JPH09134147A - Multi-electron beam source and display device using it - Google Patents

Multi-electron beam source and display device using it

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Publication number
JPH09134147A
JPH09134147A JP29312295A JP29312295A JPH09134147A JP H09134147 A JPH09134147 A JP H09134147A JP 29312295 A JP29312295 A JP 29312295A JP 29312295 A JP29312295 A JP 29312295A JP H09134147 A JPH09134147 A JP H09134147A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
cold cathode
row
modulation signal
electron
Prior art date
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Pending
Application number
JP29312295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Fujii
明 藤井
Osamu Sagano
治 嵯峨野
Hidetoshi Suzuki
英俊 鱸
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP29312295A priority Critical patent/JPH09134147A/en
Publication of JPH09134147A publication Critical patent/JPH09134147A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an element from generating ringing at the time of synchronizing with a rising edge of a pulse and being destroyed when a picture signal is pulse-width-modulated and is impressed on a cold cathode. SOLUTION: When a NTSC picture signal is inputted, the signal is digitized by an 8-bit A/D converter 105, and (m)×(n) picture elements for one line of the panel are inputted to a D/A converter in a modulation signal generator 108. On the other hand, a n-bit shift register 1083 in the modulation signal generator 108 shifts a rectangular pulse by a clock cycle short enough at the cycle for one horizontal scanning period and outputs (n) pieces of pulses. This output performs switching of the output signal of the D/A converter and modulated signal with a deviated rise time and a prescribed width is impressed on the element. The modulated signal thus obtained rises up at a timing according to the picture element value and falls in synchronization with each line. Consequently, the generation of ringing can be prevented at rising up and its harmful effect can be prevented.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷陰極素子により
構成された電子ビーム源を2次元平面上に複数個配設し
た画像表示装置により、画像を表示する場合において問
題となる、駆動信号内に混入する雑音を低減する方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive signal, which causes a problem when an image is displayed by an image display device in which a plurality of electron beam sources composed of cold cathode elements are arranged on a two-dimensional plane. The present invention relates to a method of reducing noise mixed in the.

【0002】[0002]

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

【0003】表面伝導型放出素子としては、たとえば、
M.I.Elinson,Radio Eng. ElectronPhys.,10,1290,(196
5)や、後述する他の例が知られている。
[0003] As a surface conduction type emission element, for example,
MIElinson, Radio Eng. ElectronPhys., 10,1290, (196
5) and other examples described later are known.

【0004】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるSn
O2 薄膜を用いたものの他に、Au薄膜によるもの[G.D
ittmer:"Thin Solid Films",9,317(1972)]や、In2O3
/SnO2 薄膜によるもの[M.Hartwell and C.G.Fonst
ad:"IEEE Trans. EDConf.",519(1975)]や、カーボン薄
膜によるもの[荒木久 他:真空、第26巻、第1号、
22(1983)]等が報告されている。
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which an electron is emitted when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As this surface conduction type emission element, Sn described by Elinson et al.
In addition to those using O2 thin films, those using Au thin films [GD
ittmer: "Thin Solid Films", 9,317 (1972)] and In2O3
/ SnO2 thin film [M. Hartwell and CGFonst
ad: "IEEE Trans. EDConf.", 519 (1975)] and those using carbon thin films [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1,
22 (1983)].

【0005】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図19に前述のM.Hartwel
lらによる素子の平面図を示す。同図において、300
1は基板で、3004はスパッタで形成された金属酸化
物よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜3004は図
示のようにH字形の平面形状に形成されている。該導電
性薄膜3004に後述の通電フォーミングと呼ばれる通
電処理を施すことにより、電子放出部3005が形成さ
れる。図中の間隔Lは、0.5〜1[mm],Wは、
0.1[mm]で設定されている。尚、図示の便宜か
ら、電子放出部3005は導電性薄膜3004の中央に
矩形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実
際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけ
ではない。
As a typical example of the device configuration of these surface conduction type electron-emitting devices, FIG. Hartwel
1 shows a plan view of an element according to the present invention. In FIG.
Reference numeral 1 denotes a substrate, and reference numeral 3004 denotes a conductive thin film made of a metal oxide formed by sputtering. The conductive thin film 3004 is formed in an H-shaped planar shape as shown. An electron emission portion 3005 is formed by performing an energization process called energization forming described later on the conductive thin film 3004. The interval L in the figure is 0.5 to 1 [mm], and W is
It is set at 0.1 [mm]. In addition, for convenience of illustration, the electron emitting portion 3005 is shown in a rectangular shape at the center of the conductive thin film 3004, but this is a schematic one, and the position and shape of the actual electron emitting portion are faithfully represented. Not necessarily.

【0006】M.Hartwellらによる素子をはじ
めとして上述の表面伝導型放出素子においては、電子放
出を行う前に導電性薄膜3004に通電フォーミングと
呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部3005
を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォー
ミングとは、前記導電性薄膜3004の両端に一定の直
流電圧、もしくは、例えば1V/分程度の非常にゆっく
りとしたレートで昇圧する直流電圧を印加して通電し、
導電性薄膜3004を局所的に破壊もしくは変形もしく
は変質せしめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部30
05を形成することである。尚、局所的に破壊もしくは
変形もしくは変質した導電性薄膜3004の一部には、
亀裂が発生する。前記通電フォーミング後に導電性薄膜
3004に適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付
近において電子放出が行われる。
[0006] M. In the above-described surface conduction electron-emitting device including the device by Hartwell et al., The electron-emitting portion 3005 is formed by subjecting the conductive thin film 3004 to an energization process called energization forming before electron emission.
It was common to form That is, the energization forming energizes by applying a constant DC voltage or a DC voltage boosting at a very slow rate of, for example, about 1 V / min to both ends of the conductive thin film 3004,
The electron emitting portion 30 in a state where the conductive thin film 3004 is locally destroyed, deformed or deteriorated, and is in an electrically high resistance state.
05 is formed. Note that a part of the conductive thin film 3004 that has been locally broken, deformed, or altered includes
Cracks occur. When an appropriate voltage is applied to the conductive thin film 3004 after the energization forming, electron emission is performed in the vicinity of the crack.

【0007】また、FE型の例は、たとえば、W.P.Dyke
&W.W.Dolan, "Field emission",Advance in Electron P
hysics,8,89(1956)や、あるいは、C.A.Spindt,"Physica
lproperties of thin-film field emission cathodes w
ith molybdenium cones",J.Appl.Phys.,47,5248(1976)
などが知られている。
An example of the FE type is, for example, WPDyke
& W.W.Dolan, "Field emission", Advance in Electron P
hysics, 8,89 (1956) or CASpindt, "Physica
lproperties of thin-film field emission cathodes w
ith molybdenium cones ", J.Appl.Phys., 47,5248 (1976)
Etc. are known.

【0008】FE型の素子構成の典型的な例として、図
20に前述のC.A.Spindtらによる素子の断面
図を示す。同図において、3010は基板で、3011
は導電材料よりなるエミッタ配線、3012はエミッタ
コーン、3013は絶縁層、3014はゲート電極であ
る。本素子は、エミッタコーン3012とゲート電極3
014の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッ
タコーン3012の先端部より電界放出を起こさせるも
のである。
As a typical example of the FE type element structure, FIG. A. 1 shows a cross-sectional view of a device by Spindt et al. In the figure, reference numeral 3010 denotes a substrate, and 3011
Is an emitter wiring made of a conductive material, 3012 is an emitter cone, 3013 is an insulating layer, and 3014 is a gate electrode. This device comprises an emitter cone 3012 and a gate electrode 3
By applying an appropriate voltage during 014, field emission is caused from the tip of the emitter cone 3012.

【0009】また、FE型の他の素子構成として、図2
0のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ
平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
As another element structure of the FE type, as shown in FIG.
There is also an example in which an emitter and a gate electrode are arranged on a substrate almost in parallel with the plane of the substrate, instead of a laminated structure like 0.

【0010】また、MIM型の例としては、たとえば、
C.A.Mead, "Operation of tunnel-emission Devices,J.
Appl.Phys.,32,646(1961)などが知られている。MIM
型の素子構成の典型的な例を図21に示す。同図は断面
図であり、図において、3020は基板で、3021は
金属よりなる下電極、3022は厚さ100オングスト
ローム程度の薄い絶縁層、3023は厚さ80〜300
オングストローム程度の金属よりなる上電極である。M
IM型においては、上電極3023と下電極3021の
間に適宜の電圧を印加することにより、上電極3023
の表面より電子放出を起こさせるものである。
As an example of the MIM type, for example,
CAMead, "Operation of tunnel-emission Devices, J.
Appl.Phys., 32,646 (1961) and the like are known. MIM
FIG. 21 shows a typical example of the element structure of the mold. This figure is a cross-sectional view. In the figure, 3020 is a substrate, 3021 is a lower electrode made of metal, 3022 is a thin insulating layer having a thickness of about 100 Å, and 3023 is a thickness of 80 to 300.
The upper electrode is made of a metal having a thickness of about Å. M
In the IM type, by applying an appropriate voltage between the upper electrode 3023 and the lower electrode 3021, the upper electrode 3023
The electron emission is caused from the surface of.

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

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

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

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

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

【0016】また、FE型を多数個ならべて駆動する方
法は、たとえば本出願人によるUSP4,904,89
5に開示されている。また、FE型を画像表示装置に応
用した例として、たとえば、R.Meyerらにより報
告された平板型表示装置が知られている[R.Meyer:"Rece
nt Development on Microtips Display at LETI",Tech.
Digest of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf.,
Nagahama,pp.6〜9(1991)]。
A method of driving a large number of FE types is disclosed in US Pat. No. 4,904,89 by the present applicant.
5 is disclosed. Further, as an example in which the FE type is applied to an image display device, for example, R.F. A flat panel display device reported by Meyer et al. Is known [R. Meyer: "Rece
nt Development on Microtips Display at LETI ", Tech.
Digest of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf.,
Nagahama, pp. 6-9 (1991)].

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

【0018】発明者らは、上記従来技術に記載したもの
をはじめとして、さまざまな材料、製法、構造の冷陰極
素子を試みてきた。さらに、多数の冷陰極素子を配列し
たマルチ電子ビーム源、ならびにこのマルチ電子ビーム
源を応用した画像表示装置について研究を行ってきた。
The inventors have tried cold cathode devices of various materials, manufacturing methods and structures, including those described in the above-mentioned prior art. Furthermore, research has been conducted on a multi-electron beam source in which a large number of cold cathode devices are arranged, and on an image display device using the multi-electron beam source.

【0019】発明者らは、たとえば図22に示す電気的
な配線方法によるマルチ電子ビーム源を試みてきた。す
なわち、冷陰極素子を2次元的に多数個配列し、これら
の素子を図示のようにマトリクス状に配線したマルチ電
子ビーム源である。
The inventors have tried a multi-electron beam source by an electrical wiring method shown in FIG. 22, for example. That is, it is a multi-electron beam source in which a large number of cold cathode devices are two-dimensionally arranged and these devices are wired in a matrix as shown.

【0020】図中、4001は冷陰極素子を模式的に示
したもの、4002は行方向配線、4003は列方向配
線である。行方向配線4002および列方向配線400
3は、実際には有限の電気抵抗を有するものであるが、
図においては配線抵抗4004および4005として示
されている。上述のような配線方法を、単純マトリクス
配線と呼ぶ。
In the figure, 4001 schematically shows a cold cathode element, 4002 shows a wiring in a row direction, and 4003 shows a wiring in a column direction. Row direction wiring 4002 and column direction wiring 400
3 actually has a finite electric resistance,
In the drawing, they are shown as wiring resistances 4004 and 4005. The above-described wiring method is called simple matrix wiring.

【0021】なお、図示の便宜上、6x6のマトリクス
で示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに限っ
たわけではなく、たとえば画像表示装置用のマルチ電子
ビーム源の場合には、所望の画像表示を行うのに足りる
だけの素子を配列し配線するものである。
Although a 6 × 6 matrix is shown for convenience of illustration, the scale of the matrix is not limited to this. For example, in the case of a multi-electron beam source for an image display device, a desired image display is performed. It arranges and wires the elements enough to carry out.

【0022】冷陰極素子を単純マトリクス配線したマル
チ電子ビーム源においては、所望の電子ビームを出力さ
せるため、行方向配線4002および列方向配線400
3に適宜の電気信号を印加する。たとえば、マトリクス
の中の任意の1行の冷陰極素子を駆動するには、選択す
る行の行方向配線4002には選択電圧Vsを印加し、
同時に非選択の行の行方向配線4002には非選択電圧
Vnsを印加する。これと同期して列方向配線4003
に電子ビームを出力するための駆動電圧Veを印加す
る。この方法によれば、配線抵抗4004および400
5による電圧降下を無視すれば、選択する行の冷陰極素
子には、Ve−Vsの電圧が印加され、また非選択行の
冷陰極素子にはVe−Vnsの電圧が印加される。V
e,Vs,Vnsを適宜の大きさの電圧にすれば選択す
る行の冷陰極素子だけから所望の強度の電子ビームが出
力されるはずであり、また列方向配線の各々に異なる駆
動電圧Veを印加すれば、選択する行の素子の各々から
異なる強度の電子ビームが出力されるはずである。ま
た、駆動電圧Veを印加する時間の長さを変えれば、電
子ビームが出力される時間の長さも変えることができる
はずである。
In a multi-electron beam source in which cold cathode devices are arranged in a simple matrix, a row-direction wiring 4002 and a column-direction wiring 400 are used to output a desired electron beam.
3 is applied with an appropriate electric signal. For example, to drive one row of the cold cathode devices in the matrix, a selection voltage Vs is applied to the row direction wiring 4002 of the selected row,
At the same time, the non-selection voltage Vns is applied to the row direction wiring 4002 of the non-selected row. In synchronization with this, column direction wiring 4003
A drive voltage Ve for outputting an electron beam is applied to. According to this method, wiring resistances 4004 and 4004
If the voltage drop due to 5 is ignored, the voltage of Ve-Vs is applied to the cold cathode elements of the selected row, and the voltage of Ve-Vns is applied to the cold cathode elements of the non-selected rows. V
If e, Vs, and Vns are set to voltages of appropriate magnitudes, an electron beam of a desired intensity should be output only from the cold cathode elements in the selected row, and a different drive voltage Ve is applied to each of the column wirings. If applied, each of the elements in the selected row should output a different intensity electron beam. Further, if the length of time during which the drive voltage Ve is applied is changed, the length of time during which the electron beam is output should be changed.

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

【0024】なお、表面伝導型の電子ビーム源を製造す
るに際して、フォーミング処理後に各電子放出素子の特
性を改善するために、通電活性化という処理が行われ
る。この処理は、フォーミングで形成された電子放出部
に炭素または炭素化合物を堆積せしめる処理のことであ
る。
When manufacturing a surface conduction electron beam source, a process called energization activation is performed after the forming process in order to improve the characteristics of each electron-emitting device. This process is a process of depositing carbon or a carbon compound on the electron emitting portion formed by forming.

【0025】通電活性化終了後には、表面伝導型放出素
子の電子放出特性を安定させる目的で、表面伝導型放出
素子に通電しても電子放出部やその近傍に炭素もしくは
炭素化合物が新たに堆積しないように、表面伝導型放出
素子の周辺の真空雰囲気中の有機ガスの分圧を低減さ
せ、この状態を維持することが必要である。
After the activation by energization, for the purpose of stabilizing the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device, carbon or a carbon compound is newly deposited in the electron emitting portion or in the vicinity thereof even if the surface conduction electron emitting device is energized. To avoid this, it is necessary to reduce the partial pressure of the organic gas in the vacuum atmosphere around the surface conduction electron-emitting device and maintain this state.

【0026】具体的には、雰囲気中の有機ガスの分圧を
10のマイナス8乗[torr]以下に低減して維持す
るのが好ましく、さらに可能ならば10のマイナス10
乗[torr]以下にしておくのが望ましい。なお、有
機ガスの分圧とは、炭素と水素を主成分とし質量数が1
0〜200の範囲の有機分子の分圧を積算したものをい
い、質量分析器を用いて定量的に測定する。
Specifically, it is preferable to reduce the partial pressure of the organic gas in the atmosphere to 10 −8 [torr] or less and maintain it, and if possible, 10 −10.
It is desirable to keep the power [torr] or less. The partial pressure of the organic gas means that carbon and hydrogen are the main components and the mass number is 1
It refers to one obtained by integrating partial pressures of organic molecules in the range of 0 to 200, and is quantitatively measured using a mass spectrometer.

【0027】表面伝導型放出素子の周辺環境の有機ガス
分圧を低減する代表的な方法として、表面伝導型放出素
子を形成した基板を内蔵する真空容器を加熱して容器内
の各部材表面に吸着した有機ガス分子を脱着させなが
ら、ソーションポンプやイオンポンプなど、オイルを使
用しない真空ポンプを用いて真空排気を行う方法が挙げ
られる。
As a typical method for reducing the partial pressure of the organic gas in the surrounding environment of the surface-conduction type emission device, a vacuum container containing a substrate on which the surface-conduction type emission device is formed is heated so that each member surface in the container is heated. There is a method of performing vacuum evacuation using a vacuum pump that does not use oil, such as a solution pump or an ion pump, while desorbing the adsorbed organic gas molecules.

【0028】このようにして有機ガスの分圧を低減した
後、その状態を維持するには、オイルを使用しない真空
ポンプを用いてその後も排気を継続することにより可能
である。しかし、真空ポンプを備えて常時排気する方法
は、応用目的によっては、容量、消費電力、重量、価格
などの点で不利な場合がある。そこで、例えば表面伝導
型放出素子を画像表示装置に応用する場合には、有機ガ
ス分子を十分に脱着して有機ガスの分圧を低下させた後
で、真空容器内にゲッター膜を形成すると共に排気管を
封止して状態を維持する。
After the partial pressure of the organic gas is reduced in this way, the state can be maintained by using a vacuum pump that does not use oil and continuing exhaustion thereafter. However, the method of providing a vacuum pump and constantly evacuating may be disadvantageous in terms of capacity, power consumption, weight, price, etc., depending on the application purpose. Therefore, for example, when the surface conduction electron-emitting device is applied to an image display device, the getter film is formed in the vacuum container after the organic gas molecules are sufficiently desorbed to reduce the partial pressure of the organic gas. The exhaust pipe is sealed to maintain the state.

【0029】このような処理をすることにより、通電活
性化処理後の表面伝導型素子に経時変化や通電による新
たな炭素もしくは炭素化合物が堆積が起こることが無く
なるため、電子放出特性を安定することができる。
By carrying out such a treatment, it is possible to prevent the deposition of new carbon or a carbon compound due to aging or energization on the surface conduction type element after the energization activation treatment, so that the electron emission characteristics can be stabilized. You can

【0030】[0030]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような冷陰極素子を単純マトリクス配線したマルチ電子
ビーム源には、実際には以下に述べるような問題が発生
していた。なお、行方向配線に印加する信号を走査信
号、列方向配線に印加する信号を変調信号と呼ぶことに
する。
However, in the multi-electron beam source in which the cold cathode elements as described above are wired in a simple matrix, the following problems actually occur. The signal applied to the row-direction wiring is called a scanning signal, and the signal applied to the column-direction wiring is called a modulation signal.

【0031】本発明では、前述した駆動電圧Veの振幅
変えることにより、電子ビームの強度を変え、画像表示
を行なうことを基本としている。図24は、従来の振幅
変調駆動方式における走査信号、変調信号について説明
するためのタイムチャートである。
The present invention is based on the fact that the intensity of the electron beam is changed by changing the amplitude of the above-mentioned drive voltage Ve to display an image. FIG. 24 is a time chart for explaining a scanning signal and a modulation signal in the conventional amplitude modulation driving method.

【0032】図24にあるように、期間Kでは図23の
i行目の表面伝導型放出素子を駆動、期間K+1ではi
+1行目の表面伝導型放出素子を駆動、期間K+2では
i+2行目の表面伝導型放出素子を駆動していて、行方
向配線には走査信号、列方向配線には変調信号が印加さ
れる。変調信号は、図24のように、立ち上がりがそろ
った振幅の異なるパルスを印加し、画像信号に対応して
パルスの振幅を操作することにより、画像を表示する。
As shown in FIG. 24, in the period K, the surface conduction electron-emitting device in the i-th row in FIG. 23 is driven, and in the period K + 1, i
The surface conduction electron-emitting device of the + 1th row is driven, and the surface conduction electron emission device of the i + 2th row is driven in the period K + 2, and the scanning signal is applied to the row direction wiring and the modulation signal is applied to the column direction wiring. As the modulation signal, as shown in FIG. 24, pulses having different rising amplitudes are applied, and the amplitude of the pulse is manipulated in accordance with the image signal to display an image.

【0033】しかし、従来の駆動装置では、無負荷状態
では図24に示すようなリンギングの無い矩形波を出力
することができるが、実際にマルチ電子源を負荷として
駆動する場合には、図25に示すように波形の立ち上が
りで大きなリンギングが生じてしまっていた。この原因
として考えられるのは、マルチ電子源自体ではなく、駆
動装置とマルチ電子源との間を結ぶ非常に多数あるケー
ブルの誘導成分やそれらの間にある容量成分の影響では
ないかと発明者らは考えている。発明者らはこれが変調
信号の立ち上がりが同期しているためであることを確認
している。
However, the conventional driving device can output a rectangular wave with no ringing as shown in FIG. 24 in the no-load state, but in the case of actually driving the multi-electron source as a load, FIG. As shown in, a large ringing occurred at the rising edge of the waveform. The inventor suspects that the cause of this is not the multi-electron source itself, but the inductive component of a large number of cables connecting the driving device and the multi-electron source and the capacitive component between them. Is thinking. The inventors have confirmed that this is because the rising edges of the modulation signals are synchronized.

【0034】立ち上がり時にリンギングがでてしまう
と、それは、所定電圧以上の過電圧が表面伝導型放出素
子にかかってしまうため素子特性が劣化したり、場合に
よっては素子を破壊する恐れがある。
If ringing occurs at the time of rising, the device characteristics may be deteriorated or the device may be destroyed in some cases because an overvoltage of a predetermined voltage or more is applied to the surface conduction electron-emitting device.

【0035】また、リンギングは下記のような影響を表
面伝導型放出素子に対して及ぼす。
Ringing has the following effects on the surface conduction electron-emitting device.

【0036】その前に、まず、表面伝導型放出素子が示
す電子放出特性のメモリ機能について説明する。
Before that, first, the memory function of the electron emission characteristic of the surface conduction electron-emitting device will be described.

【0037】発明者らは、あらかじめ通電フォーミング
処理ならびに通電活性化処理を施した表面伝導型放出素
子を、有機ガスの分圧を低減した環境下で駆動し、電気
的な特性を測定した。
The inventors of the present invention have driven the surface conduction electron-emitting device, which has been subjected to the energization forming treatment and the energization activation treatment in advance, in an environment in which the partial pressure of the organic gas is reduced, and measured the electrical characteristics.

【0038】図26は、表面伝導型放出素子に印加した
駆動信号の電圧波形を示すグラフで、横軸は時間を、縦
軸は表面伝導型放出素子に印加した電圧(以下、素子電
圧Vfと記す)を示している。
FIG. 26 is a graph showing the voltage waveform of the drive signal applied to the surface conduction electron-emitting device. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the voltage applied to the surface conduction electron-emitting device (hereinafter referred to as device voltage Vf). Note) is shown.

【0039】駆動信号には、同図の(a)に示すように
連続した矩形電圧パルスを用い、電圧パルスの印加期間
を第1期間〜第3期間の3つに分け、各期間内において
は同一のパルスを100パルスずつ印加した。電圧パル
スの波形を、同図の(b)に拡大して示す。
As the drive signal, continuous rectangular voltage pulses are used as shown in FIG. 7A, the voltage pulse application period is divided into three periods, that is, the first period to the third period, and within each period. The same pulse was applied every 100 pulses. The waveform of the voltage pulse is shown enlarged in FIG.

【0040】具体的な測定条件としては、どの期間も駆
動信号のパルス幅をT1=66.8[マイクロse
c]、パルス周期をT2=16.7[ミリsec]とし
た。これは、表面伝導型放出素子を一般のテレビジョン
受像機に応用する場合の標準的な駆動条件を参考にして
定めたが、これ以外の条件においてもメモリ機能を測定
することは可能である。なお、表面伝導型放出素子に実
効的に印加される電圧パルスの立ち上がり時間rおよび
立ち下がり時間Tfが100[ns]以下となるよう
に、駆動信号源から表面伝導型放出素子までの配線路の
インピーダンスを十分に低減して測定した。
As a concrete measurement condition, the pulse width of the drive signal is T1 = 66.8 [microse
c] and the pulse cycle is T2 = 16.7 [millisecond]. This is determined with reference to standard driving conditions when the surface conduction electron-emitting device is applied to a general television receiver. However, it is possible to measure the memory function under other conditions. The wiring path from the drive signal source to the surface conduction electron-emitting device is controlled so that the rising time r and the falling time Tf of the voltage pulse effectively applied to the surface conduction electron-emitting device are 100 [ns] or less. The impedance was sufficiently reduced for measurement.

【0041】素子電圧Vfは、第1期間と第3期間では
Vf=Vf1、第2期間ではVf=Vf2とした。Vf
1およびVf2は共に表面伝導型放出素子の電子放出閾
値電圧よりも大きい電圧であって、かつVf1<Vf2
を満足するように設定した。ただし、表面伝導型放出素
子の形状や材料により電子放出閾値電圧も異なるので、
測定対象となる表面伝導型放出素子に合わせて適宜設定
した。
The element voltage Vf is set to Vf = Vf1 in the first period and the third period, and Vf = Vf2 in the second period. Vf
1 and Vf2 are both higher than the electron emission threshold voltage of the surface conduction electron-emitting device, and Vf1 <Vf2.
Was set to satisfy. However, since the electron emission threshold voltage varies depending on the shape and material of the surface conduction electron-emitting device,
The value was appropriately set according to the surface conduction electron-emitting device to be measured.

【0042】また、測定時の表面伝導型放出素子周辺の
雰囲気については、全圧が1×10のマイナス6乗[t
orr]で、有機ガスの分圧は1×10マイナス9乗
[torr]とした。
Regarding the atmosphere around the surface conduction electron-emitting device at the time of measurement, the total pressure is 1 × 10 −6 [t].
orr], and the partial pressure of the organic gas was set to 1 × 10 minus 9th power [torr].

【0043】図27の(a)と(b)は、図26で示し
た駆動信号を印加した際の表面伝導型放出素子の電気的
特性を示すグラフで、(a)の横軸は素子電圧Vfを、
縦軸は表面伝導型放出素子から放出される電流(以下、
放出電流Ieと記す)の測定値を、(b)の横軸は電子
電圧Vfを、縦軸は表面伝導型放出素子に流れる電流
(以下、素子電流Ifと記す)の測定値を表している。
27A and 27B are graphs showing the electrical characteristics of the surface conduction electron-emitting device when the drive signal shown in FIG. 26 is applied. The horizontal axis of FIG. 27A is the device voltage. Vf
The vertical axis represents the current emitted from the surface conduction electron-emitting device (hereinafter, referred to as
The emission current Ie) is measured, the horizontal axis of (b) is the electron voltage Vf, and the vertical axis is the current flowing through the surface conduction electron-emitting device (hereinafter referred to as device current If). .

【0044】まず、(a)に示した(素子電圧Vf)対
(放出電流Ie)特性について説明する。まず第1期間
においては、駆動パルスに応答して表面伝導型放出素子
からは、特性カーブIec(1)に従って放出電流が出
力される。すなわち、駆動パルスの立ち上がり期間Tr
の間は、印加電圧VfがVth1を越えるとカーブIe
c(1)に沿って放出電流Ieは急激に増加する。そし
て、Vf=Vf1の期間、すなわちT1の期間には、放
出電流IeはIe1の大きさを保つ。そして、駆動パル
スの立ち下がり期間Tfの間では、放出電流Ieは特性
カーブIec(1)に沿って急激に減少する。
First, the (device voltage Vf) vs. (emission current Ie) characteristic shown in (a) will be described. First, in the first period, the surface conduction electron-emitting device outputs an emission current in accordance with the characteristic curve Iec (1) in response to the drive pulse. That is, the rising period Tr of the drive pulse
During the period, when the applied voltage Vf exceeds Vth1, the curve Ie
The emission current Ie sharply increases along c (1). Then, during the period of Vf = Vf1, that is, the period of T1, the emission current Ie maintains the magnitude of Ie1. Then, during the falling period Tf of the drive pulse, the emission current Ie sharply decreases along the characteristic curve Iec (1).

【0045】次に、第2期間においてVf=Vf2のパ
ルスが印加され始めると、特性カーブはIec(1)か
らIec(2)に変化する。すなわち、駆動パルスの立
ち上がり期間Trの間は、印加電圧VfがVth2を越
えると特性カーブIec(2)に沿って放出電流Ieは
急激に増加する。そして、Vf=Vf2の期間、すなわ
ちT1の期間には、放出電流IeはIe2の大きさを保
つ。そして、駆動パルスの立ち下がり期間Tfの間で
は、放出電流Ieは特性カーブIec(2)に沿って急
激に減少する。
Next, when the pulse of Vf = Vf2 starts to be applied in the second period, the characteristic curve changes from Iec (1) to Iec (2). That is, during the rising period Tr of the drive pulse, when the applied voltage Vf exceeds Vth2, the emission current Ie rapidly increases along the characteristic curve Iec (2). Then, during the period of Vf = Vf2, that is, the period of T1, the emission current Ie maintains the magnitude of Ie2. Then, during the falling period Tf of the drive pulse, the emission current Ie sharply decreases along the characteristic curve Iec (2).

【0046】次に、第3期間において、再びVf=Vf
1のパルスが印加されるが、この時には放出電流は特性
カーブIec(2)に沿って変化する。すなわち、駆動
パルスの立ち上がり期間Trの間は、印加電圧VfがV
th2を越えると特性カーブIec(2)に沿って放出
電流Ieは急激に増加する。そして、Vf=Vf1の期
間、すなわちT1の期間には、放出電流IeはIe3の
大きさを保つ。そして、駆動パルスの立ち下がり期間T
fの間では、放出電流Ieは特性カーブIec(2)に
沿って急激に減少する。
Next, in the third period, Vf = Vf again
A pulse of 1 is applied, but at this time, the emission current changes along the characteristic curve Iec (2). That is, the applied voltage Vf is V during the rising period Tr of the drive pulse.
When th2 is exceeded, the emission current Ie rapidly increases along the characteristic curve Iec (2). Then, during the period of Vf = Vf1, that is, the period of T1, the emission current Ie maintains the magnitude of Ie3. Then, the falling period T of the drive pulse
During f, the emission current Ie sharply decreases along the characteristic curve Iec (2).

【0047】このように、第3期間においては第2期間
における特性カーブIec(2)がメモりされているた
め、放出電流Ieは第1期間よりも小さなものとなる。
As described above, since the characteristic curve Iec (2) in the second period is memorized in the third period, the emission current Ie becomes smaller than that in the first period.

【0048】同様に、(素子電圧Vf)対(素子電流I
f)特性に関しても同図(b)に示すように第1期間に
おいては特性カーブIfc(1)に沿って動作するが、
第2期間においては特性カーブIfc(2)に沿うよう
になり、それに続く第3期間においては第2期間にメモ
りされた特性カーブIfc(2)に沿って動作する。説
明の便宜上、第1〜第3期間の3つの期間だけを例示し
たが、むろんこの設定条件だけに限られた現象ではな
い。すなわち、メモリ機能が付与された表面伝導型放出
素子にパルス電圧を印加する場合には、それ以前に印加
された電圧値よりも大きな電圧値のパルスが印加される
と特性カーブがシフトし、しかもメモリされる。以後、
さらに大きな電圧値のパルスが印可されない限りその特
性カーブはメモりされつづける。このようなメモリ機能
は、例えばFE型をはじめとした他の電子放出素子にお
いては観測されておらず、表面伝導型放出素子に固有の
機能だと言える。
Similarly, (element voltage Vf) vs. (element current I
f) Regarding the characteristics, as shown in FIG. 7B, the operation is performed along the characteristic curve Ifc (1) in the first period,
In the second period, it follows the characteristic curve Ifc (2), and in the subsequent third period, it operates along the characteristic curve Ifc (2) recorded in the second period. For convenience of explanation, only three periods, that is, the first to third periods are illustrated, but needless to say, the phenomenon is not limited to these setting conditions. That is, when a pulse voltage is applied to the surface conduction electron-emitting device having a memory function, the characteristic curve shifts when a pulse having a voltage value higher than the voltage value applied before that is applied, and Will be memorized. Since then
The characteristic curve continues to be memorized unless a pulse with a larger voltage value is applied. Such a memory function has not been observed in other electron-emitting devices such as the FE type and can be said to be a function unique to the surface conduction electron-emitting device.

【0049】以上のように表面伝導型放出素子の電子放
出特性を改善し、その特性を安定させる工夫を行ってき
たが、表面伝導型放出素子を利用したマルチ電子ビーム
源には、以下に述べるような問題が発生していた。
Although the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device have been improved and the characteristics thereof have been stabilized as described above, a multi-electron beam source using the surface conduction electron-emitting device will be described below. There was such a problem.

【0050】マルチ電子ビーム源を駆動する際に印加す
る電圧の波高値が図25に示すように、駆動回路の温度
特性(温度ドリフト等)により増大したり、外乱(回路
に乗るノイズや静電気等)あるいは前述した波形の立ち
上がりにおけるリンギングにより瞬間的に増大すること
がある。この増大のため駆動電圧の波高値がある一定値
(以前にマルチ電子源に印加した電圧のうち一番大きな
もの)以上大きくなると、その電圧がマルチ電子源に印
加された直後に、先に述べた表面伝導型放出素子のメモ
リ特性のために、素子特性がシフトしその特性が新たに
メモりされてしまう。このため、マルチ電子源の表面伝
導型放出素子に特性変化前と同じ電圧を印加しても、電
子の放出量が少なくなる現象がおこっていた。
As shown in FIG. 25, the peak value of the voltage applied when driving the multi-electron beam source increases due to the temperature characteristics (temperature drift, etc.) of the drive circuit, or disturbance (noise or static electricity on the circuit, etc.). ) Or the above-mentioned ringing at the rising edge of the waveform may increase instantaneously. Due to this increase, when the peak value of the driving voltage becomes higher than a certain value (the largest voltage among the voltages previously applied to the multi electron source) or more, immediately after the voltage is applied to the multi electron source, Due to the memory characteristics of the surface conduction electron-emitting device, the device characteristics are shifted and the characteristics are newly recorded. Therefore, even if the same voltage as before the characteristic change is applied to the surface conduction electron-emitting device of the multi-electron source, the amount of emitted electrons has decreased.

【0051】特にマルチ電子源を先に述べた行方向単位
で走査しながら駆動した際に、瞬間的な駆動電圧が増大
(静電気が原因と考えている)が発生すると、駆動電圧
の増大が発生した瞬間に選択されている行上の表面伝導
型放出素子群に、増大した駆動電圧が加わりメモリ特性
によって素子特性がシフトしてしまう。この結果、マル
チ電子源の中で行方向の特性のむらができてしまうこと
もあった。
In particular, when the multi-electron source is driven while scanning in the row direction unit as described above, when the instantaneous drive voltage increases (which is considered to be caused by static electricity), the drive voltage increases. At that moment, an increased drive voltage is applied to the surface conduction electron-emitting device group on the selected row, and the device characteristics are shifted due to the memory characteristics. As a result, the characteristics in the row direction may be uneven in the multi-electron source.

【0052】これらの現象は、マルチ電子源を画像表示
装置に応用した際、駆動中に表示画像の輝度が低くな
る、表示画像に行方向の輝度むらができる等の問題を引
き起こしていた。
When the multi electron source is applied to an image display device, these phenomena cause problems such as a decrease in the brightness of the display image during driving and an uneven brightness in the row direction of the display image.

【0053】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、変調信号の立ち上がりにともなって生じるリンギン
グの発生を防止し、素子に過電圧がかかることを防止す
るマルチ電子ビーム源及びそれを用いた表示装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional example, and uses a multi-electron beam source which prevents the occurrence of ringing caused by the rise of a modulation signal and prevents an overvoltage from being applied to the element, and the same. An object is to provide a display device.

【0054】[0054]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すために
本発明のマルチ電子ビーム現は次のような構成からな
る。すなわち、印加される電圧に応じた量の電子を放出
する冷陰極素子を行列状に配置してなるマルチ電子ビー
ム源であって、1行分の冷陰極素子群に対して、各冷陰
極素子ごとに画像信号の値に応じた波高で所定幅の変調
信号を、当該変調信号の立ち上がり及び立ち下がりタイ
ミングをずらして生成する変調信号生成手段と、前記変
調信号生成手段により生成された変調信号に基づいて、
前記冷陰極素子を行ごとに走査しつつ駆動する駆動手段
とを備える。
In order to achieve the above object, the multi-electron beam source of the present invention has the following structure. That is, a multi-electron beam source in which cold cathode elements that emit an amount of electrons according to an applied voltage are arranged in a matrix, and each cold cathode element is provided for one row of the cold cathode element group. A modulation signal of a predetermined width with a wave height corresponding to the value of the image signal for each of the modulation signal generating means for generating the rising and falling timings of the modulation signal, and the modulation signal generated by the modulation signal generating means. On the basis of,
A driving unit that drives the cold cathode device while scanning the cold cathode devices row by row.

【0055】あるいは、印加した電圧に応じた量の電子
を放出する表面伝導型放出素子を行列状に配置してなる
マルチ電子ビーム源であって、画像信号を、その値に応
じた波高の信号に変換する変換手段と、前記パルス信号
と同一の幅の信号を、1行における各表面伝導型放出素
子に対応して前記所定時間ずつずらした出力信号として
出力する手段と、前記出力信号の波高に応じて、前記変
換手段により変換された信号をオン・オフして、各行に
おける各表面伝導型放出素子に印加する変調パルス信号
を生成する変調信号生成手段と、行ごとに表面伝導型放
出素子群を選択し、選択された行の表面伝導型放出素子
群に所定波高値かつ所定幅の走査パルス信号を印加する
走査信号印加手段と、各行における各表面伝導型放出素
子に対して前記変調信号生成手段により生成された変調
パルス信号を印加する変調信号印加手段とを備える。
Alternatively, it is a multi-electron beam source in which surface conduction electron-emitting devices that emit an amount of electrons according to an applied voltage are arranged in a matrix, and an image signal is a signal with a wave height corresponding to its value. A conversion means for converting into a pulse signal, a means for outputting a signal having the same width as the pulse signal as an output signal shifted by the predetermined time corresponding to each surface conduction electron-emitting device in one row, and a wave height of the output signal. In accordance with the above, the signal converted by the conversion means is turned on / off to generate a modulation pulse signal to be applied to each surface conduction type emission element in each row, and a surface conduction type emission element for each row. Scanning signal applying means for selecting a group and applying a scanning pulse signal of a predetermined crest value and a predetermined width to the surface conduction electron-emitting device group of the selected row, and the above-mentioned variable for each surface conduction electron-emitting device in each row. And a modulation signal applying means for applying a modulated pulse signal generated by the signal generating means.

【0056】また、本発明の表示装置は次のような構成
からなる。すなわち、印加される電圧に応じた量の電子
を放出する冷陰極素子を行列状に配置し、各冷陰極素子
から放出される電子の量に応じて発光する発光手段によ
り画像を可視化する表示装置であって、1行分の冷陰極
素子群に対して、各冷陰極素子ごとに画像信号の値に応
じた波高で所定幅の変調信号を、当該変調信号の立ち上
がり及び立ち下がりタイミングをずらして生成する変調
信号生成手段と、前記変調信号生成手段により生成され
た変調信号に基づいて、前記冷陰極素子を行ごとに走査
しつつ駆動する駆動手段とを備える。
The display device of the present invention has the following structure. That is, a display device in which cold cathode elements that emit an amount of electrons according to an applied voltage are arranged in a matrix and a light emitting means that emits light according to the amount of electrons emitted from each cold cathode element visualizes an image. With respect to the cold cathode element group for one row, a modulation signal having a wave height corresponding to the value of the image signal for each cold cathode element and having a predetermined width is shifted in the rising and falling timings of the modulation signal. A modulation signal generating unit for generating the modulation signal, and a driving unit for driving the cold cathode device while scanning the cold cathode elements row by row based on the modulation signal generated by the modulation signal generating unit.

【0057】あるいは、印加した電圧に応じた量の電子
を放出する表面伝導型放出素子を行列状に配置し、各表
面伝導型放出素子から放出される電子の量に応じて発光
する発光手段により画像を可視化する表示装置であっ
て、、画像信号を、その値に応じた波高の信号に変換す
る変換手段と、前記パルス信号と同一の幅の信号を、1
行における各表面伝導型放出素子に対応して前記所定時
間ずつずらした出力信号として出力する手段と、前記出
力信号の波高に応じて、前記変換手段により変換された
信号をオン・オフして、各行における各表面伝導型放出
素子に印加する変調パルス信号を生成する変調信号生成
手段と、行ごとに表面伝導型放出素子群を選択し、選択
された行の表面伝導型放出素子群に所定波高値かつ所定
幅の走査パルス信号を印加する走査信号印加手段と、各
行における各表面伝導型放出素子に対して前記変調信号
生成手段により生成された変調パルス信号を印加する変
調信号印加手段とを備える。
Alternatively, surface conduction electron-emitting devices that emit an amount of electrons according to the applied voltage are arranged in a matrix, and the light emitting means emits light according to the amount of electrons emitted from each surface conduction electron-emitting device. A display device for visualizing an image, comprising: a converting means for converting an image signal into a signal having a wave height corresponding to the value; and a signal having the same width as the pulse signal.
Means for outputting as an output signal shifted by the predetermined time corresponding to each surface conduction electron-emitting device in a row, and turning on / off the signal converted by the converting means according to the wave height of the output signal, Modulation signal generating means for generating a modulation pulse signal to be applied to each surface conduction type emission element in each row, and a surface conduction type emission element group is selected for each row, and a predetermined wave is applied to the surface conduction type emission element group of the selected row. Scanning signal applying means for applying a scanning pulse signal having a high value and a predetermined width, and modulation signal applying means for applying the modulation pulse signal generated by the modulation signal generating means to each surface conduction electron-emitting device in each row. .

【0058】また、本発明のマルチ電子ビーム源の制御
方法は次のような構成からなる。すなわち、印加される
電圧に応じた量の電子を放出する冷陰極素子を行列状に
配置してなるマルチ電子ビーム源の制御方法であって、
1行分の冷陰極素子群に対して、各冷陰極素子ごとに画
像信号の値に応じた波高で所定幅の変調信号を、当該変
調信号の立ち上がり及び立ち下がりタイミングをずらし
て生成する変調信号生成工程と、前記変調信号生成工程
により生成された変調信号に基づいて、前記冷陰極素子
を行ごとに走査しつつ駆動する駆動工程とを備える。
Further, the control method of the multi-electron beam source of the present invention has the following configuration. That is, a method for controlling a multi-electron beam source, which is configured by arranging cold cathode devices that emit electrons in an amount according to an applied voltage in a matrix,
A modulation signal that generates a modulation signal with a wave height corresponding to the value of an image signal for each cold cathode element group for one row and having a predetermined width for each cold cathode element group by shifting the rising and falling timings of the modulation signal. A generating step and a driving step of driving the cold cathode elements while scanning them row by row based on the modulation signal generated by the modulation signal generating step.

【0059】[0059]

【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明の実施
の形態として冷陰極を用いた表示パネルによる画像表示
装置を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An image display device having a display panel using a cold cathode as an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0060】以降では、本発明においては表示画像に階
調をつけるために走査方法を線順次走査とし、一水平走
査時間(1H)内の変調信号の振幅で制御することによ
り階調表現することを基本とする。
In the following description, in the present invention, the gradation is expressed by controlling the amplitude of the modulation signal within one horizontal scanning time (1H) as the line-sequential scanning as the scanning method to add gradation to the display image. It is based on.

【0061】図1は本発明における駆動装置を説明する
ための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a driving device according to the present invention.

【0062】図1に沿って信号の流れを説明する。まず
NTSC信号は映像中間周波数回路101、映像検波回
路102、に供給されて映像信号Sが取り出される。映
像信号Sは同期分離回路103により水平同期信号、垂
直同期信号が分離されタイミング制御回路104に入力
される。
The signal flow will be described with reference to FIG. First, the NTSC signal is supplied to the video intermediate frequency circuit 101 and the video detection circuit 102 to extract the video signal S. The video signal S is separated into a horizontal sync signal and a vertical sync signal by the sync separation circuit 103 and input to the timing control circuit 104.

【0063】タイミング回路104では、水平同期信号
から同じ周波数をもつタイミング信号s1とn倍の周波
数をもつタイミング信号s2が作成される。
In the timing circuit 104, the timing signal s1 having the same frequency and the timing signal s2 having n times the frequency are generated from the horizontal synchronizing signal.

【0064】映像信号はまた8bitのA/D変換回路
195に供給され、タイミング信号s2の周期でサンプ
リングされ、ディジタル信号s3に変調される。ディジ
タル信号s3はタイミング信号s2に同期して随時シフ
トレジスタ106(8×nbit)に蓄えられる。シフ
トレジスタ106にはタイミング信号s2に同期して1
水平画素分のディジタルデータが蓄えられるとともに、
タイミングs1で1ラインメモリ107に取り込まれ
る。ラインメモリ107に蓄えられたデータはタイミン
グs1で変調信号発生器108に供給される。
The video signal is also supplied to the 8-bit A / D conversion circuit 195, sampled at the cycle of the timing signal s2, and modulated into the digital signal s3. The digital signal s3 is stored in the shift register 106 (8 × nbit) as needed in synchronization with the timing signal s2. The shift register 106 is set to 1 in synchronization with the timing signal s2.
Digital data for horizontal pixels is stored,
It is taken into the 1-line memory 107 at timing s1. The data stored in the line memory 107 is supplied to the modulation signal generator 108 at timing s1.

【0065】変調信号発生器108はn個のD/A変換
回路DA1〜DAn、n個のFETTr1〜Trn、n
ビットシフトレジスタ1083、クロックジェネレータ
1082及びワンショットマルチバイブレータ1081
から構成される。図2はこの変調信号発生器108を説
明するための図である。
The modulation signal generator 108 includes n D / A conversion circuits DA1 to DAn and n FET Tr1 to Trn, n.
Bit shift register 1083, clock generator 1082, and one-shot multivibrator 1081
Consists of FIG. 2 is a diagram for explaining the modulation signal generator 108.

【0066】次に変調信号発生器108の動作について
説明する。ワンショットマルチバイブレータ1081は
タイミング信号s1の立ち上がりに同期して変調信号と
同じ幅のパルス幅の信号Saを出力する(図3(a)及
び(c))。クロックジェネレータ1082は変調信号
の立ち上がりをずらすために用いるタイミング信号Sb
を発生させる(図3(b))。このタイミング信号Sb
は、変調信号が最大でジェネレータ1082によるnク
ロック分ずれるため、水平同期期間より十分に短いもの
でなければならない。nbitシフトレジスタ1083
はタイミング信号Saを入力とし、タイミング信号Sb
に同期して動作する。よって、nbitシフトレジスタ
1083の出力Sc1〜Scnは、図3のように変調信
号と同じパルス幅をもち、立ち上がりがそれぞれSbの
1周期分ずつずれた信号となる(図3(d)〜
(g))。
Next, the operation of the modulation signal generator 108 will be described. The one-shot multivibrator 1081 outputs a signal Sa having the same pulse width as the modulation signal in synchronization with the rising edge of the timing signal s1 (FIGS. 3A and 3C). The clock generator 1082 uses the timing signal Sb used to shift the rising edge of the modulation signal.
Is generated (FIG. 3 (b)). This timing signal Sb
Must be sufficiently shorter than the horizontal synchronization period because the modulation signal shifts by n clocks generated by the generator 1082 at the maximum. nbit shift register 1083
Receives the timing signal Sa as an input, and the timing signal Sb
It operates in synchronization with. Therefore, the outputs Sc1 to Scn of the nbit shift register 1083 have the same pulse width as that of the modulation signal as shown in FIG. 3, and the rising edges thereof are shifted by one cycle of Sb (FIG. 3 (d) to FIG.
(G)).

【0067】一方、1ラインメモリ107から供給され
る8×nbitのデジタル信号s5は、n列あるそれぞ
れ8ビットのD/A変換回路DA1〜DAnに入力さ
れ、画像信号に対応した振幅をもつ電圧Sd1〜Sdn
を発生する。Sd1〜Sdnはそれぞれ最終段のトラン
ジスタTr1〜Trnに入力され、Tr1〜Trnがo
nのあいだ変調信号s6として出力される。トランジス
タTr1〜Trnはそれぞれシフトレジスタ1083の
出力Sc1〜Scnがhighのあいだonになる。
On the other hand, the 8 × n-bit digital signal s5 supplied from the 1-line memory 107 is input to the 8-bit D / A conversion circuits DA1 to DAn each having n columns, and a voltage having an amplitude corresponding to the image signal. Sd1 to Sdn
Occurs. Sd1 to Sdn are input to the final-stage transistors Tr1 to Trn, respectively, and Tr1 to Trn are o
It is output as the modulation signal s6 during n. The transistors Tr1 to Trn are on while the outputs Sc1 to Scn of the shift register 1083 are high.

【0068】よって変調信号発生器108は、図4のよ
うに、立ち上がりが順次タイミング信号Sbの1周期分
ずれた変調信号s6を発生する。
Therefore, the modulation signal generator 108 generates the modulation signal s6 whose rising edges are sequentially shifted by one cycle of the timing signal Sb as shown in FIG.

【0069】一方、走査信号側は、タイミング制御回路
104から供給されるタイミング信号s1に同期して、
シフトするmbitのリングカウンタ109がある。リ
ングカウンタ109の出力はm行のトランジスタTs1
〜Tsmのゲートに接続されていてタイミングs1に同
期してon状態となるトランジスタがシフトする。これ
により、図24(b)に示すように、行ごとに1水平走
査期間ずつずれた走査信号s8が各行配線に出力され
る。
On the other hand, on the scanning signal side, in synchronization with the timing signal s1 supplied from the timing control circuit 104,
There is an mbit ring counter 109 to shift. The output of the ring counter 109 is the m-th row transistor Ts1.
Transistors connected to the gates of Tsm and turned on in synchronization with the timing s1 shift. As a result, as shown in FIG. 24B, the scanning signal s8 shifted by one horizontal scanning period for each row is output to each row wiring.

【0070】以上のようにして表示パネル110を駆動
することにより、1行分の各画素を構成する冷陰極素子
に印加されるパルス信号の立ち上がりをずらすことがで
きる。このため、パルスの立ち上がりにおけるリンギン
グの発生を抑制することができ、従来の技術及び解決し
ようとする課題の欄で説明したような、素子の破壊や、
予期しないメモリ効果の発生による特性のずれといった
問題を防止することができる。
By driving the display panel 110 as described above, it is possible to shift the rising edge of the pulse signal applied to the cold cathode device which constitutes each pixel for one row. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of ringing at the rising edge of the pulse, as described in the section of the prior art and the problem to be solved, such as the destruction of the element,
It is possible to prevent a problem such as a characteristic shift due to an unexpected memory effect.

【0071】以上はノンインターレスの場合について書
いたが、インターレスの場合についても変調信号は同様
な手段を用いて、作成できるため同様な効果が得られる
ことは言うまでもない。またカウンタ回路としては、上
述した動作を達成しさえすればどのような構成であって
も構わない。
Although the above description has been made for the case of non-interlace, it is needless to say that the same effect can be obtained also in the case of interlace since the modulated signal can be created by using the same means. Further, the counter circuit may have any configuration as long as the above-described operation is achieved.

【0072】以上述べた駆動回路の構成によって、実際
に表示パネルを駆動したところ、従来の駆動系で見られ
ていた変調信号の立ち上がりでのリンギングはほとんど
見られなくなった。 [第2の実施の形態]第1の実施の形態で述べた変調信
号発生器108でnbitシフトレジスタ1083を用
いてすべての変調信号の立ち上がりをずらす構成とし
た。しかしこの方法では回路が複雑となり、信号の立ち
上がりをずらす幅を確保するために変調信号のパルス幅
を小さくしなければならないという欠点があった。
When the display panel was actually driven by the configuration of the drive circuit described above, the ringing at the rising edge of the modulation signal, which was seen in the conventional drive system, was hardly seen. [Second Embodiment] The modulation signal generator 108 described in the first embodiment has a configuration in which the rising edges of all the modulation signals are shifted by using the n-bit shift register 1083. However, this method has a drawback in that the circuit becomes complicated and the pulse width of the modulated signal must be reduced in order to secure a width for shifting the rising edge of the signal.

【0073】そこで、図5のように変調信号発生器10
8の構成において、nビットのシフトレジスタの代わり
に3ビットのシフトレジスタ1085を用い、シフトレ
ジスタ1085の出力Sc1,Sc2,Sc3をトラン
ジスタTr1〜Trnに3つおきにつなぐように変更し
た。この時の変調信号は、図6のようにSc1〜Sc3
に同期して、3素子周期で立ち上がりのずれたものにな
る。この変更によって回路を単純化することができ、変
調信号のパルス幅も大きなものが使えるようになった。
Therefore, the modulation signal generator 10 as shown in FIG.
In the configuration of FIG. 8, a 3-bit shift register 1085 is used instead of the n-bit shift register, and the outputs Sc1, Sc2, Sc3 of the shift register 1085 are connected to the transistors Tr1 to Trn at every third intervals. The modulated signals at this time are Sc1 to Sc3 as shown in FIG.
In synchronism with the above, the rising edge is deviated in the cycle of three elements. With this change, the circuit can be simplified and the pulse width of the modulation signal can be increased.

【0074】このように変調信号発生器108の構成を
変更した回路で、表示パネル110の駆動を行った結
果、第1の実施の形態の装置と同様に変調信号の立ち上
がりでのリンギングはほぼ抑えられていた。よって変調
信号発生器108の構成を上記のように単純化し、変調
信号の立ち上がりを3つの周期でずらすだけでもリンギ
ングの低減に十分効果的であることがわかった。 (表示パネルの構成と製造法)次に、第1及び第2の実
施の形態における駆動装置により実現される画像表示装
置の表示パネル110の構成と製造法について、具体的
な例を示して説明する。
As described above, as a result of driving the display panel 110 with the circuit in which the configuration of the modulation signal generator 108 is changed, the ringing at the rising edge of the modulation signal is almost suppressed as in the device of the first embodiment. It was being done. Therefore, it was found that even if the structure of the modulation signal generator 108 is simplified as described above and the rising edge of the modulation signal is shifted by three cycles, it is sufficiently effective in reducing ringing. (Structure and Manufacturing Method of Display Panel) Next, the structure and manufacturing method of the display panel 110 of the image display device realized by the driving device in the first and second embodiments will be described with reference to specific examples. To do.

【0075】図7は、実施の形態で用いた表示パネル1
10の斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの1
部を切り欠いて示している。
FIG. 7 shows the display panel 1 used in the embodiment.
Figure 10 is a perspective view of 10 of the panel 1 to show the internal structure
The part is cut away.

【0076】図中、1005はリアプレート、1006
は側壁、1007はフェースプレートであり、1005
〜1007により表示パネルの内部を真空に維持するた
めの気密容器を形成している。気密容器を組み立てるに
あたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性を保
持させるため封着する必要があるが、たとえばフリット
ガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中
で、摂氏400〜500度で10分以上焼成することに
より封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する方
法については後述する。
In the figure, 1005 is a rear plate, and 1006.
Is a side wall, 1007 is a face plate, 1005
˜1007 form an airtight container for maintaining a vacuum inside the display panel. When assembling an airtight container, it is necessary to seal the joints of each member to maintain sufficient strength and airtightness.For example, apply frit glass to the joints, and in air or nitrogen atmosphere, Sealing was achieved by baking at 400 to 500 degrees for 10 minutes or more. A method of evacuating the inside of the airtight container to a vacuum will be described later.

【0077】リアプレート1005には、基板1001
が固定されているが、該基板上には表面伝導型放出素子
1002がNxM個形成されている。(N,Mは2以上
の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜
設定される。たとえば、高品位テレビジョンの表示を目
的とした表示装置においては、N=3000,M=10
00以上の数を設定することが望ましい。本実施形態に
おいては、N=3072,M=1024とした。)前記
NxM個の表面伝導型放出素子は、M本の行方向配線1
003とN本の列方向配線1004により単純マトリク
ス配線されている。前記、1001〜1004によって
構成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。なお、マ
ルチ電子ビーム源の製造方法や構造については、後で詳
しく述べる。
The rear plate 1005 has a substrate 1001.
Are fixed, but N × M surface conduction electron-emitting devices 1002 are formed on the substrate. (N and M are positive integers of 2 or more and are appropriately set according to the target number of display pixels. For example, in a display device for displaying high-definition television, N = 3000, M = 10
It is desirable to set the number to 00 or more. In this embodiment, N = 3072 and M = 1024. ) The N × M surface conduction electron-emitting devices are M row-direction wirings 1.
003 and N column-direction wirings 1004 form a simple matrix wiring. The portion constituted by 1001 to 1004 is called a multi-electron beam source. The manufacturing method and structure of the multi-electron beam source will be described later in detail.

【0078】本実施形態においては、気密容器のリアプ
レート1005にマルチ電子ビーム源の基板1001を
固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板10
01が十分な強度を有するものである場合には、気密容
器のリアプレートとしてマルチ電子ビーム源の基板10
01自体を用いてもよい。
In this embodiment, the multi-electron beam source substrate 1001 is fixed to the rear plate 1005 of the airtight container, but the multi-electron beam source substrate 10 is fixed.
01 has sufficient strength, the substrate 10 of the multi-electron beam source is used as a rear plate of the hermetic container.
01 itself may be used.

【0079】また、フェースプレート1007の下面に
は、蛍光膜1008が形成されている。本実施形態はカ
ラー表示装置であるため、蛍光膜1008の部分にはC
RTの分野で用いられる赤、緑、青、の3原色の蛍光体
が塗り分けられている。各色の蛍光体は、たとえば図8
の(A)に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍
光体のストライプの間には黒色の導電体1010が設け
てある。黒色の導電体1010を設ける目的は、電子ビ
ームの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが
生じないようにする事や、外光の反射を防止して表示コ
ントラストの低下を防ぐ事、電子ビームによる蛍光膜の
チャージアップを防止する事などである。黒色の導電体
1010には、黒鉛を主成分として用いたが、上記の目
的に適するものであればこれ以外の材料を用いても良
い。
A fluorescent film 1008 is formed on the lower surface of the face plate 1007. Since the present embodiment is a color display device, the fluorescent film 1008 has C
Phosphors of three primary colors of red, green and blue used in the field of RT are separately applied. The phosphor of each color is, for example, as shown in FIG.
As shown in (A) of FIG. 5, the conductors 1010 are painted in stripes, and black conductors 1010 are provided between the stripes of the phosphor. The purpose of providing the black conductor 1010 is to prevent the display color from shifting even if the electron beam irradiation position is slightly shifted, and to prevent the reflection of external light to prevent the display contrast from lowering. And preventing charge-up of the fluorescent film by the electron beam. Although graphite was used as a main component for the black conductor 1010, other materials may be used as long as they are suitable for the above purpose.

【0080】また、3原色の蛍光体の塗り分け方は前記
図8(A)に示したストライプ状の配列に限られるもの
ではなく、たとえば図8(B)に示すようなデルタ状配
列や、それ以外の配列であってもよい。
Further, the method of separately applying the phosphors of the three primary colors is not limited to the stripe-shaped arrangement shown in FIG. 8A, and for example, the delta arrangement shown in FIG. Other arrangements may be used.

【0081】なお、モノクロームの表示パネルを作成す
る場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜1008に用い
ればよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよ
い。
When a monochrome display panel is produced, a monochromatic phosphor material may be used for the phosphor film 1008, and a black conductive material is not necessarily used.

【0082】また、蛍光膜1008のリアプレート側の
面には、CRTの分野では公知のメタルバック1009
を設けてある。メタルバック1009を設けた目的は、
蛍光膜1008が発する光の一部を鏡面反射して光利用
率を向上させる事や、負イオンの衝突から蛍光膜100
8を保護する事や、電子ビーム加速電圧を印加するため
の電極として作用させる事や、蛍光膜1008を励起し
た電子の導電路として作用させる事などである。メタル
バック1009は、蛍光膜1008をフェースプレート
基板1007上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理
し、その上にAlを真空蒸着する方法により形成した。
なお、蛍光膜1008に低電圧用の蛍光体材料を用いた
場合には、メタルバック1009は用いない。
On the rear plate side surface of the fluorescent film 1008, a metal back 1009 known in the field of CRT is used.
Is provided. The purpose of providing the metal back 1009 is
A part of the light emitted from the fluorescent film 1008 is specularly reflected to improve the light utilization rate, or the fluorescent film 1008
8 to protect it, to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, and to act as a conductive path for excited electrons of the fluorescent film 1008. The metal back 1009 was formed by forming a fluorescent film 1008 on the face plate substrate 1007, smoothing the surface of the fluorescent film, and vacuum-depositing Al thereon.
The metal back 1009 is not used when a low voltage fluorescent material is used for the fluorescent film 1008.

【0083】また、本実施形態では用いなかったが、加
速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フ
ェースプレート基板1007と蛍光膜1008との間
に、たとえばITOを材料とする透明電極を設けてもよ
い。
Although not used in this embodiment, for the purpose of applying an accelerating voltage and improving the conductivity of the fluorescent film, a transparent material such as ITO is formed between the face plate substrate 1007 and the fluorescent film 1008. Electrodes may be provided.

【0084】また、Dx1〜DxmおよびDy1〜Dynおよび
Hvは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的
に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子であ
る。Dx1〜Dxmはマルチ電子ビーム源の行方向配線10
03と、Dy1〜Dynはマルチ電子ビーム源の列方向配線
1004と、Hvはフェースプレートのメタルバック1
009と電気的に接続している。
Further, Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn and Hv are electric connection terminals having an airtight structure provided for electrically connecting the display panel and an electric circuit (not shown). Dx1 to Dxm are the row wirings 10 of the multi-electron beam source.
03, Dy1 to Dyn are column direction wirings 1004 of the multi-electron beam source, and Hv is the metal back 1 of the face plate.
009 electrically.

【0085】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を10のマイナス7乗[T
orr]程度の真空度まで排気する。その後、排気管を
封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封
止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲ
ッター膜(不図示)を形成する。ゲッター膜とは、たと
えばBaを主成分とするゲッター材料をヒーターもしく
は高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、
該ゲッター膜の吸着作用により気密容器内は1x10マ
イナス5乗ないしは1x10マイナス7乗[Torr]
の真空度に維持される。
To evacuate the inside of the airtight container to a vacuum, after assembling the airtight container, an exhaust pipe (not shown) and a vacuum pump are connected, and the inside of the airtight container is reduced to the power of 10 −7 [T].
orr]. Then, the exhaust pipe is sealed, but in order to maintain the degree of vacuum in the airtight container, a getter film (not shown) is formed at a predetermined position in the airtight container immediately before or after the sealing. The getter film is, for example, a film formed by heating and depositing a getter material containing Ba as a main component by a heater or high-frequency heating,
Due to the adsorption action of the getter film, the inside of the airtight container is 1 × 10 −5 or 1 × 10 −7 [Torr].
Is maintained at a vacuum degree.

【0086】以上、本実施形態の表示パネル110の基
本構成と製法を説明した。
The basic structure and manufacturing method of the display panel 110 of this embodiment have been described above.

【0087】次に、前記実施形態の表示パネル110に
用いたマルチ電子ビーム源の製造方法について説明す
る。画像表示装置に用いるマルチ電子ビーム源は、表面
伝導型放出素子を単純マトリクス配線した電子源であれ
ば、表面伝導型放出素子の材料や形状あるいは製法に制
限はない。したがって、例えば表面伝導型放出素子やF
E型、あるいはMIM型などの冷陰極素子を用いること
もできる。
Next, a method of manufacturing the multi-electron beam source used in the display panel 110 of the above embodiment will be described. The multi-electron beam source used in the image display device is not limited to the material, shape, or manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device as long as it is an electron source in which the surface conduction electron-emitting device is wired in a simple matrix. Therefore, for example, a surface conduction electron-emitting device or F
An E type or MIM type cold cathode device can also be used.

【0088】ただし、表示画面が大きくてしかも安価な
表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷陰極
素子の中でも、表面伝導型放出素子がとくに好ましい。
すなわち、FE型ではエミッタコーンとゲート電極の相
対位置や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極
めて高精度の製造技術を必要とするが、これは大面積化
や製造コストの低減を達成するには不利な要因となる。
また、MIM型では、絶縁層と上電極の膜厚を薄くてし
かも均一にする必要があるが、これも大面積化や製造コ
ストの低減を達成するには不利な要因となる。その点、
表面伝導型放出素子は、比較的製造方法が単純なため、
大面積化や製造コストの低減が容易である。
However, under the circumstances where a display device having a large display screen and being inexpensive is demanded, the surface conduction electron-emitting device is particularly preferable among these cold cathode devices.
That is, in the FE type, since the relative position and shape of the emitter cone and the gate electrode greatly affect the electron emission characteristics, extremely high-precision manufacturing technology is required, but this achieves a large area and a reduction in manufacturing cost. Is a disadvantageous factor.
In the case of the MIM type, it is necessary to make the thicknesses of the insulating layer and the upper electrode thin and uniform, which is also a disadvantageous factor in achieving a large area and a reduction in manufacturing cost. That point,
Since the surface conduction electron-emitting device is relatively simple to manufacture,
It is easy to increase the area and reduce the manufacturing cost.

【0089】また、発明者らは、表面伝導型放出素子の
中でも、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から
形成したものがとりわけ電子放出特性に優れ、しかも製
造が容易に行えることを見いだしている。したがって、
高輝度で大画面の画像表示装置のマルチ電子ビーム源に
用いるには、最も好適であると言える。そこで、上記実
施形態の表示パネルにおいては、電子放出部もしくはそ
の周辺部を微粒子膜から形成した表面伝導型放出素子を
用いた。そこで、まず好適な表面伝導型放出素子につい
て基本的な構成と製法および特性を説明し、その後で多
数の素子を単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源
の構造について述べる。 (表面伝導型放出素子の好適な素子構成と製法)電子放
出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成する表面伝
導型放出素子の代表的な構成には、平面型と垂直型の2
種類があげられる。 (平面型の表面伝導型放出素子)まず最初に、平面型の
表面伝導型放出素子の素子構成と製法について説明す
る。図9に示すのは、平面型の表面伝導型放出素子の構
成を説明するための平面図(a)および断面図(b)で
ある。図中、1101は基板、1102と1103は素
子電極、1104は導電性薄膜、1105は通電フォー
ミング処理により形成した電子放出部、1113は通電
活性化処理により形成した薄膜である。
The inventors have also found that among the surface conduction electron-emitting devices, those in which the electron-emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film have particularly excellent electron-emitting characteristics and can be easily manufactured. There is. Therefore,
It can be said that it is most suitable for use in a multi-electron beam source of a high-brightness, large-screen image display device. Therefore, in the display panel of the above embodiment, a surface conduction electron-emitting device in which the electron-emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film is used. Therefore, the basic configuration, manufacturing method and characteristics of a suitable surface conduction electron-emitting device will be described first, and then the structure of a multi-electron beam source in which many devices are arranged in a simple matrix will be described. (Preferable element structure and manufacturing method of surface conduction electron-emitting device) A typical structure of a surface conduction electron-emitting device in which an electron emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film is a flat type or a vertical type.
There are different types. (Plane-type surface conduction electron-emitting device) First, the element structure and manufacturing method of the plane-type surface conduction electron-emitting device will be described. FIG. 9 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) for explaining the configuration of the flat surface conduction electron-emitting device. In the figure, 1101 is a substrate, 1102 and 1103 are element electrodes, 1104 is a conductive thin film, 1105 is an electron emission portion formed by an energization forming process, and 1113 is a thin film formed by an energization activation process.

【0090】基板1101としては、たとえば、石英ガ
ラスや青板ガラスをはじめとする各種ガラス基板や、ア
ルミナをはじめとする各種セラミクス基板、あるいは上
述の各種基板上にたとえばSiO2を材料とする絶縁層
を積層した基板、などを用いることができる。
As the substrate 1101, for example, various glass substrates such as quartz glass and soda lime glass, various ceramic substrates such as alumina, or an insulating layer made of, for example, SiO 2 is laminated on the above various substrates. Substrate, etc. can be used.

【0091】また、基板1101上に基板面と平行に対
向して設けられた素子電極1102と1103は、導電
性を有する材料によって形成されている。たとえば、N
i,Cr,Au,Mo,W,Pt,Ti,Cu,Pd,
Ag等をはじめとする金属、あるいはこれらの金属の合
金、あるいはIn2O3−SnO2をはじめとする金属酸
化物、ポリシリコンなどの半導体、などの中から適宜材
料を選択して用いればよい。電極を形成するには、たと
えば真空蒸着などの製膜技術とフォトリソグラフィー、
エッチングなどのパターニング技術を組み合わせて用い
れば容易に形成できるが、それ以外の方法(たとえば印
刷技術)を用いて形成してもさしつかえない。
Further, the device electrodes 1102 and 1103 provided on the substrate 1101 so as to face each other in parallel to the substrate surface are made of a conductive material. For example, N
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Cu, Pd,
A material may be appropriately selected from metals such as Ag, alloys of these metals, metal oxides such as In2O3-SnO2, semiconductors such as polysilicon, and the like. To form the electrodes, film-forming techniques such as vacuum deposition and photolithography,
It can be easily formed by using a combination of patterning techniques such as etching, but it may be formed by using other methods (for example, printing techniques).

【0092】素子電極1102と1103の形状は、当
該電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Lは通常は数百オングストローム
から数百マイクロメーターの範囲から適当な数値を選ん
で設計されるが、なかでも表示装置に応用するために好
ましいのは数マイクロメーターより数十マイクロメータ
ーの範囲である。また、素子電極の厚さdについては、
通常は数百オングストロームから数マイクロメーターの
範囲から適当な数値が選ばれる。
The shapes of the device electrodes 1102 and 1103 are appropriately designed according to the application purpose of the electron-emitting device.
Generally, the electrode spacing L is usually designed by selecting an appropriate value from the range of several hundreds of angstroms to several hundreds of micrometers. It is in the range of ten micrometers. Further, regarding the thickness d of the device electrode,
Usually, an appropriate numerical value is selected from the range of several hundred angstroms to several micrometers.

【0093】また、導電性薄膜1104の部分には、微
粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素
として多数の微粒子を含んだ膜(島状の集合体も含む)
のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、
個々の微粒子が離間して配置された構造か、あるいは微
粒子が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに
重なり合った構造が観測される。
A fine particle film is used for the conductive thin film 1104. The fine particle film mentioned here is a film containing many fine particles as a constituent element (including an island-shaped aggregate).
I mean If you examine the microparticle film microscopically, usually
A structure in which the individual particles are spaced apart, a structure in which the particles are adjacent to each other, or a structure in which the particles overlap each other is observed.

【0094】微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数オン
グストロームから数千オングストロームの範囲に含まれ
るものであるが、なかでも好ましいのは10オングスト
ロームから200オングストロームの範囲のものであ
る。また、微粒子膜の膜厚は、以下に述べるような諸条
件を考慮して適宜設定される。すなわち、素子電極11
02あるいは1103と電気的に良好に接続するのに必
要な条件、後述する通電フォーミングを良好に行うのに
必要な条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の
値にするために必要な条件、などである。具体的には、
数オングストロームから数千オングストロームの範囲の
なかで設定するが、なかでも好ましいのは10オングス
トロームから500オングストロームの間である。
The particle diameter of the fine particles used for the fine particle film is in the range of several angstroms to several thousand angstroms, but the range of 10 angstroms to 200 angstroms is particularly preferable. Further, the thickness of the fine particle film is appropriately set in consideration of various conditions described below. That is, the device electrode 11
02, or 1103, conditions necessary for satisfactorily performing energization forming described later, conditions necessary for setting the electric resistance of the fine particle film itself to an appropriate value described later. , And so on. In particular,
The setting is made in the range of several Angstroms to several thousand Angstroms, and a preferable value is between 10 Angstroms and 500 Angstroms.

【0095】また、微粒子膜を形成するのに用いられう
る材料としては、たとえば、Pd,Pt,Ru,Ag,
Au,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,T
a,W,Pb,などをはじめとする金属や、PdO,S
nO2,In2O3,PbO,Sb2O3,などをはじめと
する酸化物や、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,
YB4,GdB4,などをはじめとする硼化物や、Ti
C,ZrC,HfC,TaC,SiC,WC,などをは
じめとする炭化物や、TiN,ZrN,HfN,などを
はじめとする窒化物や、Si,Ge,などをはじめとす
る半導体や、カーボン、などがあげられ、これらの中か
ら適宜選択される。
Materials that can be used to form the fine particle film include, for example, Pd, Pt, Ru, Ag,
Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, T
a, W, Pb, and other metals, PdO, S
Oxides such as nO2, In2O3, PbO, Sb2O3, etc .; HfB2, ZrB2, LaB6, CeB6,
Borides such as YB4, GdB4, etc., Ti
Carbides including C, ZrC, HfC, TaC, SiC, WC, etc., nitrides including TiN, ZrN, HfN, etc., semiconductors including Si, Ge, etc., carbon, etc. And these are appropriately selected from these.

【0096】以上述べたように、導電性薄膜1104を
微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、
10の3乗から10の7乗[オーム/sq]の範囲に含
まれるよう設定した。
As described above, the conductive thin film 1104 is formed of a fine particle film, and its sheet resistance value is
It was set to be included in the range of 10 3 to 10 7 [Ohm / sq].

【0097】なお、導電性薄膜1104と素子電極11
02および1103とは、電気的に良好に接続されるの
が望ましいため、互いの一部が重なりあうような構造を
とっている。その重なり方は、図9の例においては、下
から、基板、素子電極、導電性薄膜の順序で積層した
が、場合によっては下から基板、導電性薄膜、素子電
極、の順序で積層してもさしつかえない。
The conductive thin film 1104 and the device electrode 11
Since it is desirable that the wires 02 and 1103 be electrically connected well, they have a structure in which a part of each overlaps with the other. In the example of FIG. 9, the overlapping manner is such that the substrate, the device electrode, and the conductive thin film are stacked in this order from the bottom, but in some cases, the substrate, the conductive thin film, and the device electrode are stacked in this order from the bottom. I can't wait.

【0098】また、電子放出部1105は、導電性薄膜
1104の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気
的には周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有してい
る。亀裂は、導電性薄膜1104に対して、後述する通
電フォーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂
内には、数オングストロームから数百オングストローム
の粒径の微粒子を配置する場合がある。なお、実際の電
子放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困
難なため、図9においては模式的に示した。
The electron emitting portion 1105 is a crack-like portion formed in a part of the conductive thin film 1104, and has an electrically higher resistance than the surrounding conductive thin film. The crack is formed by performing a later-described energization forming process on the conductive thin film 1104. Fine particles having a particle diameter of several angstroms to several hundred angstroms may be arranged in the cracks. Since it is difficult to accurately and accurately illustrate the actual position and shape of the electron-emitting portion, the electron-emitting portion is schematically shown in FIG.

【0099】また、薄膜1113は、炭素もしくは炭素
化合物よりなる薄膜で、電子放出部1105およびその
近傍を被覆している。薄膜1113は、通電フォーミン
グ処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことによ
り形成する。
The thin film 1113 is a thin film made of carbon or a carbon compound, and covers the electron emitting portion 1105 and its vicinity. The thin film 1113 is formed by performing an energization activation process described later after the energization forming process.

【0100】薄膜1113は、単結晶グラファイト、多
結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれかか、も
しくはその混合物であり、膜厚は500[オングストロ
ーム]以下とするが、300[オングストローム]以下
とするのがさらに好ましい。
The thin film 1113 is any one of single crystal graphite, polycrystalline graphite, amorphous carbon, or a mixture thereof, and the film thickness is 500 [angstrom] or less, but 300 [angstrom] or less. Is more preferable.

【0101】なお、実際の薄膜1113の位置や形状を
精密に図示するのは困難なため、図9においては模式的
に示した。また、平面図(a)においては、薄膜111
3の一部を除去した素子を図示した。
Since it is difficult to accurately illustrate the actual position and shape of the thin film 1113, it is schematically shown in FIG. Further, in the plan view (a), the thin film 111 is formed.
The device from which a part of 3 is removed is shown.

【0102】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、実施形態においては以下のような素子を用いた。
Although the basic structure of a preferable element has been described above, the following element is used in the embodiment.

【0103】すなわち、基板1101には青板ガラスを
用い、素子電極1102と1103にはNi薄膜を用い
た。素子電極の厚さdは1000[オングストロー
ム]、電極間隔Lは2[マイクロメーター]とした。
That is, soda lime glass was used for the substrate 1101, and Ni thin films were used for the device electrodes 1102 and 1103. The thickness d of the device electrode was 1000 [angstrom], and the electrode interval L was 2 [micrometer].

【0104】微粒子膜の主要材料としてPdもしくはP
dOを用い、微粒子膜の厚さは約100[オングストロ
ーム]、幅Wは100[マイクロメータ]とした。
Pd or P as the main material of the fine particle film
The thickness of the fine particle film was about 100 [angstrom] and the width W was 100 [micrometer] using dO.

【0105】次に、好適な平面型の表面伝導型放出素子
の製造方法について説明する。図10の(a)〜(d)
は、表面伝導型放出素子の製造工程を説明するための断
面図で、各部材の表記は前記図9と同一である。
Next, a method for manufacturing a suitable plane type surface conduction electron-emitting device will be described. (A) to (d) of FIG.
9A and 9B are cross-sectional views for explaining the manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device, and the notation of each member is the same as that in FIG.

【0106】1)まず、図10(a)に示すように、基
板1101上に素子電極1102および1103を形成
する。
1) First, as shown in FIG. 10A, device electrodes 1102 and 1103 are formed on a substrate 1101.

【0107】形成するにあたっては、あらかじめ基板1
101を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、
素子電極の材料を堆積させる。堆積する方法としては、
たとえば、蒸着法やスパッタ法などの真空成膜技術を用
ればよい。その後、堆積した電極材料を、フォトリソグ
ラフィー・エッチング技術を用いてパターニングし、
(a)に示した一対の素子電極(1102と1103)
を形成する。
Before forming, the substrate 1 is formed.
After sufficiently washing 101 with a detergent, pure water and an organic solvent,
The material of the device electrode is deposited. As a method of depositing,
For example, a vacuum film forming technique such as an evaporation method or a sputtering method may be used. After that, the deposited electrode material is patterned using photolithography and etching technology,
A pair of device electrodes (1102 and 1103) shown in (a).
To form

【0108】2)次に、同図(b)に示すように、導電
性薄膜1104を形成する。
2) Next, a conductive thin film 1104 is formed as shown in FIG.

【0109】形成するにあたっては、まず前記(a)の
基板に有機金属溶液を塗布して乾燥し、加熱焼成処理し
て微粒子膜を成膜した後、フォトリソグラフィー・エッ
チングにより所定の形状にパターニングする。ここで、
有機金属溶液とは、導電性薄膜に用いる微粒子の材料を
主要元素とする有機金属化合物の溶液である。具体的に
は、本実施形態では主要元素としてPdを用いた。ま
た、実施形態では塗布方法として、ディッピング法を用
いたが、それ以外のたとえばスピンナー法やスプレー法
を用いてもよい。
In forming the film, first, the organometallic solution is applied to the substrate (a), dried, and heated and baked to form a fine particle film, which is then patterned into a predetermined shape by photolithography and etching. . here,
The organic metal solution is a solution of an organic metal compound containing a material of fine particles used for the conductive thin film as a main element. Specifically, Pd is used as the main element in this embodiment. Further, although the dipping method is used as the coating method in the embodiment, other methods such as a spinner method and a spray method may be used.

【0110】また、微粒子膜で作られる導電性薄膜の成
膜方法としては、本実施形態で用いた有機金属溶液の塗
布による方法以外の、たとえば真空蒸着法やスパッタ
法、あるいは化学的気相堆積法などを用いる場合もあ
る。
Further, as a method for forming a conductive thin film formed of a fine particle film, other than the method of applying the organic metal solution used in this embodiment, for example, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition method. The law may be used.

【0111】3)次に、同図(c)に示すように、フォ
ーミング用電源1110から素子電極1102と110
3の間に適宜の電圧を印加し、通電フォーミング処理を
行って、電子放出部1105を形成する。
3) Next, as shown in FIG. 11C, the forming power supply 1110 to the device electrodes 1102 and 110 are connected.
3, an appropriate voltage is applied, and an energization forming process is performed to form the electron-emitting portion 1105.

【0112】通電フォーミング処理とは、微粒子膜で作
られた導電性薄膜1104に通電を行って、その一部を
適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行
うのに好適な構造に変化させる処理のことである。微粒
子膜で作られた導電性薄膜のうち電子放出を行うのに好
適な構造に変化した部分(すなわち電子放出部110
5)においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。
なお、電子放出部1105が形成される前と比較する
と、形成された後は素子電極1102と1103の間で
計測される電気抵抗は大幅に増加する。
The energization forming treatment means that the electroconductive thin film 1104 made of a fine particle film is energized so that a part of the electroconductive thin film 1104 is appropriately destroyed, deformed or altered to change to a structure suitable for electron emission. It is a process that causes it. A portion of the conductive thin film made of a fine particle film that has been changed to a structure suitable for emitting electrons (that is, the electron emitting portion 110
In 5), an appropriate crack is formed in the thin film.
Note that the electric resistance measured between the element electrodes 1102 and 1103 after the formation is significantly increased as compared with before the formation of the electron emission portion 1105.

【0113】通電方法をより詳しく説明するために、図
11に、フォーミング用電源1110から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。微粒子膜で作られた導電性薄
膜をフォーミングする場合には、パルス状の電圧が好ま
しく、本実施形態の場合には同図に示したようにパルス
幅T1の三角波パルスをパルス間隔T2で連続的に印加
した。その際には、三角波パルスの波高値Vpfを、順
次昇圧した。また、電子放出部1105の形成状況をモ
ニターするためのモニターパルスPmを適宜の間隔で三
角波パルスの間に挿入し、その際に流れる電流を電流計
1111で計測した。
In order to explain the energizing method in more detail, FIG. 11 shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the forming power supply 1110. When forming a conductive thin film made of a fine particle film, a pulsed voltage is preferable, and in the case of the present embodiment, a triangular wave pulse having a pulse width T1 is continuously formed at a pulse interval T2 as shown in FIG. Applied to. At that time, the peak value Vpf of the triangular wave pulse was sequentially increased. In addition, a monitor pulse Pm for monitoring the state of formation of the electron-emitting portion 1105 was inserted between triangular-wave pulses at appropriate intervals, and the current flowing at that time was measured by an ammeter 1111.

【0114】本発明の実施形態においては、たとえば1
0のマイナス5乗[torr]程度の真空雰囲気下にお
いて、たとえばパルス幅T1を1[ミリ秒]、パルス間
隔T2を10[ミリ秒]とし、波高値Vpfを1パルス
ごとに0.1[V]ずつ昇圧した。そして、三角波を5
パルス印加するたびに1回の割りで、モニターパルスP
mを挿入した。フォーミング処理に悪影響を及ぼすこと
がないように、モニターパルスの電圧Vpmは0.1
[V]に設定した。そして、素子電極1102と110
3の間の電気抵抗が1x10の6乗[オーム]になった
段階、すなわちモニターパルス印加時に電流計1111
で計測される電流が1x10のマイナス7乗[A]以下
になった段階で、フォーミング処理にかかわる通電を終
了した。
In the embodiment of the present invention, for example, 1
In a vacuum atmosphere of 0 to the minus 5th power [torr], for example, the pulse width T1 is 1 [millisecond], the pulse interval T2 is 10 [millisecond], and the peak value Vpf is 0.1 [V for each pulse. ] The pressure was increased one by one. And the triangular wave is 5
Each time a pulse is applied, the monitor pulse P
m was inserted. The monitor pulse voltage Vpm is set to 0.1 so as not to adversely affect the forming process.
[V] was set. Then, the device electrodes 1102 and 110
3 when the electric resistance becomes 1 × 10 6 [ohm], that is, when the monitor pulse is applied, the ammeter 1111
When the current measured in step (1) became 1 × 10 −7 [A] or less, the energization related to the forming process was terminated.

【0115】なお、上記の方法は、本実施形態の表面伝
導型放出素子に関する好ましい方法であり、たとえば微
粒子膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Lなど表面
伝導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じ
て通電の条件を適宜変更するのが望ましい。
The above method is a preferred method for the surface conduction electron-emitting device of this embodiment, and the design of the surface conduction electron-emitting device such as the material and film thickness of the fine particle film or the device electrode spacing L is changed. In this case, it is desirable to appropriately change the energization conditions accordingly.

【0116】4)次に、図10の(d)に示すように、
活性化用電源1112から素子電極1102と1103
の間に適宜の電圧を印加し、通電活性化処理を行って、
電子放出特性の改善を行う。
4) Next, as shown in FIG.
The device electrodes 1102 and 1103 are supplied from the activation power source 1112.
During the energization activation process, apply an appropriate voltage during
The electron emission characteristics are improved.

【0117】通電活性化処理とは、前記通電フォーミン
グ処理により形成された電子放出部1105に適宜の条
件で通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物
を堆積せしめる処理のことである。図においては、炭素
もしくは炭素化合物よりなる堆積物を部材1113とし
て模式的に示した。なお、通電活性化処理を行うことに
より、行う前と比較して、同じ印加電圧における放出電
流を典型的には100倍以上に増加させることができ
る。
The energization activation process is a process of energizing the electron-emitting portion 1105 formed by the energization forming process under appropriate conditions to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity thereof. In the figure, a deposit made of carbon or a carbon compound is schematically shown as the member 1113. Note that by performing the energization activation process, the emission current at the same applied voltage can be typically increased by 100 times or more as compared with before the energization activation process.

【0118】具体的には、10のマイナス4乗ないし1
0のマイナス5乗[torr]の範囲内の真空雰囲気中
で、電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰
囲気中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは
炭素化合物を堆積させる。堆積物1113は、単結晶グ
ラファイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボン、の
いずれかか、もしくはその混合物であり、膜厚は500
[オングストローム]以下、より好ましくは300[オ
ングストローム]以下である。
Specifically, 10 to the fourth power of 4 to 1
By applying a voltage pulse periodically in a vacuum atmosphere within the range of 0 to the fifth power [torr], carbon or a carbon compound originating from an organic compound existing in the vacuum atmosphere is deposited. The deposit 1113 is any of single crystal graphite, polycrystalline graphite, and amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a thickness of 500.
[Angstrom] or less, more preferably 300 [angstrom] or less.

【0119】通電方法をより詳しく説明するために、図
12の(a)に、活性化用電源1112から印加する適
宜の電圧波形の一例を示す。本実施形態においては、一
定電圧の矩形波を定期的に印加して通電活性化処理を行
ったが、具体的には,矩形波の電圧Vacは14
[V],パルス幅T3は1[ミリ秒],パルス間隔T4
は10[ミリ秒]とした。なお、上述の通電条件は、本
実施形態の表面伝導型放出素子に関する好ましい条件で
あり、表面伝導型放出素子の設計を変更した場合には、
それに応じて条件を適宜変更するのが望ましい。
In order to explain the energization method in more detail, FIG. 12A shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the activation power supply 1112. In the present embodiment, the energization activation process is performed by periodically applying a rectangular wave of a constant voltage. Specifically, the rectangular wave voltage Vac is 14
[V], pulse width T3 is 1 [millisecond], pulse interval T4
Was set to 10 [milliseconds]. The above-described energization conditions are preferable conditions for the surface conduction electron-emitting device of the present embodiment, and when the design of the surface conduction electron-emitting device is changed,
It is desirable to change the conditions accordingly.

【0120】図9の(d)に示す1114は該表面伝導
型放出素子から放出される放出電流Ieを捕捉するため
のアノード電極で、直流高電圧電源1115および電流
計1116が接続されている。なお、基板1101を、
表示パネルの中に組み込んでから活性化処理を行う場合
には、表示パネルの蛍光面をアノード電極1114とし
て用いる。
Reference numeral 1114 shown in FIG. 9D is an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the surface conduction electron-emitting device, to which a DC high voltage power supply 1115 and an ammeter 1116 are connected. The substrate 1101 is
When the activation process is performed after being incorporated in the display panel, the phosphor screen of the display panel is used as the anode electrode 1114.

【0121】活性化用電源1112から電圧を印加する
間、電流計1116で放出電流Ieを計測して通電活性
化処理の進行状況をモニターし、活性化用電源1112
の動作を制御する。電流計1116で計測された放出電
流Ieの一例を図12(b)に示すが、活性化電源11
12からパルス電圧を印加しはじめると、時間の経過と
ともに放出電流Ieは増加するが、やがて飽和してほと
んど増加しなくなる。このように、放出電流Ieがほぼ
飽和した時点で活性化用電源1112からの電圧印加を
停止し、通電活性化処理を終了する。
While the voltage is applied from the activation power supply 1112, the emission current Ie is measured by the ammeter 1116 to monitor the progress of the energization activation process, and the activation power supply 1112 is monitored.
Control the operation of. An example of the emission current Ie measured by the ammeter 1116 is shown in FIG.
When the application of the pulse voltage starts from 12, the emission current Ie increases with the passage of time, but eventually saturates and hardly increases. As described above, when the emission current Ie is almost saturated, the voltage application from the activation power supply 1112 is stopped, and the energization activation process is ended.

【0122】なお、上述の通電条件は、本実施形態の表
面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
条件を適宜変更するのが望ましい。
The above energization conditions are preferable conditions for the surface-conduction type electron-emitting device of this embodiment, and when the design of the surface-conduction type electron-emitting device is changed, the conditions should be changed accordingly. desirable.

【0123】以上のようにして、図10(e)に示す平
面型の表面伝導型放出素子を製造した。 (垂直型の表面伝導型放出素子)次に、電子放出部もし
くはその周辺を微粒子膜から形成した表面伝導型放出素
子のもうひとつの代表的な構成、すなわち垂直型の表面
伝導型放出素子の構成について説明する。
As described above, the plane type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 10E was manufactured. (Vertical type surface conduction electron-emitting device) Next, another typical configuration of the surface conduction type electron emission device in which the electron emission portion or its periphery is formed of a fine particle film, that is, the configuration of the vertical type surface conduction electron emission device. Will be described.

【0124】図13は、垂直型の基本構成を説明するた
めの模式的な断面図であり、図中の1201は基板、1
202と1203は素子電極、1206は段差形成部
材、1204は微粒子膜を用いた導電性薄膜、1205
は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、1
213は通電活性化処理により形成した薄膜、である。
FIG. 13 is a schematic sectional view for explaining the basic structure of the vertical type, in which 1201 is a substrate.
202 and 1203 are device electrodes, 1206 is a step forming member, 1204 is a conductive thin film using a fine particle film, 1205
Are electron-emitting portions formed by an energization forming process;
213 is a thin film formed by the activation process.

【0125】垂直型が先に説明した平面型と異なる点
は、素子電極のうちの片方(1202)が段差形成部材
1206上に設けられており、導電性薄膜1204が段
差形成部材1206の側面を被覆している点にある。し
たがって、前記図9の平面型における素子電極間隔L
は、垂直型においては段差形成部材1206の段差高L
sとして設定される。なお、基板1201、素子電極1
202および1203、微粒子膜を用いた導電性薄膜1
204、については、前記平面型の説明中に列挙した材
料を同様に用いることが可能である。また、段差形成部
材1206には、たとえばSiO2のような電気的に絶
縁性の材料を用いる。
The vertical type is different from the above-described flat type in that one of the element electrodes (1202) is provided on the step forming member 1206, and the conductive thin film 1204 covers the side surface of the step forming member 1206. The point is that they are covered. Therefore, the element electrode interval L in the planar type shown in FIG.
Is the step height L of the step forming member 1206 in the vertical type.
s. In addition, the substrate 1201, the element electrode 1
202 and 1203, conductive thin film 1 using fine particle film
204, the materials listed in the description of the planar type can be used in the same manner. An electrically insulating material such as SiO2 is used for the step forming member 1206.

【0126】次に、垂直型の表面伝導型放出素子の製法
について説明する。図14の(a)〜(f)は、製造工
程を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図1
3と同一である。
Next, a method of manufacturing a vertical surface conduction electron-emitting device will be described. FIGS. 14A to 14F are cross-sectional views for explaining a manufacturing process.
Same as 3.

【0127】1)まず、図14(a)に示すように、基
板1201上に素子電極1203を形成する。
1) First, as shown in FIG. 14A, a device electrode 1203 is formed on a substrate 1201.

【0128】2)次に、同図(b)に示すように、段差
形成部材を形成するための絶縁層を積層する。絶縁層
は、たとえばSiO2 をスパッタ法で積層すればよい
が、たとえば真空蒸着法や印刷法などの他の成膜方法を
用いてもよい。
2) Next, as shown in FIG. 11B, an insulating layer for forming the step forming member is laminated. The insulating layer may be formed by laminating SiO2 by sputtering, for example, but other film forming methods such as vacuum deposition or printing may be used.

【0129】3)次に、同図(c)に示すように、絶縁
層の上に素子電極1202を形成する。
3) Next, as shown in FIG. 11C, the device electrode 1202 is formed on the insulating layer.

【0130】4)次に、同図(d)に示すように、絶縁
層の一部を、たとえばエッチング法を用いて除去し、素
子電極1203を露出させる。
4) Next, as shown in FIG. 10D, a part of the insulating layer is removed by using, for example, an etching method to expose the device electrode 1203.

【0131】5)次に、同図(e)に示すように、微粒
子膜を用いた導電性薄膜1204を形成する。形成する
には、前記平面型の場合と同じく、たとえば塗布法など
の成膜技術を用いればよい。
5) Next, as shown in FIG. 13E, a conductive thin film 1204 using a fine particle film is formed. For the formation, as in the case of the flat type, a film forming technique such as a coating method may be used.

【0132】6)次に、前記平面型の場合と同じく、通
電フォーミング処理を行い、電子放出部を形成する。図
10(c)を用いて説明した平面型の通電フォーミング
処理と同様の処理を行えばよい。
6) Next, as in the case of the flat type, an energization forming process is performed to form an electron emitting portion. The same process as the planar energization forming process described with reference to FIG. 10C may be performed.

【0133】7)次に、前記平面型の場合と同じく、通
電活性化処理を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは炭
素化合物を堆積させる。図10(d)を用いて説明した
平面型の通電活性化処理と同様の処理を行えばよい。
7) Next, as in the case of the planar type, an energization activation process is performed to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity of the electron emitting portion. The same process as the planar energization activation process described with reference to FIG. 10D may be performed.

【0134】以上のようにして、図14(f)に示す垂
直型の表面伝導型放出素子を製造した。 (表示装置に用いた表面伝導型放出素子の特性)以上、
平面型と垂直型の表面伝導型放出素子について素子構成
と製法を説明したが、次に表示装置に用いた素子の特性
について述べる。
As described above, the vertical type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 14F was manufactured. (Characteristics of surface conduction electron-emitting device used for display device)
The device configuration and manufacturing method of the planar and vertical type surface conduction electron-emitting devices have been described. Next, the characteristics of the device used in the display device will be described.

【0135】図15に、表示装置に用いた素子の、(放
出電流Ie)対(素子印加電圧Vf)特性、および(素
子電流If)対(素子印加電圧Vf)特性の典型的な例
を示す。なお、放出電流Ieは素子電流Ifに比べて著
しく小さく、同一尺度で図示するのが困難であるうえ、
これらの特性は素子の大きさや形状等の設計パラメータ
を変更することにより変化するものであるため、2本の
グラフは各々任意単位で図示した。
FIG. 15 shows typical examples of (emission current Ie) vs. (device applied voltage Vf) characteristics and (device current If) vs. (device applied voltage Vf) characteristics of the device used in the display device. . Note that the emission current Ie is significantly smaller than the element current If, and it is difficult to show the same current on the same scale.
Since these characteristics are changed by changing design parameters such as the size and shape of the element, the two graphs are shown in arbitrary units.

【0136】表示装置に用いた素子は、放出電流Ieに
関して以下に述べる3つの特性を有している。
The element used in the display device has the following three characteristics regarding the emission current Ie.

【0137】第一に、ある電圧(これを閾値電圧Vth
と呼ぶ)以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に
放出電流Ieが増加するが、一方、閾値電圧Vth未満
の電圧では放出電流Ieはほとんど検出されない。
First, a certain voltage (this is referred to as a threshold voltage Vth
The emission current Ie sharply increases when a voltage of the above magnitude is applied to the element, while the emission current Ie is hardly detected at a voltage lower than the threshold voltage Vth.

【0138】すなわち、放出電流Ieに関して、明確な
閾値電圧Vthを持った非線形素子である。
That is, a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.

【0139】第二に、放出電流Ieは素子に印加する電
圧Vfに依存して変化するため、電圧Vfで放出電流I
eの大きさを制御できる。
Secondly, since the emission current Ie changes depending on the voltage Vf applied to the element, the emission current Ie varies with the voltage Vf.
The magnitude of e can be controlled.

【0140】第三に、素子に印加する電圧Vfに対して
素子から放出される電流Ieの応答速度が速いため、電
圧Vfを印加する時間の長さによって素子から放出され
る電子の電荷量を制御できる。
Third, since the response speed of the current Ie emitted from the element is faster with respect to the voltage Vf applied to the element, the amount of charge of the electrons emitted from the element depends on the length of time during which the voltage Vf is applied. Can control.

【0141】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。た
とえば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表
示装置において、第一の特性を利用すれば、表示画面を
順次走査して表示を行うことが可能である。すなわち、
駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Vt
h以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値
電圧Vth未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次
切り替えてゆくことにより、表示画面を順次走査して表
示を行うことが可能である。
Because of the above characteristics, the surface conduction electron-emitting device could be suitably used for a display device. For example, in a display device in which a large number of elements are provided corresponding to pixels of a display screen, if the first characteristic is used, display can be performed by sequentially scanning the display screen. That is,
The driving element has a threshold voltage Vt according to a desired light emission luminance.
h or higher, and a voltage lower than the threshold voltage Vth is applied to the non-selected elements. By sequentially switching the elements to be driven, the display screen can be sequentially scanned and displayed.

【0142】また、第二の特性かまたは第三の特性を利
用することにより、発光輝度を制御することができるた
め、諧調表示を行うことが可能である。 (多数素子を単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム
源の構造)次に、上述の表面伝導型放出素子を基板上に
配列して単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源の
構造について述べる。
Further, by using the second characteristic or the third characteristic, the light emission luminance can be controlled, so that a gradation display can be performed. (Structure of multi-electron beam source in which a large number of elements are wired in a simple matrix) Next, the structure of a multi-electron beam source in which the above surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate and wired in a simple matrix will be described.

【0143】図16に示すのは、図7の表示パネルに用
いたマルチ電子ビーム源の平面図である。基板上には、
図9で示したものと同様な表面伝導型放出素子が配列さ
れ、これらの素子は行方向配線電極1003と列方向配
線電極1004により単純マトリクス状に配線されてい
る。行方向配線電極1003と列方向配線電極1004
の交差する部分には、電極間に絶縁層(不図示)が形成
されており、電気的な絶縁が保たれている。
FIG. 16 is a plan view of the multi-electron beam source used in the display panel of FIG. On the board,
Surface conduction type emission elements similar to those shown in FIG. 9 are arranged, and these elements are wired in a simple matrix by row-direction wiring electrodes 1003 and column-direction wiring electrodes 1004. Row direction wiring electrode 1003 and column direction wiring electrode 1004
An insulating layer (not shown) is formed between the electrodes at the intersections of the two to maintain electrical insulation.

【0144】図16のA−A’に沿った断面を、図17
に示す。
A cross section taken along the line AA 'in FIG. 16 is shown in FIG.
Shown in

【0145】なお、このような構造のマルチ電子源は、
あらかじめ基板上に行方向配線電極1003、列方向配
線電極1004、電極間絶縁層(不図示)、および表面
伝導型放出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、
行方向配線電極1003および列方向配線電極1004
を介して各素子に給電して通電フォーミング処理と通電
活性化処理を行うことにより製造した。
The multi-electron source having such a structure is
After previously forming a row direction wiring electrode 1003, a column direction wiring electrode 1004, an interelectrode insulating layer (not shown), and a device electrode and a conductive thin film of a surface conduction electron-emitting device on a substrate,
Row-direction wiring electrode 1003 and column-direction wiring electrode 1004
The device was manufactured by supplying power to each element through the device and performing an energization forming process and an energization activation process.

【0146】図18は、前記説明の製造方法による冷陰
極素子を電子ビーム源として用いたディスプレイパネル
に、例えばテレビジョン放送をはじめとする種々の画像
情報源より提供される画像情報を表示できるように構成
した多機能表示装置の一例を示すための図である。
FIG. 18 shows a display panel using the cold cathode device manufactured by the above-described manufacturing method as an electron beam source so that image information provided by various image information sources such as television broadcasting can be displayed. FIG. 3 is a diagram showing an example of a multi-function display device configured in FIG.

【0147】図中、110はディスプレイパネル、21
01はディスプレイパネルの駆動回路で、図1のブロッ
ク101〜109に相当する。2102はディスプレイ
コントローラ、2103はマルチプレクサ、2104は
デコーダ、2105は入出力インターフェース回路、2
106はCPU、2107は画像生成回路、2108お
よび2109および2110は画像メモリインターフェ
ース回路、2111は画像入力インターフェース回路、
2112および2113はTV信号受信回路、2114
は入力部である。
In the drawing, 110 is a display panel and 21
Reference numeral 01 denotes a display panel drive circuit, which corresponds to blocks 101 to 109 in FIG. 2102 is a display controller, 2103 is a multiplexer, 2104 is a decoder, 2105 is an input / output interface circuit, 2
106 is a CPU, 2107 is an image generation circuit, 2108 and 2109 and 2110 are image memory interface circuits, 2111 is an image input interface circuit,
2112 and 2113 are TV signal receiving circuits, 2114
Is an input unit.

【0148】なお、本表示装置は、例えばテレビジョン
信号のように映像情報と音声情報の両方を含む信号を受
信する場合には、当然映像の表示と同時に音声を再生す
るものであるが、本発明の特徴と直接関係しない音声情
報の受信,分離,再生,処理,記憶などに関する回路や
スピーカなどについては説明を省略する。
When the display device receives a signal including both video information and audio information, such as a television signal, it naturally reproduces audio at the same time as displaying video. Descriptions of circuits, speakers, etc. relating to reception, separation, reproduction, processing, and storage of audio information not directly related to the features of the invention will be omitted.

【0149】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明してゆく。
The functions of the respective parts will be described below along the flow of the image signal.

【0150】まず、TV信号受信回路2113は、例え
ば電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝
送されるTV画像信号を受信するための回路である。受
信するTV信号の方式は特に限られるものではなく、例
えば、NTSC方式、PAL方式、SECAM方式など
の処方式でもよい。また、これらよりさらに多数の走査
線よりなるTV信号(例えばMUSE方式をはじめとす
るいわゆる高品位TV)は、大面積化や大画素数化に適
した前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好適な
信号源である。TV信号受信回路2113で受信された
TV信号は、デコーダ2104に出力される。
First, the TV signal receiving circuit 2113 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted using a wireless transmission system such as radio waves or spatial optical communication. The TV signal system to be received is not particularly limited, and may be a prescription system such as an NTSC system, a PAL system, or a SECAM system. Further, a TV signal (for example, a so-called high-definition TV such as the MUSE method) including a larger number of scanning lines than these is suitable for taking advantage of the display panel suitable for a large area and a large number of pixels. It is a signal source. The TV signal received by the TV signal receiving circuit 2113 is output to the decoder 2104.

【0151】また、TV信号受信回路2112は、例え
ば同軸ケーブルや光ファイバーなどのような有線伝送系
を用いて伝送されるTV画像信号を受信するための回路
である。前記TV信号受信回路2113と同様に、受信
するTV信号の方式は特に限られるものではなく、また
本回路で受信されたTV信号もデコーダ2104に出力
される。
The TV signal receiving circuit 2112 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted using a wire transmission system such as a coaxial cable or an optical fiber. As with the TV signal receiving circuit 2113, the type of the TV signal to be received is not particularly limited, and the TV signal received by this circuit is also output to the decoder 2104.

【0152】また、画像入力インターフェース回路21
11は、例えばTVカメラや画像読み取りスキャナなど
の画像入力装置から供給される画像信号を取り込むため
の回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ2104に
出力される。
Further, the image input interface circuit 21
Reference numeral 11 denotes a circuit for capturing an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner. The captured image signal is output to a decoder 2104.

【0153】また、画像メモリインターフェース回路2
110は、ビデオテープレコーダ(以下VTRと略す)
に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた画像信号はデコーダ2104に出力される。
The image memory interface circuit 2
110 is a video tape recorder (hereinafter abbreviated as VTR)
Is a circuit for capturing the image signal stored in the decoder 2104. The captured image signal is output to the decoder 2104.

【0154】また、画像メモリインターフェース回路2
109は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を
取り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコー
ダ2104に出力される。
The image memory interface circuit 2
Reference numeral 109 denotes a circuit for capturing an image signal stored in the video disk, and the captured image signal is output to the decoder 2104.

【0155】また、画像メモリインターフェース回路2
108は、いわゆる静止画ディスクのように、静止画像
データを記憶している装置から画像信号を取り込むため
の回路で、取り込まれた静止画像データはデコーダ21
04に出力される。
The image memory interface circuit 2
Reference numeral 108 denotes a circuit for taking in an image signal from a device that stores still image data, such as a so-called still image disk.
It is output to 04.

【0156】また、入出力インターフェース回路210
5は、本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコン
ピュータネットワークもしくはプリンタなどの出力装置
とを接続するための回路である。画像データや文字デー
タ・図形情報の入出力を行うのはもちろんのこと、場合
によっては本表示装置の備えるCPU2106と外部と
の間で制御信号や数値データの入出力などを行うことも
可能である。
Further, the input / output interface circuit 210
Reference numeral 5 denotes a circuit for connecting the present display device to an external computer, a computer network, or an output device such as a printer. In addition to inputting and outputting image data, character data, and graphic information, control signals and numerical data can be input and output between the CPU 2106 included in the display device and the outside in some cases. .

【0157】また、画像生成回路2107は、前記入出
力インターフェース回路2105を介して外部から入力
される画像データや文字・図形情報や、あるいはCPU
2106より出力される画像データや文字・図形情報に
基づき表示用画像データを生成するための回路である。
本回路の内部には、例えば画像データや文字・図形情報
を蓄積するための書き換え可能メモリや、文字コードに
対応する画像パターンが記憶されている読みだし専用メ
モリや、画像処理を行うためのプロセッサなどをはじめ
として画像の生成に必要な回路が組み込まれている。
Further, the image generation circuit 2107 is provided with image data, character / graphic information, or CPU which is externally input via the input / output interface circuit 2105.
A circuit for generating display image data based on the image data and character / graphic information output from 2106.
Within this circuit, for example, a rewritable memory for storing image data and character / graphic information, a read-only memory for storing image patterns corresponding to character codes, and a processor for performing image processing Circuits necessary for generating an image, such as those described above, 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2104に出力されるが、場合によっては
前記入出力インターフェース回路2105を介して外部
のコンピュータネットワークやプリンタ入出力すること
も可能である。
The display image data generated by this circuit is output to the decoder 2104, but in some cases, it is also possible to input / output to / from an external computer network or printer via the input / output interface circuit 2105.

【0159】また、CPU2106は、主として本表示
装置の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わ
る作業を行う。
Further, the CPU 2106 mainly performs operations related to operation control of the display device and generation, selection and editing of a display image.

【0160】例えば、マルチプレクサ2103に制御信
号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を
適宜選択したり組み合わせたりする。また、その際には
表示する画像信号に応じてディスプレイパネルコントロ
ーラ2102に対して制御信号を発生し、画面表示周波
数や走査方法(例えばインターレースかノンインターレ
ースか)や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適
宜制御する。
For example, a control signal is output to the multiplexer 2103 to appropriately select or combine image signals to be displayed on the display panel. At that time, a control signal is generated for the display panel controller 2102 according to the image signal to be displayed, and the screen display frequency, the scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), the number of scanning lines in one screen, etc. are displayed. The operation of the device is controlled appropriately.

【0161】また、前記画像生成回路2107に対して
画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるい
は前記入出力インターフェース回路2105を介して外
部のコンピュータやメモリをアクセスして画像データや
文字・図形情報を入力する。
Image data or character / graphic information is directly output to the image generation circuit 2107, or an external computer or memory is accessed via the input / output interface circuit 2105 to generate image data or character / figure information. Enter graphic information.

【0162】なお、CPU2106は、むろんこれ以外
の目的の作業にも関わるものであっても良い。例えば、
パーソナルコンピュータやワードプロセッサなどのよう
に、情報を生成したり処理する機能に直接関わっても良
い。
It should be noted that the CPU 2106 may of course be involved in work for purposes other than this. For example,
It may be directly related to a function of generating and processing information, such as a personal computer or a word processor.

【0163】あるいは、前述したように入出力インター
フェース回路2105を介して外部のコンピュータネッ
トワークと接続し、例えば数値計算などの作業を外部機
器と協同して行っても良い。
Alternatively, as described above, the computer may be connected to an external computer network via the input / output interface circuit 2105, and work such as numerical calculation may be performed in cooperation with an external device.

【0164】また、入力部2114は、前記CPU21
06に使用者が命令やプログラム、あるいはデータなど
を入力するためのものであり、例えばキーボードやマウ
スのほか、ジョイスティック,バーコードリーダー,音
声認識装置など多様な入力機器を用いる事が可能であ
る。
The input unit 2114 is the CPU 21
06 is for the user to input commands, programs, data, and the like. For example, in addition to a keyboard and a mouse, various input devices such as a joystick, a barcode reader, and a voice recognition device can be used.

【0165】また、デコーダ2104は、前記2107
ないし2113より入力される種々の画像信号を3原色
信号、または輝度信号とI信号,Q信号に逆変換するた
めの回路である。なお、同図中に点線で示すように、デ
コーダ2104は内部に画像メモリを備えるのが望まし
い。これは、例えばMUSE方式をはじめとして、逆変
換するに際して画像メモリを必要とするようなテレビ信
号を扱うためである。また、画像メモリを備えることに
より、静止画の表示が容易になる、あるいは前記画像生
成回路2107およびCPU2106と協同してがぞの
間引き,補間,拡大,縮小,合成をはじめとする画像処
理や編集が容易に行えるようになるという利点が生まれ
るからである。
Further, the decoder 2104 has the above-mentioned 2107.
And 2113 are circuits for inversely converting various image signals inputted from 2113 into three primary color signals or luminance signals and I and Q signals. It is to be noted that the decoder 2104 desirably includes an image memory therein, as indicated by a dotted line in FIG. This is to handle a television signal that requires an image memory for reverse conversion, such as the MUSE method. Further, the provision of the image memory makes it easy to display a still image, or cooperates with the image generation circuit 2107 and the CPU 2106 to perform image processing and editing such as thinning, interpolation, enlargement, reduction, and composition. This is because there is an advantage that it can be easily performed.

【0166】また、マルチプレクサ2103は、前記C
PU2106より入力される制御信号に基づき表示画像
を適宜選択するものである。すなわち、マルチプレクサ
2103はデコーダ2104から入力される逆変換され
た画像信号のうちから所望の画像信号を選択して駆動回
路2101に出力する。その場合には、一画面表示時間
内で画像信号を切り替えて選択することにより、いわゆ
る多画面テレビのように、一画面を複数の領域に分けて
領域によって異なる画像を表示することも可能である。
Further, the multiplexer 2103 has the C
A display image is appropriately selected based on a control signal input from the PU 2106. That is, the multiplexer 2103 selects a desired image signal from the inversely converted image signals input from the decoder 2104 and outputs the selected image signal to the drive circuit 2101. In that case, by switching and selecting an image signal 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 TV. .

【0167】また、ディスプレイパネルコントローラ2
102は、前記CPU2106より入力される制御信号
に基づき駆動回路2101の動作を制御するための回路
である。
Also, the display panel controller 2
Reference numeral 102 denotes a circuit for controlling the operation of the drive circuit 2101 based on a control signal input from the CPU 2106.

【0168】まず、ディスプレイパネルの基本的な動作
にかかわるものとして、例えばディスプレイパネルの駆
動用電源(図示せず)の動作シーケンスを制御するため
の信号を駆動回路2101に対して出力する。
First, as a component related to the basic operation of the display panel, for example, a signal for controlling the operation sequence of a drive power source (not shown) for the display panel is output to the drive circuit 2101.

【0169】また、ディスプレイパネルの駆動方法に関
わるものとして、例えば画面表示周波数や走査方法(例
えばインターレースかノンインターレースか)を制御す
るための信号を駆動回路2101に対して出力する。
Further, regarding the driving method of the display panel, for example, a signal for controlling the screen display frequency and the scanning method (for example, interlace or non-interlace) is output to the drive circuit 2101.

【0170】また、場合によっては表示画像の輝度やコ
ントラストや色調やシャープネスといった画質の調整に
関わる制御信号を駆動回路2101に対して出力する場
合もある。
In some cases, control signals relating to image quality adjustment such as brightness, contrast, color tone and sharpness of a display image may be output to the drive circuit 2101.

【0171】また、駆動回路2101は、ディスプレイ
パネル110に印加する駆動信号を発生するための回路
であり、前記マルチプレクサ2103から入力される画
像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ210
2より入力される制御信号に基づいて動作するものであ
る。
The drive circuit 2101 is a circuit for generating a drive signal to be applied to the display panel 110, and the image signal input from the multiplexer 2103 and the display panel controller 210.
It operates on the basis of a control signal inputted from 2.

【0172】以上、各部の機能を説明したが、図18に
例示した構成により、本表示装置においては多様な画像
情報源より入力される画像情報をディスプレイパネル1
10に表示する事が可能である。
The functions of the respective parts have been described above. With the configuration illustrated in FIG. 18, the display panel 1 displays image information input from various image information sources in this display device.
It is possible to display in 10.

【0173】すなわち、テレビジョン放送をはじめとす
る各種の画像信号はデコーダ2104において逆変換さ
れた後、マルチプレクサ2103において適宜選択さ
れ、駆動回路2101に入力される。一方、ディスプレ
イコントローラ2102は、表示する画像信号に応じて
駆動回路2101の動作を制御するための制御信号を発
生する。駆動回路2101は、上記画像信号と制御信号
に基づいてディスプレイパネル110に駆動信号を印加
する。
That is, various image signals such as television broadcasts are inversely converted by the decoder 2104, appropriately selected by the multiplexer 2103, and input to the drive circuit 2101. On the other hand, the display controller 2102 generates a control signal for controlling the operation of the drive circuit 2101 according to the image signal to be displayed. The drive circuit 2101 applies a drive signal to the display panel 110 based on the image signal and the control signal.

【0174】これにより、ディスプレイパネル110に
おいて画像が表示される。これらの一連の動作は、CP
U2106により統括的に制御される。
As a result, the image is displayed on the display panel 110. These series of operations are CP
Controlled by U2106.

【0175】また、本表示装置においては、前記デコー
ダ2104に内蔵する画像メモリや、画像生成回路21
07およびCPU2106が関与することにより、単に
複数の画像情報の中から選択したものを表示するだけで
なく、表示する画像情報に対して、例えば拡大,縮小,
回転,移動,エッジ強調,間引き,補間,色変換,画像
の縦横比変換などをはじめとする画像処理や、合成,消
去,接続,入れ換え,はめ込みなどをはじめとする画像
編集を行う事も可能である。また、本実施形態の説明で
は特に触れなかったが、上記画像処理や画像編集と同様
に、音声情報に関しても処理や編集を行うための専用回
路を設けても良い。
Further, in this display device, the image memory built in the decoder 2104 and the image generation circuit 21.
Due to the involvement of 07 and the CPU 2106, not only the one selected from a plurality of image information is displayed, but also the image information to be displayed is enlarged or reduced, for example.
It is also possible to perform image processing such as rotation, movement, edge enhancement, thinning, interpolation, color conversion, image aspect ratio conversion, and image editing such as synthesis, erasure, connection, replacement, and fitting. is there. Although not particularly described in the description of the present embodiment, a dedicated circuit for processing and editing audio information may be provided similarly to the image processing and image editing.

【0176】したがって、本表示装置は、テレビジョン
放送の表示機器,テレビ会議の端末機器,静止画像およ
び動画像を扱う画像編集機器,コンピュータの端末機
器,ワードプロセッサをはじめとする事務用端末機器,
ゲーム機などの機能を一台で兼ね備える事が可能で、産
業用あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。
Therefore, the display device is a display device for television broadcasting, a terminal device for a video conference, an image editing device for handling still images and moving images, a computer terminal device, an office terminal device such as a word processor,
It is possible to combine the functions of a game console, etc., with a very wide range of applications for industrial or consumer use.

【0177】なお、図18は、冷陰極素子を電子ビーム
源とするディスプレイパネルを用いた表示装置の構成の
一例を示したにすぎず、これのみに限定されるものでは
ない事は言うまでもない。例えば、図18の構成要素の
うち使用目的上必要のない機能に関わる回路は省いても
差し支えない。またこれとは逆に、使用目的によっては
さらに構成要素を追加しても良い。例えば、本表示装置
をテレビ電話機として応用する場合には、テレビカメ
ラ,音声マイク,照明機,モデムを含む送受信回路など
を構成要素に追加するのが好適である。
Note that FIG. 18 merely shows an example of the configuration of a display device using a display panel having a cold cathode element as an electron beam source, and it goes without saying that the present invention is not limited to this. For example, of the constituent elements in FIG. 18, circuits relating to functions that are unnecessary for the purpose of use may be omitted. Conversely, additional components may be added depending on the purpose of use. For example, when the present display device is applied as a video phone, it is preferable to add a transmission / reception circuit including a television camera, an audio microphone, an illuminator, and a modem to the components.

【0178】本表示装置においては、とりわけ表面伝導
型放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルが
容易に薄形化できるため、表示装置全体の奥行きを小さ
くすることが可能である。それに加えて、冷陰極素子を
電子ビーム源とするディスプレイパネルは大画面化が容
易で輝度が高く視野角特性にも優れるため、本表示装置
は臨場感あふれ迫力に富んだ画像を視認性良く表示する
事が可能である。
In the present display device, in particular, since the display panel using the surface conduction electron-emitting device as the electron beam source can be easily thinned, the depth of the entire display device can be reduced. In addition, a display panel that uses a cold cathode element as an electron beam source can easily enlarge the screen, has high brightness, and has excellent viewing angle characteristics, so this display device displays a realistic image with rich power and good visibility. It is possible to do

【0179】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。
The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of one device. Needless to say, the present invention can be applied to a case where the present invention is achieved by supplying a program to a system or an apparatus.

【0180】[0180]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、冷
陰極素子を応用した表示パネルを駆動する際に、駆動波
形に現れるリンギングによる過電圧がかかる事を防止
し、それにより素子の特性が劣化したり破壊されるのを
防止することができる。
As described above, according to the present invention, when a display panel to which a cold cathode element is applied is driven, it is possible to prevent an overvoltage due to ringing appearing in a driving waveform from being applied, thereby improving the characteristics of the element. It can be prevented from being deteriorated or destroyed.

【0181】[0181]

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

【図1】実施の形態における画像表示回路駆動装置の概
略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an image display circuit driving device according to an embodiment.

【図2】画像表示装置の駆動回路における変調信号発生
器のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a modulation signal generator in a drive circuit of an image display device.

【図3】変調信号発生器におけるタイミングチャートで
ある。
FIG. 3 is a timing chart in the modulation signal generator.

【図4】変調信号発生器における変調信号のタイミング
チャートである。
FIG. 4 is a timing chart of a modulation signal in the modulation signal generator.

【図5】第2の実施形態の変調信号発生器のブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram of a modulation signal generator according to a second embodiment.

【図6】第2の実施形態の変調信号発生器における変調
信号のタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart of a modulation signal in the modulation signal generator of the second embodiment.

【図7】発明の実施の形態で説明した画像表示装置の表
示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view in which a part of the display panel of the image display device described in the embodiment of the invention is cut away.

【図8】表示パネルのフェースプレートの蛍光体配列を
例示した平面図である。
FIG. 8 is a plan view illustrating a phosphor array of a face plate of a display panel.

【図9】実施形態で用いた平面型の表面伝導型放出素子
の平面図(a)、断面図(b)である。
FIG. 9 is a plan view (a) and a sectional view (b) of a planar surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

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

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

【図12】通電活性化処理の際の印加電圧波形(a)、
放出電流Ieの変化(b)である。
FIG. 12 shows an applied voltage waveform (a) during energization activation processing;
This is a change (b) in the emission current Ie.

【図13】実施形態で用いた垂直型の表面伝導型放出素
子の断面図である。
FIG. 13 is a sectional view of a vertical surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

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

【図15】実施形態で用いた表面伝導型放出素子の典型
的な特性を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing typical characteristics of the surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

【図16】実施形態の表示装置で用いたマルチ電子ビー
ム源の基板の平面図である。
FIG. 16 is a plan view of a substrate of a multi-electron beam source used in the display device of the embodiment.

【図17】実施形態の表示装置で用いたマルチ電子ビー
ム源基板の一部断面図である。
FIG. 17 is a partial cross-sectional view of a multi-electron beam source substrate used in the display device of the embodiment.

【図18】本発明の実施形態である画像表示装置を用い
た多機能画像表示装置のブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram of a multifunctional image display device using the image display device according to the embodiment of the present invention.

【図19】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示
す図である。
FIG. 19 is a diagram showing an example of a conventionally known surface conduction electron-emitting device.

【図20】従来知られたFE型放出素子の一例を示す図
である。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a conventionally known FE type emission device.

【図21】従来知られたMIM型放出素子の一例を示す
図である。
FIG. 21 is a diagram showing an example of a conventionally known MIM type emission device.

【図22】課題の発生した電子放出素子の配線方法を説
明する図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating a wiring method of an electron-emitting device in which a problem occurs.

【図23】課題の発生した電子放出素子の配線方法を説
明する図である。
FIG. 23 is a diagram illustrating a wiring method of an electron-emitting device in which a problem has occurred.

【図24】従来の振幅変調駆動方式を説明するための図
である。
FIG. 24 is a diagram for explaining a conventional amplitude modulation driving method.

【図25】課題を説明するための図である。FIG. 25 is a diagram for explaining a problem.

【図26】課題を説明するための図である。FIG. 26 is a diagram for explaining a problem.

【図27】課題を説明するための図である。FIG. 27 is a diagram for explaining a problem.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 印加される電圧に応じた量の電子を放出
する冷陰極素子を行列状に配置してなるマルチ電子ビー
ム源であって、 1行分の冷陰極素子群に対して、各冷陰極素子ごとに画
像信号の値に応じた波高で所定幅の変調信号を、当該変
調信号の立ち上がり及び立ち下がりタイミングをずらし
て生成する変調信号生成手段と、 前記変調信号生成手段により生成された変調信号に基づ
いて、前記冷陰極素子を行ごとに走査しつつ駆動する駆
動手段とを備えることを特徴とするマルチ電子ビーム
源。
1. A multi-electron beam source in which cold cathode elements that emit an amount of electrons according to an applied voltage are arranged in a matrix, and each cold cathode element group for one row is Modulation signal generation means for generating a modulation signal of a predetermined width with a wave height corresponding to the value of the image signal for each cold cathode element by shifting the rising and falling timings of the modulation signal, and the modulation signal generation means. A multi-electron beam source, comprising: a driving unit that drives the cold cathode elements while scanning them row by row based on a modulation signal.
【請求項2】 前記変調信号生成手段は、画像信号を、
その値に応じた波高の、各行における各冷陰極素子に印
加する変調信号に変換する変換手段と、前記変調信号の
立ち上がりタイミングを所定時間ずつずらすシフト手段
とを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチ電子
ビーム源。
2. The modulation signal generating means outputs an image signal,
2. A conversion means for converting into a modulation signal applied to each cold cathode device in each row having a wave height corresponding to the value, and a shift means for shifting a rising timing of the modulation signal by a predetermined time. The multi-electron beam source described in.
【請求項3】 前記シフト手段は、前記変調信号と同一
の幅の信号を、1行における各冷陰極素子に対応して前
記所定時間ずつずらした出力信号として出力する手段
と、前記出力信号の波高に応じて、前記変換手段による
変調信号をオン・オフする切換手段とを含むことを特徴
とする請求項2に記載のマルチ電子ビーム源。
3. The shift means outputs a signal having the same width as the modulation signal as an output signal which is shifted by the predetermined time corresponding to each cold cathode element in one row, and the output signal of the output signal. The multi-electron beam source according to claim 2, further comprising switching means for turning on / off the modulation signal by the converting means according to a wave height.
【請求項4】 前記駆動手段は、行ごとに冷陰極素子群
を選択し、選択された行の冷陰極素子群に所定波高値か
つ所定幅のパルス信号を印加する走査信号印加手段と、
選択された行における各冷陰極素子に前記変調信号生成
手段により生成された信号を印加する変調信号印加手段
とを含むことを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記
載のマルチ電子ビーム源。
4. The scanning signal applying means, wherein the driving means selects a cold cathode element group for each row and applies a pulse signal of a predetermined peak value and a predetermined width to the cold cathode element group of the selected row,
4. The multi-electron beam source according to claim 1, further comprising a modulation signal applying unit that applies the signal generated by the modulation signal generating unit to each cold cathode element in the selected row.
【請求項5】 前記シフト手段は、連続する3つの冷陰
極素子に対して前記所定時間ずつ前記変調信号の立ち上
がりタイミングを互いにずらすことを特徴とする請求項
1乃至4いずれかに記載のマルチ電子ビーム源。
5. The multi-electron device according to claim 1, wherein the shift means shifts the rising timings of the modulation signals from each other for three consecutive cold cathode elements by the predetermined time. Beam source.
【請求項6】 前記冷陰極素子は表面伝導型放出素子で
あることを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の
マルチ電子ビーム源。
6. The multi-electron beam source according to claim 1, wherein the cold cathode device is a surface conduction electron-emitting device.
【請求項7】 印加した電圧に応じた量の電子を放出す
る表面伝導型放出素子を行列状に配置してなるマルチ電
子ビーム源であって、 画像信号を、その値に応じた波高の信号に変換する変換
手段と、 前記パルス信号と同一の幅の信号を、1行における各表
面伝導型放出素子に対応して前記所定時間ずつずらした
出力信号として出力する手段と、 前記出力信号の波高に応じて、前記変換手段により変換
された信号をオン・オフして、各行における各表面伝導
型放出素子に印加する変調パルス信号を生成する変調信
号生成手段と、 行ごとに表面伝導型放出素子群を選択し、選択された行
の表面伝導型放出素子群に所定波高値かつ所定幅の走査
パルス信号を印加する走査信号印加手段と、 各行における各表面伝導型放出素子に対して前記変調信
号生成手段により生成された変調パルス信号を印加する
変調信号印加手段とを備えることを特徴とするマルチ電
子ビーム源。
7. A multi-electron beam source comprising surface conduction electron-emitting devices, which emit electrons in an amount corresponding to an applied voltage, arranged in a matrix, wherein an image signal is a signal having a wave height corresponding to its value. Converting means for converting the pulse signal to a signal having the same width as the pulse signal as an output signal shifted by the predetermined time corresponding to each surface conduction electron-emitting device in one row; In accordance with the above, the signal converted by the conversion means is turned on / off to generate a modulation pulse signal to be applied to each surface conduction type emission element in each row, and a surface conduction type emission element for each row. Scanning signal applying means for selecting a group and applying a scanning pulse signal of a predetermined crest value and a predetermined width to the surface conduction electron-emitting device group of the selected row; and the modulation signal for each surface conduction electron-emitting device in each row. Multi-electron beam source, characterized in that it comprises a modulation signal applying means for applying a modulated pulse signal generated by the formation means.
【請求項8】 印加される電圧に応じた量の電子を放出
する冷陰極素子を行列状に配置し、各冷陰極素子から放
出される電子の量に応じて発光する発光手段により画像
を可視化する表示装置であって、 1行分の冷陰極素子群に対して、各冷陰極素子ごとに画
像信号の値に応じた波高で所定幅の変調信号を、当該変
調信号の立ち上がり及び立ち下がりタイミングをずらし
て生成する変調信号生成手段と、 前記変調信号生成手段により生成された変調信号に基づ
いて、前記冷陰極素子を行ごとに走査しつつ駆動する駆
動手段とを備えることを特徴とする表示装置。
8. A cold cathode device that emits an amount of electrons according to an applied voltage is arranged in a matrix, and an image is visualized by a light emitting unit that emits light according to the amount of electrons emitted from each cold cathode device. In the display device, a cold cathode element group for one row is provided with a modulation signal having a wave height corresponding to an image signal value for each cold cathode element and a rising and falling timing of the modulation signal. And a drive means for driving the cold cathode devices while scanning the cold cathode elements row by row based on the modulation signal generated by the modulation signal generation means. apparatus.
【請求項9】 前記変調信号発生手段は、画像信号を、
その値に応じた波高の、各行における各冷陰極素子に印
加する変調信号に変換する変換手段と、前記変調信号の
立ち上がりタイミングを所定時間ずつずらすシフト手段
とを含むことを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
9. The modulation signal generating means outputs an image signal,
9. A conversion means for converting into a modulation signal to be applied to each cold cathode device in each row having a wave height corresponding to the value, and a shift means for shifting a rising timing of the modulation signal by a predetermined time. Display device according to.
【請求項10】 前記シフト手段は、前記変調信号と同
一の幅の信号を、1行における各冷陰極素子に対応して
前記所定時間ずつずらした出力信号として出力する手段
と、前記出力信号の波高に応じて、前記変換手段による
変調信号をオン・オフする切換手段とを含むことを特徴
とする請求項9に記載の表示装置。
10. The shift means outputs a signal having the same width as that of the modulation signal as an output signal shifted by the predetermined time in correspondence with each cold cathode element in one row, and the output signal of the output signal. 10. The display device according to claim 9, further comprising switching means for turning on / off the modulation signal by the converting means according to the wave height.
【請求項11】 前記駆動手段は、行ごとに冷陰極素子
群を選択し、選択された行の冷陰極素子群に所定波高値
かつ所定幅のパルス信号を印加する走査信号印加手段
と、選択された行における各冷陰極素子に前記変調信号
生成手段により生成された信号を印加する変調信号印加
手段とを含むことを特徴とする請求項7乃至10いずれ
かに記載の表示装置。
11. The drive means selects a cold cathode element group for each row, and applies a scanning signal applying means for applying a pulse signal of a predetermined peak value and a predetermined width to the cold cathode element group of the selected row, and 11. The display device according to claim 7, further comprising a modulation signal applying unit that applies the signal generated by the modulation signal generating unit to each cold cathode element in the selected row.
【請求項12】 前記シフト手段は、連続する3つの冷
陰極素子に対して前記所定時間ずつ前記変調信号の立ち
上がりタイミングを互いにずらすことを特徴とする請求
項7乃至11いずれかに記載の表示装置。
12. The display device according to claim 7, wherein the shift means shifts the rising timings of the modulation signals from each other for three consecutive cold cathode elements by the predetermined time. .
【請求項13】 前記冷陰極素子は表面伝導型放出素子
であることを特徴とする請求項7乃至12いずれかに記
載の表示装置。
13. The display device according to claim 7, wherein the cold cathode device is a surface conduction electron-emitting device.
【請求項14】 画像信号はカラー画像の信号であり、
前記変調信号生成手段は各色信号ごとに変調信号を生成
し、前記発光手段は赤緑青の3原色の蛍光体を所定の形
式で配置した蛍光体を含むことを特徴とする請求項7乃
至13いずれかに記載の表示装置。
14. The image signal is a color image signal,
14. The modulation signal generating means generates a modulation signal for each color signal, and the light emitting means includes a fluorescent material in which fluorescent materials of three primary colors of red, green and blue are arranged in a predetermined format. The display device according to claim 1.
【請求項15】 印加した電圧に応じた量の電子を放出
する表面伝導型放出素子を行列状に配置し、各表面伝導
型放出素子から放出される電子の量に応じて発光する発
光手段により画像を可視化する表示装置であって、 画像信号を、その値に応じた波高の信号に変換する変換
手段と、 前記パルス信号と同一の幅の信号を、1行における各表
面伝導型放出素子に対応して前記所定時間ずつずらした
出力信号として出力する手段と、 前記出力信号の波高に応じて、前記変換手段により変換
された信号をオン・オフして、各行における各表面伝導
型放出素子に印加する変調パルス信号を生成する変調信
号生成手段と、 行ごとに表面伝導型放出素子群を選択し、選択された行
の表面伝導型放出素子群に所定波高値かつ所定幅の走査
パルス信号を印加する走査信号印加手段と、 各行における各表面伝導型放出素子に対して前記変調信
号生成手段により生成された変調パルス信号を印加する
変調信号印加手段とを備えることを特徴とする表示装
置。
15. Surface emitting electron-emitting devices that emit a quantity of electrons according to an applied voltage are arranged in a matrix, and the light-emitting means emits light according to the amount of electrons emitted from each surface-conductive electron emitter. A display device for visualizing an image, comprising: a conversion means for converting an image signal into a signal having a wave height corresponding to the value; and a signal having the same width as the pulse signal to each surface conduction electron-emitting device in one row. Correspondingly, a means for outputting as the output signal shifted by the predetermined time, and turning on / off the signal converted by the converting means in accordance with the wave height of the output signal, for each surface conduction type emission element in each row. A modulation signal generating means for generating a modulation pulse signal to be applied and a surface conduction electron-emitting device group for each row are selected, and a scanning pulse signal having a predetermined peak value and a predetermined width is applied to the surface conduction electron-emitting device group of the selected row. Application That a scanning signal applying means, a display device characterized in that it comprises a modulation signal applying means for applying a modulated pulse signal generated by said modulating signal generating means to each surface conduction electron-emitting devices in each row.
【請求項16】 印加される電圧に応じた量の電子を放
出する冷陰極素子を行列状に配置してなるマルチ電子ビ
ーム源の制御方法であって、 1行分の冷陰極素子群に対して、各冷陰極素子ごとに画
像信号の値に応じた波高で所定幅の変調信号を、当該変
調信号の立ち上がり及び立ち下がりタイミングをずらし
て生成する変調信号生成工程と、 前記変調信号生成工程により生成された変調信号に基づ
いて、前記冷陰極素子を行ごとに走査しつつ駆動する駆
動工程とを備えることを特徴とするマルチ電子ビーム源
の制御方法。
16. A method for controlling a multi-electron beam source, which comprises arranging cold cathode devices emitting a quantity of electrons according to an applied voltage in a matrix, wherein one group of cold cathode device groups is provided. A modulation signal generation step of generating a modulation signal of a predetermined width with a wave height corresponding to the value of the image signal for each cold cathode element by shifting the rising and falling timings of the modulation signal, and the modulation signal generation step. And a driving step of driving the cold cathode elements while scanning the cold cathode elements row by row based on the generated modulation signal.
【請求項17】 前記変調信号発生工程は、画像信号
を、その値に応じた波高の、各行における各冷陰極素子
に印加する変調信号に変換する変換工程と、前記変調信
号の立ち上がりタイミングを所定時間ずつずらすシフト
工程とを含むことを特徴とする請求項16に記載のマル
チ電子ビーム源の制御方法。
17. The conversion signal generating step includes a conversion step of converting an image signal into a modulation signal having a wave height corresponding to the value and applied to each cold cathode device in each row, and a rising timing of the modulation signal is predetermined. The method for controlling a multi-electron beam source according to claim 16, further comprising a shift step of shifting the time.
【請求項18】 前記シフト工程は、前記変調信号と同
一の幅の信号を、1行における各冷陰極素子に対応して
前記所定時間ずつずらした出力信号として出力する工程
と、前記出力信号の波高に応じて、前記変換工程による
変調信号をオン・オフする切換工程とを含むことを特徴
とする請求項17に記載のマルチ電子ビーム源の制御方
法。
18. The shift step includes the step of outputting a signal having the same width as the modulation signal as an output signal shifted by the predetermined time corresponding to each cold cathode element in one row; 18. The method of controlling a multi-electron beam source according to claim 17, further comprising a switching step of turning on / off the modulation signal by the converting step according to a wave height.
【請求項19】 前記駆動工程は、行ごとに冷陰極素子
群を選択し、選択された行の冷陰極素子群に所定波高値
かつ所定幅のパルス信号を印加する走査信号印加工程
と、選択された行における各冷陰極素子に前記変調信号
生成工程により生成された信号を印加する変調信号印加
工程とを含むことを特徴とする請求項16乃至18いず
れかに記載のマルチ電子ビーム源の制御方法。
19. The scanning signal applying step of selecting a cold cathode element group for each row and applying a pulse signal of a predetermined peak value and a predetermined width to the cold cathode element group of the selected row in the driving step, and a selecting step. 19. The multi-electron beam source control according to claim 16, further comprising a modulation signal applying step of applying the signal generated by the modulation signal generating step to each cold cathode element in the selected row. Method.
【請求項20】 前記シフト工程は、連続する3つの冷
陰極素子に対して前記所定時間ずつ前記変調信号の立ち
上がりタイミングを互いにずらすことを特徴とする請求
項16乃至19いずれかに記載のマルチ電子ビーム源の
制御方法。
20. The multi-electron device according to claim 16, wherein in the shift step, rising timings of the modulation signals are shifted from each other by the predetermined time for three consecutive cold cathode elements. Beam source control method.
【請求項21】 前記冷陰極素子は表面伝導型放出素子
であることを特徴とする請求項16乃至20いずれかに
記載のマルチ電子ビーム源の制御方法。
21. The method of controlling a multi-electron beam source according to claim 16, wherein the cold cathode device is a surface conduction electron-emitting device.
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