JPH09230795A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH09230795A
JPH09230795A JP3937796A JP3937796A JPH09230795A JP H09230795 A JPH09230795 A JP H09230795A JP 3937796 A JP3937796 A JP 3937796A JP 3937796 A JP3937796 A JP 3937796A JP H09230795 A JPH09230795 A JP H09230795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron
display panel
substrate
image forming
circuit board
Prior art date
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Pending
Application number
JP3937796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisafumi Azuma
尚史 東
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an increase in a cost and to obtain an efficient heat radiation structure by disposing a partition wall between the substrate on the rear surface of a display panel and a driving circuit board. SOLUTION: The substrate 1 and a face plate 6 are arranged to face each other and both thereof are fired and fixed to a supporting frame 7 by frit glass. A metallic plate 10 is installed on the rear surface of the substrate 1 and fins 11 are installed to this metallic plate 10. Further, the driving circuit board 8 for displaying images is installed in a casing 9 by applying electric signals to the display panel consisting of the substrate 1, the face plate 6 and the supporting frame 7. A fan 14 is disposed at the end of this casing 9 and a discharge hole 13 is installed at the surface facing the fan 14. This device is provided with the partition wall 12 between the substrate 1 on the rear surface of the display panel and the driving circuit board 8. Then, the movement of the heat flow from the driving circuit board 8 to the display panel or the backward movement thereof are prevented by this partition wall 12.

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】電子放出素子を搭載した基
板、この基板上の前記電子放出素子から放出される電子
線の照射により画像が形成される画像形成部材を搭載し
たフェースプレートからなる表示パネル、および画像表
示を行うために電気信号を発生する駆動回路基板を少な
くとも有する画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION A display panel including a substrate on which an electron-emitting device is mounted and a face plate on which an image forming member on which an image is formed by irradiation of an electron beam emitted from the electron-emitting device is mounted. The present invention also relates to an image forming apparatus including at least a drive circuit board that generates an electric signal for displaying an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より電子放出素子には大別して熱電
子放出素子と冷陰極電子放出素子を用いた2種類のもの
が知られている。冷陰極電子放出素子には電界放出型
(以下、「FE型」という。)、金属/絶縁層/金属型
(以下、「MIM型」という。)や表面伝導型電子放出
素子などがある。FE型の例としてはW.P.Dyke
&W.W.Doran“Field Emissio
n”,Advance inElectron Phy
sics,8 89(1956)あるいはC.A.Sp
indt“Physical Properties
of thin−film field emissi
on cathodes with molybden
ium cones”,J.Appl.Phys.,4
7,5248(1976)等に開示されたものが知られ
ている。MIM型ではC.A.Mead,“Opera
tion of Tunnel−Emission D
evices”,J.Appl.Phys.,32,6
46(1961)等に開示されたものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are known two types of electron-emitting devices, which are roughly classified into a thermoelectron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device. The cold cathode electron emission device includes a field emission type (hereinafter referred to as “FE type”), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter referred to as “MIM type”), a surface conduction type electron emission device, and the like. As an example of the FE type, W. P. Dyke
& W. W. Doran "Field Emissio"
n ", Advance in Electron Phy
sics, 8 89 (1956) or C.I. A. Sp
indt “Physical Properties
of thin-film field emissi
on cathodes with mollybden
ium cones ", J. Appl. Phys., 4
7, 5248 (1976) and the like are known. For the MIM type, C.I. A. Mead, "Opera
Tion of Tunnel-Emission D
devices ", J. Appl. Phys., 32,6.
46 (1961) and the like are known.

【0003】表面伝導型電子放出素子型の例としては、
M.I.Elinson,Radio Eng.Ele
ctron Phys.,10,1290(1965)
等に開示されたものがある。表面伝導型電子放出素子
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。この表面伝導
型電子放出素子としては、前記エリンソン等によるSn
2 薄膜を用いたもの、Au薄膜によるもの[G.Di
ttmer:Thin Solid Films,9
317(1972)]、In23 /SnO2 薄膜によ
るもの[M.Hartwell andC.G.Fon
stad:IEEE Trans.ED Conf.,
519(1975)]、カーボン薄膜によるもの[荒木
久 他:真空、第26巻、第1号、22頁(198
3)]等が報告されている。
As an example of the surface conduction electron-emitting device type,
M. I. Elinson, Radio Eng. Ele
ctron Phys. , 10, 1290 (1965)
Etc. have been disclosed. In the surface conduction electron-emitting device, electrons are emitted by passing a current through a thin film of a small area formed on a substrate in parallel with the film surface. The surface conduction type electron-emitting device may be formed of Sn by Elinson et al.
One using an O 2 thin film, one using an Au thin film [G. Di
ttmer: Thin Solid Films, 9
317 (1972)], by In 2 O 3 / SnO 2 thin film [M. Hartwell and C.I. G. FIG. Fon
stad: IEEE Trans. ED Conf. ,
519 (1975)], by a carbon thin film [Hiraki Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (198).
3)] etc. have been reported.

【0004】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な例として前述のM.ハートウェルの素子構成を図14
に模式的に示す。同図において1は基板である。4は導
電性薄膜で、H型形状のパターンにスパッタで形成され
た金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォーミング
と呼ばれる通電処理により電子放出部5が形成される。
なお、図中の素子電極間隔Lは0.5mm〜1mm、
W’は0.1mmで設定されている。
As a typical example of these surface conduction electron-emitting devices, the above-mentioned M. Figure 14 shows the Hartwell device configuration.
Is schematically shown in. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a substrate. Reference numeral 4 denotes a conductive thin film, which is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and the electron emission portion 5 is formed by an energization process called energization forming described later.
The element electrode spacing L in the figure is 0.5 mm to 1 mm,
W'is set to 0.1 mm.

【0005】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に導電性薄膜4をあらかじ
め通電フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放
出部5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4両端に直流電圧ある
いは非常にゆっくりとした昇電圧を印加通電し、導電性
薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的
に高抵抗な状態にした電子放出素子部5を形成すること
である。尚、電子放出部5は導電性薄膜4の一部に亀裂
が発生しその亀裂付近から電子放出が行われる。前記通
電フォーミング処理をした表面伝導型電子放出素子は、
上述導電性薄膜4に電圧を印加し、素子に電流を流すこ
とにより上述の電子放出部5より電子を放出せしめるも
のである。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, it has been general that the electron-emitting portion 5 is formed in advance by conducting a current called a conductive forming process on the conductive thin film 4 before the electron emission. That is, the energization forming means that a direct current voltage or a very slow rising voltage is applied to both ends of the electroconductive thin film 4 to energize the electroconductive thin film 4 to locally break, deform or alter the electroconductive thin film to a high electrical resistance state. That is, the electron-emitting device portion 5 is formed. In the electron emitting portion 5, a crack is generated in a part of the conductive thin film 4, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. The surface conduction electron-emitting device that has been subjected to the energization forming process,
A voltage is applied to the above-mentioned conductive thin film 4 and an electric current is passed through the element so that electrons are emitted from the above-mentioned electron emitting portion 5.

【0006】上述の表面伝導型電子放出素子は構造が単
純で製造も容易であることから、大面積にわたって多数
素子を配列形成できる利点がある。そこでこの特徴を活
かした荷電ビーム源、表示装置等の応用研究がなされて
いる。多数の表面伝導型電子放出素子を配列形成した例
としては、後述する様に梯子型配置と呼ぶ並列に表面伝
導型電子放出素子を配列し、個々の素子の両端を配線
(共通配線とも呼ぶ)で、それぞれ結線した行を多数行
配列した電子源があげられる。(例えば、特開昭64−
031332、特開平1−283749、2−2575
52等)また、特に表示装置等の画像形成装置において
は、近年、液晶を用いた平板型表示装置がCRTに替わ
って普及してきたが、自発光型でないためバックライト
を持たなければならない等の問題点があり、自発光型の
表示装置の開発が望まれてきた。自発光型表示装置とし
ては表面伝導型電子放出素子を多数配置した電子源より
放出された電子によって、可視光を発光せしめる蛍光体
とを組み合わせた表示装置である画像形成装置があげら
れる。(例えば、USP5066883)
Since the above-mentioned surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, it has an advantage that a large number of devices can be arrayed over a large area. Therefore, applied research on charged beam sources, display devices, and the like, which make use of this feature, has been conducted. As an example in which a large number of surface-conduction type electron-emitting devices are formed in an array, as will be described later, surface-conduction type electron-emitting devices are arranged in parallel, which is called a ladder arrangement, and both ends of each device are wired (also called common wiring). Then, there is an electron source in which a large number of connected lines are arranged. (For example, JP-A-64-
031332, JP-A-1-283749, 2-2575
52, etc.) In particular, in image forming apparatuses such as display devices, in recent years, flat panel display devices using liquid crystal have become popular in place of CRTs, but since they are not self-luminous, they must have a backlight. There are problems, and it has been desired to develop a self-luminous display device. An example of the self-luminous display device is an image forming device, which is a display device in which a phosphor that emits visible light is combined with electrons emitted from an electron source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged. (Eg, USP 5,066,883)

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図15は従来の画像形
成装置の構成を示す側面図と正面図(特開昭59−11
9380)である。同図において、1510はアルファ
ニューメリックディスプレイであり、1510背面から
発生した熱を1524の熱伝導層から、電子回路板15
14に設けた貫通孔を通して放熱板1530に効果的に
伝導する構造となっている。
FIG. 15 is a side view and a front view showing the structure of a conventional image forming apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 59-11).
9380). In the figure, reference numeral 1510 is an alphanumeric display, and heat generated from the rear surface of the 1510 is transferred from the heat conducting layer of 1524 to the electronic circuit board 15.
The structure is such that the heat is effectively conducted to the heat dissipation plate 1530 through the through hole provided in 14.

【0008】しかしながら、電子回路基板に貫通孔を設
けることは、基板上配線の引き回しの増加やコストアッ
プを招く。また、ディスプレイ1510の発熱量が電子
回路板1514より大なる場合には、ICチップの温度
上昇を招き、逆に電子回路基板1514の発熱量がディ
スプレイ1510より大きな場合には、電子回路基板上
のICチップの発熱により、ディスプレイ1510の熱
応力が増加し、画像劣化やディスプレイの破損などの悪
影響を与えることがあった。
However, providing the through holes in the electronic circuit board leads to an increase in wiring of the wiring on the board and an increase in cost. Further, when the heat generation amount of the display 1510 is larger than that of the electronic circuit board 1514, the temperature of the IC chip is increased, and conversely, when the heat generation amount of the electronic circuit board 1514 is larger than that of the display 1510, the temperature on the electronic circuit board is increased. The heat generation of the IC chip may increase the thermal stress of the display 1510, which may adversely affect the image deterioration and the display damage.

【0009】本発明の目的は、コストアップを可能な限
り抑え、電子回路基板とディスプレイの発熱量の大小に
かかわらず、効率のよい放熱構造を有する画像形成装置
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus which suppresses cost increase as much as possible and has an efficient heat dissipation structure regardless of the heat generation amounts of the electronic circuit board and the display.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために鋭意検討を行ってなされたものである。
すなわち本発明は 1.電子放出素子を搭載した基板と、この基板上の前記
電子放出素子から放出される電子線の照射により画像が
形成される画像形成部材を搭載したフェースプレートか
らなる表示パネルと、画像表示を行うために電気信号を
発生する駆動回路基板を少なくとも有する画像形成装置
において、表示パネル背面の、基板と駆動回路基板の間
に隔壁を設けたことを特徴とする画像形成装置 2.前記隔壁と前記基板間、また前記隔壁と前記駆動回
路基板間の間隙部に冷却空気を送風する手段を備えたこ
とを特徴とする上記1に記載の画像形成装置 3.前記表示パネル背面に、少なくとも前記表示パネル
部材よりも熱伝導率の大きな板材又は膜材を設置したこ
とを特徴とする上記1又は2に記載の画像形成装置 4.前記表示パネル背面又は前記板材/膜材の上に、少
なくとも前記表示パネル部材よりも熱伝導率の大きな材
料からなる凹凸部を設けたことを特徴とする上記1ない
し3に記載の画像形成装置 5.前記間隙部の空気流路面積が送風方向下流側に向か
って、増加していることを特徴とする上記1ないし4に
記載の画像形成装置 6.前記電子放出素子として表面伝導型電子放出素子を
用いることを特徴とする上記1ないし5に記載の画像形
成装置である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made through intensive studies in order to achieve the above object.
That is, the present invention provides: To display an image, a display panel including a substrate on which an electron-emitting device is mounted, a face plate on which an image forming member on which an image is formed by irradiation of an electron beam emitted from the electron-emitting device is mounted 1. An image forming apparatus having at least a drive circuit board for generating an electric signal, characterized in that a partition wall is provided between the board and the drive circuit board on the rear surface of the display panel. 2. The image forming apparatus as described in 1 above, further comprising means for blowing cooling air between the partition wall and the substrate and between the partition wall and the drive circuit board. 3. The image forming apparatus according to 1 or 2 above, wherein a plate material or a film material having a thermal conductivity higher than that of the display panel member is installed on the back surface of the display panel. 5. The image forming apparatus according to any one of 1 to 3 above, wherein an uneven portion made of a material having a higher thermal conductivity than at least the display panel member is provided on the back surface of the display panel or on the plate material / film material. . 5. The image forming apparatus according to any one of 1 to 4 above, wherein the air passage area of the gap portion increases toward the downstream side in the air blowing direction. 6. The image forming apparatus described in any one of 1 to 5 above, wherein a surface conduction electron-emitting device is used as the electron-emitting device.

【0011】表示パネルと駆動回路基板間に隔壁を設け
ることにより、熱流が駆動回路基板から表示パネルへ、
またはその逆へと移動することを防ぐ。そのため、駆動
回路基板と表示パネルが相互に悪影響を及ぼすことな
く、さらにそれぞれが熱的に、ほぼ独立した系であるの
で、ファンの併用により、簡単に放熱効率を増加させる
ことが可能となる。
By providing a partition between the display panel and the drive circuit board, heat flow from the drive circuit board to the display panel
Or prevent it from moving to the opposite. Therefore, the drive circuit board and the display panel do not adversely affect each other, and each is a system that is thermally and substantially independent of each other. Therefore, the heat dissipation efficiency can be easily increased by using the fan together.

【0012】結果として、コストアップを可能な限り抑
え、また、電子回路基板とディスプレイの発熱量の大小
にかかわらず、効率のよい放熱構造の画像形成装置が提
供できる。
As a result, it is possible to provide an image forming apparatus which suppresses the cost increase as much as possible and has an efficient heat dissipation structure regardless of the amount of heat generated by the electronic circuit board and the display.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明を説明する。図1は本発明の表面伝導型電子放出素子
を用いた画像形成装置の一例を示す断面図である。図1
において、1は電子放出素子を搭載した基板であり、6
はこの電子放出素子から放出された電子線の照射により
画像が形成される蛍光体(不図示)を搭載したフェース
プレートである。なお、電子放出素子数は本実施態様に
限定されるものではない。基板1とフェースプレート6
は対向して配置されており、前記基板と前記フェースプ
レートは、フリットガラス(不図示)により支持枠7に
焼成・固定される。また、前記基板1の背面には金属板
10を、そして、この金属板上10にはフィン11を設
置している。基板1、フェースプレート6、そして、支
持枠7からなる表示パネルに電気信号を与えて、画像を
表示するための駆動回路基板8が筐体9内に設置されて
いる。筐体9の端部(図中、左端部)にはファン14を
配しており、ファン14と対向する面には排気孔13が
設置されている。さらに、本発明の装置では表示パネル
背面の基板1と駆動回路基板8との間に隔壁12が設け
られている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an example of an image forming apparatus using the surface conduction electron-emitting device of the present invention. FIG.
In the above, 1 is a substrate on which an electron-emitting device is mounted, and 6
Is a face plate equipped with a phosphor (not shown) on which an image is formed by irradiation of the electron beam emitted from the electron-emitting device. The number of electron-emitting devices is not limited to this embodiment. Substrate 1 and face plate 6
Are opposed to each other, and the substrate and the face plate are baked and fixed to the support frame 7 by frit glass (not shown). Further, a metal plate 10 is installed on the back surface of the substrate 1, and fins 11 are installed on the metal plate 10. A drive circuit board 8 for applying an electric signal to the display panel including the substrate 1, the face plate 6 and the support frame 7 to display an image is installed in the housing 9. A fan 14 is arranged at an end portion (left end portion in the drawing) of the housing 9, and an exhaust hole 13 is provided on a surface facing the fan 14. Further, in the device of the present invention, the partition wall 12 is provided between the substrate 1 on the back surface of the display panel and the drive circuit substrate 8.

【0014】本発明が適用できる表面伝導型電子放出素
子の基本的な構成には大別して、平面型及び垂直型の2
つがある。まず、平面型表面伝導型電子放出素子につい
て説明する。図4は、本発明の平面型表面伝導型電子放
出素子の構成を示す模式図であり、図4(a)は平面
図、図4(b)は断面図である。図4において1は基
板、2と3は素子電極、4は導電性薄膜、5は電子放出
部である。基板1としては、石英ガラス、Na等の不純
物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、スパッタ法
等によりSiO2 を堆積させたガラス基板及びアルミナ
等のセラミックス基板等を用いることができる。
The basic structure of the surface conduction electron-emitting device to which the present invention can be applied is roughly classified into a planar type and a vertical type.
There is one. First, the planar surface conduction electron-emitting device will be described. 4A and 4B are schematic diagrams showing the structure of the flat surface conduction electron-emitting device of the present invention, FIG. 4A being a plan view and FIG. 4B being a cross-sectional view. In FIG. 4, 1 is a substrate, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron emitting portion. As the substrate 1, quartz glass, glass having a reduced content of impurities such as Na, soda lime glass, a glass substrate on which SiO 2 is deposited by a sputtering method, a ceramics substrate such as alumina, or the like can be used.

【0015】素子電極2、3の材料としては、一般的な
導電材料を用いることができ、Ni,Cr,Au,M
o,W,Pt,Ti,Al,Cu,Pd等の金属或は合
金及びPd,As,Ag,Au,RuO2 ,Pd−Ag
等の金属或は金属酸化物とガラス等から構成される印刷
導体、In23 −SnO2 等の透明導電体及びポリシ
リコンン等の半導体材料等から選択することができる。
素子電極間隔L、素子電極長さW、導電性薄膜4の形状
等は、応用される形態等を考慮して、設計される。素子
電極間隔Lは、好ましくは数千オングストロームから数
百マイクロメートルの範囲であり、より好ましくは素子
電極間に印加する電圧等を考慮して1マイクロメートル
から100マイクロメートルの範囲である。素子電極長
さWは、電極の抵抗値、電子放出特性を考慮して、数マ
イクロメートルから数百マイクロメートルの範囲であ
る。素子電極2、3の膜厚dは、100オングストロー
ムから1マイクロメートルの範囲である。尚、図4に示
した構成だけでなく、基板1上に、導電性薄膜4、素子
電極2、3の順に積層した構成とすることもできる。
As the material of the device electrodes 2 and 3, a general conductive material can be used, and Ni, Cr, Au and M are used.
Metals or alloys such as o, W, Pt, Ti, Al, Cu and Pd, and Pd, As, Ag, Au, RuO 2 , Pd-Ag.
It is possible to select from a printed conductor composed of a metal or a metal oxide such as the above and glass and a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor material such as polysilicon.
The element electrode interval L, the element electrode length W, the shape of the conductive thin film 4 and the like are designed in consideration of the applied form and the like. The element electrode spacing L is preferably in the range of several thousand angstroms to several hundreds of micrometers, and more preferably in the range of 1 micrometer to 100 micrometers in consideration of the voltage applied between the element electrodes. The device electrode length W is in the range of several micrometers to several hundred micrometers in consideration of the resistance value of the electrodes and the electron emission characteristics. The film thickness d of the device electrodes 2 and 3 is in the range of 100 Å to 1 μm. In addition to the configuration shown in FIG. 4, the conductive thin film 4 and the device electrodes 2 and 3 may be laminated on the substrate 1 in this order.

【0016】導電性薄膜4には良好な電子放出特性を得
るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いるのが好
ましい。その膜厚は素子電極2、3へのステップカバレ
ージ、素子電極2、3間の抵抗値及び後述するフォーミ
ング条件等を考慮して適宜設定されるが、通常は数オン
グストロームから数千オングストロームの範囲とするの
が好ましく、より好ましくは10オングストロームより
500オングストロームの範囲である。その抵抗値は、
Rsが10の2乗から10の7乗Ωである。Rsは、厚
さがt、幅がwで長さが1の薄膜の抵抗Rを、R=Rs
(l/w)と表わしたときの値で、薄膜材料の抵抗率を
ρとするとRs=ρ/tで表される。後述のように、フ
ォーミング処理について通電処理を例に挙げて説明する
が、フォーミング処理はこれに限られるものではなく、
膜に亀裂を生じさせて高抵抗状態を形成する方法であれ
ばいかなる方法でもよい。
In order to obtain good electron emission characteristics, it is preferable to use a fine particle film made of fine particles as the conductive thin film 4. The film thickness is appropriately set in consideration of the step coverage to the device electrodes 2 and 3, the resistance value between the device electrodes 2 and 3, and the forming conditions described later, but it is usually in the range of several angstroms to several thousand angstroms. It is preferably in the range of 10 angstroms to 500 angstroms. Its resistance is
Rs is 10 2 to 10 7 Ω. Rs is the resistance R of a thin film having a thickness of t, a width of w and a length of 1, and R = Rs
When the resistivity of the thin film material is ρ, it is represented by Rs = ρ / t. As described below, the forming process will be described by taking the energization process as an example, but the forming process is not limited to this.
Any method may be used as long as it is a method of causing a crack in the film to form a high resistance state.

【0017】導電性薄膜4を構成する材料はPd,P
t,Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,Cr,F
e,Zn,Sn,Ta,W,Pd等の金属、PdO,S
nO2 ,In23 ,PbO,Sb23 等の酸化物、
HfB 2,ZrB2 ,LaB 6,CeB6 ,YB4 ,G
dB4 等の硼化物、TiC,ZrC,HfC,TaC,
SiC,WC等の炭化物、TiN,ZrN,HfN等の
窒化物、Si,Ge等の半導体、カーボン等の中から適
宜選択される。
The material forming the conductive thin film 4 is Pd, P
t, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, F
metals such as e, Zn, Sn, Ta, W, Pd, PdO, S
oxides such as nO 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2 O 3 ,
HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB 4 , G
borides such as dB 4 , TiC, ZrC, HfC, TaC,
It is appropriately selected from carbides such as SiC and WC, nitrides such as TiN, ZrN, and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.

【0018】ここで述べる微粒子膜とは複数の微粒子が
集合した膜であり、その微細構造は、微粒子が個々に分
散配置した状態あるいは微粒子が互いに隣接、あるいは
重なり合った状態(いくつかの微粒子が集合し、全体と
して島状構造を形成している場合も含む)をとってい
る。微粒子の粒径は、数オングストロームから1μmの
範囲、好ましくは10オングストロームから200オン
グストロームの範囲である。
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and its fine structure has a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged, or the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (some fine particles are aggregated). However, it also includes the case where an island-shaped structure is formed as a whole). The particle size of the fine particles is in the range of several angstroms to 1 μm, preferably in the range of 10 angstroms to 200 angstroms.

【0019】電子放出部5は、導電性薄膜4の一部に形
成された高抵抗の亀裂により構成され、導電性薄膜4の
膜厚、膜質、材料及び後述する通電フォーミング等の手
法等に依存したものとなる。電子放出部5の内部には、
1000オングストローム以下の粒径の導電性微粒子を
含む場合もある。この導電性微粒子は、導電性薄膜4を
構成する材料の元素の一部、あるいは全ての元素を含有
するものとなる。電子放出部5及びその近傍の導電性薄
膜4には、炭素あるいは炭素化合物を含む場合もある。
The electron emitting portion 5 is composed of a crack having a high resistance formed in a part of the conductive thin film 4, and depends on the film thickness, film quality, material of the conductive thin film 4 and a method such as energization forming described later. It will be what you did. Inside the electron emitting portion 5,
In some cases, conductive fine particles having a particle size of 1000 angstroms or less are included. The conductive fine particles contain some or all of the elements of the material constituting the conductive thin film 4. The electron emitting portion 5 and the conductive thin film 4 in the vicinity thereof may contain carbon or a carbon compound.

【0020】次に、垂直型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。図5は、本発明の垂直型表面伝導型電子
放出素子の一例を示す模式図である。
Next, the vertical surface conduction electron-emitting device will be described. FIG. 5 is a schematic view showing an example of the vertical surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【0021】図5においては、図4に示した部位と同じ
部位には図4に付した符号と同一の符号を付している。
21は、段差形成部である。基板1、素子電極2及び
3、導電性薄膜4、電子放出部5は、前述した平面型表
面伝導型電子放出素子の場合と同様の材料で構成するこ
とができる。段差形成部21は、真空蒸着法、印刷法、
スパッタ法等で形成されたSiO2 等の絶縁性材料で構
成することができる。段差形成部21の膜厚は、先に述
べた平面型表面伝導型電子放出素子の素子電極間隔Lに
対応し、数千オングストロームから数十マイクロメート
ルの範囲とすることができる。この膜厚は、段差形成部
の製法及び素子電極間に印加する電圧を考慮して設定さ
れるが、数百オングストロームから数マイクロメートル
の範囲が好ましい。
In FIG. 5, the same parts as those shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG.
21 is a step forming part. The substrate 1, the device electrodes 2 and 3, the conductive thin film 4, and the electron emitting portion 5 can be made of the same materials as in the case of the planar surface conduction electron emitting device described above. The step forming portion 21 includes a vacuum deposition method, a printing method,
It can be made of an insulating material such as SiO 2 formed by a sputtering method or the like. The film thickness of the step forming portion 21 corresponds to the device electrode distance L of the flat surface conduction electron-emitting device described above, and can be set in the range of several thousand angstroms to several tens of micrometers. This film thickness is set in consideration of the manufacturing method of the step forming portion and the voltage applied between the element electrodes, but is preferably in the range of several hundred angstroms to several micrometers.

【0022】導電性薄膜4は、素子電極2及び3と段差
形成部21作製後に、素子電極2、3の上に積層され
る。電子放出部5は、図5においては、段差形成部21
に形成されているが、作成条件、フォーミング条件等に
依存し、形状、位置ともこれに限られるものでない。
The conductive thin film 4 is laminated on the device electrodes 2 and 3 after the device electrodes 2 and 3 and the step forming portion 21 are formed. The electron-emitting portion 5 is the step forming portion 21 in FIG.
However, the shape and position are not limited to the above depending on the forming conditions, forming conditions, and the like.

【0023】上述の表面伝導型電子放出素子の製造方法
としては様々な方法があるが、その一例を図6に模式的
に示す。以下、図4及び図6を参照しながら製造方法の
一例について説明する。図6においても、図4に示した
部位と同じ部位には図4に付した符号と同一の符号を付
している。 1)基板1を洗剤、純水および有機溶剤等を用いて十分
に洗浄し、真空蒸着法、スパッタ法等により素子電極材
料を堆積後、例えばフォトリソグラフィー技術を用いて
基板1上に素子電極2、3を形成する(図6(a))。 2)素子電極2、3を設けた基板1に、有機金属溶液を
塗布して、有機金属薄膜を形成する。有機金属溶液に
は、前述の導電性膜4の材料の金属を主元素とする有機
金属化合物の溶液を用いることができる。有機金属薄膜
を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング等によりパ
ターニングし、導電性薄膜4を形成する(図6
(b))。ここでは、有機金属溶液の塗布法を挙げて説
明したが、導電性薄膜4の形成法はこれに限られるもの
でなく、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、
分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等を用いる
こともできる。 3)つづいて、フォーミング処理を施す。このフォーミ
ング処理方法の一例として通電処理による方法を説明す
る。素子電極2、3間に、不図示の電源を用いて、通電
を行うと、導電性薄膜4の部位に、構造の変化した電子
放出部5が形成される(図6(c))。通電フォーミン
グによれば導電性薄膜4に局所的に破壊、変形もしくは
変質等の構造変化した部位が形成される。この部位が電
子放出部5となる。通電フォーミングの電圧波形の例を
図7に示す。
There are various methods for manufacturing the above-mentioned surface conduction electron-emitting device, and one example thereof is schematically shown in FIG. Hereinafter, an example of the manufacturing method will be described with reference to FIGS. 4 and 6. Also in FIG. 6, the same parts as those shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. 1) The substrate 1 is thoroughly washed with a detergent, pure water, an organic solvent and the like, and after the element electrode material is deposited by a vacuum deposition method, a sputtering method or the like, the element electrode 2 is formed on the substrate 1 by using, for example, a photolithography technique. 3 is formed (FIG. 6A). 2) An organometallic solution is applied to the substrate 1 provided with the device electrodes 2 and 3 to form an organometallic thin film. As the organic metal solution, a solution of an organic metal compound containing the metal of the material of the conductive film 4 as a main element can be used. The organometallic thin film is heat-fired and patterned by lift-off, etching, etc. to form the conductive thin film 4 (FIG. 6).
(B)). Here, the method of applying the organic metal solution has been described as an example, but the method of forming the conductive thin film 4 is not limited to this, and a vacuum deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method,
It is also possible to use a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, or the like. 3) Subsequently, a forming process is performed. As an example of the forming processing method, a method by an energization processing will be described. When electricity is applied between the device electrodes 2 and 3 by using a power source (not shown), an electron emitting portion 5 having a changed structure is formed at the site of the conductive thin film 4 (FIG. 6C). According to the energization forming, a site having a structural change such as local destruction, deformation or alteration is formed in the conductive thin film 4. This portion becomes the electron emitting portion 5. FIG. 7 shows an example of the voltage waveform of energization forming.

【0024】電圧波形は、パルス波形が好ましい。これ
にはパルス波高値を定電圧としたパルスを連続的に印加
する図7(a)に示した手法と、パルス波高値を増加さ
せながら電圧パルスを印加する図7(b)に示した手法
がある。図7(a)におけるT1及びT2は電圧波形の
パルス幅とパルス間隔である。通常T1は1マイクロ秒
〜10ミリ秒、T2は、10マイクロ秒〜100ミリ秒
の範囲で設定される。三角波の波高値(通電フォーミン
グ時のピーク電圧)は、表面伝導型電子放出素子形態に
応じて適宜選択される。このような条件のもと、例え
ば、数秒から数十分間電圧を印加する。パルス波形は三
角波に限定されるものではなく、矩形波など所望の波形
を採用することができる。図7(b)におけるT1及び
T2は、図7(a)に示したのと同様とすることができ
る。三角波の波高値(通電フォーミング時のピーク電
圧)は、例えば0.1Vステップ程度づつ増加させるこ
とができる。
The voltage waveform is preferably a pulse waveform. For this, the method shown in FIG. 7 (a) in which a pulse having a constant pulse peak value is applied continuously, and the method shown in FIG. 7 (b) in which a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value are shown. There is. In FIG. 7A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. Usually, T1 is set in the range of 1 microsecond to 10 milliseconds, and T2 is set in the range of 10 microseconds to 100 milliseconds. The peak value of the triangular wave (peak voltage at the time of energization forming) is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device. Under such conditions, for example, a voltage is applied for several seconds to several tens minutes. The pulse waveform is not limited to a triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave can be adopted. T1 and T2 in FIG. 7B can be the same as those shown in FIG. 7A. The peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) can be increased by, for example, about 0.1 V steps.

【0025】通電フォーミング処理の終了は、パルス間
隔T2中に、導電性薄膜4を局所的に破壊、変形しない
程度の電圧を印加し、電流を測定して検知することがで
きる。例えば0.1V程度の電圧印加により流れる素子
電流を測定し、抵抗値を求めて、1Mオーム以上の抵抗
を示した時、通電フォーミングを終了させる。 4)フォーミングを終えた素子には活性化処理を施すの
が好ましい。活性化処理を施すことにより、素子電流I
f、放出電流Ieが著しく変化する。
The end of the energization forming process can be detected by applying a voltage that does not locally break or deform the conductive thin film 4 during the pulse interval T2 and measure the current. For example, an element current flowing by applying a voltage of about 0.1 V is measured, and a resistance value is obtained. When the resistance value indicates 1 M ohm or more, the energization forming is terminated. 4) It is preferable to perform activation processing on the element that has completed the forming. By performing the activation process, the device current I
f, the emission current Ie changes remarkably.

【0026】活性化処理は、例えば有機物質のガスを含
有する雰囲気下で、通電フォーミングと同様に、パルス
の印加を繰り返すことで行うことができる。この雰囲気
は、例えば油拡散ポンプやロータリーポンプなどを用い
て真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残留する有機
ガスを利用して形成することができる。イオンポンプな
どにより一旦十分に排気した真空中に適当な有機物質の
ガスを導入することによっても得られる。このときの好
ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形態、真空容
器の形状や、有機物質の種類などにより異なるため、場
合に応じ適宜設定される。適当な有機物質としては、ア
ルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素類、芳香
族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、ケトン
類、アミン類、フェノール、カルボン酸、スルホン酸等
の有機酸類等を挙げることができ、具体的には、メタ
ン、エタン、プロパンなどCnH2n+2で表される飽和炭
化水素、エチレン、プロピレンなどCnH2nの組成式で
表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メタノ
ール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルアミン、エチルアミン、フェノ
ール、蟻酸、酢酸、プロピオン酸等が使用できる。この
処理により雰囲気中に存在する有機物質から炭素あるい
は炭素化合物が素子上に堆積し、素子電流If、放出電
流Ieが、著しく変化する。活性化工程の終了判定は、
素子電流Ifと放出電流Ieを測定しながら行う。なお
パルス幅、パルス間隔、パルス波高値などは適宜設定さ
れる。
The activation treatment can be carried out by repeating the application of pulses in the same manner as the energization forming in an atmosphere containing a gas of an organic substance. This atmosphere can be formed by utilizing the organic gas remaining in the atmosphere when the inside of the vacuum container is evacuated by using, for example, an oil diffusion pump or a rotary pump. It can also be obtained by introducing a gas of an appropriate organic substance into a vacuum once sufficiently evacuated by an ion pump or the like. The preferable gas pressure of the organic substance at this time varies depending on the form of application, the shape of the vacuum container, the type of the organic substance, and the like, and is appropriately set depending on the case. Suitable organic substances include alkanes, alkenes, alkyne aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, amines, phenols, carboxylic acids, organic acids such as sulfonic acids, and the like. Specific examples include saturated hydrocarbons represented by CnH 2n + 2 such as methane, ethane and propane, unsaturated hydrocarbons represented by the composition formula of CnH 2n such as ethylene and propylene, benzene and toluene, Methanol, ethanol, formaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methylamine, ethylamine, phenol, formic acid, acetic acid, propionic acid and the like can be used. By this treatment, carbon or a carbon compound is deposited on the device from the organic substance existing in the atmosphere, and the device current If and the emission current Ie are significantly changed. To determine the end of the activation process,
The measurement is performed while measuring the device current If and the emission current Ie. The pulse width, pulse interval, pulse crest value, and the like are set as appropriate.

【0027】炭素あるいは炭素化合物とは、HOPG
(Highly OrientedPyrolytic
Graphite)、PG(Pyrolytic G
raphite)、GC(Glassy Carbo
n)などのグラファイトが挙げられる。(HOPGはほ
ぼ完全な結晶構造をもつグラファイト、PGは結晶粒が
200オングストローム程度で結晶構造がやや乱れたグ
ラファイト、GCは結晶粒が20オングストローム程度
で結晶構造の乱れがさらに大きくなったものを指
す。)、非晶質カーボン(アモルファスカーボン及びア
モルファスカーボンと前記グラファイトの微結晶の混合
物を含むカーボン)であり、その膜厚は500オングス
トローム以下にするのが好ましく、300オングストロ
ーム以下であればより好ましい。 5)活性化工程を経て得られた電子放出素子は、安定化
処理を行うことが好ましい。この処理は真空容器内の有
機物質の分圧が、1×10-8Torr以下、望ましくは
1×10-10 Torr以下で行う。真空容器内の圧力
は、10-6.5〜10 -7Torrが好ましく、特に1×1
-8Torr以下が好ましい。真空容器を排気する真空
排気装置は、装置から発生するオイルが素子の特性に影
響を与えないように、オイルを使用しないものを用いる
のが好ましい。具体的にはソープションポンプ、イオン
ポンプ等の真空排気装置を挙げることができる。さらに
真空容器内を排気するときには、真空容器全体を加熱し
て真空容器内壁や電子放出素子に吸着した有機物質分子
を排気しやすくするのが好ましい。このときの加熱した
状態での真空排気条件は、80〜200℃で5時間以上
が望ましいが、特にこの条件に限るものではなく、真空
容器の大きさや形状、電子放出素子の構成などの諸条件
により変化する。なお、上記有機物質の分圧測定は質量
分析装置により質量数が10〜200の炭素と水素を主
成分とする有機分子の分圧を測定し、それらの分圧を積
算することにより求める。
Carbon or carbon compound means HOPG
(Highly Oriented Pyrolytic
 Graphite), PG (Pyrolytic G)
Raphite), GC (Glassy Carbo)
Examples include graphite such as n). (HOPG is
Graphite with a perfect crystal structure, PG has crystal grains
The crystal structure was slightly disordered at about 200 angstroms.
Lafite and GC have crystal grains of about 20 Å
If the crystal structure is more disordered,
You. ), Amorphous carbon (amorphous carbon and
Mixing Morphus Carbon with Microcrystals of Graphite
(Including carbon) and its film thickness is 500 Å
It is preferable that it is less than or equal to Trohm, 300 angstroms
It is more preferable if it is less than or equal to the range. 5) The electron-emitting device obtained through the activation process is stabilized.
Treatment is preferred. This process is performed in a vacuum container.
Partial pressure of organic material is 1 × 10-8Less than Torr, preferably
1 × 10-Ten Perform below Torr. Pressure in the vacuum container
Is 10-6.5-10 -7Torr is preferred, especially 1 × 1
0-8It is preferably Torr or less. Vacuum to evacuate the vacuum container
In the exhaust system, the oil generated from the system affects the element characteristics.
Use the one that does not use oil so as not to give a sound
Is preferred. Specifically, sorption pump, ion
A vacuum exhaust device such as a pump can be used. further
When exhausting the inside of the vacuum container, heat the entire vacuum container.
Molecules adsorbed on the inner wall of the vacuum container or on the electron-emitting device
Is preferably exhausted. Heated at this time
The vacuum evacuation condition in this state is 80 to 200 ° C for 5 hours or more.
However, it is not limited to this condition, but vacuum
Various conditions such as the size and shape of the container and the structure of the electron-emitting device
It changes with. In addition, the partial pressure of the organic substance is measured by mass.
Mainly carbon and hydrogen with mass numbers of 10 to 200 by analyzer
Measure the partial pressure of the organic molecules that are the components, and multiply those partial pressures.
Calculate by calculating.

【0028】安定化工程を経た後の、駆動時の雰囲気
は、上記安定化処理終了時の雰囲気を維持するのが好ま
しいが、これに限るものではなく、有機物質が十分除去
されていれば、真空度自体は多少低下しても十分安定な
特性を維持することができる。このような真空雰囲気を
採用することにより、新たな炭素あるいは炭素化合物の
堆積を抑制でき、結果として素子電流If,Ieが安定
する。
The atmosphere during driving after the stabilization process is preferably maintained at the atmosphere at the end of the stabilization process, but it is not limited to this, and if the organic substance is sufficiently removed, Even if the degree of vacuum itself is slightly lowered, it is possible to maintain sufficiently stable characteristics. By employing such a vacuum atmosphere, the deposition of new carbon or a carbon compound can be suppressed, and as a result, the device currents If and Ie are stabilized.

【0029】電子放出素子の配列については種々のもの
が採用できる。一例として、並列に配置した多数の電子
放出素子の個々を両端で接続し、電子放出素子の行を多
数個配し(行方向と呼ぶ)、この配線と直交する方向
(列方向と呼ぶ)で該電子放出素子の上方に配した制御
電極(グリッドとも呼ぶ)により、電子放出素子からの
電子を制御駆動するはしご状配置のものがある。これと
は別に、電子放出素子をX方向及びY方向に行列状に複
数個配し、同じ行に配された複数の電子放出素子の電極
の一方を、X方向の配線に共通に接続し、同じ列に配さ
れた複数の電子放出素子の電極の他方をY方向の配線に
共通に接続するものが挙げられる。このようなものはい
わゆる単純マトリクス配線である。まず単純マトリクス
配線について以下に詳述する。
Various arrangements of electron-emitting devices can be adopted. As an example, a large number of electron-emitting devices arranged in parallel are connected at both ends, and a large number of rows of electron-emitting devices are arranged (referred to as a row direction), and in a direction orthogonal to this wiring (referred to as a column direction). There is a ladder-like arrangement in which electrons from the electron-emitting device are controlled and driven by a control electrode (also called a grid) arranged above the electron-emitting device. Separately, a plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix in the X and Y directions, and one of electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same row is commonly connected to a wiring in the X direction. For example, the other of the electrodes of the plurality of electron-emitting devices arranged in the same column is commonly connected to the wiring in the Y direction. Such a thing is what is called a simple matrix wiring. First, the simple matrix wiring will be described in detail below.

【0030】電子放出素子を複数個マトリクス状に配し
て得られる電子源基板について、図8を用いて説明す
る。図8において、71は電子源基板、72はX方向配
線、73はY方向配線である。74は表面伝導型電子放
出素子、75は結線である。尚、表面伝導型電子放出素
子74は、前述した平面型あるいは垂直型のどちらであ
ってもよい。
An electron source substrate obtained by arranging a plurality of electron-emitting devices in a matrix will be described with reference to FIG. 8, reference numeral 71 denotes an electron source substrate, 72 denotes an X-direction wiring, and 73 denotes a Y-direction wiring. 74 is a surface conduction electron-emitting device, and 75 is a connection. Incidentally, the surface conduction electron-emitting device 74 may be either the above-mentioned flat type or vertical type.

【0031】m本のX方向配線72は、Dx1、Dx
2、...Dxmからなり、真空蒸着法、印刷法、スパ
ッタ法等を用いて形成された導電性金属等で構成するこ
とができる。配線の材料、膜厚、巾は、適宜設計され
る。Y方向配線73は、DYl、DY2...DYnの
n本の配線よりなり、X方向配線72と同様に形成され
る。これらm本のX方向配線72とn本のY方向配線7
3との間には、不図示の層間絶縁層が設けられており、
両者を電気的に分離している(m、nは共に正の整
数)。
The m X-direction wirings 72 are Dx1 and Dx.
2 ,. . . It is made of Dxm and can be made of a conductive metal or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. The material, thickness, and width of the wiring are appropriately designed. The Y-direction wiring 73 includes DY1, DY2. . . It is composed of n DYn wirings and is formed similarly to the X-direction wirings 72. These m X-direction wires 72 and n Y-direction wires 7
An interlayer insulating layer (not shown) is provided between
Both are electrically separated (m and n are both positive integers).

【0032】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等を用いて形成されたSiO2 等で構成
される。例えば、X方向配線72を形成した基板71の
全面或は一部に所望の形状で形成され、特にX方向配線
72とY方向配線73の交差部の電位差に耐え得るよう
に膜厚、材料、製法が設定される。X方向配線72とY
方向配線73は、それぞれ外部端子として引き出されて
いる。
The interlayer insulating layer (not shown) is composed of SiO 2 or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like. For example, it is formed in a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 71 on which the X-direction wiring 72 is formed, and in particular, the film thickness, material, and so on to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 73. The manufacturing method is set. X direction wiring 72 and Y
The directional wirings 73 are respectively drawn out as external terminals.

【0033】表面伝導型電子放出素子74を構成する一
対の電極(不図示)は、m本のX方向配線72とn本の
Y方向配線73と導電性金属等からなる結線75によっ
て電気的に接続されている。配線72と配線73を構成
する材料、結線75を構成する材料及び一対の素子電極
を構成する材料は、その構成元素の一部あるいは全部が
同一であっても、またそれぞれ異なってもよい。これら
材料は、例えば前述の素子電極の材料より適宜選択され
る。素子電極を構成する材料と配線材料が同一である場
合には、素子電極に接続した配線は素子電極ということ
もできる。
A pair of electrodes (not shown) constituting the surface conduction electron-emitting device 74 are electrically connected by m X-direction wirings 72, n Y-direction wirings 73, and a connection 75 made of a conductive metal or the like. It is connected. The material forming the wiring 72 and the wiring 73, the material forming the connection 75, and the material forming the pair of element electrodes may have some or all of the same or different constituent elements. These materials are appropriately selected, for example, from the above-described materials for the device electrodes. When the material forming the element electrode is the same as the wiring material, the wiring connected to the element electrode can also be called an element electrode.

【0034】X方向配線72には、X方向に配列した表
面伝導型電子放出素子74の行を選択するための走査信
号を印加する不図示の走査信号印加手段が接続される。
一方、Y方向配線73にはY方向に配列した表面伝導型
電子放出素子74の各列を入力信号に応じて変調するた
めの不図示の変調信号発生手段が接続される。各電子放
出素子に印加される駆動電圧は、当該素子に印加される
走査信号と変調信号の差電圧として供給される。上記構
成においては、単純なマトリックス配線を用いて、個別
の素子を選択し、独立に駆動可能とすることができる。
このような単純マトリックス配置の電子源を用いて構成
した画像形成装置について、図9と図10及び図11を
用いて説明する。図9は画像形成装置の表示パネルの一
例を示す模式図であり、図10は図9の画像形成装置に
使用される蛍光膜の模式図である。図11はNTSC方
式のテレビ信号に応じて表示を行うための駆動回路の一
例を示すブロック図である。
A scanning signal applying means (not shown) for applying a scanning signal for selecting a row of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the X direction is connected to the X-direction wiring 72.
On the other hand, a modulation signal generating means (not shown) for modulating each column of the surface conduction electron-emitting devices 74 arranged in the Y direction according to an input signal is connected to the Y-direction wiring 73. The driving voltage applied to each electron-emitting device is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the device. In the above configuration, individual elements can be selected and driven independently using a simple matrix wiring.
An image forming apparatus configured by using an electron source having such a simple matrix arrangement will be described with reference to FIGS. 9, 10 and 11. 9 is a schematic view showing an example of a display panel of the image forming apparatus, and FIG. 10 is a schematic view of a fluorescent film used in the image forming apparatus of FIG. FIG. 11 is a block diagram showing an example of a drive circuit for displaying according to an NTSC television signal.

【0035】図9において71は電子放出素子を複数配
した電子源基板、81は電子源基板71を固定したリア
プレート、86はガラス基板83の内面に蛍光膜84と
メタルバック85等が形成されたフェースプレートであ
る。82は、支持枠でありこの支持枠82には、リアプ
レート81、フェースプレート86がフリットガラス等
を用いて固着されている。88は外囲器であり、例えば
大気中あるいは窒素中で400〜500度の温度範囲で
10分以上焼成され、封着される。
In FIG. 9, 71 is an electron source substrate on which a plurality of electron-emitting devices are arranged, 81 is a rear plate to which the electron source substrate 71 is fixed, and 86 is a glass substrate 83 on which a fluorescent film 84, a metal back 85 and the like are formed. It is a face plate. Reference numeral 82 denotes a support frame. A rear plate 81 and a face plate 86 are fixed to the support frame 82 by using frit glass or the like. Reference numeral 88 denotes an envelope, which is fired in the atmosphere or nitrogen in the temperature range of 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more and sealed.

【0036】74は、図4における電子放出部に相当す
る。72、73は、表面伝導型電子放出素子の一対の素
子電極と接続されたX方向配線及びY方向である。
Reference numeral 74 corresponds to the electron emitting portion in FIG. 72 and 73 are the X direction wiring and the Y direction connected to the pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device.

【0037】外囲器88は、上述の如く、フェースプレ
ート86、支持枠82、リアプレート81で構成され
る。リアプレート81は主に電子源基板71の強度を補
強する目的で設けられるため、電子源基板71自体で十
分な強度を持つ場合は別体のリアプレート81は不要と
することができる。即ち、基板71に直接支持枠82を
封着し、フェースプレート86、支持枠82及び基板7
1で外囲器88を構成してもよい。一方、フェースプレ
ート86、リアプレート81間に、スペーサー(耐大気
圧支持部材)とよばれる不図示の支持体を設置すること
により、大気圧に対して十分な強度をもつ外囲器88を
構成することもできる。
The envelope 88 is composed of the face plate 86, the support frame 82, and the rear plate 81 as described above. Since the rear plate 81 is mainly provided for the purpose of reinforcing the strength of the electron source substrate 71, if the electron source substrate 71 itself has a sufficient strength, the separate rear plate 81 can be unnecessary. That is, the support frame 82 is directly attached to the substrate 71, and the face plate 86, the support frame 82, and the substrate 7 are sealed.
The envelope 88 may be composed of one. On the other hand, by installing a support body (not shown) called a spacer (atmospheric pressure resistant support member) between the face plate 86 and the rear plate 81, the envelope 88 having sufficient strength against atmospheric pressure is configured. You can also do it.

【0038】図10は、蛍光膜を示す模式図である。蛍
光膜84はモノクロームの場合は蛍光体のみから構成す
ることができる。カラーの蛍光膜の場合は蛍光体の配列
によりブラックストライプあるいはブラックマトリクス
などと呼ばれる黒色部材91と蛍光体92とから構成す
ることができる。ブラックストライプ、ブラックマトリ
クスを設ける目的は、カラー表示の場合、必要となる三
原色蛍光体の各蛍光体92間の塗り分け部を黒くするこ
とで混色等を目立たなくすることと、外光反射によるコ
ントラストの低下を抑制することにある。ブラックスト
ライプの材料としては、通常用いられている黒鉛を主成
分とする材料の他、光の透過及び反射が少ない材料であ
れば、これを用いることができる。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a fluorescent film. In the case of monochrome, the fluorescent film 84 can be composed of only the fluorescent material. In the case of a color phosphor film, it can be composed of a black member 91 called a black stripe or a black matrix and a phosphor 92 depending on the arrangement of the phosphors. In the case of color display, the purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the color-separated portion between the phosphors 92 of the three primary color phosphors black so as to make the color mixture inconspicuous and to contrast due to external light reflection. It is to suppress the decrease of. As a material for the black stripe, other than a commonly used material containing graphite as a main component, any material that transmits and reflects less light can be used.

【0039】ガラス基板93に蛍光体を塗布する方法
は、モノクローム、カラーによらず、沈殿法、印刷法等
が採用できる。蛍光膜84の内面側には、通常メタルバ
ック85が設けられる。メタルバックを設ける目的は、
蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート8
6側へ鏡面反射させることにより輝度を向上させるこ
と、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作
用させること、外囲器内で発生した負イオンの衝突によ
るダメージから蛍光体を保護すること等である。メタル
バックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化
処理(通常、「フィルミング」と呼ばれる。)を行い、
その後Alを真空蒸着等を用いて堆積させることで作製
できる。
As a method of applying the phosphor to the glass substrate 93, a precipitation method, a printing method or the like can be adopted regardless of monochrome or color. Usually, a metal back 85 is provided on the inner surface side of the fluorescent film 84. The purpose of providing a metal back is
The light emitted from the phosphor toward the inner surface is converted into a face plate 8.
Improve brightness by specular reflection to the 6 side, act as an electrode for applying electron beam acceleration voltage, protect phosphor from damage due to collision of negative ions generated in the envelope, etc. It is. In the metal back, after the phosphor film is produced, the inner surface of the phosphor film is smoothed (usually called “filming”),
Thereafter, it can be manufactured by depositing Al using vacuum evaporation or the like.

【0040】フェースプレート86には、更に蛍光膜8
4の導電性を高めるため、蛍光膜84の外面側(ガラス
基板83側)に透明電極(不図示)を設けてもよい。
The face plate 86 further includes the fluorescent film 8
In order to improve the conductivity of No. 4, a transparent electrode (not shown) may be provided on the outer surface side (the glass substrate 83 side) of the fluorescent film 84.

【0041】前述の封着を行う際には、カラーの場合は
各色蛍光体と電子放出素子とを対応させる必要があり、
十分な位置合わせが不可欠となる。
When performing the above-mentioned sealing, in the case of color, it is necessary to associate each color phosphor with the electron-emitting device.
Sufficient alignment is essential.

【0042】図9に示した画像形成装置は、例えば以下
のようにして製造される。外囲器88は、前述の安定化
工程と同様に、適宜加熱しながら、イオンポンプ、ソー
プションポンプなどのオイルを使用しない排気装置によ
り不図示の排気管を通じて排気し、10のマイナス7乗
トール程度の真空度の有機物質の十分少ない雰囲気にし
た後、封止される。外囲器88の封止後の真空度を維持
するために、ゲッター処理を行うこともできる。これ
は、外囲器88の封止を行う直前あるいは封止後に、抵
抗加熱あるいは高周波加熱等を用いた加熱により、外囲
器88内の所定の位置(不図示)に配置されたゲッター
を加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通
常Ba等が主成分であり、この蒸着膜の吸着作用によ
り、たとえば1×10マイナス5乗ないしは1×10マ
イナス7乗トールの真空度を維持するものである。
The image forming apparatus shown in FIG. 9 is manufactured, for example, as follows. Similarly to the above-described stabilization process, the envelope 88 is appropriately heated and exhausted through an exhaust pipe (not shown) by an exhaust device such as an ion pump or a sorption pump that does not use oil, and is a minus 7th power Torr. After making the atmosphere with a sufficiently small degree of vacuum of an organic substance, it is sealed. In order to maintain a vacuum degree after the envelope 88 is sealed, a getter process may be performed. This is because the getter disposed at a predetermined position (not shown) in the envelope 88 is heated by heating using resistance heating, high-frequency heating, or the like immediately before or after the envelope 88 is sealed. This is a process for forming a deposited film. The getter usually contains Ba or the like as a main component, and maintains the degree of vacuum of, for example, 1 × 10 −5 to 1 × 10 −7 torr due to the adsorption action of the vapor deposition film.

【0043】次に、単純マトリクス配置の電子源を用い
て構成した表示パネルに、NTSC方式のテレビ信号に
基づいたテレビジョン表示を行うための駆動回路の構成
例について、図11を用いて説明する。図11におい
て、101は画像表示表示パネル、102は走査回路、
103は制御回路、104はシフトレジスタである。1
05はラインメモリ、106は同期信号分離回路、10
7は変調信号発生器、VxおよびVaは直流電圧源であ
る。
Next, a configuration example of a drive circuit for performing television display based on an NTSC television signal on a display panel constructed by using an electron source having a simple matrix arrangement will be described with reference to FIG. . In FIG. 11, 101 is an image display panel, 102 is a scanning circuit,
Reference numeral 103 is a control circuit, and 104 is a shift register. 1
Reference numeral 05 is a line memory, 106 is a sync signal separation circuit, 10
Reference numeral 7 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.

【0044】表示パネル101は、端子Doxl乃至D
oxm、端子Doyl乃至Doyn、及び高圧端子Hv
を介して外部の電気回路と接続している。端子Doxl
乃至Doxmには、表示パネル内に設けられている電子
源、すなわち、M行N列の行列状にマトリクス配線され
た表面伝導型電子放出素子群を一行(N素子)ずつ順次
駆動するための走査信号が印加される。
The display panel 101 has terminals Doxl to D
oxm, terminals Doyl to Doyn, and high-voltage terminal Hv
Connected to an external electric circuit via Terminal Doxl
Scanning for sequentially driving the electron sources provided in the display panel, that is, the surface conduction electron-emitting device groups arranged in a matrix of M rows and N columns matrix by row (N elements). A signal is applied.

【0045】端子Dyl乃至Dynには、前記走査信号
により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各素
子の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加さ
れる。高圧端子Hvには、直流電圧源Vaより、例えば
10K[V]の直流電圧が供給されるが、これは表面伝
導型電子放出素子から放出される電子ビームに蛍光体を
励起するのに十分なエネルギーを付与するための加速電
圧である。
A modulation signal for controlling the output electron beam of each element of the surface conduction electron-emitting devices of one row selected by the scanning signal is applied to the terminals Dyl to Dyn. The high voltage terminal Hv is supplied with a DC voltage of, for example, 10 K [V] from a DC voltage source Va, which is sufficient to excite the phosphor into an electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device. It is an accelerating voltage for applying energy.

【0046】走査回路102について説明する。同回路
は、内部にM個のスイッチング素子を備えたものである
(図中、SlないしSmで模式的に示している)。各ス
イッチング素子は、直流電圧源Vxの出力電圧もしくは
0[V](グランドレベル)のいずれか一方を選択し、
表示パネル101の端子DxlないしDxmと電気的に
接続される。Sl乃至Smの各スイッチング素子は、制
御回路103が出力する制御信号Tscanに基づいて
動作するものであり、例えばFETのようなスイッチン
グ素子を組み合わせることにより構成することができ
る。
The scanning circuit 102 will be described. The circuit has M switching elements inside (indicated by S1 to Sm in the figure). Each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 [V] (ground level),
It is electrically connected to the terminals Dxl to Dxm of the display panel 101. Each of the switching elements Sl to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 103, and can be configured by combining switching elements such as FETs, for example.

【0047】直流電圧源Vxは、本例の場合には表面伝
導型電子放出素子の特性(電子放出しきい値電圧)に基
づき走査されていない素子に印加される駆動電圧が電子
放出しきい値電圧以下となるような一定電圧を出力する
よう設定されている。
In the case of the present example, the DC voltage source Vx is a driving voltage applied to an element which is not scanned based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting element, and the electron emission threshold value. It is set to output a constant voltage that is less than or equal to the voltage.

【0048】制御回路103は、外部より入力する画像
信号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部の動
作を整合させる機能を有する。制御回路103は、同期
信号分離回路106より送られる同期信号Tsyncに
基づいて、各部に対してTscanおよびTsftおよ
びTmryの各制御信号を発生する。
The control circuit 103 has a function of matching the operation of each unit so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The control circuit 103 generates control signals Tscan, Tsft, and Tmry for each unit based on the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit 106.

【0049】同期信号分離回路106は、外部から入力
されるNTSC方式のテレビ信号から同期信号成分と輝
度信号成分とを分離するための回路で、一般的な周波数
分離(フィルター)回路等を用いて構成できる。同期信
号分離回路106により分離された同期信号は、垂直同
期信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜
上Tsync信号として図示した。前記テレビ信号から
分離された画像の輝度信号成分は便宜上DATA信号と
表した。このDATA信号はシフトレジスタ104に入
力される。
The sync signal separation circuit 106 is a circuit for separating a sync signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and uses a general frequency separation (filter) circuit or the like. Can be configured. The synchronizing signal separated by the synchronizing signal separating circuit 106 includes a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal, but is shown here as a Tsync signal for convenience of explanation. The luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience. This DATA signal is input to the shift register 104.

【0050】シフトレジスタ104は、時系列的にシリ
アルに入力される前記DATA信号を、画像の1ライン
毎にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記制
御回路103より送られる制御信号Tsftに基づいて
動作する(すなわち、制御信号Tsftは、シフトレジ
スタ104のシフトロックであるということもでき
る)。シリアル/パラレル変換された画像1ライン分
(電子放出素子N素子分の駆動データに相当)のデータ
は、Idl乃至IdnのN個の並列信号として前記シフ
トレジスタ104より出力される。
The shift register 104 is for converting the DATA signal serially input in time series into serial / parallel conversion for each line of the image, and is based on the control signal Tsft sent from the control circuit 103. The control signal Tsft can be said to be a shift lock of the shift register 104. The serial / parallel converted image data for one line (corresponding to driving data for N electron emission elements) is output from the shift register 104 as N parallel signals Idl to Idn.

【0051】ラインメモリ105は、画像1ライン分の
データを必要時間の間だけ記憶するための記憶装置であ
り、制御回路103より送られる制御信号Tmryに従
って適宜Idl乃至Idnの内容を記憶する。記憶され
た内容は、I’dl乃至I’dnとして出力され、変調
信号発生器107に入力される。
The line memory 105 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and stores the contents of Idl to Idn in accordance with the control signal Tmry sent from the control circuit 103. The stored contents are output as I′dl to I′dn and input to the modulation signal generator 107.

【0052】変調信号発生器107は、画像データI’
dl乃至I’dnの各々に応じて表面伝導型電子放出素
子の各々を適切に駆動変調するための信号源であり、そ
の出力信号は、端子Doyl乃至Doynを通じて表示
パネル101内の表面伝導型電子放出素子に印加され
る。
The modulation signal generator 107 outputs the image data I ′.
dl to I'dn are signal sources for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices in accordance with each of dl to I'dn, and the output signal thereof is supplied to the surface conduction electron-emitting device in the display panel 101 through terminals Doyl to Doyn. Applied to the emitting element.

【0053】本発明に関わる電子放出素子は放出電流I
eに対して以下の基本特性を有している。すなわち、電
子放出には明確なしきい値電圧Vthがあり、Vth以
上の電圧を印加された時のみ電子放出が生じる。電子放
出しきい値以上の電圧に対しては、素子への印加電圧の
変化に応じて放出電流も変化する。このことから、本素
子にパルス状の電圧を印加する場合、例えば電子放出閾
値以下の電圧を印加しても電子放出は生じないが、電子
放出閾値以上の電圧を印加する場合には電子ビームが出
力される。その際、パルスの波高値Vmを変化させるこ
とにより出力電子ビームの強度を制御することが可能で
ある。また、パルスの幅Pwを変化させることにより出
力される電子ビームの電荷の総量を制御することが可能
である。したがって、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器107として、一定長さの電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜パルスの波
高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いること
ができる。
The electron-emitting device according to the present invention has an emission current I
It has the following basic characteristics for e. That is, the electron emission has a clear threshold voltage Vth, and the electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied. For a voltage equal to or higher than the electron emission threshold value, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the device. From this, when a pulse-like voltage is applied to this element, for example, when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, electron emission does not occur, but when a voltage higher than the electron emission threshold is applied, the electron beam is emitted. Is output. At this time, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the pulse peak value Vm. In addition, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the pulse width Pw. Therefore, a voltage modulation method, a pulse width modulation method, or the like can be adopted as a method of modulating the electron-emitting device according to the input signal. When implementing the voltage modulation method, a circuit of a voltage modulation method that generates a voltage pulse of a fixed length and modulates the peak value of the pulse appropriately according to input data is used as the modulation signal generator 107. be able to.

【0054】パルス幅変調方式を実施するに際しては、
変調信号発生器107として、一定の波高値の電圧パル
スを発生し、入力されるデータに応じて適宜電圧パルス
の幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いる
ことができる。
When implementing the pulse width modulation method,
As the modulation signal generator 107, it is possible to use a circuit of a pulse width modulation system that generates a voltage pulse having a constant crest value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to input data.

【0055】シフトレジスタ104やラインメモリ10
5は、デジタル信号式のものをもアナログ信号式のもの
をも採用できる。画像信号のシリアル/パラレル変換や
記憶が所定の速度で行なわれればよいからである。
The shift register 104 and the line memory 10
The digital signal type 5 and the analog signal type 5 can be adopted. This is because the serial / parallel conversion and storage of the image signal may be performed at a predetermined speed.

【0056】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路106の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要があるが、これには106の出力部にA/D変
換器を設ければよい。これに関連してラインメモリ10
5の出力信号がデジタル信号かアナログ信号かにより、
変調信号発生器107に用いられる回路が若干異なった
ものとなる。すなわち、デジタル信号を用いた電圧変調
方式の場合、変調信号発生器107には、例えばD/A
変換回路を用い、必要に応じて増幅回路などを付加す
る。パルス幅変調方式の場合、変調信号発生器107に
は、例えば高速の発振器及び発振器の出力する波数を計
数する計数器(カウンタ)及び計数器の出力値と前記メ
モリの出力値を比較する比較器(コンパレータ)を組み
合わせた回路を用いる。必要に応じて、比較器の出力す
るパルス幅変調された変調信号を表面伝導型電子放出素
子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付加す
ることもできる。
When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit 106 into a digital signal, which may be provided with an A / D converter at the output portion of 106. In connection with this, the line memory 10
Depending on whether the output signal of 5 is a digital signal or an analog signal,
The circuit used for modulation signal generator 107 is slightly different. That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, the modulation signal generator 107 is provided with, for example, a D / A
A conversion circuit is used, and an amplification circuit and the like are added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 includes, for example, a high-speed oscillator, a counter for counting the number of waves output from the oscillator, and a comparator for comparing the output value of the counter with the output value of the memory. (Comparator) is used. If necessary, an amplifier for amplifying the voltage of the pulse width modulated signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added.

【0057】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器107には、例えばオペアンプなど
を用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてレベルシフ
ト回路などを付加することもできる。パルス幅変調方式
の場合には、例えば、電圧制御型発振回路(VCO)を
採用でき、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動
電圧まで電圧増幅するための増幅器を付加することので
きる。
In the case of the voltage modulation method using an analog signal, the modulation signal generator 107 may be an amplifier circuit using, for example, an operational amplifier, and a level shift circuit or the like may be added if necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a voltage control type oscillation circuit (VCO) can be adopted, and an amplifier for voltage amplification up to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device can be added if necessary.

【0058】このような構成をとり得る画像形成装置に
おいては、各電子放出素子に、容器外端子Doxl乃至
Doxm,Doyl乃至Doynを介して電圧を印加す
ることにより、電子放出が生ずる。高圧端子Hvを介し
てメタルバック85、あるいは透明電極(不図示)に高
圧を印加し、電子ビームを加速する。加速された電子
は、蛍光膜84に衝突し、発光が生じて画像が形成され
る。
In the image forming apparatus having such a structure, electrons are emitted by applying a voltage to each electron-emitting device through the terminals outside the container Doxl to Doxm, Doyl to Doyn. A high voltage is applied to the metal back 85 or a transparent electrode (not shown) via the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam. The accelerated electrons collide with the fluorescent film 84 and emit light to form an image.

【0059】ここで述べた画像形成装置の構成は一例で
あり、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能で
ある。入力信号については、NTSC方式を挙げたが入
力信号はこれに限られるものではなく、PAL、SEC
AM方式など他、これよりも多数の走査線からなるTV
信号(例えば、MUSE方式をはじめとする高品位T
V)方式をも採用できる。
The configuration of the image forming apparatus described here is an example, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. For the input signal, the NTSC system has been described, but the input signal is not limited to this, and PAL, SEC
TV with more scanning lines than AM system etc.
Signal (for example, high-quality T including MUSE method)
V) system can also be adopted.

【0060】次に、はしご型配置の電子源及び画像形成
装置について図12及び図13を用いて説明する。
Next, a ladder type electron source and an image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

【0061】図12は、はしご型配置の電子源の一例を
示す模式図である。図12において、110は電子源基
板、111は電子放出素子である。112、Dx1〜D
x10は、電子放出素子111を接続するための共通配
線である。電子放出素子111は、基板110上に、X
方向に並列に複数個配されている(これを素子行と呼
ぶ)。この素子行が複数個配されて、電子源を構成して
いる。各素子行の共通配線間に駆動電圧を印加すること
で、各素子行を独立に駆動させることができる。すなわ
ち電子ビームを放出させたい素子行には、電子放出しき
い値電以上の電圧を、電子ビームを放出しない素子行に
は、電子放出しきい値以下の電圧を印加する。各素子行
間の共通配線Dx2〜Dx9は、例えばDx2,Dx3
を同一配線とすることもできる。
FIG. 12 is a schematic view showing an example of a ladder-type electron source. In FIG. 12, reference numeral 110 denotes an electron source substrate, and 111 denotes an electron-emitting device. 112, Dx1 to D
x10 is a common wiring for connecting the electron-emitting device 111. The electron-emitting device 111 is provided on the substrate 110 with X
A plurality are arranged in parallel in the direction (this is called an element row). A plurality of the element rows are arranged to constitute an electron source. By applying a drive voltage between the common wires of each element row, each element row can be driven independently. That is, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold voltage is applied to the element row where the electron beam is desired to be emitted, and a voltage equal to or lower than the electron emission threshold value is applied to the element row which does not emit the electron beam. The common wirings Dx2 to Dx9 between the element rows are, for example, Dx2 and Dx3.
Can be the same wiring.

【0062】図13は、はしご型配置の電子源を備えた
画像形成装置におけるパネル構造の一例を示す模式図で
ある。120はグリッド電極、121は電子が通過する
ため開孔、122はDox1,Dox2,...Dox
mよりなる容器外端子である。123は、グリッド電極
120と接続されたG1、G2、...Gnからなる容
器外端子、124は各素子行間の共通配線を同一配線と
した電子源基板である。図13においては、図9、図1
2に示した部位と同じ部位には、これらの図に付したの
と同一の符号を付している。ここに示した画像形成装置
と、図9に示した単純マトリクス配置の画像形成装置と
の大きな違いは、電子源基板110とフェースプレート
86の間にグリッド電極120を備えているか否かであ
る。
FIG. 13 is a schematic view showing an example of a panel structure in an image forming apparatus provided with a ladder-type electron source. 120 is a grid electrode, 121 is an opening for passing electrons, and 122 is Dox1, Dox2 ,. . . Dox
m outside the container. 123 are G1, G2 ,. . . An external terminal 124 made of Gn is an electron source substrate in which the common wiring between the element rows is the same wiring. In FIG. 13, FIG. 9 and FIG.
The same parts as those shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals as those shown in these figures. A major difference between the image forming apparatus shown here and the image forming apparatus having the simple matrix arrangement shown in FIG. 9 is whether or not the grid electrode 120 is provided between the electron source substrate 110 and the face plate 86.

【0063】図13においては、基板110フェースプ
レート86の間には、グリッド電極120が設けられて
いる。グリッド電極120は、表面伝導型電子放出素子
から放出された電子ビームを変調するためのものであ
り、はしご型配置の素子行と直交して設けられたストラ
イプ状の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に
対応して1個ずつ円形の開口121が設けられている。
グリッドの形状や設置位置は図13に示したものに限定
されるものではない。例えば、開口としてメッシュ状に
多数の通過口を設けることもでき、グリッドを表面伝導
型電子放出素子の周囲や近傍に設けることもできる。容
器外端子122およびグリッド容器外端子123は、不
図示の制御回路と電気的に接続されている。本例の画像
形成装置では、素子行を1列ずつ順次駆動(走査)して
いくのと同期してグリッド電極列に画像1ライン分の変
調信号を同時に印加する。これにより、各電子ビームの
蛍光体への照射を制御し、画像を1ラインずつ表示する
ことができる。
In FIG. 13, a grid electrode 120 is provided between the face plates 86 of the substrate 110. The grid electrode 120 is for modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device, and is for passing the electron beam through the striped electrodes provided orthogonal to the ladder-shaped element rows. A circular opening 121 is provided for each element.
The shape and installation position of the grid are not limited to those shown in FIG. For example, a large number of passage openings may be provided in the form of a mesh as openings, and a grid may be provided around or near the surface conduction electron-emitting device. The external terminal 122 and the grid external terminal 123 are electrically connected to a control circuit (not shown). In the image forming apparatus of the present embodiment, a modulation signal for one line of an image is simultaneously applied to the grid electrode columns in synchronization with sequentially driving (scanning) the element rows one by one. This makes it possible to control the irradiation of the phosphor with each electron beam and display the image line by line.

【0064】本発明を適用した画像形成装置は、テレビ
ジョン放送の表示装置、テレビ会議システムやコンピュ
ーター等の表示装置の他、感光性ドラム等を用いて構成
された光プリンターとしての画像形成装置等としても用
いることができる。
The image forming apparatus to which the present invention is applied is, in addition to a display device for a television broadcast, a display device such as a television conference system or a computer, an image forming device as an optical printer constituted by using a photosensitive drum or the like. Can also be used as

【0065】[0065]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳しく説明す
るが、本発明これら実施例に限定されるものではない。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0066】実施例1 公知の技術例えば特開平6−342636号公報に開示
されたようにして得られた平面型表面伝導型電子放出素
子を有するマトリクス配置電子源基板を用い、実施態様
で示した通りに画像形成装置を作製した。図1は製作し
た画像形成装置の構成を示す断面図である。同図におい
て構成を説明する。
Example 1 A known technique, for example, a matrix-arranged electron source substrate having a flat surface conduction electron-emitting device obtained as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-342636 was used to show an embodiment. The image forming apparatus was manufactured as described above. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the manufactured image forming apparatus. The configuration will be described with reference to FIG.

【0067】1は電子放出素子を搭載した基板であり、
6はこの電子放出素子から放出された電子線の照射によ
り画像が形成される蛍光体(不図示)を搭載したフェー
スプレートである。尚、電子放出素子数は本実施例に限
定されるものではない。
1 is a substrate on which an electron-emitting device is mounted,
Reference numeral 6 denotes a face plate on which a phosphor (not shown) on which an image is formed by irradiation with an electron beam emitted from this electron-emitting device is mounted. The number of electron-emitting devices is not limited to this embodiment.

【0068】基板1とフェースプレート6は対向して配
置されており、フリットガラス(不図示)により支持枠
7に焼成・固定される。基板1、フェースプレート6そ
して支持枠7は青板ガラスから構成されている。基板1
の背面にはアルミ性の金属板10を、そして、その金属
板上にはフィン11を設置している。アルミ製金属板1
0の板厚は2mmとした。板厚は表示パネルのサイズと
発熱量により変えられ、場合に応じて適時設定される。
好ましくは0.5mm〜数ミリ程度である。本実施例で
はフィン11もアルミ製であり、長さ5mm、幅2m
m、そして、高さ2mmでフィン間のピッチは幅方向、
長手方向にそれぞれ10mm,20mmで形成した。フ
ィンのサイズやピッチは上記に限らず、表示パネルの発
熱量により適時設定される。なお、前記金属板10とフ
ィン11の熱伝導率(本例では210W/mk)が表示
パネル部材の青板ガラスの熱伝導率(本例では0.76
W/mk)よりも大きいほど効果的に放熱できる。
The substrate 1 and the face plate 6 are arranged so as to face each other, and are baked and fixed to the support frame 7 by frit glass (not shown). The substrate 1, face plate 6 and support frame 7 are made of soda lime glass. Substrate 1
An aluminum metal plate 10 is installed on the back surface of the, and fins 11 are installed on the metal plate. Aluminum metal plate 1
The plate thickness of 0 was 2 mm. The plate thickness is changed depending on the size of the display panel and the amount of heat generation, and is set as appropriate according to the case.
It is preferably about 0.5 mm to several millimeters. In this embodiment, the fin 11 is also made of aluminum and has a length of 5 mm and a width of 2 m.
m, and the height is 2 mm, the pitch between the fins is the width direction,
The length was 10 mm and 20 mm, respectively. The size and pitch of the fins are not limited to the above, and may be set appropriately depending on the heat generation amount of the display panel. The thermal conductivity of the metal plate 10 and the fins 11 (210 W / mk in this example) is that of the soda-lime glass of the display panel member (0.76 in this example).
The larger W / mk), the more effectively heat can be radiated.

【0069】さらに、基板1、フェースプレート6、そ
して、支持枠7からなる表示パネルに電気信号を与え
て、画像を表示するための駆動回路基板8が筐体9内に
設置されている。筐体9の端部(図中、左端部)にはフ
ァン14を配しており、ファン14と対向する面には排
気孔13が設置されている。本実施例では流量1.3m
3 /minの軸流ファンを使用した。さらに、表示パネ
ル背面の基板1と駆動回路基板8との間に隔壁12が設
けられている。隔壁12は板厚2mmのプラスッチク板
とした。
Further, the substrate 1, the face plate 6 and the
And give an electric signal to the display panel consisting of the support frame 7.
The drive circuit board 8 for displaying an image is provided in the housing 9.
is set up. At the end of the housing 9 (left end in the figure),
Fan 14 is arranged, and the surface facing the fan 14 is exhausted.
Pores 13 are installed. In this embodiment, the flow rate is 1.3 m
Three / Min axial flow fan was used. In addition, the display panel
A partition wall 12 is provided between the substrate 1 on the rear side of the module and the drive circuit substrate 8.
Have been killed. The partition wall 12 is a plastic plate having a plate thickness of 2 mm.
And

【0070】ここで簡単に放熱メカニズムについて述べ
ておく、まず、基板1とフェースプレート6は画像表示
を行うと熱が発生する。表示パネルにおいては、基板1
の発熱量とフェースプレート6の発熱量が異なるため基
板1とフェースプレート6との間に温度差が生じ、熱膨
張率の差により、表示画像の劣化や熱応力の増加、最悪
の場合には表示パネルの破損につながる。そこで、熱伝
導率の良好な金属材料からなる金属板10とフィン11
を基板1背面に形成・設置することにより、放熱効率を
あげることが可能となる。なお、表示パネルの温度均一
化を図るために、金属板10が基板1背面上のみではな
く、真空蒸着法等によりガラス成分の絶縁膜を成膜した
表示パネルの画像表示面以外全面、すなわち支持枠7や
フェースプレート6の画像表示部以外を覆う構造として
もよい。
Here, the heat dissipation mechanism will be briefly described. First, the substrate 1 and the face plate 6 generate heat when an image is displayed. In the display panel, the substrate 1
Since the amount of heat generated by the face plate 6 and the amount of heat generated by the face plate 6 are different from each other, a temperature difference occurs between the substrate 1 and the face plate 6, and the difference in the coefficient of thermal expansion deteriorates the display image and increases the thermal stress. This will damage the display panel. Therefore, the metal plate 10 and the fins 11 made of a metal material having a good thermal conductivity are provided.
By forming and installing the on the back surface of the substrate 1, it is possible to improve heat dissipation efficiency. In order to make the temperature of the display panel uniform, the metal plate 10 is not only on the back surface of the substrate 1 but also on the entire surface other than the image display surface of the display panel on which an insulating film of a glass component is formed by a vacuum deposition method, that is, a support. The structure other than the frame 7 and the image display portion of the face plate 6 may be covered.

【0071】また、一般には駆動回路基板8も発熱する
ため、駆動回路基板8と表示パネルの発熱量の兼ね合い
により、熱がそれぞれ、駆動回路基板8から表示パネ
ル、またはその逆へと移動してしまう。そのため、前者
の場合には前述したように表示パネルの画像劣化や熱応
力の増加、後者の場合には駆動回路基板上のICチップ
の不安定動作を誘発するという問題がある。
Further, since the drive circuit board 8 also generally generates heat, heat is transferred from the drive circuit board 8 to the display panel or vice versa due to the balance of the heat generation amounts of the drive circuit board 8 and the display panel. I will end up. Therefore, in the former case, there is a problem that the image deterioration of the display panel and the increase of thermal stress are caused as described above, and in the latter case, the unstable operation of the IC chip on the drive circuit board is induced.

【0072】このような問題を解決する手段として隔壁
12が設けられている。すなわち、この隔壁12は熱流
が駆動回路基板8から表示パネルは、またはその逆へと
移動することを防ぐものである。これにより、駆動回路
基板8と表示パネルが相互に影響を及ぼすことなく、そ
れぞれが独立した系として放熱することが可能となっ
た。結果として、コストアップを可能な限り抑え、ま
た、電子回路基板とディスプレイの発熱量の大小にかか
わらず、効率のよい放熱構造の画像形成装置が提供でき
た。
A partition wall 12 is provided as a means for solving such a problem. That is, the partition wall 12 prevents the heat flow from moving from the drive circuit board 8 to the display panel and vice versa. As a result, the drive circuit board 8 and the display panel can radiate heat as independent systems without affecting each other. As a result, it is possible to provide an image forming apparatus that suppresses cost increase as much as possible and that has an efficient heat dissipation structure regardless of the amount of heat generated by the electronic circuit board and the display.

【0073】上記の通り作成した画像形成装置を長時間
駆動(数十時間)したところ、電子源基板1とフェース
プレート6中心の温度差が数度まで減少し、画像の劣化
が検知できなかった。さらに、駆動回路基板8上のIC
チップの動作も極めて正常であった。
When the image forming apparatus produced as described above was driven for a long time (tens of hours), the temperature difference between the electron source substrate 1 and the center of the face plate 6 decreased to several degrees, and the image deterioration could not be detected. . Furthermore, the IC on the drive circuit board 8
The operation of the chip was also extremely normal.

【0074】なお、ファン14の流量は放熱量に応じて
適時設定されるため、本実施例に限定されるものではな
い。ファンの種類についても、軸流ファンに限らず、遠
心ファン、横流ファンでもよい。さらに、ファンの配置
については、少なくとも基板1背面上の金属板10とフ
ィン11及び駆動回路基板8の熱を送風により放熱する
ことが可能であれば、本実施例限定されるものではな
く、例えばフェースプレート6表面上をファン14によ
り送風する構造であっても全く問題ない。
The flow rate of the fan 14 is appropriately set according to the heat radiation amount, and is not limited to this embodiment. The type of fan is not limited to the axial fan, but may be a centrifugal fan or a cross fan. Further, the arrangement of the fans is not limited to the present embodiment as long as it can dissipate at least the heat of the metal plate 10 and the fins 11 on the back surface of the substrate 1 and the drive circuit board 8 by blowing air. There is no problem even if the structure is such that the fan 14 blows air on the surface of the face plate 6.

【0075】実施例2 実施例1と同様にして得られた平面型表面伝導型電子放
出素子を有するマトリクス配置電子源基板を用い、実施
態様で示した通りに画像形成装置を製作した。図2は製
作した画像形成装置の構成を示す断面図である。同図に
おいて構成を説明する。
Example 2 An image forming apparatus was manufactured as shown in the embodiment by using a matrix-arranged electron source substrate having a flat surface conduction electron-emitting device obtained in the same manner as in Example 1. FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the manufactured image forming apparatus. The configuration will be described with reference to FIG.

【0076】本実施例においては、基板1背面にAgの
金属膜15を、そして、金属板膜15にはAg製のフィ
ン11を設置している。Ag製金属膜15の膜厚は数百
μmである。フィン11もAg製であり、本実施例では
長さ5mm、幅0.5mm、そして、高さ数百μmでフ
ィン間のピッチは幅方向、長手方向にそれぞれ10m
m、20mmで形成した。フィンのサイズやピッチは上
記に限らず、発熱量により変えられ、場合に応じて適時
設定される。なお、前記金属膜15とフィン11の熱伝
導率(本例では25W/mk)が表示パネル部材の青板
ガラスの熱伝導率(本例では0.76W/mk)よりも
大きいほど効果的に放熱できる。
In this embodiment, a metal film 15 made of Ag is provided on the back surface of the substrate 1, and fins 11 made of Ag are provided on the metal plate film 15. The thickness of the Ag metal film 15 is several hundreds of μm. The fins 11 are also made of Ag, and in the present embodiment, the length is 5 mm, the width is 0.5 mm, and the height is several hundred μm, and the pitch between the fins is 10 m in each of the width direction and the longitudinal direction.
m, 20 mm. The size and pitch of the fins are not limited to the above, but may be changed according to the amount of heat generation, and may be appropriately set depending on the case. The larger the thermal conductivity of the metal film 15 and the fins 11 (25 W / mk in this example) than that of the soda lime glass of the display panel member (0.76 W / mk in this example), the more effective the heat radiation. it can.

【0077】さらに、本発明では表示パネル背面の基板
1と駆動回路基板8との間に、隔壁シート12が設けら
れている。前記隔壁シート12は断熱製のシートであ
り、熱伝導率は0.06W/mkである。本実施例にお
ける他の構成は実施例1と同様であり、同一の符号を記
してある。なお、電子放出素子数は図2に示す第2の実
施例に限定されるものではない。
Further, in the present invention, the partition sheet 12 is provided between the substrate 1 on the rear surface of the display panel and the drive circuit substrate 8. The partition sheet 12 is a heat insulating sheet and has a thermal conductivity of 0.06 W / mk. Other configurations in this embodiment are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals are given. The number of electron-emitting devices is not limited to that of the second embodiment shown in FIG.

【0078】簡単に放熱メカニズムについて述べてお
く。まず、基板1とフェースプレート6は画像表示を行
うと発熱する。表示パネルにおいては、基板1の発熱量
とフェースプレート6の発熱量が異なるため基板1とフ
ェースプレート6との間に温度差が生じ、熱膨張量の差
により、表示画像の劣化や熱応力の増加、最悪の場合に
は表示パネルの破損につながる。そこで、熱伝導率の良
好な金属材料からなる金属膜15とフィン11を形成・
設置することにより、放熱効率をあげることが可能とな
る。なお、表示パネルの温度均一化をはかるために、金
属膜15が基板1背面上のみではなく、真空蒸着法等に
よりガラス成分の絶縁膜を成膜した表示パネルの画像表
示面以外全面、すなわち支持枠7やフェースプレート6
の画像表示部以外を覆う構造としてもよい。
The heat dissipation mechanism will be briefly described. First, the substrate 1 and the face plate 6 generate heat when an image is displayed. In the display panel, since the heat generation amount of the substrate 1 and the heat generation amount of the face plate 6 are different, a temperature difference occurs between the substrate 1 and the face plate 6, and the difference in the thermal expansion amount causes deterioration of the display image and thermal stress. Increase, and in the worst case, lead to damage of the display panel. Therefore, the metal film 15 and the fin 11 made of a metal material having a good thermal conductivity are formed.
By installing it, it is possible to improve the heat dissipation efficiency. In order to make the temperature of the display panel uniform, the metal film 15 is not only on the back surface of the substrate 1 but also on the entire surface other than the image display surface of the display panel on which an insulating film of a glass component is formed by a vacuum deposition method, that is, a support Frame 7 and face plate 6
The structure other than the image display part may be used.

【0079】また、一般には駆動回路基板8も発熱する
ため、駆動回路基板8と該表示パネルの発熱量の兼ね合
いにより熱がそれぞれ、駆動回路基板8から表示パネル
へ、またはその逆へと移動してしまう。そのため、前者
の場合には前述した様に表示パネルの画像劣化や熱応力
の増加、後者の場合には駆動回路基板上のICチップの
不安定動作を誘発するという問題がある。
Further, since the drive circuit board 8 also generally generates heat, heat is transferred from the drive circuit board 8 to the display panel or vice versa due to the balance of the heat generation amounts of the drive circuit board 8 and the display panel. Will end up. Therefore, in the former case, there is a problem that the image deterioration of the display panel and the increase of thermal stress are caused as described above, and in the latter case, the unstable operation of the IC chip on the drive circuit board is induced.

【0080】このような問題を解決する手段として隔壁
シート12が設けられている。すなわち、この隔壁シー
ト12は熱流が駆動回路基板8から表示パネルへ、また
はその逆へと移動することを防ぐものである。これによ
り、駆動回路基板8と表示パネルが相互に影響を及ぼす
ことなく、それぞれが独立した系として放熱することが
可能となった。結果として、コストアップを可能な限り
抑え、また、電子回路基板とディスプレイの発熱量の大
小にかかわらず、効率のよい放熱構造の画像表示装置が
提供できた。
A partition sheet 12 is provided as a means for solving such a problem. That is, the partition sheet 12 prevents the heat flow from moving from the drive circuit board 8 to the display panel or vice versa. As a result, the drive circuit board 8 and the display panel can radiate heat as independent systems without affecting each other. As a result, it is possible to provide an image display device that suppresses cost increase as much as possible and that has an efficient heat dissipation structure regardless of the amount of heat generated by the electronic circuit board and the display.

【0081】上記の通り作成した画像形成装置を長時間
駆動(数十時間)したところ、電子源基板1とフェース
プレート6の中心の温度差が実施例1と同程度の数度ま
で減少し、画像の劣化が検知できなくなった。さらに、
駆動回路基板8上のICチップの動作も極めて正常であ
った。
When the image forming apparatus produced as described above was driven for a long time (several tens of hours), the temperature difference between the center of the electron source substrate 1 and the face plate 6 decreased to several degrees, which is the same as that of the first embodiment. Image deterioration cannot be detected. further,
The operation of the IC chip on the drive circuit board 8 was also extremely normal.

【0082】実施例3 実施例1と同様にして得られた平面型表面伝導型電子放
出素子を有するマトリクス配置電子源基板を用い、実施
態様で示した通りに画像形成装置を製作した。図3は製
作した画像形成装置の構成を示す断面図である。同図に
おいて構成を説明する。
Example 3 An image forming apparatus was manufactured as shown in the embodiment by using a matrix-arranged electron source substrate having a flat surface conduction electron-emitting device obtained in the same manner as in Example 1. FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the manufactured image forming apparatus. The configuration will be described with reference to FIG.

【0083】本実施例では表示パネル背面の基板1と駆
動回路基板8との間に、ファン14により送風される冷
却空気の送風方向下流に従って、板厚が小さくなるテー
パー付きの隔壁12が設けられている。前記隔壁12は
プラスチック板に断熱製のシートを貼付して形成した。
図中の空気流路の広がり角θは5度とした。広がり角は
前記電子回路基板と前記フィンの状態により、ある閾値
を越えると逆流が生じて圧力損失が大きくなり、ファン
の送風効率を低下させるため、画像形成装置の構成に応
じて適時設定されるものである。本実施例における他の
構成は第一の実施例と同様であり、同一の符号を付して
ある。なお、電子放出素子数は図3に示す第3の実施例
に限定されるものではない。
In this embodiment, between the substrate 1 on the rear surface of the display panel and the drive circuit substrate 8, a tapered partition wall 12 having a smaller thickness is provided in the downstream direction of the cooling air blown by the fan 14. ing. The partition wall 12 is formed by attaching a heat insulating sheet to a plastic plate.
The spread angle θ of the air flow path in the figure was set to 5 degrees. Depending on the state of the electronic circuit board and the fins, the divergence angle exceeds a certain threshold value and causes a backflow to increase the pressure loss, which lowers the air blowing efficiency of the fan, and is accordingly set according to the configuration of the image forming apparatus. It is a thing. Other configurations in this embodiment are similar to those in the first embodiment, and are designated by the same reference numerals. The number of electron-emitting devices is not limited to that of the third embodiment shown in FIG.

【0084】簡単に放熱メカニズムについて述べてお
く。まず、基板1とフェースプレート6は画像を形成す
ると発熱する。表示パネルにおいては、基板1の発熱量
とフェースプレート6の発熱量が異なるため、基板1と
フェースプレート6との間に温度差が生じ、熱膨張率の
差により、表示画像の劣化や熱応力の増加、最悪の場合
には表示パネルの破損につながる。そこで、熱伝導率の
良好な金属材料からなる金属膜15とフィン11を形成
・設置することにより、放熱効率をあげることが可能と
なる。なお、表示パネルの温度均一化をはかるために、
金属膜15が基板1背面上のみではなく、真空蒸着等に
よりガラス成分の絶縁膜を成膜した表示パネルの画像表
示面以外全面、すなわち支持枠7やフェースプレート6
の画像表示部以外を覆う構造としてもよい。
The heat dissipation mechanism will be briefly described. First, the substrate 1 and the face plate 6 generate heat when forming an image. In the display panel, since the heat generation amount of the substrate 1 and the heat generation amount of the face plate 6 are different, a temperature difference occurs between the substrate 1 and the face plate 6, and the difference in the coefficient of thermal expansion causes deterioration of the display image and thermal stress. Increase, and in the worst case, it may damage the display panel. Therefore, by forming and installing the metal film 15 and the fin 11 made of a metal material having a good thermal conductivity, it is possible to improve the heat dissipation efficiency. In order to make the temperature of the display panel uniform,
The metal film 15 is not only on the back surface of the substrate 1 but also on the entire surface other than the image display surface of the display panel on which an insulating film of a glass component is formed by vacuum deposition or the like, that is, the support frame 7 and the face plate 6.
The structure other than the image display part may be used.

【0085】また、一般には駆動回路基板8も発熱する
ため、駆動回路基板8と表示パネルの発熱量の兼ね合い
により、熱がそれぞれ、駆動回路基板8から表示パネル
へ、またはその逆へと移動してしまう。そのため、前者
の場合には前述したように表示パネルの画像劣化や熱応
力の増加、後者の場合には駆動回路基板上のICチップ
の不安定動作を誘発するという問題がある。
Further, since the drive circuit board 8 also generally generates heat, heat is transferred from the drive circuit board 8 to the display panel or vice versa due to the balance of the heat generation amounts of the drive circuit board 8 and the display panel. Will end up. Therefore, in the former case, there is a problem that the image deterioration of the display panel and the increase of thermal stress are caused as described above, and in the latter case, the unstable operation of the IC chip on the drive circuit board is induced.

【0086】このような問題を解決する手段として隔壁
12が設けられている。すなわち、この隔壁12は熱流
が駆動回路基板8から表示パネルへ、またはその逆へと
移動することを防ぐものである。これにより、駆動回路
基板8と表示パネルが相互に影響を及ぼすことなく、そ
れぞれが独立した系として放熱することが可能となっ
た。また、流路断面積を下流方向にゆるやかに増加させ
た広がり流れ(ディフューザ)として、圧力損失の低減
をはかり、ファンの送風効率を高め、放熱効率の向上を
はかった。効果として、コストアップを可能な限り抑
え、また、電子回路基板とディスプレイの発熱量の大小
にかかわらず、効率のよい放熱構造の画像形成装置が提
供できた。上記の通り作成した画像形成装置を長時間駆
動(数十時間)したところ、電子源基板1とフェースプ
レート6の中心の温度差が実施例1程度以下の数度まで
減少し、画像の劣化が検知できなかった。さらに、駆動
回路基板8上のICチップの動作も極めて正常であっ
た。
A partition wall 12 is provided as a means for solving such a problem. That is, the partition wall 12 prevents heat flow from moving from the drive circuit board 8 to the display panel or vice versa. As a result, the drive circuit board 8 and the display panel can radiate heat as independent systems without affecting each other. In addition, as a spreading flow (diffuser) in which the cross-sectional area of the flow passage is gradually increased in the downstream direction, the pressure loss is reduced, the blowing efficiency of the fan is increased, and the heat radiation efficiency is improved. As an effect, the cost increase can be suppressed as much as possible, and an image forming apparatus having an efficient heat dissipation structure can be provided regardless of the heat generation amount of the electronic circuit board and the display. When the image forming apparatus produced as described above was driven for a long time (several tens of hours), the temperature difference between the center of the electron source substrate 1 and the face plate 6 was reduced to several degrees, which is about the same as or lower than that in Example 1, and image deterioration was caused. It could not be detected. Furthermore, the operation of the IC chip on the drive circuit board 8 was also extremely normal.

【0087】[0087]

【発明の効果】隔壁により熱流が駆動回路基板から表示
パネルへ、またはその逆へと移動することを防ぎ、駆動
回路基板と表示パネルが相互に悪影響を及ぼすことな
く、さらにそれぞれがほぼ独立した系であるので、コス
トアップを可能な限り抑え、また、電子回路基板とディ
スプレイの発熱量の大小にかかわらず、効率のよい放熱
構造の画像形成装置が提供できた。
The partition walls prevent heat flow from moving from the drive circuit board to the display panel or vice versa, and the drive circuit board and the display panel do not adversely affect each other, and further, they are substantially independent systems. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus having a heat dissipation structure that suppresses cost increase as much as possible and that has an efficient heat dissipation structure regardless of the amount of heat generated by the electronic circuit board and the display.

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

【図1】本発明の画像形成装置の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】本発明の画像形成装置の他の例を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the image forming apparatus of the present invention.

【図3】本発明の画像形成装置の他の例を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing another example of the image forming apparatus of the present invention.

【図4】本発明に適用される平面型表面伝導型電子放出
素子の構成を示す模式的平面図及び断面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view and a cross-sectional view showing a configuration of a planar surface conduction electron-emitting device applied to the present invention.

【図5】本発明に適用される垂直型表面伝導型電子放出
素子の模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a vertical surface conduction electron-emitting device applied to the present invention.

【図6】本発明に適用される表面伝導型電子放出素子の
製造方法を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a method of manufacturing a surface conduction electron-emitting device applied to the present invention.

【図7】本発明に適用される表面伝導型電子放出素子の
製造に採用できる通電フォーミング処理における電圧波
形の一例を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a voltage waveform in an energization forming process that can be adopted for manufacturing the surface conduction electron-emitting device applied to the present invention.

【図8】本発明に適用されるマトリクス配置型の電子源
基板の一例を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic view showing an example of a matrix arrangement type electron source substrate applied to the present invention.

【図9】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を示
す模式図である。
FIG. 9 is a schematic view showing an example of a display panel of the image forming apparatus of the present invention.

【図10】蛍光膜の一例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic view showing an example of a fluorescent film.

【図11】画像形成装置にNTSC方式のテレビ信号に
応じて表示を行うための駆動回路の一例を示すブロック
図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing display according to an NTSC television signal on the image forming apparatus.

【図12】本発明に適用される梯子型配置型電子源基板
の一例を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic view showing an example of a ladder type arrangement type electron source substrate applied to the present invention.

【図13】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を
示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of a display panel of the image forming apparatus of the present invention.

【図14】従来の表面伝導型電子放出素子の模式図であ
る。
FIG. 14 is a schematic view of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【図15】従来の画像形成装置の放熱の一例を示す図で
ある。
FIG. 15 is a diagram showing an example of heat dissipation of a conventional image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板 2、3:素子電極 4:導電性薄膜 5:電子放出部 6:フェースプレート 7:支持枠 8:駆動回路基板 9:筐体 10:金属板 11:フィン 12:隔壁 13:排気孔 14:ファン 15:金属膜 21:段差形成部 22:隔壁シート 32:テーパー付隔壁 71:電子源基板 72:X方向配線 73:Y方向配線 74:表面伝導型電子放出素子 75:結線 81:リアプレート 82:支持枠 83:ガラス基板 84:蛍光膜 85:メタルバック 86:フェースプレート 87:高圧端子 88:外囲器 91:黒色部材 92:蛍光体 101:表示パネル 102:走査回路 103:制御回路 104:シフトレジスタ 105:ラインメモリ 106:同期信号分離回路 107:変調信号発生器 Vx、Va:直流電圧源 110:電子源基板 111:電子放出素子 112:Dx1〜Dx10からなる電子放出素子の共通
配線 120:グリッド電極 121:電子が通過するため開孔 122:Dox1,Dox2,...Doxmよりなる
容器外端子 123:G1、G2、...GNからなる容器外端子
1: Substrate 2, 3: Element electrode 4: Conductive thin film 5: Electron emission part 6: Face plate 7: Support frame 8: Drive circuit board 9: Housing 10: Metal plate 11: Fin 12: Partition wall 13: Exhaust hole 14: Fan 15: Metal Film 21: Step Forming Part 22: Partition Sheet 32: Tapered Partition 71: Electron Source Substrate 72: X Direction Wiring 73: Y Direction Wiring 74: Surface Conduction Electron Emitting Element 75: Wiring 81: Rear Plate 82: Support frame 83: Glass substrate 84: Fluorescent film 85: Metal back 86: Face plate 87: High voltage terminal 88: Envelope 91: Black member 92: Phosphor 101: Display panel 102: Scanning circuit 103: Control circuit 104: shift register 105: line memory 106: synchronization signal separation circuit 107: modulation signal generator Vx, Va: DC voltage source 110: electron source group Plate 111: Electron-emitting device 112: Common wiring of electron-emitting device consisting of Dx1 to Dx10 120: Grid electrode 121: Open hole for passing electrons 122: Dox1, Dox2 ,. . . Doxm outer terminal 123: G1, G2 ,. . . Outer terminal of GN

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子放出素子を搭載した基板と、該基板
上の前記電子放出素子から放出される電子線の照射によ
り画像が形成される画像形成部材を搭載したフェースプ
レートからなる表示パネルと、画像表示を行うために電
気信号を発生する駆動回路基板を少なくとも有する画像
形成装置において、 該表示パネル背面の該基板と該駆動回路基板の間に隔壁
を設けたことを特徴とする画像形成装置。
1. A display panel comprising a substrate on which an electron-emitting device is mounted and a face plate on which an image forming member on which an image is formed by irradiation of an electron beam emitted from the electron-emitting device is mounted. An image forming apparatus having at least a drive circuit board for generating an electric signal for displaying an image, wherein a partition is provided between the board on the rear surface of the display panel and the drive circuit board.
【請求項2】 前記隔壁と前記基板間、また前記隔壁と
前記駆動回路基板間の間隙部に冷却空気を送風する手段
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装
置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising means for blowing cooling air between the partition wall and the substrate and between the partition wall and the drive circuit board.
【請求項3】 前記表示パネル背面に、少なくとも前記
表示パネル部材よりも熱伝導率の大きな板材又は膜材を
設置したことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像
形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a plate material or a film material having a higher thermal conductivity than at least the display panel member is installed on the back surface of the display panel.
【請求項4】 前記表示パネル背面又は前記板材/膜材
の上に、少なくとも前記表示パネル部材よりも熱伝導率
の大きな材料からなる凹凸部を設けたことを特徴とする
請求項1〜3に記載の画像形成装置。
4. An uneven portion made of a material having a thermal conductivity higher than that of at least the display panel member is provided on the back surface of the display panel or on the plate material / film material. The image forming apparatus described.
【請求項5】 前記間隙部の空気流路面積が送風方向下
流側に向かって、増加していることを特徴とする請求項
1〜4に記載の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the air passage area of the gap portion increases toward the downstream side in the air blowing direction.
【請求項6】 前記電子放出素子として表面伝導型電子
放出素子を用いることを特徴とする請求項1〜5に記載
の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a surface conduction electron-emitting device is used as the electron-emitting device.
JP3937796A 1996-02-27 1996-02-27 Image forming device Pending JPH09230795A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10256170B2 (en) 2015-01-08 2019-04-09 Denso Corporation Electronic device for vehicle

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