JPH0927273A - Electron emitting element, electron source, image forming device using the same, and their manufacture - Google Patents
Electron emitting element, electron source, image forming device using the same, and their manufactureInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出素子、該
電子放出素子を多数個配置してなる電子源、及び該電子
源を用いて構成した表示装置や露光装置等の画像形成装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron-emitting device, an electron source in which a large number of electron-emitting devices are arranged, and an image forming apparatus such as a display device or an exposure device configured by using the electron source.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、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の2種類が知られてい
る。冷陰極電子放出素子には電界放出型(以下、「FE
型」と称す。)、金属/絶縁層/金属型(以下、「MI
M型」と称す。)や表面伝導型電子放出素子等が有る。2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices are known, which are a thermoelectron-emitting device and a cold cathode electron-emitting device. Field emission type (hereinafter, referred to as "FE")
Type ". ), Metal / insulating layer / metal type (hereinafter referred to as “MI
It is called "M type". ) And surface conduction electron-emitting devices.
【0003】FE型の例としては、W.P. Dyke
and W.W. Dolan,“Field Em
ission”, Advance in Elect
ron Physics, 8,89(1956)ある
いはC.A. Spindt,“Physical P
roperties of thin−film fi
eld emission cathodes wit
h molybdenum cones”, J. A
ppl. Phys.,47,5248(1976)等
に開示されたものが知られている。[0003] As an example of the FE type, W. P. Dyke
and W. W. Dolan, “Field Em
"Ission", Advance in Elect
ron Physics, 8, 89 (1956) or C.I. A. Spindt, “Physical P
rightsies of thin-film fi
eld emission cathodes wit
h mollybdenum cones ”, J. A.
ppl. Phys. , 47, 5248 (1976).
【0004】MIM型の例としては、C.A. Mea
d,“Operation ofTunnel−Emi
ssion Devices”,J. Appl. P
hys., 32,646(1961)等に開示された
ものが知られている。An example of the MIM type is C.I. A. Mea
d, “Operation of Tunnel-Emi
ssion Devices ”, J. Appl. P.
hys. , 32,646 (1961) and the like are known.
【0005】表面伝導型電子放出素子の例としては、
M.I. Elinson, Radio Eng.
Electron Phys., 10,1290(1
965)等に開示されたものがある。As an example of the surface conduction electron-emitting device,
M. I. Elinson, Radio Eng.
Electron Phys. , 10, 1290 (1
965) and the like.
【0006】表面伝導型電子放出素子は、絶縁性基板上
に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流す
ことにより、電子放出が生ずる現象を利用するものであ
る。この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリン
ソン等によるSnO2 薄膜を用いたもの、Au薄膜によ
るもの[G.Dittmer:“Thin Solid
Films”, 9,317(1972)]、In2
O3 /SnO2 薄膜によるもの[M.Hartwell
and C.G. Fonstad:“IEEE T
rans. ED Conf.”, 519(197
5)]、カーボン薄膜によるもの[荒木久 他:真空、
第26巻、第1号、22頁(1983)]等が報告され
ている。[0006] The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electrons are emitted by passing a current through a small-area thin film formed on an insulating substrate in parallel with the film surface. Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using an SnO 2 thin film by Elinson et al. And a device using an Au thin film [G. Dittmer: "Thin Solid
Films ", 9, 317 (1972)], In 2
O 3 / SnO 2 thin film [M. Hartwell
and C.I. G. FIG. Fonstad: "IEEE T
rans. ED Conf. , 519 (197
5)], using a carbon thin film [Hisashi Araki et al .: Vacuum,
26, No. 1, p. 22 (1983)].
【0007】表面伝導型電子放出素子は、絶縁性の基板
上に形成された導電性膜に、膜面に平行に電流を流すこ
とにより電子放出が生ずる現象を利用するものである。The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is applied to a conductive film formed on an insulating substrate in parallel with the film surface.
【0008】表面伝導型電子放出素子の典型的な構成例
としては、絶縁性の基板上に設けた一対の素子電極間を
連絡する金属酸化物等の導電性膜に、予めフォーミング
と称される通電処理により電子放出部を形成したものが
挙げられる。フォーミングは、導電性膜の両端に直流電
圧あるいは非常にゆっくりとした昇電圧、例えば1V/
1分程度の昇電圧を印加通電することで通常行われ、導
電性膜を局所的に破壊、変形もしくは変質させて構造を
変化させ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部を形成す
る処理である。電子放出は、上記電子放出部が形成され
た導電性膜に電圧を印加して電流を流すことにより、電
子放出部に発生した亀裂付近から行われる。As a typical configuration example of the surface conduction electron-emitting device, a conductive film such as a metal oxide which connects between a pair of device electrodes provided on an insulating substrate is referred to as forming in advance. The thing which formed the electron emission part by the electricity supply process is mentioned. Forming is performed by applying a DC voltage or a very slow rising voltage across the conductive film, for example, 1 V /
A process that is usually performed by applying and applying a rising voltage for about 1 minute to locally destroy, deform or alter the conductive film to change the structure and form an electron-emitting portion in an electrically high resistance state. Is. The electron emission is performed from the vicinity of the crack generated in the electron emitting portion by applying a voltage to the conductive film in which the electron emitting portion is formed and flowing a current.
【0009】上記表面伝導型電子放出素子は、構造が単
純で製造も容易であることから、大面積に亙って多数配
列形成できる利点がある。そこで、この特徴を活かすた
めの種々の応用が研究されている。例えば表示装置等の
画像形成装置への利用が挙げられる。Since the surface conduction electron-emitting device has a simple structure and is easy to manufacture, it has an advantage that a large number of arrays can be formed over a large area. Therefore, various applications for utilizing this feature are being researched. For example, it can be used for an image forming apparatus such as a display device.
【0010】従来、多数の表面伝導型電子放出素子を配
列形成した例としては、並列に表面伝導型電子放出素子
を配列し、個々の表面伝導型電子放出素子の両端(両素
子電極)を配線(共通配線とも呼ぶ)にて夫々結線した
行を多数行配列(梯型配置とも呼ぶ)した電子源が挙げ
られる(特開昭64−31332号公報、同1−283
749号公報、同2−257552号公報)。また、特
に表示装置においては、液晶を用いた表示装置と同様の
平板型表示装置とすることが可能で、しかもバックライ
トが不要な自発光型の表示装置として、表面伝導型電子
放出素子を多数配置した電子源と、この電子源からの電
子線の照射により可視光を発光する蛍光体とを組み合わ
せた表示装置が提案されている(アメリカ特許第506
6883号明細書)。Conventionally, as an example in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are formed in an array, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel and both ends (both device electrodes) of each surface conduction electron-emitting device are wired. An electron source in which a large number of rows connected to each other (also referred to as common wiring) is arranged (also referred to as a ladder arrangement) (Japanese Patent Laid-Open No. 64-31332 and 1-283).
749, and 2-257552). Further, particularly in the case of a display device, a large number of surface conduction electron-emitting devices can be used as a self-luminous display device that can be a flat panel display device similar to a display device using liquid crystal and does not require a backlight. A display device has been proposed in which an arranged electron source is combined with a phosphor that emits visible light when irradiated with an electron beam from the electron source (US Pat. No. 506).
No. 6883).
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の表面伝導型電子放出素子においては、通電によるフ
ォーミング処理の際に発生する熱が素子構成部材に様々
な影響を及ぼし、結果として電子放出特性への影響も生
じていた。However, in the above-mentioned conventional surface conduction electron-emitting device, the heat generated during the forming process by energization has various influences on the component members of the device, and as a result, the electron emission characteristics are changed. Was also affected.
【0012】本発明は上記フォーミング処理時の発熱に
よる素子への影響を防止しようとするものであり、上記
フォーミング処理時の発熱の低減を図り、該発熱による
素子構成部材及び電子放出特性への影響を低減し、より
信頼性の高い電子放出素子及び電子源、更にはこれを用
いた画像形成用パネル並びに画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention is intended to prevent the influence of heat generation during the above-mentioned forming process on the element. By reducing the heat generation during the above-mentioned forming process, the influence of the heat generation on the element constituent members and the electron emission characteristics. It is an object of the present invention to provide a highly reliable electron-emitting device and electron source, and an image forming panel and an image forming apparatus using the same.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく成
された本発明の構成は以下の通りである。The configuration of the present invention which has been achieved to achieve the above object is as follows.
【0014】即ち、本発明の第一は、電極間に、電子放
出部を有する導電性膜を備える電子放出素子の製造方法
において、導電性膜への逆圧電効果により、該導電性膜
に電子放出部を形成する工程を有することを特徴とする
電子放出素子の製造方法にある。That is, the first aspect of the present invention is a method for manufacturing an electron-emitting device having a conductive film having an electron-emitting portion between electrodes, wherein an electron is applied to the conductive film by an inverse piezoelectric effect. It is a method of manufacturing an electron-emitting device characterized by including a step of forming an emission portion.
【0015】上記本発明第一は、さらにその特徴とし
て、「前記導電性膜への通電処理により該導電性膜に電
子放出部を形成する工程を有する」ことを含む。The first aspect of the present invention further includes, as a feature thereof, "having a step of forming an electron emitting portion in the conductive film by applying a current to the conductive film".
【0016】また、本発明の第二は、電極間に、電子放
出部を有する導電性膜を備える電子放出素子の製造方法
において、導電性膜に付設された圧電体に電圧を印加す
る工程を有することを特徴とする電子放出素子の製造方
法にある。A second aspect of the present invention is a method of manufacturing an electron-emitting device having a conductive film having an electron-emitting portion between electrodes, which comprises a step of applying a voltage to a piezoelectric body attached to the conductive film. A method of manufacturing an electron-emitting device, characterized by having.
【0017】上記本発明第二は、さらにその特徴とし
て、「前記導電性膜に通電処理を行う工程を有する」こ
とを含む。The second aspect of the present invention further includes, as a feature thereof, "having a step of applying an electric current to the conductive film".
【0018】また、本発明の第三は、電子放出素子と該
電子放出素子の駆動手段とを有する電子源の製造方法に
おいて、前記電子放出素子が、前記本発明第一又は第二
の方法にて製造されることを特徴とする電子源の製造方
法にある。A third aspect of the present invention is a method for manufacturing an electron source having an electron-emitting device and driving means for driving the electron-emitting device, wherein the electron-emitting device is the same as the first or second method of the present invention. The method for manufacturing an electron source is characterized by being manufactured by the following method.
【0019】上記本発明第三は、さらにその特徴とし
て、「前記電子源は、複数の電子放出素子が並列に結線
された素子列を少なくとも1列以上有する電子源であ
る」こと、「前記電子源は、複数の電子放出素子が並列
に結線された素子列の複数列がマトリクス配置されてい
る電子源である」こと、をも含むものである。The third aspect of the present invention is further characterized in that "the electron source is an electron source having at least one row of elements in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel". The source is also an electron source in which a plurality of element rows in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel are arranged in a matrix. ”
【0020】また、本発明の第四は、電子放出素子と電
子線の照射により画像を形成する画像形成部材とを有す
る画像形成用パネルの製造方法において、前記電子放出
素子が、前記本発明第一又は第二の方法にて製造される
ことを特徴とする画像形成用パネルの製造方法にある。A fourth aspect of the present invention is a method for manufacturing an image-forming panel having an electron-emitting device and an image-forming member for forming an image by irradiation with an electron beam, wherein the electron-emitting device is the same as the present invention. An image forming panel manufacturing method is characterized by being manufactured by the first or second method.
【0021】上記本発明第四は、さらにその特徴とし
て、「前記画像形成用パネルは、複数の電子放出素子が
並列に結線された素子列を少なくとも1列以上有する画
像形成用パネルである」こと、「前記画像形成用パネル
は、複数の電子放出素子が並列に結線された素子列の複
数列がマトリクス配置されている画像形成用パネルであ
る」こと、「前記画像形成部材が、蛍光体である」こ
と、をも含むものである。The fourth aspect of the present invention is further characterized in that "the image forming panel is an image forming panel having at least one element row in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel." , "The image forming panel is an image forming panel in which a plurality of element rows in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel are arranged in a matrix", "the image forming member is a phosphor "There is".
【0022】また、本発明の第五は、電子放出素子と、
画像形成部材と、前記電子放出素子から放出される電子
線の前記画像形成部材への照射を情報信号に応じて制御
する駆動手段とを有する画像形成装置の製造方法におい
て、前記電子放出素子が、前記本発明第一又は第二の方
法にて製造されることを特徴とする画像形成装置の製造
方法にある。The fifth aspect of the present invention is to provide an electron-emitting device,
In a method of manufacturing an image forming apparatus, which comprises an image forming member and a driving unit that controls irradiation of an electron beam emitted from the electron emitting device to the image forming member according to an information signal, the electron emitting device includes: An image forming apparatus manufacturing method is characterized by being manufactured by the first or second method of the present invention.
【0023】上記本発明第五は、さらにその特徴とし
て、「前記画像形成装置は、複数の電子放出素子が並列
に結線された素子列を少なくとも1列以上有する画像形
成装置である」こと、「前記画像形成装置は、複数の電
子放出素子が並列に結線された素子列の複数列がマトリ
クス配置されている画像形成装置である」こと、「前記
画像形成部材が、蛍光体である」こと、をも含むもので
ある。The fifth aspect of the present invention is further characterized in that "the image forming apparatus is an image forming apparatus having at least one element row in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel." The image forming apparatus is an image forming apparatus in which a plurality of element rows in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel are arranged in a matrix "," the image forming member is a phosphor ", Is also included.
【0024】更に、本発明は、上記本発明第一〜第五の
製法によって得られる電子放出素子、電子源、画像形成
用パネル及び画像形成装置に関する。Furthermore, the present invention relates to an electron-emitting device, an electron source, an image forming panel and an image forming apparatus obtained by the first to fifth manufacturing methods of the present invention.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】上記のように、本発明は、新規な
電子放出素子、該電子放出素子を複数個備えた新規な電
子源、これを用いた新規な画像形成用パネル及び画像形
成装置に係るもので、各発明の構成及び作用を以下に更
に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the present invention provides a novel electron-emitting device, a novel electron source having a plurality of such electron-emitting devices, a novel image forming panel and an image forming apparatus using the same. The configuration and operation of each invention will be further described below.
【0026】本発明に係る電子放出素子の一例を図1に
示す。図1に示した電子放出素子は、平面型の表面伝導
型電子放出素子であり、図中1は基板、2は電子放出
部、3は導電性膜、4と5は素子電極、6は圧電体電極
7と圧電体層4で構成される圧電体である。An example of the electron-emitting device according to the present invention is shown in FIG. The electron-emitting device shown in FIG. 1 is a flat surface-conduction electron-emitting device. In the figure, 1 is a substrate, 2 is an electron-emitting portion, 3 is a conductive film, 4 and 5 are device electrodes, and 6 is a piezoelectric. The piezoelectric body is composed of the body electrode 7 and the piezoelectric layer 4.
【0027】基板1としては、例えば石英ガラス、Na
等の不純物含有量を減少させたガラス、青板ガラス、青
板ガラスにスパッタ法等によりSiO2 を積層した積層
体、アルミナ等のセラミックス等が挙げられる。The substrate 1 is, for example, quartz glass or Na.
And glass having reduced impurity content such as glass, blue plate glass, a laminate obtained by laminating SiO 2 on a blue plate glass by a sputtering method or the like, and ceramics such as alumina.
【0028】対向する素子電極4,5及び圧電体電極7
の材料としては、一般的導体材料が用いられ、例えばN
i、Cr、Au、Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、
Pd等の金属あるいは合金及びPd、Ag、Au、Ru
O2 、Pd−Ag等の金属あるいは金属酸化物とガラス
等から構成される印刷導体、In2 O3 −SnO2 等の
透明導電体及びポリシリコン等の半導体導体材料等から
適宜選択される。Opposing element electrodes 4 and 5 and piezoelectric electrode 7
As a material of the general conductive material, for example, N is used.
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu,
Metals or alloys such as Pd and Pd, Ag, Au, Ru
It is appropriately selected from a printed conductor composed of a metal or metal oxide such as O 2 and Pd-Ag and glass, a transparent conductor such as In 2 O 3 —SnO 2 and a semiconductor conductor material such as polysilicon.
【0029】圧電体層8の材料としては、ZnO,Al
N,PbTiO3,BaTiO3,PZT等が用いられ、
その厚さは100nmから10μm程度で、500nm
から3μm程度が好ましい。The material of the piezoelectric layer 8 is ZnO, Al
N, PbTiO 3 , BaTiO 3 , PZT, etc. are used,
Its thickness is about 100 nm to 10 μm, 500 nm
To 3 μm is preferable.
【0030】素子電極間隔L、素子電極長さW、導電性
膜3の形状等は、応用される形態等によって設計され
る。The element electrode spacing L, the element electrode length W, the shape of the conductive film 3 and the like are designed according to the applied form.
【0031】素子電極間隔Lは、数百オングストローム
から数百マイクロメートルであることが好ましく、より
好ましくは、素子電極4,5間に印加する電圧等によ
り、数マイクロメートルから数十マイクロメートルであ
る。The element electrode spacing L is preferably several hundred angstroms to several hundreds of micrometers, and more preferably several micrometers to several tens of micrometers depending on the voltage applied between the element electrodes 4 and 5. .
【0032】素子電極長さWは、電極の抵抗値や電子放
出特性を考慮すると、好ましくは数マイクロメートルか
ら数百マイクロメートルであり、また素子電極厚dは、
数百オングストロームから数マイクロメートルである。The device electrode length W is preferably several micrometers to several hundreds of micrometers in consideration of the electrode resistance value and electron emission characteristics, and the device electrode thickness d is
Hundreds of Angstroms to a few micrometers.
【0033】尚、図1に示される表面伝導型電子放出素
子は、基板1上に、圧電体6、素子電極4,5、導電性
膜3の順に積層されたものとなっているが、基板1上
に、圧電体6、導電性膜3、素子電極4,5の順に積層
したものとしてもよい。In the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 1, the piezoelectric body 6, the device electrodes 4, 5 and the conductive film 3 are laminated on the substrate 1 in this order. The piezoelectric body 6, the conductive film 3, and the device electrodes 4 and 5 may be laminated in this order on the substrate 1.
【0034】導電性膜3は、良好な電子放出特性を得る
ためには、微粒子で構成された微粒子膜であることが特
に好ましく、その膜厚は、素子電極4,5へのステップ
カバレージ、素子電極4,5間の抵抗値及び後述する通
電処理条件、圧電体への電圧印加条件等によって適宜選
択される。この導電性膜3の膜厚は、好ましくは数オン
グストロームから数千オングストロームで、特に好まし
くは10オングストロームから500オングストローム
であり、その抵抗値は、10の3乗から10の7乗オー
ム/□のシート抵抗値である。In order to obtain good electron emission characteristics, the conductive film 3 is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles, and the thickness of the conductive film 3 depends on the step coverage of the device electrodes 4 and 5 and the device. It is appropriately selected according to the resistance value between the electrodes 4 and 5, the energization processing condition described later, the voltage application condition to the piezoelectric body, and the like. The thickness of the conductive film 3 is preferably several angstroms to several thousand angstroms, particularly preferably 10 angstroms to 500 angstroms, and its resistance value is 10 3 to 10 7 ohm / □ sheet. It is the resistance value.
【0035】導電性膜3を構成する材料としては、例え
ばPd,Pt,Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,
Cr,Fe,Zn,Sn,Ta,W,Pb等の金属、P
dO,SnO2 ,In2 O3 ,PbO,Sb2 O3 等の
酸化物、HfB2 ,ZrB2,LaB6 ,CeB6 ,Y
B4 ,GdB4 等の硼化物、TiC,ZrC,HfC,
TaC,SiC,WCなどの炭化物、TiN,ZrN,
HfN等の窒化物、Si,Ge等の半導体、カーボン等
が挙げられる。As the material forming the conductive film 3, for example, Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu,
Metals such as Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, and Pb;
oxides such as dO, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , Y
Borides such as B 4 and GdB 4 , TiC, ZrC, HfC,
Carbides such as TaC, SiC and WC, TiN, ZrN,
Examples include nitrides such as HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.
【0036】尚、上記微粒子膜とは、複数の微粒子が集
合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に
分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、あ
るいは重なり合った状態(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)の膜を
さす。微粒子膜である場合、微粒子の粒径は、数オング
ストロームから数千オングストロームであることが好ま
しく、特に好ましくは10オングストロームから200
オングストロームである。The fine particle film is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and the fine structure thereof is not only a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged but also a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (some Fine particles of
(Including the case where an island-shaped structure is formed as a whole). In the case of a fine particle film, the particle diameter of the fine particles is preferably several angstroms to several thousand angstroms, particularly preferably 10 angstroms to 200 angstroms.
Angstrom.
【0037】電子放出部2には亀裂が含まれており、電
子放出はこの亀裂付近から行われる。この亀裂を含む電
子放出部2及び亀裂自体は、導電性膜3の膜厚、膜質、
材料及び後述する通電処理条件,圧電体への電圧印加条
件等の製法に依存して形成される。従って、電子放出部
2の位置及び形状は図1に示されるような位置及び形状
に特定されるものではない。A crack is included in the electron emitting portion 2, and the electron is emitted from the vicinity of the crack. The electron-emitting portion 2 including the crack and the crack itself have a thickness, film quality,
It is formed depending on a manufacturing method such as a material, an energization processing condition described later, and a voltage applying condition to the piezoelectric body. Therefore, the position and shape of the electron-emitting portion 2 are not limited to the position and shape as shown in FIG.
【0038】亀裂内部には、数オングストロームから数
百オングストロームの粒径の導電性微粒子を有すること
もある。この導電性微粒子は、導電性膜3を構成する材
料の元素の一部、あるいは総てと同様のものである。ま
た、亀裂を含む電子放出部2及びその近傍の導電性膜3
は炭素及び炭素化合物を有することもある。Inside the cracks, there may be conductive fine particles having a particle diameter of several angstroms to several hundred angstroms. The conductive fine particles are similar to some or all of the elements of the material constituting the conductive film 3. In addition, the electron emitting portion 2 including a crack and the conductive film 3 in the vicinity thereof
May have carbon and carbon compounds.
【0039】次に、垂直型の電子放出素子の基本的な構
成について説明する。Next, the basic structure of the vertical electron-emitting device will be described.
【0040】図2は、垂直型の表面伝導型電子放出素子
の基本的な構成を示す図で、図1と同じ符号は同じ部材
を示すものである。FIG. 2 is a view showing the basic structure of a vertical type surface conduction electron-emitting device, and the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same members.
【0041】基板1、電子放出部2、導電性膜3、素子
電極4,5、圧電体6は、前述した平面型の電子放出素
子と同様の材料で構成されたものであり、導電性膜3を
圧電体6の側面と素子電極4,5間とに設ける点などを
除いて、前述と同様の方法にて作製される。The substrate 1, the electron emitting portion 2, the conductive film 3, the device electrodes 4, 5 and the piezoelectric body 6 are made of the same material as that of the above-mentioned plane type electron emitting device. It is manufactured by the same method as described above except that 3 is provided between the side surface of the piezoelectric body 6 and the device electrodes 4 and 5.
【0042】圧電体6の膜厚は、先に述べた平面型の電
子放出素子の素子電極間隔L(図1参照)に対応するも
ので、好ましくは数百オングストロームから数十マイク
ロメートルであり、特に好ましくは数百オングストロー
ムから数マイクロメートルである。The film thickness of the piezoelectric body 6 corresponds to the device electrode distance L (see FIG. 1) of the flat type electron-emitting device described above, and is preferably several hundred angstroms to several tens of micrometers. Particularly preferably, it is several hundred angstroms to several micrometers.
【0043】また、平面型の電子放出素子の説明におい
ても述べたように、電子放出部2の形成は、導電性膜3
の膜厚、膜質、材料及び後述するフォーミング条件、圧
電体への電圧印加条件等の製法に依存するので、その位
置及び形状は図2に示されるような位置及び形状に特定
されるものではない。As described in the description of the flat type electron-emitting device, the electron-emitting portion 2 is formed by the conductive film 3.
The film thickness, film quality, material, and forming conditions, which will be described later, conditions for applying a voltage to the piezoelectric body, and the like, and the position and shape thereof are not limited to the position and shape shown in FIG. .
【0044】尚、以下の説明は、上述の平面型の電子放
出素子と垂直型の電子放出素子の内、平面型を例にして
説明するが、平面型の電子放出素子に代えて垂直型の電
子放出素子としてもよい。In the following description, of the above-mentioned planar type electron-emitting device and vertical type electron-emitting device, the planar type will be taken as an example. It may be an electron-emitting device.
【0045】図1に示した様な表面伝導型電子放出素子
の製法としては様々な方法が考えられるが、その一例を
図3に基づいて説明する。尚、図3において図1と同じ
符号は同じ部材を示すものである。Various methods can be considered as a method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device as shown in FIG. 1, and one example thereof will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same members.
【0046】1)基板1上に、圧電体6を形成する。例
えば、基板1に、真空蒸着法、スパッタ法等により圧電
体電極材料を堆積後、フォトリソグラフィー技術等によ
り該基板1の面上に圧電体電極7を形成し、更に、スパ
ッタ法やスプレー法により圧電体層8を形成する(図3
(a))。1) The piezoelectric body 6 is formed on the substrate 1. For example, after a piezoelectric electrode material is deposited on the substrate 1 by a vacuum deposition method, a sputtering method or the like, a piezoelectric electrode 7 is formed on the surface of the substrate 1 by a photolithography technique or the like, and further, a sputtering method or a spray method is used. The piezoelectric layer 8 is formed (Fig. 3
(A)).
【0047】2)次に、圧電体6上に、真空蒸着法、ス
パッタ法等により素子電極材料を堆積させた後、フォト
リソグラフィー技術等により基板1の面上に素子電極
4,5を形成する。続いて、素子電極4,5を設けた基
板1上に有機金属溶液を塗布して放置することにより、
素子電極4と素子電極5間を連絡して有機金属薄膜を形
成する。尚、有機金属溶液とは、前述の導電性膜3の構
成材料の金属を主元素とする有機化合物の溶液である。
この後、有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、
エッチング等によりパターニングされた導電性膜3を形
成する(図3(b))。2) Next, after depositing an element electrode material on the piezoelectric body 6 by a vacuum evaporation method, a sputtering method or the like, element electrodes 4 and 5 are formed on the surface of the substrate 1 by a photolithography technique or the like. . Then, by applying the organometallic solution on the substrate 1 provided with the device electrodes 4 and 5 and leaving it to stand,
The organic metal thin film is formed by connecting the device electrodes 4 and 5 with each other. Here, the organic metal solution is a solution of an organic compound having a metal as a constituent material of the conductive film 3 as a main element.
After that, the organometallic thin film is heated and baked, lifted off,
A conductive film 3 patterned by etching or the like is formed (FIG. 3B).
【0048】尚、ここでは、有機金属溶液の塗布法によ
り説明したが、これに限ることなく、例えば真空蒸着
法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディ
ッピング法、スピンナー法等によって有機金属膜を形成
することもできる。Although the organic metal solution coating method has been described here, the present invention is not limited to this. For example, vacuum vapor deposition method, sputtering method, chemical vapor deposition method, dispersion coating method, dipping method, spinner method, etc. It is also possible to form an organic metal film.
【0049】3)続いて、フォーミング工程を施す。3) Subsequently, a forming process is performed.
【0050】素子電極4,5間に通電すると共に、圧電
体6の圧電体電極7に電圧を印加することにより、導電
性膜3を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、構造
の変化した電子放出部2を形成する(図3(c))。つ
まり、圧電体6に電圧を印加することにより生ずる逆圧
電効果を利用して、該圧電体6に付設されている導電性
膜3に機械的な歪みを発生させ、この歪みによって該導
電性膜3に電子放出部2を形成する。By energizing the element electrodes 4 and 5 and applying a voltage to the piezoelectric electrode 7 of the piezoelectric body 6, the electroconductive film 3 is locally destroyed, deformed or altered to change the structure of the electron. The emission part 2 is formed (FIG.3 (c)). That is, by utilizing the inverse piezoelectric effect generated by applying a voltage to the piezoelectric body 6, a mechanical strain is generated in the conductive film 3 attached to the piezoelectric body 6, and this strain causes the conductive film to be deformed. The electron emitting portion 2 is formed in 3.
【0051】このように本発明では、逆圧電効果により
導電性膜3に機械的な歪みを発生させることで、従来と
同様の通電フォーミング時の導電性膜の局所的な破壊,
変形もしくは変質を助長することにより、通電フォーミ
ング時の発熱量を低減させ、該発熱による素子構成部材
及び電子放出特性への影響を低減できるものである。As described above, in the present invention, the mechanical strain is generated in the conductive film 3 by the inverse piezoelectric effect, so that the conductive film is locally destroyed during the energization forming as in the conventional case.
By promoting the deformation or alteration, the amount of heat generated during energization forming can be reduced, and the influence of the heat generation on the element constituent members and the electron emission characteristics can be reduced.
【0052】尚、上記歪みの大きさは、用いる圧電体材
料や圧電体に印加する電圧により適宜制御することがで
きるので、電子放出部2の形状の制御も可能である。Since the magnitude of the strain can be appropriately controlled by the piezoelectric material used and the voltage applied to the piezoelectric body, the shape of the electron emitting portion 2 can be controlled.
【0053】上記通電フォーミングにおける素子電極
4,5間に印加する電圧波形の例を図5に示す。FIG. 5 shows an example of a voltage waveform applied between the element electrodes 4 and 5 in the energization forming.
【0054】電圧波形は、特にパルス波形が好ましく、
パルス波高値を定電圧とした電圧パルスを連続的に印加
する場合(図5(a))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場合(図5(b))とがあ
る。The voltage waveform is particularly preferably a pulse waveform,
There are a case where a voltage pulse whose pulse peak value is a constant voltage is continuously applied (FIG. 5A), and a case where a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value (FIG. 5B).
【0055】まず、パルス波高値を定電圧とした場合に
ついて図5(a)で説明する。First, the case where the pulse peak value is a constant voltage will be described with reference to FIG.
【0056】図5(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り、例えば、T1を1マ
イクロ秒〜10ミリ秒、T2を10マイクロ秒〜100
ミリ秒とし、波高値(フォーミング時のピーク電圧)を
前述した電子放出素子の形態に応じて適宜選択して、1
0の−5乗torr程度の適当な真空度の真空雰囲気下
で、数秒から数十分印加する。尚、印加する電圧波形
は、図示される三角波に限定されるものではなく、矩形
波等の所望の波形を用いても良く、その波高値及びパル
ス幅・パルス間隔等についても上述の値に限るものでは
なく、電子放出部2が良好に形成されるように、電子放
出素子の抵抗値等に合わせて所望の値を選択することが
できる。In FIG. 5A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. For example, T1 is 1 microsecond to 10 milliseconds and T2 is 10 microseconds to 100.
The peak value (peak voltage at the time of forming) is set to millisecond and is appropriately selected according to the form of the electron-emitting device described above.
It is applied for several seconds to several tens of minutes in a vacuum atmosphere having an appropriate degree of vacuum of about 0 −5 torr. The voltage waveform to be applied is not limited to the illustrated triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave may be used, and the crest value, pulse width, pulse interval, etc. are also limited to the above values. However, a desired value can be selected according to the resistance value of the electron-emitting device so that the electron-emitting portion 2 can be formed favorably.
【0057】次に、パルス波高値を増加させながら電圧
パルスを印加する場合について図5(b)で説明する。Next, the case of applying a voltage pulse while increasing the pulse crest value will be described with reference to FIG.
【0058】図5(b)におけるT1及びT2は図5
(a)と同様であり、波高値(フォーミング時のピーク
電圧)を、例えば0.1Vステップ程度ずつ増加させ、
図5(a)の説明と同様の適当な真空雰囲気下で印加す
る。T1 and T2 in FIG. 5B are shown in FIG.
As in (a), the peak value (peak voltage at the time of forming) is increased by, for example, about 0.1 V steps,
Application is performed in an appropriate vacuum atmosphere similar to the description of FIG.
【0059】尚、パルス間隔T2中に、導電性膜3を局
所的に破壊、変形もしくは変質させない程度の電圧、例
えば0.1V程度の電圧で素子電流を測定して抵抗値を
求め、例えば1Mオーム以上の抵抗を示したときにフォ
ーミングを終了することが好ましい。During the pulse interval T2, the element current is measured at a voltage that does not locally break, deform or alter the conductive film 3, for example, a voltage of about 0.1 V to obtain a resistance value, and for example, 1 M. Forming is preferably terminated when the resistance is equal to or higher than ohms.
【0060】上記フォーミング工程からそれ以降の工程
は、図6に示されるような測定評価系内で行うことがで
きる。この測定評価系について説明する。The steps from the forming step onward can be performed in a measurement / evaluation system as shown in FIG. This measurement evaluation system will be described.
【0061】図6において、図1と同じ符号は同じ部材
を示す。また、51は素子に素子電圧Vfを印加するた
めの電源、50は素子電極4,5間の導電性膜3を流れ
る素子電流Ifを測定するための電流計、54は電子放
出部2より放出される放出電流Ieを捕捉するためのア
ノード電極、53はアノード電極54に電圧を印加する
ための高圧電源、52は電子放出部2より放出される放
出電流Ieを測定するための電流計、55は真空装置、
56は排気ポンプである。6, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same members. Further, 51 is a power supply for applying a device voltage Vf to the device, 50 is an ammeter for measuring a device current If flowing through the conductive film 3 between the device electrodes 4 and 5, and 54 is an electron emitting portion 2. An anode electrode for trapping the emission current Ie generated, 53 is a high-voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 54, 52 is an ammeter for measuring the emission current Ie emitted from the electron emission portion 2, 55 Is a vacuum device,
56 is an exhaust pump.
【0062】電子放出素子及びアノード電極54等は真
空装置55内に設置され、この真空装置55には不図示
の真空計等の必要な機器が具備されていて、所望の真空
下で電子放出素子の測定評価ができるようになってい
る。The electron-emitting device, the anode electrode 54, and the like are installed in a vacuum device 55, and the vacuum device 55 is equipped with necessary equipment such as a vacuum gauge (not shown) so that the electron-emitting device can operate under a desired vacuum. It is possible to measure and evaluate.
【0063】排気ポンプ56は、ターボポンプ、ロータ
リーポンプ等からなる通常の高真空装置系と、イオンポ
ンプ等からなる超高真空装置系とから構成されている。
また、真空装置55全体及び電子放出素子の基板1は、
ヒーターにより200℃程度まで加熱できるようになっ
ている。尚、この測定評価系は、後述するような表示パ
ネルの組み立て段階において、表示パネル及びその内部
を真空装置55及びその内部として構成することで、フ
ォーミング工程及び後述するそれ以後の工程における測
定評価及び処理に応用されるものである。The exhaust pump 56 is composed of a normal high vacuum system such as a turbo pump and a rotary pump, and an ultra high vacuum system such as an ion pump.
The entire vacuum device 55 and the substrate 1 of the electron-emitting device are
The heater can heat up to about 200 ° C. This measurement and evaluation system configures the display panel and its inside as the vacuum device 55 and its inside at the stage of assembling the display panel as will be described later, so that the measurement and evaluation in the forming step and the subsequent steps described later are performed. It is applied to processing.
【0064】4)更に活性化工程を施すことが好まし
い。4) It is preferable to further perform an activation step.
【0065】活性化工程とは、例えば10の−4乗〜1
0の−5乗torr程度の真空度で、パルス波高値を定
電圧としたパルスの印加を繰り返す処理のことをいい、
真空雰囲気中に存在する有機物質から炭素及び炭素化合
物を電子放出部2に堆積させることで、素子電流、放出
電流の状態を著しく向上させることができる工程であ
る。この活性化工程は、例えば素子電流や放出電流を測
定しながら行って、例えば放出電流が飽和した時点で終
了するようにすれば効果的であるので好ましい。また、
活性化工程でのパルス波高値は、好ましくは駆動電圧の
波高値である。The activation process is, for example, 10 −4 to 1
It is a process of repeating the application of pulses with a pulse peak value of a constant voltage at a vacuum degree of 0 −5 torr.
By depositing carbon and carbon compounds in the electron emission portion 2 from an organic substance existing in a vacuum atmosphere, the device current and emission current can be significantly improved. It is effective to perform this activation step while measuring the device current and the emission current, for example, and to end it when the emission current is saturated, because it is effective. Also,
The pulse peak value in the activation step is preferably the peak value of the driving voltage.
【0066】尚、上記炭素及び炭素化合物とは、グラフ
ァイト(単結晶及び多結晶の双方を指す)、非晶質カー
ボン(非晶質カーボン及びこれと多結晶グラファイトと
の混合物を指す)である。また、その堆積膜厚は、好ま
しくは500オングストローム以下、より好ましくは3
00オングストローム以下である。The carbon and the carbon compound are graphite (both single crystal and polycrystalline) and amorphous carbon (amorphous carbon and a mixture of polycrystalline carbon and amorphous carbon). The deposited film thickness is preferably 500 angstroms or less, more preferably 3 angstroms or less.
It is less than 00 angstrom.
【0067】5)このようにして作製した電子放出素子
を、フォーミング工程、活性化工程での真空度より高い
真空度の真空雰囲気下で動作駆動する、安定化工程を施
すことが好ましい。より好ましくは、この高い真空度の
真空雰囲気下で、80〜150℃の加熱の後、動作駆動
する。5) It is preferable to perform a stabilization process in which the electron-emitting device thus manufactured is operated and driven in a vacuum atmosphere having a vacuum degree higher than those in the forming step and the activation step. More preferably, in a vacuum atmosphere having a high degree of vacuum, after heating at 80 to 150 ° C., the operation is driven.
【0068】尚、フォーミング工程、活性化工程の真空
度より高い真空度の真空雰囲気とは、例えば約10の−
6乗torr以上の真空度を有する真空雰囲気であり、
より好ましくは超高真空系であり、炭素及び炭素化合物
が新たにほぼ堆積しない真空度である。即ち、電子放出
素子を上記真空雰囲気中に封入してしまうことにより、
これ以上の炭素及び炭素化合物の堆積を抑制することが
可能となり、これによって素子電流If、放出電流Ie
が安定する。A vacuum atmosphere having a vacuum degree higher than that in the forming step and the activation step means, for example, about −10.
It is a vacuum atmosphere having a vacuum degree of 6th torr or more,
More preferably, it is an ultra-high vacuum system, and the degree of vacuum is such that carbon and carbon compounds are hardly newly deposited. That is, by enclosing the electron-emitting device in the vacuum atmosphere,
It is possible to suppress further deposition of carbon and carbon compounds, which allows the device current If and the emission current Ie to be suppressed.
Becomes stable.
【0069】上述のような素子構成と製造方法によって
作製された表面伝導型電子放出素子の基本特性について
以下に説明する。The basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device manufactured by the above device structure and manufacturing method will be described below.
【0070】以下に述べる表面伝導型電子放出素子の基
本特性は、図6の測定評価系のアノード電極54の電圧
を1kV〜10kVとし、アノード電極54と表面伝導
型電子放出素子の距離Hを2〜8mmとして、通常測定
を行う。The basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device described below are that the voltage of the anode electrode 54 of the measurement / evaluation system of FIG. 6 is 1 kV to 10 kV and the distance H between the anode electrode 54 and the surface conduction electron-emitting device is 2 Usually, the measurement is performed by setting the width to 8 mm.
【0071】まず、放出電流Ie及び素子電流Ifと、
素子電圧Vfとの関係の典型的な例を図7に示す。尚、
図7の(a)において、放出電流Ieは素子電流Ifに
比べて著しく小さいので、任意単位で示されている。First, the emission current Ie and the device current If,
FIG. 7 shows a typical example of the relationship with the element voltage Vf. still,
In FIG. 7A, since the emission current Ie is significantly smaller than the device current If, it is shown in arbitrary units.
【0072】図7の(a)から明らかなように、表面伝
導型電子放出素子は、放出電流Ieに対する次の3つの
特徴的特性を有する。As is apparent from FIG. 7A, the surface conduction electron-emitting device has the following three characteristic characteristics with respect to the emission current Ie.
【0073】まず第1に、表面伝導型電子放出素子はあ
る電圧(しきい値電圧と呼ぶ:図7の(a)中のVt
h)を超える素子電圧Vfを印加すると急激に放出電流
Ieが増加し、一方しきい値電圧Vth以下では放出電
流Ieが殆ど検出されない。即ち、放出電流Ieに対す
る明確なしきい値電圧Vthを持った非線形素子であ
る。First, the surface conduction electron-emitting device has a certain voltage (called a threshold voltage: Vt in FIG. 7A).
When the device voltage Vf exceeding h) is applied, the emission current Ie rapidly increases, while at the threshold voltage Vth or less, the emission current Ie is hardly detected. That is, it is a nonlinear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.
【0074】第2に、放出電流Ieが素子電圧Vfに対
して単調増加する特性(MI特性と呼ぶ)を有するた
め、放出電流Ieは素子電圧Vfで制御できる。Secondly, since the emission current Ie has a characteristic of monotonically increasing with respect to the element voltage Vf (called MI characteristic), the emission current Ie can be controlled by the element voltage Vf.
【0075】第3に、アノード電極54(図6参照)に
補足される放出電荷は、素子電圧Vfを印加する時間に
依存する。即ち、アノード電極54に捕捉される電荷量
は、素子電圧Vfを印加する時間により制御できる。Thirdly, the emitted charges captured by the anode electrode 54 (see FIG. 6) depend on the time for applying the device voltage Vf. That is, the amount of charge captured by the anode electrode 54 can be controlled by the time during which the device voltage Vf is applied.
【0076】放出電流Ieが素子電圧Vfに対してMI
特性を有すると同時に、素子電流Ifも素子電圧Vfに
対してMI特性を有する場合もある。このような表面伝
導型電子放出素子の特性の例が図7の(a)に示す特性
である。一方、図7の(b)に示すように、素子電流I
fは素子電圧Vfに対して電圧制御型負性抵抗特性(V
CNR特性と呼ぶ)を示す場合もある。いずれの特性を
示すかは、表面伝導型電子放出素子の製法及び測定時の
測定条件等に依存する。但し、素子電流Ifが素子電圧
Vfに対してVCNR特性を有する表面伝導型電子放出
素子でも、放出電流Ieは素子電圧Vfに対してMI特
性を有する。The emission current Ie is MI with respect to the device voltage Vf.
At the same time as having the characteristics, the device current If may also have the MI characteristics with respect to the device voltage Vf. An example of the characteristic of such a surface conduction electron-emitting device is the characteristic shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 7B, the device current I
f is a voltage control type negative resistance characteristic (V
In some cases, it may be referred to as a CNR characteristic). Which characteristic is exhibited depends on the manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device, measurement conditions at the time of measurement, and the like. However, even in the surface conduction electron-emitting device in which the device current If has the VCNR characteristic with respect to the device voltage Vf, the emission current Ie has the MI characteristic with respect to the device voltage Vf.
【0077】以上のような表面伝導型電子放出素子の特
徴的特性のため、複数の素子を配置した電子源や画像形
成装置でも、入力信号に応じて、容易に放出電子量を制
御することができることとなり、多方面への応用が可能
である。Due to the characteristic characteristics of the surface conduction electron-emitting device as described above, even in an electron source or an image forming apparatus in which a plurality of devices are arranged, the amount of emitted electrons can be easily controlled according to an input signal. It will be possible and can be applied to various fields.
【0078】次に、本発明の電子源の一例として前述の
表面伝導型電子放出素子を複数配置した電子源について
述べる。まず、表面伝導型電子放出素子の配列方式につ
いて説明する。Next, as an example of the electron source of the present invention, an electron source in which a plurality of the above-mentioned surface conduction electron-emitting devices are arranged will be described. First, the arrangement method of the surface conduction electron-emitting devices will be described.
【0079】本発明の電子源における電子放出素子の配
列方式としては、従来の技術の項で述べたような梯型配
置の他、m本のX方向配線の上にn本のY方向配線を層
間絶縁層を介して設置し、表面伝導型電子放出素子の一
対の素子電極に夫々X方向配線、Y方向配線を接続した
配置方式が挙げられる。これを以後単純マトリクス配置
と呼ぶ。As the arrangement method of the electron-emitting devices in the electron source of the present invention, in addition to the ladder arrangement as described in the section of the prior art, n Y-direction wirings are arranged on m X-direction wirings. An arrangement method in which an X-direction wiring and a Y-direction wiring are connected to a pair of device electrodes of a surface conduction electron-emitting device, respectively, is provided via an interlayer insulating layer. This is hereinafter referred to as a simple matrix arrangement.
【0080】前述した表面伝導型電子放出素子の基本的
特性によれば、多数の表面伝導型電子放出素子を単純マ
トリクス配置した場合においても、個々の素子に上記パ
ルス状電圧を適宜印加すれば、入力信号に応じて表面伝
導型電子放出素子を選択し、その電子放出量が制御で
き、単純なマトリクス配線だけで個別の表面伝導型電子
放出素子を選択して独立に駆動可能となる。According to the basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device described above, even when a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix, if the pulsed voltage is appropriately applied to each device, A surface conduction electron-emitting device can be selected according to an input signal, the amount of electron emission can be controlled, and individual surface conduction electron-emitting devices can be selected and driven independently by using only simple matrix wiring.
【0081】単純マトリクス配置はこのような原理に基
づくもので、本発明の電子源の一例である、この単純マ
トリクス配置の電子源の構成について図8に基づいて更
に説明する。The simple matrix arrangement is based on such a principle, and the structure of the electron source having the simple matrix arrangement, which is an example of the electron source of the present invention, will be further described with reference to FIG.
【0082】図8において基板1は既に説明したような
ガラス板等であり、この基板1上に配列された表面伝導
型電子放出素子104の個数及び形状は用途に応じて適
宜設定されるものである。In FIG. 8, the substrate 1 is a glass plate or the like as already described, and the number and shape of the surface conduction electron-emitting devices 104 arranged on the substrate 1 are set appropriately according to the application. is there.
【0083】m本のX方向配線102は、夫々外部端子
Dx1,Dx2,……,Dxmを有するもので、基板1
上に、真空蒸着法、印刷法、スパッタ法等で形成した導
電性金属等である。また、多数の表面伝導型電子放出素
子104にほぼ均等に電圧が供給されるように、材料、
膜厚、配線幅が設定されている。The m wirings in the X direction 102 have external terminals Dx1, Dx2, ..., Dxm, respectively.
A conductive metal or the like formed on the top by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like. In addition, the material, so that the voltage is supplied almost evenly to the large number of surface conduction electron-emitting devices 104,
The film thickness and wiring width are set.
【0084】n本のY方向配線103は、夫々外部端子
Dy1,Dy2,……,Dynを有するもので、X方向
配線102と同様に作成される。The n Y-direction wirings 103 each have external terminals Dy1, Dy2, ..., Dyn, and are formed similarly to the X-direction wirings 102.
【0085】これらm本のX方向配線102とn本のY
方向配線103間には、不図示の層間絶縁層が設置さ
れ、電気的に分離されて、マトリクス配線を構成してい
る。尚、このm,nは共に正の整数である。These m X-direction wirings 102 and n Y-wirings
An interlayer insulating layer (not shown) is provided between the direction wirings 103, and is electrically separated to form a matrix wiring. Note that both m and n are positive integers.
【0086】不図示の層間絶縁層は、真空蒸着法、印刷
法、スパッタ法等で形成されたSiO2 等であり、X方
向配線102を形成した基板1の全面或は一部に所望の
形状で形成され、特に、X方向配線102とY方向配線
103の交差部の電位差に耐え得るように、膜厚、材
料、製法が適宜設定される。X方向配線102とY方向
配線103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 SiO 2 or the like formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method or the like, and has a desired shape on the entire surface or a part of the substrate 1 on which the X-direction wiring 102 is formed. In particular, the film thickness, material, and manufacturing method are appropriately set so as to withstand the potential difference at the intersection of the X-direction wiring 102 and the Y-direction wiring 103. The X-direction wiring 102 and the Y-direction wiring 103 are respectively drawn out as external terminals.
【0087】更に、表面伝導型電子放出素子104の対
向する素子電極(不図示)が、m本のX方向配線102
と、n本のY方向配線103と、真空蒸着法,印刷法,
スパッタ法等で形成された導電性金属等からなる結線1
05によって電気的に接続されているものである。Furthermore, the device electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 104 facing each other have m X-direction wirings 102.
And n Y-direction wirings 103, a vacuum deposition method, a printing method,
Connection 1 made of a conductive metal or the like formed by a sputtering method or the like
05 are electrically connected.
【0088】ここで、m本のX方向配線102と、n本
のY方向配線103と、結線105と、対向する素子電
極とは、その構成元素の一部あるいは全部が同一であっ
ても、また夫々異なっていてもよく、前述の素子電極の
材料等より適宜選択される。これら素子電極への配線
は、素子電極と材料が同一である場合は素子電極と総称
する場合もある。また、表面伝導型電子放出素子104
は、基板1あるいは不図示の層間絶縁層上どちらに形成
してもよい。Here, the m number of X-direction wirings 102, the n number of Y-direction wirings 103, the connection line 105, and the opposing element electrodes may have the same or partial constituent elements. Further, they may be different from each other, and are appropriately selected from the above-mentioned material of the element electrode and the like. The wires to these device electrodes may be collectively referred to as device electrodes when the material is the same as the device electrodes. In addition, the surface conduction electron-emitting device 104
May be formed either on the substrate 1 or on an interlayer insulating layer (not shown).
【0089】また、詳しくは後述するが、前記X方向配
線102には、X方向に配列された表面伝導型電子放出
素子104の行を入力信号に応じて走査するために、走
査信号を印加する不図示の走査信号印加手段が電気的に
接続されている。Further, as will be described in detail later, a scanning signal is applied to the X-direction wiring 102 in order to scan the rows of the surface conduction electron-emitting devices 104 arranged in the X-direction according to an input signal. A scanning signal applying means (not shown) is electrically connected.
【0090】一方、Y方向配線103には、Y方向に配
列された表面伝導型電子放出素子104の列の各列を入
力信号に応じて変調するために、変調信号を印加する不
図示の変調信号発生手段が電気的に接続されている。更
に、各表面伝導型電子放出素子104に印加される駆動
電圧は、当該表面伝導型電子放出素子104に印加され
る走査信号と変調信号の差電圧として供給されるもので
ある。On the other hand, a modulation signal (not shown) is applied to the Y-direction wiring 103 in order to modulate each row of the surface conduction electron-emitting devices 104 arranged in the Y direction according to an input signal. The signal generating means is electrically connected. Further, the drive voltage applied to each surface conduction electron-emitting device 104 is supplied as a difference voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the surface conduction electron-emitting device 104.
【0091】次に、以上のような単純マトリクス配置の
本発明の電子源を用いた本発明の画像形成装置の一例
を、図9〜図11を用いて説明する。尚、図9は表示パ
ネル201の基本構成図であり、図10は蛍光膜114
を示す図であり、図11は図9の表示パネル201で、
NTSC方式のテレビ信号に応じてテレビジョン表示を
行うための駆動回路の一例を示すブロック図である。Next, an example of the image forming apparatus of the present invention using the electron source of the present invention having the above simple matrix arrangement will be described with reference to FIGS. 9 is a basic configuration diagram of the display panel 201, and FIG. 10 is a fluorescent film 114.
FIG. 11 shows the display panel 201 of FIG.
It is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing a television display according to an NTSC system television signal.
【0092】図9において、1は上述のようにして表面
伝導型電子放出素子を配置した電子源の基板、111は
基板1を固定したリアプレート、116はガラス基板1
13の内面に蛍光膜114とメタルバック115等が形
成されたフェースプレート、112は支持枠であり、リ
アプレート111、支持枠112及びフェースプレート
116にフリットガラス等を塗布し、大気中あるいは窒
素中で、400〜500℃で10分以上焼成することで
封着して外囲器118を構成している。In FIG. 9, 1 is a substrate of an electron source on which the surface conduction electron-emitting devices are arranged as described above, 111 is a rear plate to which the substrate 1 is fixed, and 116 is a glass substrate 1.
13 is a face plate in which a fluorescent film 114 and a metal back 115 are formed on the inner surface. Reference numeral 112 denotes a support frame, and frit glass or the like is applied to the rear plate 111, the support frame 112, and the face plate 116, and is applied in the air or in nitrogen. Then, the envelope 118 is formed by baking at 400 to 500 ° C. for 10 minutes or more for sealing.
【0093】図9において、102、103は、表面伝
導型電子放出素子104の素子電極4,5と接続された
X方向配線及びY方向配線で、夫々外部端子Dx1ない
しDxm,Dy1ないしDynを有している。In FIG. 9, reference numerals 102 and 103 denote X-direction wirings and Y-direction wirings connected to the device electrodes 4 and 5 of the surface conduction electron-emitting device 104, which have external terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn, respectively. are doing.
【0094】外囲器118は、上述の如く、フェースー
プレート116、支持枠112、リアプレート111で
構成されている。しかし、リアプレート111は主に基
板1の強度を補強する目的で設けられるものであり、基
板1自体で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート
111は不要で、基板1に直接支持枠112を封着し、
フェースプレート116、支持枠112、基板1にて外
囲器118を構成してもよい。また、フェースプレート
116、リアプレート111の間にスぺーサーと呼ばれ
る不図示の支持体を更に設置することで、大気圧に対し
て十分な強度を有する外囲器118とすることもでき
る。The envelope 118 is composed of the face plate 116, the support frame 112, and the rear plate 111 as described above. However, the rear plate 111 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 1. If the substrate 1 itself has sufficient strength, the separate rear plate 111 is unnecessary, and the support frame is directly attached to the substrate 1. Seal 112,
The envelope 118 may be constituted by the face plate 116, the support frame 112, and the substrate 1. Further, by further providing a support (not shown) called a spacer between the face plate 116 and the rear plate 111, the envelope 118 having sufficient strength against atmospheric pressure can be obtained.
【0095】蛍光膜114は、モノクロームの場合は蛍
光体122のみからなるが、カラーの蛍光膜114の場
合は、蛍光体122の配列により、ブラックストライプ
(図10(a))あるいはブラックマトリクス(図10
(b))等と呼ばれる黒色導伝材121と蛍光体122
とで構成される。ブラックストライプ、ブラックマトリ
クスが設けられる目的は、カラー表示の場合必要となる
三原色の各蛍光体122間の塗り分け部を黒くすること
で混色等を目立たなくすることと、蛍光膜114におけ
る外光反射によるコントラストの低下を抑制することで
ある。黒色導伝材121の材料としては、通常良く用い
られている黒鉛を主成分とする材料だけでなく、導電性
があり、光の透過及び反射が少ない材料であれば他の材
料を用いることもできる。In the case of monochrome, the fluorescent film 114 is composed of only the fluorescent substance 122, but in the case of the color fluorescent film 114, depending on the arrangement of the fluorescent substances 122, a black stripe (FIG. 10A) or a black matrix (FIG. 10A). 10
(B)) a black conductive material 121 and a phosphor 122 called
It is composed of The purpose of providing the black stripes and the black matrix is to make the mixed portions between the phosphors 122 of the three primary colors necessary for color display black so that mixed colors and the like are not noticeable, and to reflect external light on the fluorescent film 114. Is to suppress a decrease in contrast due to As a material of the black conductive material 121, not only a material mainly containing graphite, which is often used, but also a material having conductivity and low light transmission and reflection may be used. it can.
【0096】ガラス基板113に蛍光体122を塗布す
る方法としては、モノクローム、カラーによらず、沈澱
法や印刷法が用いられる。As a method of applying the phosphor 122 to the glass substrate 113, a precipitation method or a printing method is used regardless of monochrome or color.
【0097】また、図9に示されるように、蛍光膜11
4の内面側には通常メタルバック115が設けられる。
メタルバック115の目的は、蛍光体122(図10参
照)の発光のうち内面側への光をフェースプレート11
6側へ鏡面反射することにより輝度を向上すること、電
子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用する
こと、外囲器118内で発生した負イオンの衝突による
ダメージからの蛍光体122の保護等である。メタルバ
ック115は、蛍光膜114の作製後、蛍光膜114の
内面側表面の平滑化処理(通常フィルミングと呼ばれ
る)を行い、その後Alを真空蒸着等で堆積することで
作製できる。Further, as shown in FIG. 9, the fluorescent film 11
A metal back 115 is usually provided on the inner surface side of 4.
The purpose of the metal back 115 is to allow the light emitted from the phosphor 122 (see FIG. 10) to the inside of the face plate 11
The mirror 122 is mirror-reflected to improve brightness, acts as an electrode for applying an electron beam accelerating voltage, and protects the phosphor 122 from damage due to collision of negative ions generated in the envelope 118. Etc. The metal back 115 can be manufactured by performing smoothing processing (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film 114 after manufacturing the fluorescent film 114, and then depositing Al by vacuum evaporation or the like.
【0098】フェースプレート116には、更に蛍光膜
114の導伝性を高めるため、蛍光膜114の外面側に
透明電極(不図示)を設けてもよい。The face plate 116 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 114 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 114.
【0099】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体122と表面伝導型電子放出素子104とを対応
させなくてはいけないため、十分な位置合わせを行なう
必要がある。At the time of performing the above-mentioned sealing, in the case of a color, the phosphors 122 of the respective colors and the surface conduction electron-emitting device 104 have to correspond to each other, so that it is necessary to perform sufficient alignment.
【0100】外囲器118内は、不図示の排気管を通じ
て排気し、所定の真空度に達した後、封止される。ま
た、外囲器118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118
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
周波加熱等により、外囲器118内の所定の位置に配置
したゲッター(不図示)を加熱し、蒸着膜を形成する処
理である。ゲッターは通常Ba等が主成分であり、該蒸
着膜の吸着作用により、例えば1×10の−5乗ないし
は1×10の−7乗torrの真空度を維持するための
ものである。ここで、表面伝導型電子放出素子のフォー
ミング処理以降の工程は、適宜設定できる。The inside of the envelope 118 is exhausted through an exhaust pipe (not shown), and after reaching a predetermined vacuum degree, it is sealed. Further, a getter process can be performed to maintain the degree of vacuum after the envelope 118 is sealed. This is the envelope 118
Immediately before or after the sealing is performed, a getter (not shown) arranged at a predetermined position in the envelope 118 is heated by resistance heating or high frequency heating to form a vapor deposition film. The getter usually contains Ba or the like as a main component, and is for maintaining a vacuum degree of, for example, 1 × 10 −5 to 1 × 10 −7 torr due to the adsorption action of the vapor deposition film. Here, steps after the forming process of the surface conduction electron-emitting device can be appropriately set.
【0101】上述の表示パネル201は、例えば図11
に示されるような駆動回路で駆動することができる。
尚、図11において、201は表示パネル、202は走
査回路、203は制御回路、204はシフトレジスタ、
205はラインメモリ、206は同期信号分離回路、2
07は変調信号発生器、Vx及びVaは直流電圧源であ
る。The above-mentioned display panel 201 is shown in FIG.
Can be driven by a driving circuit as shown in FIG.
In FIG. 11, 201 is a display panel, 202 is a scanning circuit, 203 is a control circuit, 204 is a shift register,
205 is a line memory, 206 is a synchronization signal separation circuit, 2
Reference numeral 07 is a modulation signal generator, and Vx and Va are DC voltage sources.
【0102】図11に示されるように、表示パネル20
1は、外部端子Dx1ないしDxm、外部端子Dy1な
いしDyn及び高圧端子Hvを介して外部の電気回路と
接続されている。この内、外部端子Dx1ないしDxm
には前記表示パネル201内に設けられている表面伝導
型電子放出素子、即ちm行n列の行列状にマトリクス配
置された表面伝導型電子放出素子群を1行(n素子ず
つ)順次駆動して行くための走査信号が印加される。As shown in FIG. 11, the display panel 20
1 is connected to an external electric circuit via the external terminals Dx1 to Dxm, the external terminals Dy1 to Dyn, and the high-voltage terminal Hv. Of these, the external terminals Dx1 to Dxm
The surface conduction electron-emitting devices provided in the display panel 201, that is, the group of surface conduction electron-emitting devices arranged in a matrix of m rows and n columns are sequentially driven one row (n elements at a time). A scanning signal for moving is applied.
【0103】一方、端子Dy1ないし外部端子Dynに
は、前記走査信号により選択された1行の各表面伝導型
電子放出素子の出力電子ビームを制御するための変調信
号が印加される。また、高圧端子Hvには、直流電圧源
Vaより、例えば10kVの直流電圧が供給される。こ
れは表面伝導型電子放出素子より出力される電子ビーム
に、蛍光体を励起するのに十分なエネルギーを付与する
ための加速電圧である。On the other hand, a modulation signal for controlling the output electron beam of each surface conduction electron-emitting device of one row selected by the scanning signal is applied to the terminal Dy1 to the external terminal Dyn. Further, the high voltage terminal Hv is supplied with a DC voltage of, for example, 10 kV from the DC voltage source Va. This is an accelerating voltage for giving enough energy to excite the phosphor to the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device.
【0104】走査回路202は、内部にm個のスイッチ
ング素子(図11中S1ないしSmで模式的に示す)を
備えるもので、各スイッチング素子S1〜Smは、直流
電圧電源Vxの出力電圧もしくは0V(グランドレベ
ル)のいずれか一方を選択して、表示パネル201の外
部端子Dx1ないしDxmと電気的に接続するものであ
る。各スイッチング素子S1〜Smは、制御回路203
が出力する制御信号Tscanに基づいて動作するもの
で、実際には、例えばFETのようなスイッチング機能
を有する素子を組み合わせることにより容易に構成する
ことが可能である。The scanning circuit 202 includes therein m switching elements (schematically shown by S1 to Sm in FIG. 11), and each of the switching elements S1 to Sm is an output voltage of the DC voltage power supply Vx or 0V. One of (ground level) is selected and electrically connected to the external terminals Dx1 to Dxm of the display panel 201. Each of the switching elements S1 to Sm includes a control circuit 203.
It operates on the basis of the control signal Tscan output from the device, and in fact, it can be easily configured by combining elements having a switching function such as an FET.
【0105】本例における前記直流電圧源Vxは、前記
表面伝導型電子放出素子の特性(しきい値電圧)に基づ
き、走査されていない表面伝導型電子放出素子に印加さ
れる駆動電圧がしきい値電圧以下となるような一定電圧
を出力するよう設定されている。In the DC voltage source Vx in this example, the drive voltage applied to the unscanned surface conduction electron-emitting device is based on the characteristics (threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting device. It is set to output a constant voltage that is less than or equal to the value voltage.
【0106】制御回路203は、外部より入力される画
像信号に基づいて適切な表示が行われるように、各部の
動作を整合させる働きを持つものである。次に説明する
同期信号分離回路206より送られる同期信号Tsyn
cに基づいて、各部に対してTscan、Tsft及び
Tmryの各制御信号を発生する。The control circuit 203 has a function of matching the operation of each part so that an appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. The synchronization signal Tsyn sent from the synchronization signal separation circuit 206 described below
Based on c, each control signal of Tscan, Tsft, and Tmry is generated for each unit.
【0107】同期信号分離回路206は、外部から入力
されるNTSC方式のテレビ信号から、同期信号成分と
輝度信号成分を分離するための回路で、よく知られてい
るように、周波数分離(フィルター)回路を用いれば、
容易に構成できるものである。同期信号分離回路206
により分離された同期信号は、これもよく知られるよう
に、垂直同期信号と水平同期信号よりなる。ここでは、
説明の便宜上Tsyncとして図示する。一方、前記テ
レビ信号から分離された画像の輝度信号成分を便宜上D
ATA信号と図示する。このDATA信号はシフトレジ
スタ204に入力される。The sync signal separation circuit 206 is a circuit for separating a sync signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and as is well known, a frequency separation (filter). If you use a circuit,
It can be easily configured. Sync signal separation circuit 206
The sync signal separated by is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal, as is well known. here,
For convenience of explanation, it is shown as Tsync. On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as D for convenience.
This is shown as an ATA signal. This DATA signal is input to the shift register 204.
【0108】シフトレジスタ204は、時系列的にシリ
アル入力される前記DATA信号を、画像の1ライン毎
にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記制御
回路203より送られる制御信号Tsftに基づいて作
動する。この制御信号Tsftは、シフトレジスタ20
4のシフトクロックであると言い換えてもよい。また、
シリアル/パラレル変換された画像1ライン分(表面伝
導型電子放出素子のn素子分の駆動データに相当する)
のデータは、Id1ないしIdnのn個の並列信号とし
て前記シフトレジスタ204より出力される。The shift register 204 is for serially / parallel converting the DATA signal serially input in time series for each line of the image, and based on the control signal Tsft sent from the control circuit 203. Operate. The control signal Tsft is supplied to the shift register 20.
In other words, the shift clock may be four. Also,
One line of serial / parallel converted image (equivalent to drive data for n elements of surface conduction electron-emitting device)
Data is output from the shift register 204 as n parallel signals Id1 to Idn.
【0109】ラインメモリ205は、画像1ライン分の
データを必要時間だけ記憶するための記憶装置であり、
制御回路203より送られる制御信号Tmryに従って
適宜Id1ないしIdnの内容を記憶する。記憶された
内容は、Id’1ないしId’nとして出力され、変調
信号発生器207に入力される。The line memory 205 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time,
The contents of Id1 to Idn are stored according to the control signal Tmry sent from the control circuit 203. The stored contents are output as Id'1 to Id'n and input to the modulation signal generator 207.
【0110】変調信号発生器207は、前記画像データ
Id’1ないしId’nの各々に応じて、表面伝導型電
子放出素子の各々を適切に駆動変調するための信号源
で、その出力信号は、端子Dy1ないしDynを通じて
表示パネル201内の表面伝導型電子放出素子に印加さ
れる。The modulation signal generator 207 is a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of the image data Id'1 to Id'n, and its output signal is , And is applied to the surface conduction electron-emitting device in the display panel 201 through the terminals Dy1 to Dyn.
【0111】前述したように、表面伝導型電子放出素子
は電子放出に明確なしきい値電圧を有しており、しきい
値電圧を超える電圧が印加された場合にのみ電子放出が
生じる。また、しきい値電圧を超える電圧に対しては表
面伝導型電子放出素子への印加電圧の変化に応じて放出
電流も変化して行く。表面伝導型電子放出素子の材料、
構成、製造方法を変えることにより、しきい値電圧の値
や印加電圧に対する放出電流の変化度合いが変わる場合
もあるが、いずれにしても以下のことがいえる。As described above, the surface conduction electron-emitting device has a clear threshold voltage for electron emission, and electron emission occurs only when a voltage exceeding the threshold voltage is applied. Further, for a voltage exceeding the threshold voltage, the emission current also changes according to the change in the voltage applied to the surface conduction electron-emitting device. Material of surface conduction electron-emitting device,
The value of the threshold voltage and the degree of change of the emission current with respect to the applied voltage may change by changing the configuration and the manufacturing method. In any case, the following can be said.
【0112】即ち、表面伝導型電子放出素子にパルス状
の電圧を印加する場合、例えばしきい値電圧以下の電圧
を印加しても電子放出は生じないが、しきい値電圧を超
える電圧を印加する場合には電子放出を生じる。その
際、第1には電圧パルスの波高値を変化させることによ
り、出力される電子ビームの強度を制御することが可能
である。第2には、電圧パルスの幅を変化させることに
より、出力される電子ビームの電荷の総量を制御するこ
とが可能である。That is, when a pulsed voltage is applied to the surface conduction electron-emitting device, electron emission does not occur even if a voltage below the threshold voltage is applied, but a voltage exceeding the threshold voltage is applied. If it does, electron emission occurs. At that time, first, it is possible to control the intensity of the output electron beam by changing the peak value of the voltage pulse. Secondly, it is possible to control the total amount of charges of the output electron beam by changing the width of the voltage pulse.
【0113】従って、入力信号に応じて表面伝導型電子
放出素子を変調する方式としては、電圧変調方式とパル
ス幅変調方式とが挙げられる。電圧変調方式を行う場
合、変調信号発生器207としては、一定の長さの電圧
パルスを発生するが、入力されるデータに応じて適宜パ
ルスの波高値を変調できる電圧変調方式の回路を用い
る。また、パルス幅変調方式を行う場合、変調信号発生
器207としては、一定の波高値の電圧パルスを発生す
るが、入力されるデータに応じて適宜パルス幅を変調で
きるパルス幅変調方式の回路を用いる。Therefore, as a method of modulating the surface conduction electron-emitting device according to an input signal, there are a voltage modulation method and a pulse width modulation method. In the case of performing the voltage modulation method, the modulation signal generator 207 generates a voltage pulse having a fixed length, and uses a voltage modulation circuit capable of appropriately modulating the pulse peak value according to input data. In the case of performing the pulse width modulation method, the modulation signal generator 207 generates a voltage pulse having a constant peak value, but a pulse width modulation method circuit capable of appropriately modulating the pulse width according to input data. Used.
【0114】シフトレジスタ204やラインメモリ20
5は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式のもの
でもよく、画像信号のシリアル/パラレル変換や記憶が
所定の速度で行えるものであればよい。The shift register 204 and the line memory 20
Reference numeral 5 may be a digital signal type or an analog signal type, as long as it can perform serial / parallel conversion and storage of an image signal at a predetermined speed.
【0115】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路206の出力信号DATAをデジタル信号化
する必要がある。これは同期信号分離回路206の出力
部にA/D変換器を設けることで行える。When the digital signal type is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the sync signal separation circuit 206 into a digital signal. This can be achieved by providing an A / D converter at the output of the synchronization signal separation circuit 206.
【0116】また、これと関連して、ラインメモリ20
5の出力信号がデジタル信号かアナログ信号かにより、
変調信号発生器207に設けられる回路が若干異なるも
のとなる。Also in connection with this, the line memory 20
Depending on whether the output signal of 5 is a digital signal or an analog signal,
The circuit provided in modulation signal generator 207 is slightly different.
【0117】即ち、デジタル信号で電圧変調方式の場
合、変調信号発生器207には、例えばよく知られてい
るD/A変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等を付
け加えればよい。また、デジタル信号でパルス幅変調方
式の場合、変調信号発生器207は、例えば高速の発振
器及び発振器の出力する波数を計数する計数器(カウン
タ)及び計数器の出力値と前記メモリの出力値を比較す
る比較器(コンパレータ)を組み合わせた回路を用いる
ことで容易に構成することができる。更に、必要に応じ
て、比較器の出力するパルス幅変調された変調信号を表
面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するた
めの増幅器を付け加えてもよい。That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, for example, a well-known D / A conversion circuit may be used as the modulation signal generator 207, and an amplification circuit or the like may be added if necessary. In the case of a pulse width modulation method using a digital signal, the modulation signal generator 207 includes, for example, a high-speed oscillator, a counter (counter) for counting the number of waves output from the oscillator, and an output value of the counter and an output value of the memory. It can be easily configured by using a circuit in which comparators for comparison are combined. Further, if necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse-width-modulated modulation signal output from the comparator to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device may be added.
【0118】一方、アナログ信号で電圧変調方式の場
合、変調信号発生器207には、例えばよく知られてい
るオペアンプ等を用いた増幅回路を用いればよく、必要
に応じてレベルシフト回路等を付け加えてもよい。ま
た、アナログ信号でパルス幅変調方式の場合、例えばよ
く知られている電圧制御型発振回路(VCO)を用いれ
ばよく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電
圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよ
い。On the other hand, in the case of the voltage modulation method using analog signals, the modulation signal generator 207 may be, for example, an amplifier circuit using a well-known operational amplifier or the like, and a level shift circuit or the like may be added if necessary. May be. Further, in the case of the pulse width modulation method using an analog signal, for example, a well-known voltage controlled oscillation circuit (VCO) may be used, and the voltage is amplified to the drive voltage of the surface conduction electron-emitting device as necessary. May be added.
【0119】以上のような表示パネル201及び駆動回
路を有する本発明の画像形成装置は、端子Dx1〜Dx
m及びDy1〜Dynから電圧を印加することにより、
必要な表面伝導型電子放出素子から電子を放出させるこ
とができ、高圧端子Hvを通じて、メタルバック115
あるいは透明電極(不図示)に高電圧を印加して電子ビ
ームを加速し、加速した電子ビームを蛍光膜114に衝
突させることで生じる励起・発光によって、NTSC方
式のテレビ信号に応じてテレビジョン表示を行うことが
できるものである。The image forming apparatus of the present invention having the display panel 201 and the driving circuit as described above has terminals Dx1 to Dx.
By applying voltage from m and Dy1 to Dyn,
Electrons can be emitted from the required surface conduction electron-emitting device, and the metal back 115 can be discharged through the high voltage terminal Hv.
Alternatively, a high voltage is applied to a transparent electrode (not shown) to accelerate the electron beam, and the excited electron beam collides with the fluorescent film 114 to generate excitation / light emission, which causes a television display according to an NTSC television signal. Is what you can do.
【0120】尚、以上説明した構成は、表示等に用いら
れる本発明の画像形成装置を得る上で必要な概略構成で
あり、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述の内容
に限られるものではなく、画像形成装置の用途に適する
よう、適宜選択されるものである。また、入力信号とし
てNTSC方式を挙げたが、本発明に係る画像形成装置
はこれに限られるものではなく、PAL、SECAM方
式等の他の方式でもよく、更にはこれらよりも多数の走
査線からなるTV信号、例えばMUSE方式を初めとす
る高品位TV方式でもよい。The above-described structure is a schematic structure necessary for obtaining the image forming apparatus of the present invention used for display or the like, and the detailed parts such as the material of each member are limited to the above contents. However, it is appropriately selected so as to suit the purpose of the image forming apparatus. Although the NTSC system has been described as an input signal, the image forming apparatus according to the present invention is not limited to this, and may employ another system such as a PAL or SECAM system. For example, a high-definition TV system such as a MUSE system may be used.
【0121】次に、前述の梯型配置の電子源及びこれを
用いた本発明の画像形成装置の一例について図12及び
図13を用いて説明する。Next, an example of the above-mentioned ladder-type electron source and the image forming apparatus of the present invention using the electron source will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
【0122】図12において、1は基板、104は表面
伝導型電子放出素子、304は表面伝導型電子放出素子
104を接続する共通配線で10本設けられており、各
々外部端子D1〜D10を有している。In FIG. 12, reference numeral 1 is a substrate, 104 is a surface conduction electron-emitting device, and 304 is a common wiring for connecting the surface conduction electron-emitting device 104. 10 wirings are provided, each having external terminals D1 to D10. are doing.
【0123】表面伝導型電子放出素子104は、基板1
上に並列に複数個配置されている。これを素子行と呼
ぶ。そしてこの素子行が複数行配置されて電子源を構成
している。The surface conduction electron-emitting device 104 is the substrate 1
A plurality is arranged in parallel above. This is called an element row. These element rows are arranged in a plurality of rows to constitute an electron source.
【0124】各素子行の共通配線304(例えば外部端
子D1とD2の共通配線304)間に適宜の駆動電圧を
印加することで、各素子行を独立に駆動することが可能
である。即ち、電子ビームを放出させたい素子行にはし
きい値電圧を超える電圧を印加し、電子ビームを放出さ
せたくない素子行にはしきい値電圧以下の電圧を印加す
るようにすればよい。このような駆動電圧の印加は、各
素子行間に位置する共通配線D2〜D9について、夫々
相隣接する共通配線304、即ち夫々相隣接する外部端
子D2とD3,D4とD5,D6とD7,D8とD9の
共通配線304を一体の同一配線としても行うことがで
きる。Each element row can be independently driven by applying an appropriate drive voltage between the common wiring 304 of each element row (for example, the common wiring 304 of the external terminals D1 and D2). That is, a voltage exceeding the threshold voltage may be applied to an element row where electron beams are to be emitted, and a voltage lower than the threshold voltage may be applied to an element row where electron beams are not desired to be emitted. The application of such a drive voltage applies to the common wirings D2 to D9 located between the element rows, the common wirings 304 adjacent to each other, that is, the external terminals D2 and D3, D4 and D5, D6 and D7 and D8 adjacent to each other. The common wiring 304 of D9 and D9 may be integrated into the same wiring.
【0125】図13は、本発明の電子源の他の例であ
る、上記梯型配置の電子源を備えた表示パネル301の
構造を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the structure of a display panel 301 having the above-mentioned ladder-type electron source, which is another example of the electron source of the present invention.
【0126】図13中302はグリッド電極、303は
電子が通過するための開口、D1〜Dmは各表面伝導型
電子放出素子に電圧を印加するための外部端子、G1〜
Gnはグリッド電極302に接続された外部端子であ
る。また、各素子行間の共通配線304は一体の同一配
線として基板1上に形成されている。In FIG. 13, 302 is a grid electrode, 303 is an opening through which electrons pass, D1 to Dm are external terminals for applying a voltage to each surface conduction electron-emitting device, and G1 to G1.
Gn is an external terminal connected to the grid electrode 302. Further, the common wiring 304 between each element row is formed on the substrate 1 as an integral same wiring.
【0127】尚、図13において図9と同じ符号は同じ
部材を示すものであり、図9に示される単純マトリクス
配置の電子源を用いた表示パネル201との大きな違い
は、基板1とフェースプレート116の間にグリッド電
極302を備えている点である。Note that, in FIG. 13, the same reference numerals as those in FIG. 9 indicate the same members, and a big difference from the display panel 201 using the electron source of the simple matrix arrangement shown in FIG. 9 is that the substrate 1 and the face plate are different. The point is that the grid electrode 302 is provided between 116.
【0128】基板1とフェースプレート116の間に
は、上記のようにグリッド電極302が設けられてい
る。このグリッド電極302は、表面伝導型電子放出素
子104から放出された電子ビームを変調することがで
きるもので、梯型配置の素子行と直行して設けられたス
トライプ状の電極に、電子ビームを通過させるために、
各表面伝導型電子放出素子104に対応して1個ずつ円
形の開口303を設けたものとなっている。The grid electrode 302 is provided between the substrate 1 and the face plate 116 as described above. The grid electrode 302 is capable of modulating the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device 104, and the electron beam is applied to the stripe-shaped electrode provided orthogonal to the device row in the ladder-type arrangement. To pass
A circular opening 303 is provided for each of the surface conduction electron-emitting devices 104.
【0129】グリッド電極302の形状や配置位置は、
必ずしも図13に示すようなものでなければならないも
のではなく、開口303をメッシュ状に多数設けること
もあり、またグリッド電極302を、例えば表面伝導型
電子放出素子104の周囲や近傍に設けてもよい。The shape and arrangement position of the grid electrode 302 are
It does not necessarily have to be as shown in FIG. 13, and a large number of openings 303 may be provided in a mesh shape, and the grid electrode 302 may be provided, for example, around or near the surface conduction electron-emitting device 104. Good.
【0130】外部端子D1〜Dm及びG1〜Gnは不図
示の駆動回路に接続されている。そして、素子行を1列
ずつ順次駆動(走査)して行くのと同期してグリッド電
極302の列に画像1ライン分の変調信号を印加するこ
とにより、各電子ビームの蛍光膜114への照射を制御
し、画像を1ラインずつ表示することができる。The external terminals D1 to Dm and G1 to Gn are connected to a drive circuit (not shown). Then, by applying a modulation signal for one image line to the column of the grid electrode 302 in synchronization with sequentially driving (scanning) the element rows one by one, each electron beam is irradiated on the fluorescent film 114. And images can be displayed line by line.
【0131】以上のように、本発明の画像形成装置は、
単純マトリクス配置及び梯型配置のいずれの本発明の電
子源を用いても得ることができ、上述したテレビジョン
放送の表示装置のみならず、テレビ会議システム、コン
ピューター等の表示装置として好適な画像形成装置が得
られる。更には、感光ドラムとで構成した光プリンター
の露光装置としても用いることができるものである。As described above, the image forming apparatus of the present invention is
It can be obtained by using any of the electron sources of the present invention in a simple matrix arrangement or a trapezoidal arrangement, and is suitable not only for the above-described television broadcast display device, but also as a video conference system and a display device such as a computer. A device is obtained. Furthermore, the present invention can be used as an exposure device of an optical printer including a photosensitive drum.
【0132】[0132]
【実施例】以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を詳
しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるも
のではなく、本発明の目的が達成される範囲内での各要
素の置換や設計変更がなされたものをも包含する。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples, and each is within a range in which the object of the present invention is achieved. It also includes elements that have undergone element replacement or design changes.
【0133】(実施例1)本実施例の表面伝導型電子放
出素子の構成は、図1に示されるものと同様であり、図
3の製造工程図に基づきその製造方法を以下に説明す
る。(Example 1) The structure of the surface conduction electron-emitting device of this example is the same as that shown in FIG. 1, and its manufacturing method will be described below based on the manufacturing process chart of FIG.
【0134】工程−a 十分に洗浄した青板ガラス基板1を用い、真空蒸着法に
より厚さ10ナノメートルのAlを堆積後、フォトリソ
グラフィ法によりパターニングを行い圧電体電極7を形
成した。更に、スパッタ法により厚さ30ナノメートル
のZnOを堆積させて圧電体層8を形成した(図3
(a))。Step-a Using the thoroughly washed soda-lime glass substrate 1, Al having a thickness of 10 nanometers was deposited by a vacuum evaporation method and then patterned by a photolithography method to form a piezoelectric electrode 7. Furthermore, a piezoelectric layer 8 was formed by depositing ZnO having a thickness of 30 nm by a sputtering method (FIG. 3).
(A)).
【0135】工程−b 次に、真空蒸着法により厚さ5ナノメートルのTi、厚
さ100ナノメートルのNiを順次堆積し、フォトリソ
グラフィ法によりパターニングを行い、素子電極間隔L
が3マイクロメートル、幅W2が300マイクロメート
ルの素子電極4,5を形成した。更に、有機Pd錯体
(ccp4230・奥野製薬(株)製)をスピンナーに
より回転塗布し、300℃で10分間の加熱焼成処理を
行い導電性薄膜3を形成した後、フォトリソグラフィ法
により、図3(b)に示すような形状にパターニングし
た。Step-b Next, Ti having a thickness of 5 nanometers and Ni having a thickness of 100 nanometers are sequentially deposited by a vacuum vapor deposition method, and patterning is performed by a photolithography method.
Of 3 μm and a width W2 of 300 μm were formed. Further, an organic Pd complex (ccp4230 manufactured by Okuno Seiyaku Co., Ltd.) was spin-coated by a spinner, heated and baked at 300 ° C. for 10 minutes to form a conductive thin film 3, and then formed by a photolithography method as shown in FIG. It was patterned into a shape as shown in b).
【0136】工程−c 上記工程を経た基板1を図6の測定評価系に設置し、真
空ポンプにて排気して、2×10の−5乗torrの真
空度に達した後、素子電圧Vfを印加するための電源5
1より素子電極4,5間に電圧を印加し通電処理(フォ
ーミング処理)を施すと共に、圧電体電極7に電圧を印
加して電子放出部2を形成した(図3(c))。Step-c The substrate 1 which has undergone the above steps is installed in the measurement / evaluation system of FIG. 6 and is evacuated by a vacuum pump to reach a vacuum degree of 2 × 10 −5 torr, and then the device voltage Vf is reached. Power supply 5 for applying
A voltage was applied between the device electrodes 4 and 5 to conduct an energization process (forming process) from No. 1, and a voltage was applied to the piezoelectric electrode 7 to form the electron emitting portion 2 (FIG. 3C).
【0137】具体的には、上記の工程で作製した7つの
素子について、表1に示される条件でフォーミング処理
を行った。Specifically, the seven elements produced in the above steps were subjected to forming treatment under the conditions shown in Table 1.
【0138】その結果、いずれの場合も電子放出部2が
形成され、従来の素子電極4,5間への通電だけによる
フォーミング処理方法にくらべ、フォーミング時の発熱
量を極めて小さくすることができた。As a result, in each case, the electron emitting portion 2 was formed, and the amount of heat generated during forming could be made extremely small, as compared with the conventional forming treatment method in which only the electric current was passed between the device electrodes 4 and 5. .
【0139】[0139]
【表1】 [Table 1]
【0140】(実施例2)本実施例の表面伝導型電子放
出素子の構成は、図2に示されるものと同様であり、図
4の製造工程図に基づきその製造方法を以下に説明す
る。(Embodiment 2) The structure of the surface conduction electron-emitting device of this embodiment is the same as that shown in FIG. 2, and its manufacturing method will be described below based on the manufacturing process chart of FIG.
【0141】工程−a 十分に洗浄した青板ガラス基板1を用い、真空蒸着法に
より厚さ15ナノメートルのAuを堆積後、フォトリソ
グラフィ法によりパターニングを行い圧電体電極7及び
素子電極4を形成した。更に、スパッタ法により厚さ5
0ナノメートルのAlNを堆積させて圧電体層8を形成
した(図4(a))。Step-a Using the thoroughly washed soda-lime glass substrate 1, after depositing Au with a thickness of 15 nm by a vacuum deposition method, patterning was performed by a photolithography method to form a piezoelectric electrode 7 and a device electrode 4. . In addition, the thickness of 5
A piezoelectric layer 8 was formed by depositing 0 nm of AlN (FIG. 4A).
【0142】工程−b 次に、圧電体層8上に、真空蒸着法により厚さ10ナノ
メートルのAuを堆積後、フォトリソグラフィ法により
パターニングを行い素子電極5を形成した。更に、素子
電極5をマスクとして圧電体層8の一部をエッチングし
た(図4(b))。Step-b Next, after depositing Au with a thickness of 10 nm on the piezoelectric layer 8 by the vacuum evaporation method, patterning was performed by the photolithography method to form the element electrode 5. Further, part of the piezoelectric layer 8 was etched using the element electrode 5 as a mask (FIG. 4B).
【0143】工程−c 次に、有機Pd錯体(ccp4230・奥野製薬(株)
製)をスピンナーにより回転塗布し、300℃で10分
間の加熱焼成処理を行い導電性薄膜3を形成した後、フ
ォトリソグラフィ法により、図4(c)に示すような形
状にパターニングした。Step-c Next, an organic Pd complex (ccp4230, Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.)
Spin coating was performed by a spinner, and heating and baking treatment was performed at 300 ° C. for 10 minutes to form the conductive thin film 3, and then the conductive thin film 3 was patterned by photolithography into a shape as shown in FIG. 4C.
【0144】工程−d 上記工程を経た基板1を図6の測定評価系に設置し、真
空ポンプにて排気して、2×10の−5乗torrの真
空度に達した後、素子電圧Vfを印加するための電源5
1より素子電極4,5間に電圧を印加し通電処理(フォ
ーミング処理)を施すと共に、圧電体電極7に電圧を印
加して電子放出部2を形成した(図4(c))。Step-d The substrate 1 which has undergone the above steps is installed in the measurement / evaluation system of FIG. 6, and is evacuated by a vacuum pump to reach a vacuum degree of 2 × 10 −5 torr. Power supply 5 for applying
A voltage was applied between the device electrodes 4 and 5 to conduct an energization process (forming process) from No. 1, and a voltage was applied to the piezoelectric electrode 7 to form the electron emitting portion 2 (FIG. 4C).
【0145】本実施例においても、7つの素子に対して
実施例1と同様の条件でフォーミング処理を行ったとこ
ろ、実施例1と同様に発熱が小さく良好な結果が得られ
た。Also in this example, when seven elements were subjected to the forming treatment under the same conditions as in Example 1, as in Example 1, heat generation was small and good results were obtained.
【0146】(実施例3)実施例1の電子放出素子を用
いて、図8に示したような単純マトリクス配置の電子
源、及び図9に示したような画像形成装置を作製した。Example 3 Using the electron-emitting device of Example 1, an electron source having a simple matrix arrangement as shown in FIG. 8 and an image forming apparatus as shown in FIG. 9 were produced.
【0147】電子源の製造は、実施例1の電子放出素子
の製造方法を拡張して行うことができ、その詳細は省略
する。The electron source can be manufactured by expanding the method for manufacturing the electron-emitting device of Example 1, and the details thereof will be omitted.
【0148】次に、上記のように作製した複数の導電性
膜がマトリクス配線された基板1(図8)を用いて画像
形成装置を構成した例を、図9及び図10を参照して具
体的に説明する。Next, an example in which an image forming apparatus is constructed by using the substrate 1 (FIG. 8) on which a plurality of conductive films produced as described above are arranged in matrix is concretely described with reference to FIGS. 9 and 10. To explain.
【0149】先ず、上述のようにして複数の導電性膜が
マトリクス配線された基板1(図8)をリアプレート1
11上に固定した後、基板1の5mm上方に、フェース
プレート116(ガラス基板113の内面に蛍光膜11
4とメタルバック115が形成されて構成される)を支
持枠112を介して配置し、フェースプレート116、
支持枠 112、リアプレート111の接合部にフリッ
トガラスを塗布し、大気中で400℃で10分焼成する
ことで封着した。またリアプレート111への基板1の
固定もフリットガラスで行った。First, the substrate 1 (FIG. 8) on which a plurality of conductive films are matrix-wired as described above is mounted on the rear plate 1
After being fixed on the substrate 11, the face plate 116 (the fluorescent film 11 on the inner surface of the glass substrate 113 is provided 5 mm above the substrate 1).
4 and a metal back 115 are formed), and the face plate 116,
Frit glass was applied to the joint portion between the support frame 112 and the rear plate 111, and the frit glass was baked at 400 ° C. for 10 minutes in the air to seal it. Further, the frit glass was also used to fix the substrate 1 to the rear plate 111.
【0150】蛍光膜114は、モノクロームの場合は蛍
光体122のみからなるが、本実施例では蛍光体122
はストライプ形状(図10(a))を採用し、先にブラ
ックストライプを形成し、その間隙部に各色蛍光体12
2を塗布して蛍光膜114を作製した。ブラックストラ
イプの材料としては、通常よく用いられている黒鉛を主
成分とする材料を用いた。In the case of monochrome, the fluorescent film 114 is composed of only the fluorescent material 122, but in this embodiment, the fluorescent material 122 is used.
Adopts a stripe shape (FIG. 10A), a black stripe is first formed, and the phosphors 12 of each color are provided in the gap.
2 was applied to produce a fluorescent film 114. As a material for the black stripe, a material which is commonly used and whose main component is graphite was used.
【0151】ガラス基板113に蛍光体122を塗布す
る方法としてはスラリー法を用いた。また、蛍光膜11
4の内面側にはメタルバック115を設けた。メタルバ
ック115は、蛍光膜114の作製後、蛍光膜114の
内面側表面の平滑化処理(通常フィルミングと呼ばれ
る)を行い、その後、Alを真空蒸着することで作製し
た。A slurry method was used as a method for applying the phosphor 122 to the glass substrate 113. In addition, the fluorescent film 11
A metal back 115 was provided on the inner surface side of No. 4. The metal back 115 was manufactured by performing smoothing processing (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film 114 after manufacturing the fluorescent film 114, and then vacuum-depositing Al.
【0152】フェースプレート116には、更に蛍光膜
114の導伝性を高めるため、蛍光膜114の外面側に
透明電極(不図示)が設けられる場合もあるが、本実施
例では、メタルバック115のみで十分な導伝性が得ら
れたので省略した。The face plate 116 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 114 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 114, but in this embodiment, the metal back 115 is used. Since sufficient conductivity was obtained only by itself, it was omitted.
【0153】前述の封着を行う際、カラーの場合は各色
蛍光体122と表面伝導型電子放出素子104とを対応
させなくてはいけないため、十分な位置合わせを行っ
た。When performing the above-mentioned sealing, in the case of a color, the phosphors 122 of the respective colors and the surface conduction electron-emitting device 104 have to correspond to each other.
【0154】以上のようにして完成した外囲器118内
の雰囲気を排気管(図示せず)を通じ、十分な排気を行
った後、外部端子Dx1ないしDxmとDy1ないしD
ynを通じ、表面伝導型電子放出素子104の素子電極
4,5間、及び先述の如く各素子に付設された圧電体に
それぞれ電圧を印加することでフォーミング処理を行
い、各々の素子に電子放出部を形成した。The atmosphere inside the envelope 118 completed as described above is sufficiently exhausted through an exhaust pipe (not shown), and then the external terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dy.
Forming processing is performed by applying a voltage to each of the device electrodes 4 and 5 of the surface conduction electron-emitting device 104 through yn and to the piezoelectric body attached to each device as described above, and the electron-emitting portion is attached to each device. Was formed.
【0155】続いて、外囲器118内の雰囲気を排気管
(図示せず)を通じ真空ポンプにて10の−6.5乗t
orr程度の真空度まで排気し、不図示の排気管をガス
バーナーで熱することで溶着し、外囲器118の封止を
行い、更に封止後の真空度を維持するために、高周波加
熱法でゲッター処理を行った。Subsequently, the atmosphere inside the envelope 118 is passed through an exhaust pipe (not shown) by a vacuum pump to the power of 10 −6.5 t.
The exhaust pipe is evacuated to a degree of about orr, and an exhaust pipe (not shown) is heated and welded by a gas burner to seal the envelope 118. Further, in order to maintain the degree of vacuum after sealing, high frequency heating is performed. Getter processing was performed by the method.
【0156】以上のように完成した本発明の画像形成装
置において、外部端子Dx1ないしDxmとDy1ない
しDynを通じ、走査信号及び変調信号を不図示の信号
発生手段より夫々表面伝導型電子放出素子104に印加
することにより電子放出させると共に、高圧端子Hvを
通じてメタルバック114に数kV以上の高圧を印加し
て、電子ビームを加速し、蛍光膜115に衝突させ、励
起・発光させることで画像の表示が得られた。In the image forming apparatus of the present invention completed as described above, the scanning signal and the modulation signal are respectively sent to the surface conduction electron-emitting device 104 from the signal generating means (not shown) through the external terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn. Electrons are emitted by applying the voltage, and a high voltage of several kV or more is applied to the metal back 114 through the high voltage terminal Hv to accelerate the electron beam, collide with the fluorescent film 115, and excite and emit light, thereby displaying an image. Was obtained.
【0157】(実施例4)図14は、前述の表面伝導型
電子放出素子を電子源として用いたディスプレイパネル
に、例えばテレビジョン放送を初めとする種々の画像情
報源より提供される画像情報を表示できるように構成し
た本発明の画像形成装置の一例を示す図である。(Embodiment 4) FIG. 14 shows a display panel using the above-mentioned surface conduction electron-emitting device as an electron source, and image information provided from various image information sources such as television broadcasting. FIG. 1 is a diagram showing an example of an image forming apparatus of the present invention configured to be displayed.
【0158】図中201はディスプレイパネル、100
1はディスプレイパネルの駆動回路、1002はディス
プレイコントローラ、1003はマルチプレクサ、10
04はデコーダ、1005は入出力インターフェース回
路、1006はCPU、1007は画像生成回路、10
08及び1009及び1010は画像メモリーインター
フェース回路、1011は画像入力インターフェース回
路、1012及び1013はTV信号受信回路、101
4は入力部である。In the figure, 201 is a display panel, 100
1 is a display panel drive circuit, 1002 is a display controller, 1003 is a multiplexer, 10
04 is a decoder, 1005 is an input / output interface circuit, 1006 is a CPU, 1007 is an image generation circuit, 10
08, 1009 and 1010 are image memory interface circuits, 1011 is an image input interface circuit, 1012 and 1013 are TV signal receiving circuits, 101
Reference numeral 4 is an input unit.
【0159】尚、本画像形成装置は、例えばテレビジョ
ン信号のように、映像情報と音声情報の両方を含む信号
を受信する場合には当然映像の表示と同時に音声を再生
するものであるが、本発明の特徴と直接関係しない音声
情報の受信、分離、再生、処理、記憶等に関する回路や
スピーカー等については説明を省略する。When receiving a signal including both video information and audio information, such as a television signal, the image forming apparatus naturally reproduces audio at the same time as displaying video. Descriptions of circuits, speakers, and the like relating to reception, separation, reproduction, processing, storage, etc. of audio information not directly related to the features of the present invention will be omitted.
【0160】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明する。The functions of the respective parts will be described below along the flow of image signals.
【0161】まず、TV信号受信回路1013は、例え
ば電波や空間光通信等のような無線伝送系を用いて伝送
されるTV信号を受信するための回路である。First, the TV signal receiving circuit 1013 is a circuit for receiving a TV signal transmitted using a wireless transmission system such as radio waves or spatial optical communication.
【0162】受信するTV信号の方式は特に限られるも
のではなく、例えばNTSC方式、PAL方式、SEC
AM方式等、いずれの方式でもよい。また、これらより
更に多数の走査線よりなるTV信号、例えばMUSE方
式を初めとする所謂高品位TVは、大面積化や大画素数
化に適した前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに
好適な信号源である。The TV signal system to be received is not particularly limited. For example, NTSC system, PAL system, SEC.
Any method such as AM method may be used. Further, a TV signal comprising a larger number of scanning lines than these, for example, a so-called high-definition TV including the MUSE system is a signal suitable for taking advantage of the display panel suitable for a large area and a large number of pixels. Source.
【0163】TV信号受信回路1013で受信されたT
V信号は、デコーダ1004に出力される。T received by the TV signal receiving circuit 1013
The V signal is output to the decoder 1004.
【0164】TV信号受信回路1012は、例えば同軸
ケーブルや光ファイバー等のような有線伝送系を用いて
伝送されるTV信号を受信するための回路である。前記
TV信号受信回路1013と同様に、受信するTV信号
の方式は特に限られるものではなく、また本回路で受信
されたTV信号もデコーダ1004に出力される。The TV signal receiving circuit 1012 is a circuit for receiving a TV signal transmitted using a wire transmission system such as a coaxial cable or an optical fiber. Similar to the TV signal receiving circuit 1013, the system of the TV signal to be received is not particularly limited, and the TV signal received by this circuit is also output to the decoder 1004.
【0165】画像入力インターフェース回路1011
は、例えばTVカメラや画像読み取りスキャナーなどの
画像入力装置から供給される画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ1004に出
力される。Image input interface circuit 1011
Is a circuit for capturing an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner. The captured image signal is output to the decoder 1004.
【0166】画像メモリーインターフェース回路101
0は、ビデオテープレコーダー(以下VTRと略す)に
記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取り
込まれた画像信号はデコーダ1004に出力される。Image memory interface circuit 101
Reference numeral 0 is a circuit for capturing an image signal stored in a video tape recorder (hereinafter abbreviated as VTR), and the captured image signal is output to the decoder 1004.
【0167】画像メモリーインターフェース回路100
9は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取り
込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ1
004に出力される。Image memory interface circuit 100
Reference numeral 9 denotes a circuit for capturing an image signal stored in the video disk.
004 is output.
【0168】画像メモリーインターフェース回路100
8は、静止画ディスクのように、静止画像データを記憶
している装置から画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた静止画像データはデコーダ1004に入力さ
れる。Image memory interface circuit 100
Reference numeral 8 denotes a circuit for capturing an image signal from a device that stores still image data, such as a still image disk, and the captured still image data is input to the decoder 1004.
【0169】入出力インターフェース回路1005は、
本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコンピュー
タネットワークもしくはプリンターなどの出力装置とを
接続するための回路である。画像データや文字・図形情
報の入出力を行うのは勿論のこと、場合によっては本画
像形成装置の備えるCPU1006と外部との間で制御
信号や数値データの入出力などを行うことも可能であ
る。The input / output interface circuit 1005 is
A circuit for connecting the display device to an external computer, a computer network, or an output device such as a printer. It is of course possible to input / output image data and character / graphic information, and in some cases, input / output control signals and numerical data between the CPU 1006 of the image forming apparatus and the outside. .
【0170】画像生成回路1007は、前記入出力イン
ターフェース回路1005を介して外部から入力される
画像データや文字・図形情報や、あるいはCPU100
6より出力される画像データや文字・図形情報に基づ
き、表示用画像データを生成するための回路である。本
回路の内部には、例えば画像データや文字・図形情報を
蓄積するための書き換え可能メモリーや、文字コードに
対応する画像パターンが記憶されている読み出し専用メ
モリーや、画像処理を行うためのプロセッサー等を初め
として、画像の生成に必要な回路が組み込まれている。The image generation circuit 1007 receives image data, character / graphic information, or the CPU 100 which is externally input via the input / output interface circuit 1005.
6 is a circuit for generating display image data based on the image data and character / graphic information output from 6. Inside this circuit, for example, a rewritable memory for storing image data and character / graphic information, a read-only memory storing an image pattern corresponding to a character code, a processor for performing image processing, etc. And other circuits necessary for generating an image.
【0171】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ1004に出力されるが、場合によっては
前記入出力インターフェース回路1005を介して外部
のコンピュータネットワークやプリンターに出力するこ
とも可能である。The display image data generated by this circuit is output to the decoder 1004, but in some cases, it can be output to an external computer network or printer via the input / output interface circuit 1005.
【0172】CPU1006は、主として本表示装置の
動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる作業
を行う。The CPU 1006 mainly performs operations related to operation control of the display device and generation, selection and editing of a display image.
【0173】例えば、マルチプレクサ1003に制御信
号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を
適宜選択したり組み合わせたりする。その際には表示す
る画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ1
002に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や走
査方法(例えばインターレースかノンインターレース
か)や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜制
御する。また、前記画像生成回路1007に対して画像
データや文字・図形情報を直接出力したり、あるいは前
記入出力インターフェース回路1005を介して外部の
コンピュータやメモリーをアクセスして画像データや文
字・図形情報を入力する。For example, a control signal is output to the multiplexer 1003 to appropriately select or combine image signals to be displayed on the display panel. At that time, the display panel controller 1 is operated according to the image signal to be displayed.
A control signal is generated for 002 to appropriately control the operation of the display device such as the screen display frequency, the scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), and the number of scanning lines on one screen. Further, the image data or the character / graphic information is directly output to the image generation circuit 1007, or the external computer or memory is accessed through the input / output interface circuit 1005 to display the image data or the character / graphic information. input.
【0174】尚、CPU1006は、これ以外の目的の
作業にも関わるものであってよい。例えば、パーソナル
コンピュータやワードプロセッサ等のように、情報を生
成したり処理する機能に直接関わってもよい。あるいは
前述したように、入出力インターフェース回路1005
を介して外部のコンピュータネットワークと接続し、例
えば数値計算等の作業を外部機器と協同して行ってもよ
い。It should be noted that the CPU 1006 may be involved in work for other purposes. For example, it may directly relate to a function of generating and processing information, such as a personal computer or a word processor. Alternatively, as described above, the input / output interface circuit 1005
The computer may be connected to an external computer network via a computer, and work such as numerical calculation may be performed in cooperation with an external device.
【0175】入力部1014は、前記CPU1006に
使用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを入力
するためのものであり、例えばキーボードやマウスの
他、ジョイスティック、バーコードリーダー、音声認識
装置等の多様な入力機器を用いることが可能である。The input unit 1014 is used by the user to input commands, programs, data, etc. to the CPU 1006. For example, various input devices such as a keyboard, a mouse, a joystick, a bar code reader, and a voice recognition device can be used. An input device can be used.
【0176】デコーダ1004は、前記1007ないし
1013より入力される種々の画像信号を3原色信号、
又は輝度信号とI信号、Q信号に逆変換するための回路
である。尚、図中に点線で示すように、デコーダ100
4は内部に画像メモリーを備えるのが望ましい。これ
は、例えばMUSE方式を初めとして、逆変換するに際
して画像メモリーを必要とするようなテレビ信号を扱う
ためである。The decoder 1004 converts various image signals input from the above 1007 to 1013 into three primary color signals,
Alternatively, it is a circuit for inversely converting the luminance signal into the I signal and the Q signal. In addition, as shown by a dotted line in the figure, the decoder 100
4 preferably has an image memory inside. This is for handling a television signal that requires an image memory when performing inverse conversion, such as the MUSE method.
【0177】画像メモリーを備える事により、静止画の
表示が容易になる。あるいは前記画像生成回路1007
及びCPU1006と協同して、画像の間引き、補間、
拡大、縮小、合成を初めとする画像処理や編集が容易に
なるという利点が得られる。The provision of the image memory makes it easy to display a still image. Alternatively, the image generation circuit 1007
And the CPU 1006 in cooperation with the image thinning, interpolation,
There is an advantage that image processing and editing including enlargement, reduction, and composition become easy.
【0178】マルチプレクサ1003は、前記CPU1
006より入力される制御信号に基づき、表示画像を適
宜選択するものである。即ち、マルチプレクサ1003
はデコーダ1004から入力される逆変換された画像信
号の内から所望の画像信号を選択して駆動回路1001
に出力する。その場合には、一画面表示時間内で画像信
号を切り換えて選択することにより、所謂多画面テレビ
のように、一画面を複数の領域に分けて領域によって異
なる画像を表示することも可能である。The multiplexer 1003 corresponds to the CPU 1
The display image is appropriately selected based on the control signal input from 006. That is, the multiplexer 1003
Selects a desired image signal from the inversely converted image signals input from the decoder 1004, and drives the drive circuit 1001.
Output to In that case, by switching and selecting an image signal within one screen display time, it is also possible to divide one screen into a plurality of areas and display different images depending on the areas, as in a so-called multi-screen television. .
【0179】ディスプレイパネルコントローラ1002
は、前記CPU1006より入力される制御信号に基づ
き、駆動回路1001の動作を制御するための回路であ
る。Display panel controller 1002
Is a circuit for controlling the operation of the drive circuit 1001 based on a control signal input from the CPU 1006.
【0180】ディスプレイパネルの基本的な動作に関わ
るものとして、例えばディスプレイパネルの駆動用電源
(図示せず)の動作シーケンスを制御するための信号を
駆動回路1001に対して出力する。ディスプレイパネ
ルの駆動方法に関わるものとして、例えば画面表示周波
数や走査方法(例えばインターレースかノンインターレ
ースか)を制御するための信号を駆動回路1001に対
して出力する。また、場合によっては、表示画像の輝度
やコントラストや色調やシャープネスといった画質の調
整に関わる制御信号を駆動回路1001に対して出力す
る場合もある。As a signal related to the basic operation of the display panel, for example, a signal for controlling an operation sequence of a power source (not shown) for driving the display panel is output to the drive circuit 1001. A signal for controlling a screen display frequency and a scanning method (for example, interlace or non-interlace) is output to the drive circuit 1001 as a method related to the display panel drive method. In some cases, a control signal relating to image quality adjustment such as luminance, contrast, color tone, and sharpness of a display image may be output to the driving circuit 1001.
【0181】駆動回路1001は、ディスプレイパネル
201に印加する駆動信号を発生するための回路であ
り、前記マルチプレクサ1003から入力される画像信
号と、前記ディスプレイパネルコントローラ1002よ
り入力される制御信号に基づいて動作するものである。The drive circuit 1001 is a circuit for generating a drive signal to be applied to the display panel 201, based on the image signal input from the multiplexer 1003 and the control signal input from the display panel controller 1002. It works.
【0182】以上、各部の機能を説明したが、図14に
例示した構成により、本画像形成装置においては多様な
画像情報源より入力される画像情報をディスプレイパネ
ル201に表示することが可能である。即ち、テレビジ
ョン放送を初めとする各種の画像信号は、デコーダ10
04におて逆変換された後、マルチプレクサ1003に
おいて適宜選択され、駆動回路1001に入力される。
一方、デイスプレイコントローラ1002は、表示する
画像信号に応じて駆動回路1001の動作を制御するた
めの制御信号を発生する。駆動回路1001は、上記画
像信号と制御信号に基づいてディスプレイパネル201
に駆動信号を印加する。これにより、ディスプレイパネ
ル201において画像が表示される。これらの一連の動
作は、CPU1006により統括的に制御される。Although the functions of the respective parts have been described above, the image information input from various image information sources can be displayed on the display panel 201 in this image forming apparatus by the configuration illustrated in FIG. . That is, various image signals including television broadcasting are transmitted to the decoder 10.
After being inversely converted in 04, it is appropriately selected in the multiplexer 1003 and input to the drive circuit 1001.
On the other hand, the display controller 1002 generates a control signal for controlling the operation of the drive circuit 1001 according to an image signal to be displayed. The drive circuit 1001 uses the image signal and the control signal to display the display panel 201.
Is applied with a drive signal. Thus, an image is displayed on the display panel 201. These series of operations are totally controlled by the CPU 1006.
【0183】本画像形成装置においては、前記デコーダ
1004に内蔵する画像メモリや、画像生成回路100
7及び情報の中から選択したものを表示するだけでな
く、表示する画像情報に対して、例えば拡大、縮小、回
転、移動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、画像の
縦横比変換等を初めとする画像処理や、合成、消去、接
続、入れ換え、嵌め込み等を初めとする画像編集を行う
ことも可能である。また、本実施例の説明では特に触れ
なかったが、上記画像処理や画像編集と同様に、音声情
報に関しても処理や編集を行なうための専用回路を設け
てもよい。In this image forming apparatus, the image memory built in the decoder 1004 and the image generating circuit 100 are included.
7 and information not only selected but also displayed image information such as enlargement, reduction, rotation, movement, edge enhancement, thinning, interpolation, color conversion, image aspect ratio conversion, etc. It is also possible to perform initial image processing and image editing including synthesizing, erasing, connecting, replacing, and fitting. Although not specifically mentioned in the description of the present embodiment, a dedicated circuit for processing and editing audio information may be provided as in the above-described image processing and image editing.
【0184】従って、本画像形成装置は、テレビジョン
放送の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止画像及び
動画像を扱う画像編集機器、コンピュータの端末機器、
ワードプロセッサを初めとする事務用端末機器、ゲーム
機などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業用
あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。Therefore, the present image forming apparatus includes a display device for television broadcasting, a terminal device for video conference, an image editing device for handling still images and moving images, a terminal device for a computer,
It is possible to combine the functions of office terminals such as word processors, game machines, etc., with a very wide range of applications for industrial or consumer use.
【0185】尚、図14は、表面伝導型電子放出素子を
電子ビーム源とする表示パネルを用いた画像形成装置と
する場合の構成の一例を示したに過ぎず、本発明の画像
形成装置がこれのみに限定されるものでないことは言う
までもない。Incidentally, FIG. 14 merely shows an example of the constitution in the case of an image forming apparatus using a display panel having a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source, and the image forming apparatus of the present invention is It goes without saying that the present invention is not limited to this.
【0186】例えば図14の構成要素の内、使用目的上
必要のない機能に関わる回路は省いても差し支えない。
また、これとは逆に、使用目的によっては更に構成要素
を追加してもよい。例えば、本表示装置をテレビ電話機
として応用する場合には、テレビカメラ、音声マイク、
照明機、モデムを含む送受信回路等を構成要素に追加す
るのが好適である。For example, among the constituent elements shown in FIG. 14, circuits relating to functions unnecessary for the purpose of use may be omitted.
Conversely, additional components may be added depending on the purpose of use. For example, when this display device is applied as a video phone, a TV camera, a voice microphone,
It is preferable to add an illuminator, a transmission / reception circuit including a modem, and the like to the components.
【0187】本画像形成装置においては、とりわけ表面
伝導型電子放出素子を電子源としているので、デイスプ
レイパネルの薄形化が容易であり、画像形成装置の奥行
きを小さくすることができる。それに加えて、表面伝導
型電子放出素子を電子ビーム源とする表示パネルは大画
面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れるため、画
像形成装置は臨場感にあふれ、迫力に富んだ画像を視認
性良く表示することが可能である。In this image forming apparatus, since the surface conduction electron-emitting device is used as the electron source, the display panel can be easily thinned and the depth of the image forming apparatus can be reduced. In addition, a display panel using a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source is easy to enlarge the screen, has high brightness, and has excellent viewing angle characteristics, so that the image forming apparatus is full of a sense of reality and has a powerful image. Can be displayed with good visibility.
【0188】[0188]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子放出素子の電子放出用膜となる導電性膜に圧電体を
付設し、該圧電体に電圧を印加することにより生ずる逆
圧電効果を利用して、導電性膜に機械的な歪みを発生さ
せ、この歪みを利用して導電性膜に電子放出部を形成す
る。また、上記逆圧電効果による導電性膜の機械的な歪
みの発生は、従来のフォーミング処理時の導電性膜の局
所的な破壊,変形もしくは変質を助長する。従って、従
来のフォーミング処理方法に比べ、通電処理時の発熱量
が大幅に低減され、よって、該発熱による素子構成部材
及び電子放出特性への影響を大幅に低減できると共に、
電子放出部形成における消費電力,処理時間を大幅に低
減できる。As described above, according to the present invention,
A piezoelectric body is attached to a conductive film that serves as an electron emission film of an electron-emitting device, and a mechanical strain is generated in the conductive film by utilizing an inverse piezoelectric effect generated by applying a voltage to the piezoelectric body. By utilizing this strain, the electron emitting portion is formed in the conductive film. Further, the occurrence of mechanical strain of the conductive film due to the inverse piezoelectric effect promotes local destruction, deformation or alteration of the conductive film during the conventional forming treatment. Therefore, as compared with the conventional forming treatment method, the heat generation amount during the energization treatment is significantly reduced, and thus the influence of the heat generation on the element constituent member and the electron emission characteristic can be significantly reduced,
The power consumption and processing time for forming the electron emitting portion can be greatly reduced.
【0189】また、上記導電性膜に発生する歪みの大き
さは、用いる圧電体材料や圧電体に印加する電圧により
適宜制御することができるので、電子放出部の形状をあ
る程度制御することも可能であり、これにより特性の揃
った電子放出素子を多数配置することができる。Further, since the magnitude of strain generated in the conductive film can be appropriately controlled by the piezoelectric material used and the voltage applied to the piezoelectric body, the shape of the electron emitting portion can be controlled to some extent. Therefore, a large number of electron-emitting devices having uniform characteristics can be arranged.
【0190】以上のことから、輝度のバラツキの小さい
より信頼性の高い電子源及び画像形成装置を得ることが
できる。From the above, it is possible to obtain a more reliable electron source and image forming apparatus with less variation in luminance.
【図1】本発明の電子放出素子の一例である表面伝導型
電子放出素子の一例を模式的に示した平面図及び縦断面
図である。FIG. 1 is a plan view and a vertical sectional view schematically showing an example of a surface conduction electron-emitting device which is an example of an electron-emitting device of the present invention.
【図2】本発明の電子放出素子の一例である表面伝導型
電子放出素子の他の例を模式的に示した縦断面図であ
る。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view schematically showing another example of the surface conduction electron-emitting device which is an example of the electron-emitting device of the present invention.
【図3】図1の表面伝導型電子放出素子の製造方法を説
明するための図である。3A and 3B are views for explaining a method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device of FIG.
【図4】図2の表面伝導型電子放出素子の製造方法を説
明するための図である。4A and 4B are views for explaining a method of manufacturing the surface conduction electron-emitting device of FIG.
【図5】フォーミング波形の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a forming waveform.
【図6】本発明の表面伝導型電子放出素子の測定評価系
の一例を示す概略的構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a measurement evaluation system for a surface conduction electron-emitting device according to the present invention.
【図7】本発明の表面伝導型電子放出素子の放出電流−
素子電圧特性(I−V特性)を示す図である。FIG. 7 shows emission current of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.
It is a figure which shows an element voltage characteristic (IV characteristic).
【図8】単純マトリクス配置の本発明の電子源の概略的
構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the electron source of the present invention in a simple matrix arrangement.
【図9】単純マトリクス配置の電子源を用いた本発明の
画像形成装置に用いる表示パネルの概略的構成図であるFIG. 9 is a schematic configuration diagram of a display panel used in the image forming apparatus of the present invention using an electron source having a simple matrix arrangement.
【図10】図9の表示パネルにおける蛍光膜を示す図で
ある。FIG. 10 is a diagram illustrating a fluorescent film in the display panel of FIG. 9;
【図11】図9の表示パネルを駆動する駆動回路の一例
を示す図である。11 is a diagram illustrating an example of a drive circuit that drives the display panel of FIG.
【図12】梯型配置の本発明の電子源の概略的平面図で
ある。FIG. 12 is a schematic plan view of an electron source of the present invention in a ladder arrangement.
【図13】梯型配置の電子源を用いた本発明の画像形成
装置に用いる表示パネルの概略的構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a display panel used in an image forming apparatus of the present invention using a trapezoidal arrangement of electron sources.
【図14】本発明の実施例に係る画像形成装置を示すブ
ロック図である。FIG. 14 is a block diagram illustrating an image forming apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
1 基板 2 電子放出部 3 導電性膜 4,5 素子電極 6 圧電体 7 圧電体電極 8 圧電体層 50 素子電流Ifを測定するための電流計 51 電源 52 放出電流Ieを測定するための電流計 53 高圧電源 54 アノード電極 55 真空装置 56 排気ポンプ 102 X方向配線 103 Y方向配線 104 表面伝導型電子放出素子 105 結線 111 リアプレート 112 支持枠 113 ガラス基板 114 蛍光膜 115 メタルバック 116 フェースプレート 118 外囲器 121 黒色導伝材 122 蛍光体 201 表示パネル 202 走査回路 203 制御回路 204 シフトレジスタ 205 ラインメモリ 206 同期信号分離回路 207 変調信号発生器 301 表示パネル 302 グリッド電極 303 開口 304 共通配線 1001 駆動回路 1002 ディスプレイコントローラ 1003 マルチプレクサ 1004 デコーダ 1005 入出力インターフェース回路 1006 CPU 1007 画像生成回路 1008 画像メモリーインターフェース回路 1009 画像メモリーインターフェース回路 1010 画像メモリーインターフェース回路 1011 画像入力インターフェース回路 1012 TV信号受信回路 1013 TV信号受信回路 1014 入力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Electron emission part 3 Conductive film 4,5 Element electrode 6 Piezoelectric body 7 Piezoelectric electrode 8 Piezoelectric layer 50 Ammeter for measuring element current If 51 Power supply 52 Ammeter for measuring emission current Ie 53 High Voltage Power Supply 54 Anode Electrode 55 Vacuum Device 56 Exhaust Pump 102 X Direction Wiring 103 Y Direction Wiring 104 Surface Conduction Electron Emission Element 105 Connection 111 111 Rear Plate 112 Support Frame 113 Glass Substrate 114 Fluorescent Film 115 Metal Back 116 Face Plate 118 Surrounding Device 121 Black conductive material 122 Phosphor 201 Display panel 202 Scanning circuit 203 Control circuit 204 Shift register 205 Line memory 206 Synchronous signal separation circuit 207 Modulation signal generator 301 Display panel 302 Grid electrode 303 Opening 304 Common wiring 1001 Driving times 1002 display controller 1003 multiplexer 1004 decoder 1005 input / output interface circuit 1006 CPU 1007 image generation circuit 1008 image memory interface circuit 1009 image memory interface circuit 1010 image memory interface circuit 1011 image input interface circuit 1012 TV signal receiving circuit 1013 TV signal receiving circuit 1014 input Department
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松谷 茂樹 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 長田 芳幸 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shigeki Matsutani 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Yoshiyuki Nagata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Within the corporation
Claims (20)
を備える電子放出素子の製造方法において、 導電性膜への逆圧電効果により、該導電性膜に電子放出
部を形成する工程を有することを特徴とする電子放出素
子の製造方法。1. A method of manufacturing an electron-emitting device including a conductive film having an electron-emitting portion between electrodes, comprising the step of forming an electron-emitting portion in the conductive film by an inverse piezoelectric effect on the conductive film. A method for manufacturing an electron-emitting device, which comprises:
該導電性膜に電子放出部を形成する工程を有することを
特徴とする請求項1に記載の電子放出素子の製造方法。2. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, further comprising the step of forming an electron-emitting portion in the conductive film by applying a current to the conductive film.
を備える電子放出素子の製造方法において、 導電性膜に付設された圧電体に電圧を印加する工程を有
することを特徴とする電子放出素子の製造方法。3. A method of manufacturing an electron-emitting device including a conductive film having an electron-emitting portion between electrodes, comprising a step of applying a voltage to a piezoelectric body attached to the conductive film. Method of manufacturing an emitting device.
程を有することを特徴とする請求項3に記載の電子放出
素子の製造方法。4. The method for manufacturing an electron-emitting device according to claim 3, further comprising the step of conducting an electric current treatment on the conductive film.
出素子であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか
に記載の電子放出素子の製造方法。5. The method of manufacturing an electron-emitting device according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.
法にて得られたことを特徴とする電子放出素子。6. An electron-emitting device obtained by the manufacturing method according to claim 1.
段とを有する電子源の製造方法において、 前記電子放出素子が、請求項1〜5のいずれかに記載の
方法にて製造されることを特徴とする電子源の製造方
法。7. A method of manufacturing an electron source having an electron-emitting device and a driving means for driving the electron-emitting device, wherein the electron-emitting device is manufactured by the method according to any one of claims 1 to 5. A method for manufacturing an electron source, comprising:
列に結線された素子列を少なくとも1列以上有する電子
源である請求項7に記載の電子源の製造方法。8. The method of manufacturing an electron source according to claim 7, wherein the electron source is an electron source having at least one row of elements in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel.
列に結線された素子列の複数列がマトリクス配置されて
いる電子源である請求項7に記載の電子源の製造方法。9. The method of manufacturing an electron source according to claim 7, wherein the electron source is an electron source in which a plurality of element rows in which a plurality of electron emitting elements are connected in parallel are arranged in a matrix.
方法にて得られたことを特徴とする電子源。10. An electron source obtained by the manufacturing method according to claim 7.
像を形成する画像形成部材とを有する画像形成用パネル
の製造方法において、 前記電子放出素子が、請求項1〜5のいずれかに記載の
方法にて製造されることを特徴とする画像形成用パネル
の製造方法。11. A method for manufacturing an image-forming panel having an electron-emitting device and an image-forming member that forms an image by irradiation with an electron beam, wherein the electron-emitting device is according to any one of claims 1 to 5. A method for manufacturing an image forming panel, which is manufactured by a method.
放出素子が並列に結線された素子列を少なくとも1列以
上有する画像形成用パネルである請求項11に記載の画
像形成用パネルの製造方法。12. The method of manufacturing an image forming panel according to claim 11, wherein the image forming panel has at least one element row in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel. .
放出素子が並列に結線された素子列の複数列がマトリク
ス配置されている画像形成用パネルである請求項11に
記載の画像形成用パネルの製造方法。13. The image forming panel according to claim 11, wherein the image forming panel is an image forming panel in which a plurality of element rows in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel are arranged in a matrix. Manufacturing method.
求項11〜13のいずれかに記載の画像形成用パネルの
製造方法。14. The method for manufacturing an image forming panel according to claim 11, wherein the image forming member is a phosphor.
製造方法にて得られたことを特徴とする画像形成用パネ
ル。15. An image forming panel obtained by the manufacturing method according to claim 11.
記電子放出素子から放出される電子線の前記画像形成部
材への照射を情報信号に応じて制御する駆動手段とを有
する画像形成装置の製造方法において、 前記電子放出素子が、請求項1〜5のいずれかに記載の
方法にて製造されることを特徴とする画像形成装置の製
造方法。16. An image forming apparatus comprising: an electron-emitting device, an image-forming member, and driving means for controlling irradiation of an electron beam emitted from the electron-emitting device to the image-forming member according to an information signal. A method of manufacturing an image forming apparatus, wherein the electron-emitting device is manufactured by the method according to claim 1.
素子が並列に結線された素子列を少なくとも1列以上有
する画像形成装置である請求項16に記載の画像形成装
置の製造方法。17. The method of manufacturing an image forming apparatus according to claim 16, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus having at least one element row in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel.
素子が並列に結線された素子列の複数列がマトリクス配
置されている画像形成装置である請求項16に記載の画
像形成装置の製造方法。18. The method of manufacturing an image forming apparatus according to claim 16, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus in which a plurality of element rows in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel are arranged in a matrix. .
求項16〜18のいずれかに記載の画像形成装置の製造
方法。19. The method of manufacturing an image forming apparatus according to claim 16, wherein the image forming member is a phosphor.
製造方法にて得られたことを特徴とする画像形成装置。20. An image forming apparatus obtained by the manufacturing method according to claim 16.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP19796895A JPH0927273A (en) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | Electron emitting element, electron source, image forming device using the same, and their manufacture |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0927273A true JPH0927273A (en) | 1997-01-28 |
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JP19796895A Withdrawn JPH0927273A (en) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | Electron emitting element, electron source, image forming device using the same, and their manufacture |
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JP (1) | JPH0927273A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1265263A1 (en) * | 2000-12-22 | 2002-12-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Electron emission element and field emission display using it |
EP1329928A2 (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Electron-emitting element and field emission display using the same |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP19796895A patent/JPH0927273A/en not_active Withdrawn
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EP1329928A2 (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Electron-emitting element and field emission display using the same |
EP1329928A3 (en) * | 2001-12-20 | 2006-02-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Electron-emitting element and field emission display using the same |
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