダ
16104に内蔵する画像メモリや、画像生成回路16
107及び情報の中から選択したものを表示するだけで
なく、表示する画像情報に対して、例えば拡大、縮小、
回転、移動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、画像
の縦横比変換等を初めとする画像処理や、合成、消去、
接続、入れ換え、嵌め込み等を初めとする画像編集を行
うことも可能である。また、本実施例の説明では特に触
れなかったが、上記画像処理や画像編集と同様に、音声
情報に関しても処理や編集を行なうための専用回路を設
けてもよい。
In this image forming apparatus, the image memory built in the decoder 16104 and the image generation circuit 16 are provided.
In addition to displaying the selected information from 107 and the information, the image information to be displayed may be enlarged or reduced, for example.
Image processing such as rotation, movement, edge enhancement, thinning, interpolation, color conversion, image aspect ratio conversion, combining, erasing,
It is also possible to perform image editing such as connection, replacement, and fitting. Although not particularly mentioned in the description of this embodiment, a dedicated circuit for processing and editing audio information may be provided as in the above-mentioned image processing and image editing.

【0171】従って、本画像形成装置は、テレビジョン
放送の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止画像及び
動画像を扱う画像編集機器、コンピュータの端末機器、
ワードプロセッサを初めとする事務用端末機器、ゲーム
機などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業用
あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。
Therefore, the present image forming apparatus includes a display device for television broadcasting, a terminal device for a video conference, an image editing device for handling still images and moving images, a terminal device for a computer,
It is possible to combine the functions of office terminals such as word processors, game machines, etc., with a very wide range of applications for industrial or consumer use.

【0172】尚、図15は、表面伝導型電子放出素子を
電子ビーム源とする表示パネルを用いた画像形成装置と
する場合の構成の一例を示したに過ぎず、本発明の画像
形成装置がこれのみに限定されるものでないことは言う
までもない。
Note that FIG. 15 merely shows an example of the configuration in the case of an image forming apparatus using a display panel having a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source, and the image forming apparatus of the present invention is It goes without saying that the present invention is not limited to this.

【0173】例えば図15の構成要素の内、使用目的上
必要のない機能に関わる回路は省いても差し支えない。
また、これとは逆に、使用目的によっては更に構成要素
を追加してもよい。例えば、本画像形成装置をテレビ電
話機として応用する場合には、テレビカメラ、音声マイ
ク、照明機、モデムを含む送受信回路等を構成要素に追
加するのが好適である。
For example, of the constituent elements shown in FIG. 15, circuits relating to functions unnecessary for the purpose of use may be omitted.
On the contrary, the constituent elements may be added depending on the purpose of use. For example, when the image forming apparatus is applied as a videophone, it is preferable to add a television camera, a voice microphone, an illuminator, a transmission / reception circuit including a modem, and the like to the constituent elements.

【0174】本画像形成装置においては、とりわけ表面
伝導型電子放出素子を電子源としているので、表示パネ
ルの薄形化が容易であり、画像形成装置の奥行きを小さ
くすることができる。それに加えて、表面伝導型電子放
出素子を電子ビーム源とする表示パネルは大画面化が容
易で輝度が高く視野角特性にも優れるため、画像形成装
置は臨場感にあふれ、迫力に富んだ画像を視認性良く表
示することが可能である。
In this image forming apparatus, since the surface conduction electron-emitting device is used as the electron source, the display panel can be easily thinned and the depth of the image forming apparatus can be reduced. In addition, a display panel using a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source can easily have a large screen, has high brightness, and has excellent viewing angle characteristics, so that the image forming apparatus has a realistic and powerful image. Can be displayed with good visibility.

【0175】[0175]

【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、次の効果を奏するものである。
The present invention is as described above and has the following effects.

【0176】(1)蓄積電荷の放電によってフォーミン
グを行うので、放電時間に対応する極めて短時間でフォ
ーミングを行うことができる。特に大面積ディスプレー
化に伴うフォーミング時間の増大を軽減することができ
る。
(1) Since the forming is performed by discharging the accumulated charges, the forming can be performed in an extremely short time corresponding to the discharging time. In particular, it is possible to reduce an increase in forming time that accompanies a large area display.

【0177】(2)蓄積電荷の放電時には極めて大きな
電流が生じるが、極めて短時間で放電が終了するので、
配線の発熱を極めて小さく押えることができ、配線の発
熱による損傷を防止できる。
(2) An extremely large current is generated at the time of discharging the accumulated charge, but since the discharging is completed in an extremely short time,
The heat generated by the wiring can be suppressed to an extremely small level, and damage due to the heat generated by the wiring can be prevented.

【0178】(3)1ラインに複数の表面伝導型電子放
出素子が並列に接続されている場合、通電にてラインの
一端に電位を供給してフォーミングを行う場合には、フ
ォーミング電流が流れると、配線抵抗成分により、電位
供給点から離れるに従って電位が低下する。しかしなが
ら、本発明によれば、ラインを浮遊状態として電荷を蓄
積することで、ライン内を一定の電位に保つことができ
る。そして、この後、各表面伝導型電子放出素子を接地
して放電を行うと、表面伝導型電子放出素子の電位は通
電によるフォーミングを行うときの電位よりも大きな電
位であるため、配線抵抗による電位低下量の割合は最初
に形成された電位に対して小さくすることが可能であ
る。従って、ライン内での各表面伝導型電子放出素子の
放電エネルギーのばらつきが少なく、ライン内で均一な
フォーミングが可能である。
(3) When a plurality of surface conduction electron-emitting devices are connected in parallel in one line and a potential is supplied to one end of the line by energization to perform forming, a forming current flows. The wiring resistance component causes the potential to decrease as the distance from the potential supply point increases. However, according to the present invention, it is possible to maintain a constant potential inside the line by making the line floating and accumulating charges. After that, when each surface conduction electron-emitting device is grounded and discharged, the potential of the surface conduction electron-emitting device is larger than the potential at the time of forming by energization. The rate of decrease can be small relative to the initially formed potential. Therefore, there is little variation in the discharge energy of each surface conduction electron-emitting device within the line, and uniform forming is possible within the line.

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

【図1】本発明の表面伝導型電子放出素子の一例である
平面型表面伝導型電子放出素子を示す概略的構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a planar surface conduction electron-emitting device which is an example of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図2】本発明の表面伝導型電子放出素子の他の例であ
る垂直型表面伝導型電子放出素子を示す概略的構成図で
ある。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a vertical surface conduction electron-emitting device which is another example of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図3】本発明の表面伝導型電子放出素子の製造手順の
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a manufacturing procedure of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図4】本発明の蓄積電荷の放電によるフォーミング時
の電圧波形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing voltage waveforms at the time of forming by discharging accumulated charges according to the present invention.

【図5】電子放出特性を測定評価するための測定評価系
の一例を示す概略的構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of a measurement evaluation system for measuring and evaluating electron emission characteristics.

【図6】1×10の−6乗Torr程度の真空度におけ
る典型的なI−V特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing typical IV characteristics at a vacuum degree of about 1 × 10 −6 Torr.

【図7】単純マトリクス配置の本発明の電子源の概略的
構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an electron source of the present invention in a simple matrix arrangement.

【図8】単純マトリクス配置の電子源を用いた本発明の
画像形成装置に用いる表示パネルの概略的構成図である
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a display panel used in the image forming apparatus of the present invention using an electron source having a simple matrix arrangement.

【図9】図8の表示パネルにおける蛍光膜を示す図であ
る。
9 is a diagram showing a fluorescent film in the display panel of FIG.

【図10】図8の表示パネルを駆動する駆動回路の一例
を示す図である。
10 is a diagram showing an example of a drive circuit for driving the display panel of FIG.

【図11】梯型配置の本発明の電子源の概略的平面図で
ある。
FIG. 11 is a schematic plan view of the electron source of the present invention in a ladder arrangement.

【図12】梯型配置の電子源を用いた本発明の画像形成
装置に用いる表示パネルの概略的構成図である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a display panel used in the image forming apparatus of the present invention using an electron source in a ladder arrangement.

【図13】実施例1の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of the first embodiment.

【図14】実施例2の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of the second embodiment.

【図15】実施例3の画像形成装置を示すブロック図で
ある。
FIG. 15 is a block diagram illustrating an image forming apparatus according to a third exemplary embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基体 2 電子放出部 3 薄膜 4,5 素子電極 21 段差形成部材 50 素子電流Ifを測定するための電流計 51 電源 52 放出電流Ieを測定するための電流計 53 高圧電源 54 アノード電極 55 真空装置 56 排気ポンプ 102 X方向配線(下配線) 103 Y方向配線(上配線) 104 表面伝導型電子放出素子 105 結線 111 リアプレート 112 支持枠 113 ガラス基板 114 蛍光膜 115 メタルバック 116 フェースプレート 118 外囲器 121 黒色導伝材 122 蛍光体 201 表示パネル 202 走査回路 203 制御回路 204 シフトレジスタ 205 ラインメモリ 206 同期信号分離回路 207 変調信号発生器 301 表示パネル 302 グリッド電極 303 開口 304 共通配線 401 電荷蓄積体 402 電源 403,404 切り換えスイッチ 501 切り換えスイッチ 502,503 容量成分 504 電子 505,506 電極 16100 ディスプレイパネル 16101 駆動回路 16102 ディスプレイコントローラ 16103 マルチプレクサ 16104 デコーダ 16105 入出力インターフェース回路 16106 CPU 16107 画像生成回路 16108 画像メモリーインターフェース回路 16109 画像メモリーインターフェース回路 16110 画像メモリーインターフェース回路 16111 画像入力インターフェース回路 16112 TV信号受信回路 16113 TV信号受信回路 16114 入力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Electron emission part 3 Thin film 4,5 Element electrode 21 Step forming member 50 Ammeter 51 for measuring element current If 51 Power supply 52 Ammeter 53 for measuring emission current Ie 53 High voltage power supply 54 Anode electrode 55 Vacuum device 56 Exhaust Pump 102 X Direction Wiring (Lower Wiring) 103 Y Direction Wiring (Upper Wiring) 104 Surface Conduction Electron Emitting Element 105 Wiring 111 Rear Plate 112 Support Frame 113 Glass Substrate 114 Fluorescent Film 115 Metal Back 116 Face Plate 118 Enclosure 121 Black Conductive Material 122 Phosphor 201 Display Panel 202 Scanning Circuit 203 Control Circuit 204 Shift Register 205 Line Memory 206 Synchronous Signal Separation Circuit 207 Modulation Signal Generator 301 Display Panel 302 Grid Electrode 303 Opening 304 Common Wiring 401 Charge Accumulator 402 power supply 403, 404 changeover switch 501 changeover switch 502, 503 capacitance component 504 electronic 505, 506 electrode 16100 display panel 16101 drive circuit 16102 display controller 16103 multiplexer 16104 decoder 16105 input / output interface circuit 16106 CPU 16107 image generation circuit 16108 image memory interface circuit 16109 image memory interface circuit 16110 image memory interface circuit 16111 image input interface circuit 16112 TV signal receiving circuit 16113 TV signal receiving circuit 16114 input unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山野辺 正人 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 the front page (72) Inventor Masato Yamanobe 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に素子電極を形成すると共に、素
子電極間を連絡する導電性薄膜を形成する工程と、 素子電極間の導電性薄膜に、電荷蓄積体の放電によって
電子放出部を形成するフォーミング工程とを有すること
を特徴とする表面伝導型電子放出素子の製造方法。
1. A step of forming a device electrode on a substrate and forming a conductive thin film for connecting the device electrodes, and forming an electron emitting portion in the conductive thin film between the device electrodes by discharging a charge storage body. Forming step for forming a surface conduction electron-emitting device.
【請求項2】 誘電体基板の余剰部の表裏相対向する位
置に電極を形成することで電荷蓄積体を構成する工程を
有することを特徴とする請求項1の表面伝導型電子放出
素子の製造方法。
2. The method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to claim 1, further comprising the step of forming a charge storage body by forming electrodes at positions of the surplus portion of the dielectric substrate which face each other. Method.
【請求項3】 基板の余剰部上に誘電体を挟んで相対向
する電極を形成することで電荷蓄積体を構成する工程を
有することを特徴とする請求項1の表面伝導型電子放出
素子の製造方法。
3. The surface conduction electron-emitting device according to claim 1, further comprising the step of forming a charge storage body by forming electrodes facing each other with a dielectric material interposed therebetween on the surplus portion of the substrate. Production method.
【請求項4】 フォーミング工程において、表面伝導型
電子放出素子の一方の素子電極と電荷蓄積体の一方の電
極を共に接地又は相互に接続し、他方の素子電極を浮遊
状態にして電荷蓄積体の充電を行った後、浮遊状態にあ
る他方の素子電極を電荷蓄積体の他方の電極に接続する
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれかの表面伝導
型電子放出素子の製造方法。
4. In the forming step, one element electrode of the surface conduction electron-emitting device and one electrode of the charge accumulator are both grounded or connected to each other, and the other element electrode is left in a floating state. 4. The method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to claim 1, wherein the other device electrode in a floating state is connected to the other electrode of the charge storage body after charging.
【請求項5】 フォーミング工程の後に、フォーミング
工程より高い真空度下で表面伝導型電子放出素子に電圧
を印加する安定化工程を有することを特徴とする請求項
1ないし4いずれかの表面伝導型電子放出素子の製造方
法。
5. The surface conduction type according to claim 1, further comprising a stabilizing step of applying a voltage to the surface conduction type electron-emitting device under a higher vacuum degree than the forming step after the forming step. Method of manufacturing electron-emitting device.
【請求項6】 フォーミング工程の後に、有機物質の存
在下で表面伝導型電子放出素子に電圧を印加する活性化
工程を有することを特徴とする請求項1ないし4いずれ
かの表面伝導型電子放出素子の製造方法。
6. The surface conduction electron emission according to claim 1, further comprising an activation step of applying a voltage to the surface conduction electron emission device in the presence of an organic substance after the forming step. Device manufacturing method.
【請求項7】 活性化工程の後に、フォーミング工程及
び活性化工程より高い真空度下で表面伝導型電子放出素
子に電圧を印加する安定化工程を有することを特徴とす
る請求項6の表面伝導型電子放出素子の製造方法。
7. The surface conduction according to claim 6, further comprising a stabilizing step of applying a voltage to the surface conduction electron-emitting device under a higher vacuum degree than the forming step and the activation step after the activation step. Type electron-emitting device manufacturing method.
【請求項8】 請求項1ないし7いずれかの方法で製造
されたことを特徴とする表面伝導型電子放出素子。
8. A surface conduction electron-emitting device manufactured by the method according to claim 1.
【請求項9】 素子電極が同一面上に形成された平面型
であることを特徴とする請求項8の表面伝導型電子放出
素子。
9. The surface conduction electron-emitting device according to claim 8, wherein the device electrodes are of a flat type formed on the same surface.
【請求項10】 素子電極が絶縁層を介して上下に位置
し、該絶縁層の側面に電子放出部を含む導電性薄膜が形
成された垂直型であることを特徴とする請求項8の表面
伝導型電子放出素子。
10. The surface according to claim 8, wherein the device electrodes are vertically arranged with an insulating layer interposed therebetween, and a conductive thin film including an electron emitting portion is formed on a side surface of the insulating layer. Conductive electron-emitting device.
【請求項11】 複数の表面伝導型電子放出素子を備え
た電子源の製法において、 基板上に複数対の素子電極を形成すると共に、各対の素
子電極間を連絡する導電性薄膜を形成する工程と、 各対の素子電極間の導電性薄膜に、電荷蓄積体の放電に
よって電子放出部を形成するフォーミング工程とを有す
ることを特徴とする電子源の製造方法。
11. A method of manufacturing an electron source having a plurality of surface conduction electron-emitting devices, wherein a plurality of pairs of device electrodes are formed on a substrate and a conductive thin film for connecting the device electrodes of each pair is formed. A method of manufacturing an electron source, comprising: a step of forming an electron-emitting portion on a conductive thin film between each pair of device electrodes by discharging a charge storage body.
【請求項12】 誘電体基板の余剰部の表裏相対向する
位置に電極を形成することで電荷蓄積体を構成する工程
を有することを特徴とする請求項11の電子源の製造方
法。
12. The method of manufacturing an electron source according to claim 11, further comprising the step of forming an electric charge accumulating body by forming electrodes at positions of the surplus portion of the dielectric substrate which face each other.
【請求項13】 基板の余剰部上に誘電体を挟んで相対
向する電極を形成することで電荷蓄積体を構成する工程
を有することを特徴とする請求項11の電子源の製造方
法。
13. The method of manufacturing an electron source according to claim 11, further comprising the step of forming a charge storage body by forming electrodes facing each other with a dielectric material sandwiched therebetween, on the surplus portion of the substrate.
【請求項14】 フォーミング工程において、選択され
た複数の表面伝導型電子放出素子の一方の素子電極の総
てと電荷蓄積体の一方の電極を接地又は相互に接続し、
他方の素子電極を総て浮遊状態にして電荷蓄積体の充電
を行った後、浮遊状態にある他方の素子電極を総て電荷
蓄積体の他方の電極に接続することを特徴とする請求項
11ないし13いずれかの電子源の製造方法。
14. In the forming step, all the device electrodes of one of the selected surface conduction electron-emitting devices and one electrode of the charge accumulator are grounded or connected to each other,
12. After charging all of the other device electrodes in a floating state to charge the charge storage body, the other device electrodes in the floating state are all connected to the other electrode of the charge storage body. 13. The method for manufacturing an electron source according to any one of 13 to 13.
【請求項15】 フォーミング工程の後に、フォーミン
グ工程より高い真空度下で表面伝導型電子放出素子に電
圧を印加する安定化工程を有することを特徴とする請求
項11ないし14いずれかの電子源の製造方法。
15. The electron source according to claim 11, further comprising a stabilizing step of applying a voltage to the surface conduction electron-emitting device under a higher vacuum degree than the forming step after the forming step. Production method.
【請求項16】 フォーミング工程の後に、有機物質の
存在下で各表面伝導型電子放出素子に電圧を印加する活
性化工程を有することを特徴とする請求項11ないし1
4いずれかの電子源の製造方法。
16. The method according to claim 11, further comprising an activation step of applying a voltage to each surface conduction electron-emitting device in the presence of an organic substance after the forming step.
4. Any one of the electron source manufacturing methods.
【請求項17】 活性化工程の後に、フォーミング工程
及び活性化工程より高い真空度下で各表面伝導型電子放
出素子に電圧を印加する安定化工程を有することを特徴
とする請求項16の電子源の製造方法。
17. The electron emitting device according to claim 16, further comprising a stabilizing process of applying a voltage to each surface conduction electron-emitting device under a higher vacuum degree than the forming process and the activating process after the activating process. Source manufacturing method.
【請求項18】 請求項11ないし17いずれかの方法
で製造されたことを特徴とする電子源。
18. An electron source manufactured by the method according to claim 11.
【請求項19】 表面伝導型電子放出素子が、その素子
電極が同一面上に形成された平面型であることを特徴と
する請求項18の電子源。
19. The electron source according to claim 18, wherein the surface conduction electron-emitting device is of a flat type in which the device electrodes are formed on the same surface.
【請求項20】 表面伝導型電子放出素子が、その素子
電極が絶縁層を介して上下に位置し、該絶縁層の側面に
電子放出部を含む導電性薄膜が形成された垂直型である
ことを特徴とする請求項18の電子源。
20. The surface conduction electron-emitting device is of a vertical type in which its device electrodes are located above and below an insulating layer and a conductive thin film including an electron-emitting portion is formed on a side surface of the insulating layer. The electron source according to claim 18, characterized in that
【請求項21】 複数の表面伝導型電子放出素子を配列
した素子列を少なくとも1列以上有し、各表面伝導型電
子放出素子を駆動するための配線がマトリクス配置され
ていることを特徴とする請求項18ないし20いずれか
の電子源。
21. At least one device row in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged is provided, and wirings for driving each surface conduction electron-emitting device are arranged in a matrix. The electron source according to any one of claims 18 to 20.
【請求項22】 複数の表面伝導型電子放出素子を配列
した素子列を少なくとも1列以上有し、各表面伝導型電
子放出素子を駆動するための配線がはしご状配置されて
いることを特徴とする請求項18ないし20いずれかの
電子源。
22. At least one device row in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged is provided, and a wiring for driving each surface conduction electron-emitting device is arranged in a ladder shape. The electron source according to any one of claims 18 to 20.
【請求項23】 請求項18ないし21いずれかの電子
源と、該電子源からの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ことを特徴とする画像形成装
置。
23. An image forming apparatus comprising: the electron source according to claim 18; and an image forming member that forms an image by irradiation of an electron beam from the electron source.
【請求項24】 請求項18ないし22いずれかの電子
源と、該電子源から放出される電子線を情報信号に応じ
て変調する変調手段と、該電子源からの電子線の照射に
より画像を形成する画像形成部材とを有することを特徴
とする画像形成装置。
24. An electron source according to claim 18, modulation means for modulating an electron beam emitted from the electron source according to an information signal, and an image is formed by irradiating the electron beam from the electron source. An image forming apparatus having an image forming member to be formed.
【請求項25】 請求項18ないし21いずれかの電子
源と、該電子源からの電子線の照射により画像を形成す
る画像形成部材とを組み合わせることを特徴とする画像
形成装置の製造方法。
25. A method of manufacturing an image forming apparatus, characterized in that the electron source according to any one of claims 18 to 21 is combined with an image forming member that forms an image by irradiation of an electron beam from the electron source.
【請求項26】 請求項18ないし22いずれかの電子
源と、該電子源から放出される電子線を情報信号に応じ
て変調する変調手段と、該電子源からの電子線の照射に
より画像を形成する画像形成部材とを組み合わせること
を特徴とする画像形成装置の製造方法。
26. An electron source according to claim 18, modulation means for modulating an electron beam emitted from the electron source according to an information signal, and an image is formed by irradiating the electron beam from the electron source. An image forming apparatus manufacturing method, characterized in that an image forming member to be formed is combined.
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