JPH0945222A - Electron emitting element, and electron source using it, and image forming device - Google Patents

Electron emitting element, and electron source using it, and image forming device

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Publication number
JPH0945222A
JPH0945222A JP21293495A JP21293495A JPH0945222A JP H0945222 A JPH0945222 A JP H0945222A JP 21293495 A JP21293495 A JP 21293495A JP 21293495 A JP21293495 A JP 21293495A JP H0945222 A JPH0945222 A JP H0945222A
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JP
Japan
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electron
emitting device
image forming
voltage
signal
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Withdrawn
Application number
JP21293495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Sakano
嘉和 坂野
Ryoji Fujiwara
良治 藤原
Hisami Iwai
久美 岩井
Shinichi Kawate
信一 河手
Ichiro Nomura
一郎 野村
Kazuhiro Mitsumichi
和宏 三道
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30Cold cathodes
    • H01J2201/316Cold cathodes having an electric field parallel to the surface thereof, e.g. thin film cathodes
    • H01J2201/3165Surface conduction emission type cathodes

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron emitting element without deterioration and equal in electron emission characteristic, being used suitably for as the electron beam source of an image forming device, etc. SOLUTION: An electron emitting element has a conductive film 3 consisting of a fine particle film where an electron emitting part 2 is made, between electrodes 4 and 5. At this time, the thickness t1 of the fine particle film and the thickness t2 of the electrode fulfills the relation of t1 <=t2 , and besides the average grain diameter ϕof each fine particle constituting the fine particle film fulfills the relation of t2 >=ϕ.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、冷陰極型の
電子放出素子、該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 particularly relates to an image of a cold cathode type electron-emitting device, an electron source in which a large number of such devices are arranged, and an image of a display device, an exposure device or the like constructed by using the electron source. Forming apparatus

【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
Properties of thin−filmfi
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
Properties of thin-filmfi
eld emission cathodes wit
h mollybdenum cones ”, J. A.
ppl. Phys. , 47, 5248 (1976)
And the like are known.

【0004】MIM型の例としては、C.A. Mea
d, “Operation ofTunnel−Em
ission Devices”, J. Appl.
Phys., 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-Em
"Ission Devices", J. Appl.
Phys. , 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
3 /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】以上述べた従来の表面
伝導型電子放出素子は、図24に示す如く、電極(素子
電極)4,5間及び該電極上に導電性膜3が形成されて
いるために、該電極と該導電性膜とのコンタクト抵抗、
即ちステップカバレージ性が問題となる。そのため、一
般的に知られている薄膜と薄膜のステップカバレージル
ールと同様に、導電性膜3の膜厚t1 を電極4,5の厚
さt2 よりも大きくして形成していた。
In the conventional surface conduction electron-emitting device described above, a conductive film 3 is formed between electrodes (device electrodes) 4 and 5 and on the electrodes as shown in FIG. The contact resistance between the electrode and the conductive film,
That is, step coverage becomes a problem. Therefore, similarly to the generally known thin film and the step coverage rule of the thin film, the film thickness t 1 of the conductive film 3 is made larger than the thickness t 2 of the electrodes 4 and 5.

【0012】しかしながら、上記のような導電性膜に通
電処理を施して電子放出部2を形成しようとすると、導
電性膜が厚い為に通電処理時に非常に大きい電流が流
れ、この時の発熱により基板1が破壊される等して電子
放出部が劣化しやすい欠点が有った。
However, when the electron-emitting portion 2 is formed by applying a current to the conductive film as described above, a very large current flows during the current processing because the conductive film is thick, and heat is generated at this time. There is a drawback that the electron emitting portion is easily deteriorated due to the breakage of the substrate 1.

【0013】このため、上記素子を複数形成すると各素
子の電気特性にバラツキが生じ、特に前述した画像形成
装置においては、蛍光体の輝度ムラが生じたり、表示に
ちらつきを生じるなどの問題が生じていた。
Therefore, when a plurality of the above-mentioned elements are formed, the electric characteristics of the respective elements are varied, and in particular, in the above-mentioned image forming apparatus, there are problems such as uneven brightness of the phosphor and flickering of the display. Was there.

【0014】そこで、本発明の目的は、とりわけ、電子
放出部の劣化を防止し、安定した電気特性を示す電子放
出素子を提供することにある。また、本発明の他の目的
は、各電子放出素子間の特性のバラツキの極めて小さい
電子源、さらには蛍光画像の輝度ムラ、表示のちらつき
の極めて少ない画像形成装置を提供することにある。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an electron-emitting device which prevents deterioration of the electron-emitting portion and exhibits stable electric characteristics. Another object of the present invention is to provide an electron source in which the characteristic variation among the electron-emitting devices is extremely small, and further, an image forming apparatus in which the brightness unevenness of the fluorescent image and the flicker of the display are extremely small.

【0015】[0015]

【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 constitution of the present invention made to achieve the above object is as follows.

【0016】即ち、本発明の第一は、電極間に、電子放
出部が形成された導電性膜を有する電子放出素子におい
て、前記導電性膜が微粒子膜からなり、該微粒子膜の厚
さt1 及び前記電極の厚さt2 がt1 ≦t2 の関係を満
足し、且つ、該微粒子膜を構成する微粒子の平均粒径φ
がt2 ≧φの関係を満足することを特徴とする電子放出
素子に関する。
That is, the first aspect of the present invention is an electron-emitting device having a conductive film having an electron-emitting portion formed between electrodes, wherein the conductive film is a fine particle film, and the thickness t of the fine particle film is t. 1 and the thickness t 2 of the electrode satisfy the relationship of t 1 ≦ t 2 , and the average particle diameter φ of the fine particles forming the fine particle film.
Relates to an electron-emitting device characterized by satisfying a relation of t 2 ≧ φ.

【0017】上記本発明第一の電子放出素子は、さらに
その特徴として、「前記微粒子膜と前記電極のコンタク
ト抵抗及び該微粒子膜のシート抵抗が、コンタクト抵抗
<シート抵抗の関係を満たす」こと、「前記微粒子膜の
シート抵抗が、103 〜1010Ω/□の範囲である」こ
と、「表面伝導型電子放出素子である」こと、をも含む
ものである。
The electron-emitting device according to the first aspect of the present invention further has a feature that "the contact resistance between the fine particle film and the electrode and the sheet resistance of the fine particle film satisfy the relationship of contact resistance <sheet resistance". It also includes that the sheet resistance of the fine particle film is in the range of 10 3 to 10 10 Ω / □ and that it is a surface conduction electron-emitting device.

【0018】また、本発明の第二は、上記本発明第一の
電子放出素子と該電子放出素子の駆動手段とを有するこ
とを特徴とする電子源に関する。
A second aspect of the present invention relates to an electron source comprising the electron-emitting device according to the first aspect of the present invention and a driving means for driving the electron-emitting device.

【0019】上記本発明第二の電子源は、さらにその特
徴として、「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、
「複数の電子放出素子が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 second electron source of the present invention is further characterized in that it is "an electron source having at least one element row in which a plurality of electron-emitting devices are connected in parallel".
It is also included that "a plurality of element rows in which a plurality of electron-emitting devices are connected are electron sources arranged in a matrix".

【0020】更に、本発明の第三は、上記本発明第一の
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ことを特徴と
する画像形成装置に関する。
Further, in a third aspect of the present invention, the electron emitting element of the first aspect of the present invention, the image forming member, and irradiation of the electron beam emitted from the electron emitting element to the image forming member are used as information signals. The present invention relates to an image forming apparatus having a driving unit that controls the image forming apparatus according to the present invention.

【0021】上記本発明第三の画像形成装置は、さらに
その特徴として、「前記電子放出素子の複数が並列に結
線された素子列を少なくとも1列以上有する」こと、
「前記電子放出素子の複数が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」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 image forming apparatus according to the third aspect of the present invention is further characterized in that "at least one element array in which a plurality of the electron-emitting devices are connected in parallel is provided".
It also includes "a plurality of element rows in which a plurality of the electron-emitting elements are connected are arranged in a matrix" and "the image forming member is a phosphor".

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】上記のように、本発明は、電子放
出素子、この電子放出素子を複数個備えた電子源、これ
を用いた画像形成装置の新規な構造に係るもので、各発
明の構成及び作用を以下に更に説明する。
As described above, the present invention relates to a novel structure of an electron-emitting device, an electron source including a plurality of the electron-emitting devices, and an image forming apparatus using the same. The configuration and operation of will be further described below.

【0023】本発明に係る電子放出素子は、先述したよ
うな冷陰極型の電子放出素子に分類されるもので、それ
らの中でも電子放出特性等の観点から特に表面伝導型の
電子放出素子が好適である。このため、以下では表面伝
導型電子放出素子を例に挙げて説明する。
The electron-emitting device according to the present invention is classified into the cold cathode type electron-emitting device as described above. Among them, the surface conduction type electron-emitting device is particularly preferable from the viewpoint of electron emission characteristics and the like. Is. Therefore, the surface conduction electron-emitting device will be described below as an example.

【0024】図1(a),(b)は、本発明の表面伝導
型電子放出素子の基本的な構成を示す図であり、図中、
1は基板、2は電子放出部、3は微粒子膜からなる導電
性膜、4と5は電極(素子電極)である。
1 (a) and 1 (b) are views showing the basic structure of a surface conduction electron-emitting device of the present invention.
Reference numeral 1 is a substrate, 2 is an electron emitting portion, 3 is a conductive film made of a fine particle film, and 4 and 5 are electrodes (element electrodes).

【0025】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.

【0026】対向する素子電極4,5の材料としては、
一般的導体材料が用いられ、例えばNi、Cr、Au、
Mo、W、Pt、Ti、Al、Cu、Pd等の金属ある
いは合金及びPd、Ag、Au、RuO2 、Pd−Ag
等の金属あるいは金属酸化物とガラス等から構成される
印刷導体、In23 −SnO2 等の透明導電体及びポ
リシリコン等の半導体導体材料等から適宜選択される。
As the material of the device electrodes 4 and 5 facing each other,
Common conductor materials are used, such as Ni, Cr, Au,
Metals or alloys such as Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd, and Pd, Ag, Au, RuO 2 , Pd-Ag
Printed conductors composed of metals or metal oxides and glass and the like, transparent conductors such as In 2 O 3 —SnO 2 , and semiconductor conductor materials such as polysilicon are appropriately selected.

【0027】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 interval L, the element electrode length W, the shape of the conductive film 3 and the like are designed according to the applied form.

【0028】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 device electrode spacing L is preferably several hundred angstroms to several hundreds of micrometers, more preferably several micrometers to several tens of micrometers depending on the voltage applied between the device electrodes 4 and 5. .

【0029】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t2
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 view of the resistance value of the electrodes and electron emission characteristics, and the device electrode thickness t 2
Is from a few hundred Angstroms to a few micrometers.

【0030】導電性膜3は、微粒子で構成された微粒子
膜からなり、上記素子電極4,5と電気的に接続するよ
うに素子電極上に積層部を有するように構成される。
The conductive film 3 is composed of a fine particle film made of fine particles and has a laminated portion on the device electrodes so as to be electrically connected to the device electrodes 4 and 5.

【0031】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。
The fine particle film is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and as a fine structure thereof, not only the fine particles are individually dispersed and arranged but also the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (some fine particles). Also includes the case where they are aggregated to form an island-like structure as a whole).

【0032】本発明の電子放出素子では、上記微粒子膜
3の厚さt1 と電極4,5の厚さt2 とは、t1 ≦t2
で且つ微粒子膜3を構成する微粒子の平均粒径φがt2
≧φの関係を満たしている。すなわち、電極4,5は、
微粒子膜3の微粒子の平均粒径以上で、かつ、微粒子膜
3の厚さ以上の厚さを有する。
[0032] In the electron-emitting device of the present invention, the thickness t 2 of the thickness t 1 and the electrodes 4 and 5 of the fine particle layer 3 is t 1 ≦ t 2
And the average particle diameter φ of the fine particles forming the fine particle film 3 is t 2
The relationship of ≧ φ is satisfied. That is, the electrodes 4 and 5 are
It has a thickness not less than the average particle diameter of the fine particles of the fine particle film 3 and not less than the thickness of the fine particle film 3.

【0033】一般的な薄膜同士の場合、それらの積層部
分において電気的に充分な接続を行うためには、下層の
膜厚と同程度以上(好ましくは3倍程度)の膜厚で積層
する必要があるが、本発明のように導電性膜として微粒
子膜を採用することにより、前記の関係を満足すること
で、導電性膜3と電極4,5の電気的な接続を充分行う
ことができる。
In the case of general thin films, in order to make a sufficient electrical connection in their laminated portions, it is necessary to laminate them with a film thickness equal to or more than that of the lower layer (preferably about 3 times). However, by adopting the fine particle film as the conductive film as in the present invention, the conductive film 3 and the electrodes 4 and 5 can be sufficiently electrically connected by satisfying the above relationship. .

【0034】なお、本明細書では頻繁に「微粒子」とい
う言葉を用いるので、その意味について説明する。
The term "fine particles" is frequently used in this specification, and the meaning thereof will be described.

【0035】小さな粒子を「微粒子」と呼び、これより
も小さなものを「超微粒子」と呼ぶ。「超微粒子」より
もさらに小さく、原子の数が数百個程度以下のものを
「クラスター」と呼ぶことは広く行われている。
Small particles are called "fine particles", and particles smaller than this are called "ultrafine particles". It is widely known that particles smaller than "ultrafine particles" and having a number of atoms of about several hundreds or less are called "clusters".

【0036】しかしながら、それぞれの境は厳密なもの
ではなく、どの様な性質に注目して分類するかにより変
化する。また「微粒子」と「超微粒子」を一括して「微
粒子」と呼ぶ場合もあり、本明細書中での記述はこれに
沿ったものである。
However, each boundary is not strict, and changes depending on what kind of property is focused on for classification. Further, “fine particles” and “ultrafine particles” may be collectively referred to as “fine particles”, and the description in this specification is in line with this.

【0037】例えば、「実験物理学講座14 表面・微
粒子」(木下是雄 編、共立出版1986年9月1日発
行)では、「本稿で微粒子と言うときにはその直径がだ
いたい2〜3μm程度から10nm程度までとし、特に
超微粒子というときは粒径が10nm程度から2〜3n
m程度までを意味することにする。両者を一括して単に
微粒子と書くこともあってけっして厳密なものではな
く、だいたいの目安である。粒子を構成する原子の数が
2個から数十〜数百個程度の場合はクラスターと呼
ぶ。」(195ページ 22〜26行目)と記述されて
いる。
For example, in "Experimental physics course 14 Surfaces and fine particles" (edited by Yoshio Kinoshita, published by Kyoritsu Shuppan on September 1, 1986), "fine particles in this paper have a diameter of about 2-3 μm to 10 nm. Up to about 10 nm, especially when referred to as ultrafine particles, the particle size is from about 10 nm to
It means up to about m. It is not exactly strict because both are collectively written as fine particles, but it is a rough guide. When the number of atoms constituting a particle is from 2 to several tens to several hundreds, it is called a cluster. (Page 195, lines 22 to 26).

【0038】付言すると、新技術開発事業団の“林・超
微粒子プロジェクト”での「超微粒子」の定義は、粒径
の下限はさらに小さく、次のようなものであった。
In addition, the definition of "ultrafine particles" in the "Hayashi / ultrafine particle project" of the New Technology Development Corporation has the following lower limit of the particle size.

【0039】「創造科学技術推進制度の“超微粒子プロ
ジェクト”(1981〜1986)では、粒子の大きさ
(径)がおよそ1〜100nmの範囲のものを“超微粒
子”(ultra fine particle)と呼
ぶことにした。すると1個の超微粒子はおよそ100〜
108 個くらいの原子の集合体という事になる。原子の
尺度でみれば超微粒子は大〜巨大粒子である。」(「超
微粒子−創造科学技術」林主税、上田良二、田崎明
編;三田出版 1988年 2ページ1〜4行目)/
「超微粒子よりさらに小さいもの、すなわち原子が数個
〜数百個で構成される1個の粒子は、ふつうクラスター
と呼ばれる」(同書2ページ12〜13行目)。
In the "Ultrafine particle project" (1981-1986) of the Creative Science and Technology Promotion System, particles having a particle size (diameter) in the range of approximately 1 to 100 nm are called "ultrafine particles". Then, one ultrafine particle is about 100-
It is an aggregate of about 10 8 atoms. Ultra-fine particles are large to giant particles on an atomic scale. ("Ultra Fine Particles-Creative Science and Technology" Hayashi Tax, Ryoji Ueda, Akira Tazaki
Edited by Mita Shuppan 1988, page 2, lines 1 to 4) /
"A particle even smaller than an ultrafine particle, that is, a single particle composed of several to several hundred atoms, is usually called a cluster" (ibid., Page 2, lines 12 to 13).

【0040】上記のような一般的な呼び方をふまえて、
本明細書において「微粒子」とは多数の原子・分子の集
合体で、粒径の下限は数Å〜10Å程度、上限は数μm
程度のものを指すこととする。
[0040] Based on the general notation as described above,
In the present specification, “fine particles” are an aggregate of a large number of atoms and molecules, and the lower limit of the particle size is several Å to 10 Å, and the upper limit is several μm.
I will refer to something of a degree.

【0041】導電性膜(微粒子膜)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、PdO,SnO2 ,In23 ,PbO,S
23 等の酸化物、HfB2 ,ZrB2 ,LaB6
CeB6 ,YB4 ,GdB4 等の硼化物、TiC,Zr
C,HfC,TaC,SiC,WCなどの炭化物、Ti
N,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 for forming the conductive film (fine particle film) 3, for example, Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti,
In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb
Metals such as PdO, SnO 2 , In 2 O 3 , PbO, S
oxides such as b 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 ,
Borides of CeB 6 , YB 4 , GdB 4, etc., TiC, Zr
Carbides such as C, HfC, TaC, SiC, WC, Ti
Nitrides such as N, ZrN, and HfN; semiconductors such as Si and Ge; and carbon.

【0042】上記微粒子膜の膜厚t1 は、微粒子の平均
粒径以上で、微粒子材によって異なるが、連続膜の電気
抵抗以下の膜厚、即ち103 〜1010Ω/□のシート抵
抗を有する膜厚であることが好ましい。
The thickness t 1 of the fine particle film is equal to or larger than the average particle diameter of the fine particles and varies depending on the fine particle material, but the film thickness is equal to or smaller than the electric resistance of the continuous film, that is, a sheet resistance of 10 3 to 10 10 Ω / □. It is preferable that the film has a film thickness.

【0043】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、
材料及び後述するフォーミング条件等の製法に依存して
形成される。従って、電子放出部2の位置及び形状は図
1に示されるような位置及び形状に特定されるものでは
ない。
A crack is included in the electron emitting portion 2, and the electron emission is performed from the vicinity of this crack. The electron-emitting portion 2 including the crack and the crack itself have a thickness, film quality,
It is formed depending on a material and a manufacturing method such as forming conditions described later. Therefore, the position and shape of the electron-emitting portion 2 are not limited to the position and shape as shown in FIG.

【0044】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
は炭素を主成分とする膜を有する。
The inside of the crack may have 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
Has a film containing carbon as a main component.

【0045】尚、図1に示した電子放出素子は、本発明
の一実施態様例に過ぎず、後述する実施例からも明らか
である様に、本発明の電子放出素子はかかる態様例に限
定されるものではない。
The electron-emitting device shown in FIG. 1 is only one embodiment of the present invention, and as will be apparent from the embodiments described later, the electron-emitting device of the present invention is limited to such an embodiment. It is not something that will be done.

【0046】本発明の電子放出素子は以上の構成を採る
ことにより、後に詳述するように、とりわけ、電子放出
部の劣化が無く、素子間の特性バラツキの極めて小さい
電子放出素子とすることができる。
By adopting the above structure, the electron-emitting device of the present invention can be made into an electron-emitting device having no deterioration of the electron-emitting portion and having extremely small variation in characteristics between devices, as will be described in detail later. it can.

【0047】本発明に好適な表面伝導型電子放出素子の
基本構成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4に基づいて説明する。尚、図4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 are conceivable as a method of manufacturing the basic structure of the surface conduction electron-emitting device suitable for the present invention, and an example thereof will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same members.

【0048】1)基板1を洗剤、純水及び有機溶剤によ
り十分に洗浄した後、真空蒸着法、スパッタ法等により
素子電極材料を堆積させた後、フォトリソグラフィー技
術等により基板1の面上に素子電極4,5を形成する
(図4(a))。
1) After the substrate 1 is thoroughly washed with a detergent, pure water and an organic solvent, a device electrode material is deposited by a vacuum deposition method, a sputtering method or the like, and then on the surface of the substrate 1 by a photolithography technique or the like. The device electrodes 4 and 5 are formed (FIG. 4A).

【0049】2)素子電極4,5を設けた基板1上に有
機金属溶液を塗布して放置することにより、素子電極4
と素子電極5間を連絡して有機金属膜を形成する。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
金属膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング等に
よりパターニングし、所望のパターン形状を有する微粒
子膜からなる導電性膜3を形成する(図4(b))。
2) The element electrode 4 is formed by applying an organic metal solution on the substrate 1 on which the element electrodes 4 and 5 are provided and leaving it to stand.
And the element electrode 5 are connected to each other to form an organic metal film. still,
The organic metal solution is a solution of an organic compound whose main element is a metal of the constituent material of the conductive film 3 described above. After that, the organic metal film is heated and baked, and is patterned by lift-off, etching or the like to form the conductive film 3 made of a fine particle film having a desired pattern shape (FIG. 4B).

【0050】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 method of coating the organic metal solution has been described here, the method is not limited to this, and examples thereof include a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dispersion coating method, a dipping method and a spinner method. It is also possible to form an organic metal film.

【0051】3)続いて、通電処理によるフォーミング
工程を施す。
3) Subsequently, a forming process by energization is performed.

【0052】素子電極4,5間に不図示の電源より通電
すると、導電性膜3の部位に構造の変化した電子放出部
2が形成される(図4(c))。この通電処理により導
電性膜3を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、構
造の変化した部位が電子放出部2である。
When a power supply (not shown) is applied between the device electrodes 4 and 5, an electron emitting portion 2 having a changed structure is formed at the portion of the conductive film 3 (FIG. 4C). By this energization treatment, the conductive film 3 is locally destroyed, deformed or denatured, and the site where the structure is changed is the electron emitting portion 2.

【0053】前述した本発明の電子放出素子の構成によ
れば、電極4,5と導電性膜3とのコンタクト抵抗と、
導電性膜3のシート抵抗が、コンタクト抵抗≪シート抵
抗の関係にあるため、積層部分における電圧降下の極め
て小さい。すなわち、電極4,5間に印加された電圧が
実質的に電子放出部2に印加されるように働くため、フ
ォーミング時の最大電流及び駆動時に流れる電流によ
り、電極4,5と導電性膜3のコンタクト部での破壊が
発生することがない。さらに、導電性膜3が電極4,5
間にシート抵抗103 〜1010Ω/□で形成されている
ことは、通電処理時の過度の発熱を防止し、これによる
基板の破壊等による電子放出部の劣化を防止でき、更に
は、後述する電子源及び画像形成装置に適用した場合、
素子間の特性バラツキがなくなるため、均一な特性を有
する電子源を得られるばかりでなく、画像形成に当たっ
ても、輝度ムラ、表示のちらつきの極めて少ない画像を
形成することができる。
According to the above-described structure of the electron-emitting device of the present invention, the contact resistance between the electrodes 4 and 5 and the conductive film 3,
Since the sheet resistance of the conductive film 3 has a relationship of contact resistance << sheet resistance, the voltage drop in the laminated portion is extremely small. That is, since the voltage applied between the electrodes 4 and 5 acts so as to be substantially applied to the electron emitting portion 2, the electrodes 4 and 5 and the conductive film 3 are caused by the maximum current during forming and the current flowing during driving. No damage will occur at the contact part of the. Further, the conductive film 3 has electrodes 4 and 5
Forming a sheet resistance of 10 3 to 10 10 Ω / □ in between can prevent excessive heat generation during energization processing and prevent deterioration of the electron emission portion due to destruction of the substrate due to this, and further, When applied to the electron source and the image forming apparatus described later,
Since there is no characteristic variation between elements, not only an electron source having uniform characteristics can be obtained, but also an image with extremely small unevenness in brightness and flickering in display can be formed even when forming an image.

【0054】通電フォーミングの電圧波形の例を図5に
示す。
FIG. 5 shows an example of the voltage waveform of energization forming.

【0055】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).

【0056】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.

【0057】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 the 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.

【0058】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 the voltage pulse while increasing the pulse crest value will be described with reference to FIG.

【0059】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.

【0060】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 damage, deform or alter the conductive film 3, for example, a voltage of about 0.1 V to obtain a resistance value, for example, 1 M. Forming is preferably terminated when the resistance is equal to or higher than ohms.

【0061】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 and evaluation system as shown in FIG. This measurement evaluation system will be described.

【0062】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.

【0063】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, etc. are installed in a vacuum device 55, and this vacuum device 55 is equipped with necessary equipment such as a vacuum gauge (not shown) so that the electron-emitting device can be operated under a desired vacuum. It is possible to measure and evaluate.

【0064】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 including 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.

【0065】4)次に、電子放出部2を含む領域に炭素
及び炭素化合物を堆積する活性化処理を施すのが好まし
い。
4) Next, it is preferable to perform an activation treatment for depositing carbon and a carbon compound on the region including the electron emitting portion 2.

【0066】電子放出部2を含む領域に炭素及び炭素化
合物を堆積する手法としては、通常の真空蒸着、スパッ
タ、CVD、イオンプレーティング等の手法が可能であ
るが、有機物質の存在する真空雰囲気下で、素子電極
4,5間に電圧パルスを印加する手法が簡易であること
からより好ましい。特に、表面伝導型電子放出素子の場
合には、この手法により電子放出特性の著しい改善がな
される。
As a method of depositing carbon and a carbon compound in the region including the electron emitting portion 2, a usual method such as vacuum vapor deposition, sputtering, CVD, ion plating can be used, but a vacuum atmosphere in which an organic substance exists. Below, the method of applying a voltage pulse between the device electrodes 4 and 5 is more preferable because it is simple. In particular, in the case of the surface conduction electron-emitting device, this method significantly improves the electron emission characteristics.

【0067】活性化処理工程での有機物質の存在する真
空雰囲気は、例えば油拡散ホンプやロータリーポンプな
どを用いて真空容器内を排気した場合に雰囲気内に残留
する有機ガスを利用して形成することができる他、イオ
ンポンプなどにより一旦十分に排気した真空中に適当な
有機物質のガスを導入することによっても得られる。こ
のときの好ましい有機物質のガス圧は、前述の応用の形
態、真空容器の形状や、有機物質の種類などにより異な
るため場合に応じ適宜設定される。適当な有機物質とし
ては、アルカン、アルケン、アルキンの脂肪族炭化水素
類、芳香族炭化水素類、アルコール類、アルデヒド類、
ケトン類、アミン類、フェノール、カルボン、スルホン
酸等の有機酸類等を挙げることが出来、具体的には、メ
タン、エタン、プロパンなどCn2n+2で表される飽和
炭化水素、エチレン、プロピレンなどCn2n等の組成
式で表される不飽和炭化水素、ベンゼン、トルエン、メ
タノール、エタノール、ホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミ
ン、エチルアミン、フェノール、蟻酸、酢酸、プロピオ
ン酸等が使用できる。この処理により、雰囲気中に存在
する有機物質から、炭素あるいは炭素化合物が素子上に
堆積し、素子電流If,放出電流Ieが、著しく変化す
るようになる。
The vacuum atmosphere in which the organic substance is present in the activation treatment step is formed by utilizing the organic gas remaining in the atmosphere when the inside of the vacuum container is evacuated using, for example, an oil diffusion pump or a rotary pump. Besides, it can be obtained by introducing a gas of an appropriate organic substance into a vacuum that has been sufficiently evacuated by an ion pump or the like. The preferable gas pressure of the organic substance at this time varies depending on the above-described application form, the shape of the vacuum vessel, the type of the organic substance, and the like, and is appropriately set according to the case. Suitable organic substances include alkanes, alkenes, alkyne aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes,
Ketones, amines, phenols, carboxylic acids, organic acids such as sulfonic acids and the like can be mentioned. Specifically, methane, ethane, propane and the like, saturated hydrocarbons represented by C n H 2n + 2 , ethylene, Unsaturated hydrocarbons represented by compositional formulas such as propylene and C n H 2n , benzene, toluene, methanol, ethanol, formaldehyde, acetaldehyde, acetone, methyl ethyl ketone, methylamine, ethylamine, phenol, formic acid, acetic acid, propionic acid, etc. Can be used. By this treatment, carbon or a carbon compound is deposited on the device from the organic substance existing in the atmosphere, and the device current If and the emission current Ie are significantly changed.

【0068】上記炭素及び炭素化合物とは、例えばグラ
ファイト(いわゆるHOPG’,PG(,GC)を包含
し、HOPGはほぼ完全なグラファイトの結晶構造、P
Gは結晶粒が200Å程度で結晶構造がやや乱れたも
の、GCは結晶粒が20Å程度になり結晶構造の乱れが
さらに大きくなったものを指す。)、非晶質カーボン
(アモルファスカーボン及び、アモルファスカーボンと
前記グラファイトの微結晶の混合物を指す)であり、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300オングストローム以下であ
る。
The above-mentioned carbon and carbon compound include, for example, graphite (so-called HOPG ', PG (, GC), and HOPG is an almost perfect crystal structure of graphite, P
G indicates that the crystal grains were about 200Å and the crystal structure was slightly disturbed, and GC indicates that the crystal grains were about 20Å and the crystal structure was further disturbed. ) And amorphous carbon (referring to amorphous carbon and a mixture of amorphous carbon and fine crystals of graphite), and the deposited film thickness thereof is preferably 500 angstroms or less, more preferably 300 angstroms or less.

【0069】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 carry out a stabilizing process in which the electron-emitting device thus manufactured is driven and operated 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.

【0070】尚、フォーミング工程、活性化工程の真空
度より高い真空度の真空雰囲気とは、例えば約10の−
6乗torr以上の真空度を有する真空雰囲気であり、
より好ましくは超高真空系であり、炭素及び炭素化合物
が新たにほぼ堆積しない真空度である。
A vacuum atmosphere having a vacuum degree higher than the vacuum degree 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.

【0071】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。
That is, by encapsulating the electron-emitting device in the above-mentioned vacuum atmosphere, it is possible to suppress further deposition of carbon and carbon compounds, thereby stabilizing the device current If and the emission current Ie. .

【0072】以上のようにして得られる表面伝導型電子
放出素子の基本特性について、以下に説明する。
The basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device obtained as described above will be described below.

【0073】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.

【0074】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.

【0075】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.

【0076】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.

【0077】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.

【0078】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 emission charge captured by the anode electrode 54 (see FIG. 6) depends on the time for applying the device voltage Vf. That is, the amount of charges captured by the anode electrode 54 can be controlled by the time for which the device voltage Vf is applied.

【0079】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 element current If may also have the MI characteristics with respect to the element 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 and the measurement conditions at the time of measurement. 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.

【0080】以上のような本発明による表面伝導型電子
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 according to the present invention 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. Therefore, it can be applied to various fields.

【0081】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 surface conduction electron-emitting devices described above are arranged will be described. First, the arrangement method of the surface conduction electron-emitting devices will be described.

【0082】本発明の電子源における表面伝導型電子放
出素子の配列方式としては、従来の技術の項で述べたよ
うな梯型配置の他、m本のX方向配線の上にn本のY方
向配線を層間絶縁層を介して設置し、表面伝導型電子放
出素子の一対の素子電極に夫々X方向配線、Y方向配線
を接続した配置方式が挙げられる。これを以後単純マト
リクス配置と呼ぶ。まず、この単純マトリクス配置につ
いて詳述する。
As a method of arranging the surface conduction electron-emitting devices in the electron source of the present invention, in addition to the trapezoidal arrangement as described in the section of the prior art, n Y's are arranged on m X-direction wirings. There is an arrangement method in which directional wirings are provided via an interlayer insulating layer and an X-direction wiring and a Y-direction wiring are connected to a pair of device electrodes of a surface conduction electron-emitting device, respectively. This is hereinafter referred to as a simple matrix arrangement. First, the simple matrix arrangement will be described in detail.

【0083】前述した表面伝導型電子放出素子の基本的
特性によれば、単純マトリクス配置された表面伝導型電
子放出素子における放出電子は、しきい値電圧を超える
電圧では、対向する素子電極間に印加するパルス状電圧
の波高値とパルス幅で制御できる。一方、しきい値電圧
以下では殆ど電子は放出されない。従って、多数の表面
伝導型電子放出素子を配置した場合においても、個々の
素子に上記パルス状電圧を適宜印加すれば、入力信号に
応じて表面伝導型電子放出素子を選択し、その電子放出
量が制御でき、単純なマトリクス配線だけで個別の表面
伝導型電子放出素子を選択して独立に駆動可能となる。
According to the basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device described above, the emitted electrons in the surface conduction electron-emitting device arranged in the simple matrix are generated between the opposing device electrodes at a voltage exceeding the threshold voltage. It can be controlled by the peak value and pulse width of the applied pulsed voltage. On the other hand, almost no electrons are emitted below the threshold voltage. Therefore, even when a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged, if the pulsed voltage is appropriately applied to each device, the surface conduction electron-emitting device is selected according to the input signal and the electron emission amount thereof is selected. Can be controlled, and individual surface conduction electron-emitting devices can be selected and driven independently by simple matrix wiring.

【0084】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.

【0085】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上に配列された本発明に
よる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 according to the present invention arranged on the substrate 1 are appropriately set according to the application. It is something.

【0086】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.

【0087】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.

【0088】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.

【0089】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 evaporation 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.

【0090】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 are m number of X-direction wirings 102.
, N Y-direction wirings 103, a vacuum deposition method, a printing method,
Connection 1 made of a conductive metal or the like formed by a sputtering method or the like
05 are electrically connected.

【0091】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, even if some or all of the constituent elements of the m X-direction wirings 102, the n Y-direction wirings 103, the connection 105, and the opposing element electrodes are the same, 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).

【0092】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 later in detail, 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.

【0093】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, in the Y-direction wiring 103, a modulation signal (not shown) is applied 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.

【0094】次に、以上のような単純マトリクス配置の
電子源を用いて構成される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10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 constructed by using the electron source having the above simple matrix arrangement will be described with reference to FIGS. 9 to 11. 9 is a basic configuration diagram of the display panel 201, and FIG. 10 is a fluorescent film 114.
11 is a diagram showing a display panel 201 of FIG.
3 is a block diagram showing an example of a drive circuit for performing television display in accordance with an NTSC television signal. FIG.

【0095】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 in 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.

【0096】図9において、102,103は、表面伝
導型電子放出素子104の一対の素子電極4,5(図1
参照)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, 102 and 103 are a pair of device electrodes 4 and 5 of the surface conduction electron-emitting device 104 (see FIG. 1).
The X-direction wiring and the Y-direction wiring connected to the external terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn, respectively.

【0097】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.

【0098】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.

【0099】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.

【0100】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。
In addition, as shown in FIG.
A metal back 115 is usually provided on the inner surface side of 4.
The purpose of the metal back 115 is to allow 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.

【0101】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.

【0102】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 must correspond to each other, so that it is necessary to perform sufficient alignment.

【0103】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。
The inside of the envelope 118 is evacuated through an exhaust pipe (not shown), and after reaching a predetermined degree of vacuum, 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.

【0104】尚、前述したフォーミング処理以降の表面
伝導型電子放出素子の各製造工程は、通常、外囲器11
8の封止直前又は封止後に行われるもので、その内容は
前述した通りである。
In addition, each manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device after the above-mentioned forming process is usually performed by the envelope 11
It is performed immediately before or after the sealing of No. 8, and the content thereof is as described above.

【0105】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 display panel 201 described above 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.

【0106】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.

【0107】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.

【0108】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 is provided with m switching elements (schematically shown by S1 to Sm in FIG. 11) inside, and each of the switching elements S1 to Sm is an output voltage of the DC voltage source Vx or 0V. One of (ground level) is selected and electrically connected to the external terminals Dx1 to Dxm of the display panel 201. Each of the switching elements S1 to Sm includes a control circuit 203.
It operates on the basis of the control signal Tscan output from the device, and in fact, it can be easily configured by combining elements having a switching function such as an FET.

【0109】本例における前記直流電圧源Vxは、前記
表面伝導型電子放出素子の特性(しきい値電圧)に基づ
き、走査されていない表面伝導型電子放出素子に印加さ
れる駆動電圧がしきい値電圧以下となるような一定電圧
を出力するよう設定されている。
The DC voltage source Vx in this example has a threshold drive voltage applied to the surface-conduction type electron-emitting devices which are not scanned, based on the characteristics (threshold voltage) of the surface-conduction type electron-emitting devices. It is set to output a constant voltage that is less than or equal to the value voltage.

【0110】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.

【0111】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 synchronizing signal separation circuit 206 is a circuit for separating a synchronizing signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and as is well known, a frequency separating (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.

【0112】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.

【0113】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.

【0114】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.

【0115】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.

【0116】即ち、表面伝導型電子放出素子にパルス状
の電圧を印加する場合、例えばしきい値電圧以下の電圧
を印加しても電子放出は生じないが、しきい値電圧を超
える電圧を印加する場合には電子放出を生じる。その
際、第1には電圧パルスの波高値を変化させることによ
り、出力される電子ビームの強度を制御することが可能
である。第2には、電圧パルスの幅を変化させることに
より、出力される電子ビームの電荷の総量を制御するこ
とが可能である。
That is, when a pulsed voltage is applied to the surface conduction electron-emitting device, no electron emission occurs even if a voltage below the threshold voltage is applied, but a voltage exceeding the threshold voltage is applied. If it does, electron emission occurs. At that time, 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.

【0117】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.

【0118】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.

【0119】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.

【0120】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.

【0121】即ち、デジタル信号で電圧変調方式の場
合、変調信号発生器207には、例えばよく知られてい
るD/A変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等を付
け加えればよい。また、デジタル信号でパルス幅変調方
式の場合、変調信号発生器207は、例えば高速の発振
器及び発振器の出力する波数を計数する計数器(カウン
タ)及び計数器の出力値と前記メモリの出力値を比較す
る比較器(コンパレータ)を組み合わせた回路を用いる
ことで容易に構成することができる。更に、必要に応じ
て、比較器の出力するパルス幅変調された変調信号を表
面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するた
めの増幅器を付け加えてもよい。
That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, for the modulation signal generator 207, for example, a well-known D / A conversion circuit may be used, and an amplification circuit or the like may be added if necessary. 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.

【0122】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 an analog signal, 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.

【0123】以上のような表示パネル201及び駆動回
路を有する本発明に係る画像形成装置は、端子Dx1〜
Dxm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1
15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、NTS
C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 according to the present invention having the display panel 201 and the driving circuit as described above has terminals Dx1 to Dx1.
By applying a voltage from Dxm and Dy1 to Dyn, electrons can be emitted from a required surface conduction electron-emitting device, and the metal back 1 is supplied through the high voltage terminal Hv.
15 or a transparent electrode (not shown) is applied with a high voltage to accelerate the electron beam, and the accelerated electron beam is irradiated with the fluorescent film 114.
By the excitation / emission caused by collision with the NTS
The television display can be performed according to the C system television signal.

【0124】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、本発明の画像形成装置はこ
れに限られるものではなく、PAL、SECAM方式等
の他の方式でもよく、更にはこれらよりも多数の走査線
からなるTV信号、例えばMUSE方式を初めとする高
品位TV方式でもよい。
The above-described structure is a schematic structure necessary for obtaining the image forming apparatus of the present invention used for display or the like, and the detailed parts such as the material of each member are limited to the above contents. However, it is appropriately selected so as to suit the purpose of the image forming apparatus. Further, although the NTSC system has been mentioned as the input signal, the image forming apparatus of the present invention is not limited to this, and other systems such as PAL and SECAM systems may be used, and more scanning lines than these may be used. A TV signal, for example, a high-definition TV system such as a MUSE system may be used.

【0125】次に、前述の梯型配置の電子源及びこれを
用いて構成される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 constructed by using the electron source will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

【0126】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, 1 is a substrate, 104 is a surface conduction electron-emitting device, and 304 is a common wiring for connecting the surface conduction electron-emitting device 104. Ten common wirings are provided, each having external terminals D1 to D10. are doing.

【0127】表面伝導型電子放出素子104は、基板1
上に並列に複数個配置されている。これを素子行と呼
ぶ。そしてこの素子行が複数行配置されて電子源を構成
している。
The surface conduction electron-emitting device 104 is the substrate 1
A plurality of them are arranged in parallel on the top. This is called an element row. These element rows are arranged in a plurality of rows to constitute an electron source.

【0128】各素子行の共通配線304(例えば外部端
子D1とD2の共通配線304)間に適宜の駆動電圧を
印加することで、各素子行を独立に駆動することが可能
である。即ち、電子ビームを放出させたい素子行にはし
きい値電圧を超える電圧を印加し、電子ビームを放出さ
せたくない素子行にはしきい値電圧以下の電圧を印加す
るようにすればよい。このような駆動電圧の印加は、各
素子行間に位置する共通配線D2〜D9について、夫々
相隣接する共通配線304、即ち夫々相隣接する外部端
子D2とD3,D4とD5,D6とD7,D8とD9の
共通配線304を一体の同一配線としても行うことがで
きる。
Each element row can be independently driven by applying an appropriate drive voltage between the common wiring 304 of each element row (for example, the common wiring 304 of the external terminals D1 and D2). That is, a voltage exceeding the threshold voltage may be applied to the element row where the electron beam is desired to be emitted, and a voltage lower than the threshold voltage may be applied to the element row where the electron beam is not desired to be emitted. The application of such a drive voltage applies to the common wirings D2 to D9 located between the element rows, the common wirings 304 adjacent to each other, that is, the external terminals D2 and D3, D4 and D5, D6 and D7 and D8 adjacent to each other. The common wiring 304 of D9 and D9 may be integrated into the same wiring.

【0129】図13は、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 sources.

【0130】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.

【0131】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. The point is that the grid electrode 302 is provided between 116.

【0132】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.

【0133】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 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.

【0134】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.

【0135】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.

【0136】[0136]

【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.

【0137】(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
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。
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.

【0138】工程−1 絶縁性基板1として石英基板を用い、これを有機溶剤に
より充分洗浄後、該基板1の面上に電極4,5を形成し
た(図4(a))。尚、電極の材料としてはNi金属を
用い、電極間隔Lは4μm、膜厚t2 は1000Åとし
た。
Step-1 A quartz substrate was used as the insulating substrate 1, and after sufficiently washing it with an organic solvent, electrodes 4 and 5 were formed on the surface of the substrate 1 (FIG. 4 (a)). In addition, Ni metal was used as the material of the electrodes, the electrode interval L was 4 μm, and the film thickness t 2 was 1000 Å.

【0139】工程−2 次に、所望の位置にスピンナー法により、有機Pd(C
CP4230・奥野製薬(株)製)を塗布した後、30
0℃で加熱焼成処理して酸化パラジウム(PdO)微粒
子(平均粒径φ=70Å)からなる微粒子膜3を形成し
た(図4(b))。この微粒子膜3の膜厚t1 は300
Å、シート抵抗値は2×104 Ω/□であった。
Step-2 Next, the organic Pd (C
After applying CP4230 / Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., 30
A fine particle film 3 made of palladium oxide (PdO) fine particles (average particle diameter φ = 70Å) was formed by heating and baking at 0 ° C. (FIG. 4B). The thickness t 1 of the fine particle film 3 is 300
Å The sheet resistance value was 2 × 10 4 Ω / □.

【0140】上記のように、本実施例の素子は、t1
(300Å)≦t2 (1000Å)であり、t2 (10
00Å)≧φ(70Å)である。
As described above, the device of this embodiment has t 1
(300Å) ≦ t 2 (1000Å), and t 2 (10
00Å) ≧ φ (70Å).

【0141】工程−3 次に、図6の測定評価系の真空容器55内に上記基板1
を設置し、真空ポンプにて排気して2×10-5torr
の真空度に達した後、電源51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)して、電
子放出部2を形成した(図4(c))。フォーミング処
理の電圧波形は図5(b)に準じた。本実施例ではパル
ス幅T1を1ミリ秒、パルス間隔T2を10ミリ秒と
し、三角波ではなく矩形波を用い、矩形波の波高値(ピ
ーク電圧)を0.1Vステップで昇圧させてフォーミン
グ処理を行った。
Step-3 Next, the substrate 1 is placed in the vacuum container 55 of the measurement / evaluation system shown in FIG.
Installed and evacuated with a vacuum pump to 2 × 10 -5 torr
After reaching the vacuum degree of (1), a voltage was applied from the power supply 51 between the device electrodes 4 and 5, and an energization process (forming process) was performed to form the electron emitting portion 2 (FIG. 4C). The voltage waveform of the forming process was in accordance with FIG. In this embodiment, the pulse width T1 is set to 1 msec, the pulse interval T2 is set to 10 msec, a rectangular wave is used instead of a triangular wave, and the peak value (peak voltage) of the rectangular wave is increased in 0.1 V steps to perform the forming process. went.

【0142】また、フォーミング処理中は同時に0.1
Vの電圧でT2間に抵抗測定パルスを挿入し、抵抗を測
定した。尚、フォーミング処理の終了は抵抗測定パルス
での測定値が約1Mオーム以上になった時とし、同時に
素子への電圧の印加を終了した。
During the forming process, 0.1 is simultaneously applied.
A resistance measurement pulse was inserted between T2 at a voltage of V to measure resistance. The forming process was ended when the measured value by the resistance measurement pulse became about 1 M ohm or more, and at the same time, the application of the voltage to the element was ended.

【0143】工程−4 続いて、通電フォーミング処理した素子にそれぞれ、図
5(b)の波形で矩形波の波高値を14Vで、活性化処
理した。具体的には、上記の真空容器55内で、素子電
流If及び放出電流Ieを測定しながら、素子電極4,
5間にパルス電圧を印加して行った。尚、真空容器55
内の真空度は1.5×10-5torrとし、約30分で
活性化処理を終了した。
Step-4 Subsequently, each of the elements subjected to the energization forming treatment was activated so that the crest value of the rectangular wave was 14 V with the waveform shown in FIG. 5B. Specifically, while measuring the device current If and the emission current Ie in the vacuum container 55, the device electrodes 4,
A pulse voltage was applied for 5 times. The vacuum container 55
The degree of vacuum inside was 1.5 × 10 −5 torr, and the activation treatment was completed in about 30 minutes.

【0144】工程−5 続いて、真空容器55内を10-7torrまで排気後、
180℃、5時間ベーキングを行う安定化工程を施し
た。
Step-5 Subsequently, after evacuating the inside of the vacuum container 55 to 10 -7 torr,
A stabilization process of baking at 180 ° C. for 5 hours was performed.

【0145】次に、以上の工程によって作製した表面伝
導型電子放出素子の電子放出特性の測定を、上述の図6
の測定評価系を用いて行った。具体的にはアノード電極
54と電子放出素子間の距離を4ミリメートル、アノー
ド電極54の電位を1kV、電子放出特性測定時の真空
容器55内の真空度を1×10-7torrとし、素子電
極4,5間に素子電圧を14V印加し、その時に流れる
素子電流If及び放出電流Ieを測定した。
Next, the measurement of the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device manufactured by the above steps was carried out by the above-mentioned FIG.
The measurement evaluation system was used. Specifically, the distance between the anode electrode 54 and the electron-emitting device is 4 mm, the potential of the anode electrode 54 is 1 kV, and the degree of vacuum in the vacuum container 55 at the time of measuring the electron-emitting characteristics is 1 × 10 −7 torr. A device voltage of 14 V was applied between 4 and 5, and a device current If and an emission current Ie flowing at that time were measured.

【0146】その結果、本実施例の素子は、測定初期よ
り、素子電流If、放出電流Ieが安定し、かつ効率の
良い電子放出素子であった。
As a result, the device of this example was an electron-emitting device with stable device current If and emission current Ie and high efficiency from the initial measurement.

【0147】(実施例2)本実施例では、微粒子膜3の
形成に酸化スズ(SnO2 )分散液(SnO2 :1g、
MEK/シクロヘキサノン=3/1溶剤:1000c
c、ブチラール:1g)を用いた以外は、実施例1と同
様にして図1に示した形態の電子放出素子を作製した。
Example 2 In this example, a tin oxide (SnO 2 ) dispersion liquid (SnO 2 : 1 g,
MEK / cyclohexanone = 3/1 solvent: 1000c
c, butyral: 1 g) was used, and an electron-emitting device having the form shown in FIG. 1 was produced in the same manner as in Example 1.

【0148】本実施例の電子放出素子の電極間隔Lは1
0μm、膜厚t2 は1μmであり、微粒子膜3の膜厚t
1 は1000Å、シート抵抗値は104 〜108 Ω/
□、微粒子の平均粒径φは500Åである。
The electrode spacing L of the electron-emitting device of this example is 1
0 μm, the film thickness t 2 is 1 μm, and the film thickness t of the fine particle film 3 is
1 is 1000Å, sheet resistance is 10 4 to 10 8 Ω /
□, the average particle diameter φ of the fine particles is 500Å.

【0149】上記のように、本実施例の素子は、t1
(1000Å)≦t2 (1.0μm)であり、t2
(1.0μm)≧φ(500Å)である。
As described above, the device of this embodiment has t 1
(1000Å) ≦ t 2 (1.0 μm), and t 2
(1.0 μm) ≧ φ (500 Å).

【0150】上記素子の特性を実施例1と同様にして測
定したところ、実施例1の素子と同様に良好な結果が得
られた。
When the characteristics of the above-mentioned device were measured in the same manner as in Example 1, good results were obtained as in the case of the device of Example 1.

【0151】(実施例3)本実施例では、ガスデポジシ
ョン法により酸化インジウム(In23 )微粒子から
なる微粒子膜3を形成した以外は、実施例1と同様にし
て図1に示した形態の電子放出素子を作製した。
Example 3 This example is the same as Example 1 except that the fine particle film 3 made of indium oxide (In 2 O 3 ) fine particles was formed by the gas deposition method, and shown in FIG. A morphological electron-emitting device was produced.

【0152】本実施例の電子放出素子の電極間隔Lは4
μm、膜厚t2 は1000Åであり、微粒子膜3の膜厚
1 は350Å、シート抵抗値は103 〜107 Ω/
□、微粒子の平均粒径φは350Åである。
The electrode spacing L of the electron-emitting device of this example is 4
μm, the film thickness t 2 is 1000 Å, the film thickness t 1 of the fine particle film 3 is 350 Å, and the sheet resistance value is 10 3 to 10 7 Ω /
□, the average particle diameter φ of the fine particles is 350Å.

【0153】上記のように、本実施例の素子は、t1
(350Å)≦t2 (1000Å)であり、t2 (10
00Å)≧φ(350Å)である。
As described above, the device of this embodiment has t 1
(350Å) ≦ t 2 (1000Å), and t 2 (10
00 Å) ≧ φ (350 Å).

【0154】上記素子の特性を実施例1と同様にして測
定したところ、実施例1の素子と同様に良好な結果が得
られた。
When the characteristics of the above element were measured in the same manner as in Example 1, good results were obtained as in the case of the element in Example 1.

【0155】(実施例4)本実施例の電子放出素子の平
面図を図2(a)に示し、その断面図を図2(b)に示
した。
(Embodiment 4) A plan view of the electron-emitting device of this embodiment is shown in FIG. 2 (a), and a sectional view thereof is shown in FIG. 2 (b).

【0156】本実施例では、電極4,5の端面の形状を
テーパーとし、電極間隔Lを1μm、電極の膜厚t2
10μmに形成した以外は、実施例1と同様にして電子
放出素子を作製した。
In this example, the electron-emitting device was similar to Example 1 except that the end faces of the electrodes 4 and 5 were tapered, the electrode interval L was 1 μm, and the film thickness t 2 of the electrodes was 10 μm. Was produced.

【0157】本実施例の素子も、t1 (300Å)≦t
2 (10μm)であり、t2 (10μm)≧φ(70
Å)である。
Also in the device of this example, t 1 (300Å) ≦ t
2 (10 μm), and t 2 (10 μm) ≧ φ (70
Å).

【0158】上記素子の特性を実施例1と同様にして測
定したところ、実施例1の素子と同様に良好な結果が得
られた。
When the characteristics of the above element were measured in the same manner as in Example 1, good results were obtained as in the case of the element of Example 1.

【0159】(実施例5)本実施例の電子放出素子の平
面図を図3(a)に示し、その断面図を図3(b)に示
した。
(Embodiment 5) A plan view of the electron-emitting device of this embodiment is shown in FIG. 3 (a), and a sectional view thereof is shown in FIG. 3 (b).

【0160】本実施例では、電極4,5の膜厚を200
0Åとし、基板1と同一面になるように平坦化した以外
は、実施例1と同様にして電子放出素子を作製した。
In this embodiment, the film thickness of the electrodes 4 and 5 is set to 200.
An electron-emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness was set to 0 Å and the substrate was flattened so as to be flush with the substrate 1.

【0161】本実施例では、電極4,5の膜厚段差が実
質的にない状態を構成しているが、電極4,5と微粒子
膜3のコンタクト抵抗が実質微粒子膜3のシート抵抗よ
り極めて小さいため、実施例1と同様に作用した。
In this embodiment, there is substantially no film thickness difference between the electrodes 4 and 5, but the contact resistance between the electrodes 4 and 5 and the fine particle film 3 is substantially higher than the sheet resistance of the fine particle film 3. Since it was small, the same operation as in Example 1 was performed.

【0162】(実施例6)実施例1〜5の電子放出素子
を直線状に複数配置し、図14に示すような電子源を作
成した。図14において図1〜図4と同じ符号は同じ部
材を示す。
(Example 6) A plurality of electron-emitting devices of Examples 1 to 5 were linearly arranged to prepare an electron source as shown in FIG. 14, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 denote the same members.

【0163】G1 〜GL 302は変調手段(グリッド電
極)、303は開口である。基板1と変調手段302と
の間隔は10μmとした。
G 1 to G L 302 are modulating means (grid electrodes), and 303 is an opening. The distance between the substrate 1 and the modulation means 302 was 10 μm.

【0164】この電子源を図6の測定装置内に配置し、
真空度10の−6乗torrで、素子電極4,5間に、
まず駆動電圧14Vを印加し、次に情報信号に応じて変
調手段302に30Vの電圧を印加した。その結果、複
数の電子放出部2から情報信号に応じた電子線の放出が
得られた。
This electron source is placed in the measuring device of FIG.
At a vacuum degree of 10 −6 torr, between the device electrodes 4 and 5,
First, a driving voltage of 14V was applied, and then a voltage of 30V was applied to the modulation means 302 according to the information signal. As a result, electron beams were emitted from the plurality of electron emitters 2 according to the information signal.

【0165】本実施例の電子源は、上記駆動により各素
子から放出された電子線のバラツキが極めて小さく、各
素子は均一な特性を有していた。
In the electron source of this example, the variation of the electron beam emitted from each element by the above driving was extremely small, and each element had uniform characteristics.

【0166】(実施例7)実施例1〜5の電子放出素子
を直線状に複数配置した線電子放出素子を、図15に示
すように複数併設した電子源を作成した。図15におい
て図14と同じ符号は同じ部材を示す。
(Embodiment 7) As shown in FIG. 15, an electron source was prepared in which a plurality of linear electron-emitting devices in which the electron-emitting devices of Examples 1 to 5 were linearly arranged were provided. 15, the same reference numerals as those in FIG. 14 indicate the same members.

【0167】基板1と変調手段302との間隔は10μ
m、各線電子放出素子の間隔は1mmとした。
The distance between the substrate 1 and the modulation means 302 is 10 μm.
m, and the spacing between the respective line-emission devices was 1 mm.

【0168】この電子源を図5の測定装置内に配置し、
真空度10の−6乗torrで、素子電極4,5間に、
まず駆動電圧14Vを印加し、次に情報信号に応じて変
調手段302に情報信号に応じた電圧を印加した。すな
わち、0V以下で電子線をオフ制御でき、+30V以上
でオン制御できた。また、30〜0Vの間で電子線の電
子量を連続的に変化し得た。その結果、素子電極4,5
間の複数の電子放出部2から1ライン分の情報信号に応
じた電子線の放出が得られた。以上の動作を隣接する線
電子放出素子に対して順次行うことにより、全情報信号
に応じた電子線の放出が得られた。
This electron source is placed in the measuring device of FIG.
At a vacuum degree of 10 −6 torr, between the device electrodes 4 and 5,
First, a drive voltage of 14 V was applied, and then a voltage according to the information signal was applied to the modulation means 302 according to the information signal. That is, the electron beam could be off-controlled at 0 V or less, and on-controlled at +30 V or more. Further, the electron amount of the electron beam could be continuously changed between 30 and 0V. As a result, the device electrodes 4, 5
Emission of an electron beam corresponding to the information signal for one line was obtained from the plurality of electron emission units 2 in between. By sequentially performing the above-described operation on the adjacent line electron-emitting devices, the electron beam emission according to all the information signals was obtained.

【0169】本実施例においても、実施例6と同様の作
用効果を確認することができた。
Also in this example, the same operational effects as in Example 6 could be confirmed.

【0170】(実施例8)図16に示すように、変調手
段(グリッド電極)302を基板1の面上に配設したこ
とを除いて実施例7と同様の電子源を作成した。この電
子源の駆動も実施例7と同様に行い、情報信号に応じた
電子線の放出が得られた。ただし、本電子源において
は、変調手段302に印加される電圧として、−30V
以下で電子線をオフ制御でき、+20V以上でオン制御
できた。また、−30〜+20V間で電子線の電子量を
連続的に変化し得た。
Example 8 As shown in FIG. 16, an electron source similar to that of Example 7 was prepared except that the modulation means (grid electrode) 302 was provided on the surface of the substrate 1. This electron source was driven in the same manner as in Example 7, and an electron beam was emitted according to the information signal. However, in this electron source, the voltage applied to the modulation means 302 is -30 V.
The electron beam could be turned off below, and turned on at +20 V or higher. Further, the electron amount of the electron beam could be continuously changed between −30 and + 20V.

【0171】本実施例においても、実施例7と同様の作
用効果を確認することができた。
Also in this example, the same effect as in Example 7 could be confirmed.

【0172】(実施例9)図17に示すように、変調手
段(グリッド電極)302を基板1を介して、線電子放
出素子の電子放出面に対して反対側に配設したことを除
いて、実施例7と同様の電子源を作成した。この電子源
の駆動も実施例7と同様に行い、情報信号に応じた電子
線の放出が得られた。ただし、本電子源においては、変
調手段302に印加される電圧として、−30V以下で
電子線をオフ制御でき、+20V以上でオン制御でき
た。また、−30〜+20V間で電子線の電子量を連続
的に変化し得た。
(Embodiment 9) As shown in FIG. 17, except that the modulation means (grid electrode) 302 is arranged on the opposite side of the electron emission surface of the linear electron emission device via the substrate 1. An electron source similar to that in Example 7 was prepared. This electron source was driven in the same manner as in Example 7, and an electron beam was emitted according to the information signal. However, in the present electron source, the electron beam could be off-controlled at -30 V or less as the voltage applied to the modulation means 302, and could be on-controlled at +20 V or more. Further, the electron amount of the electron beam could be continuously changed between −30 and + 20V.

【0173】本実施例においても、実施例7と同様の作
用効果を確認することができた。
Also in this example, the same operational effects as in Example 7 could be confirmed.

【0174】(実施例10)図18は、本実施例の電子
源の概略構成図である。本実施例は、実施例1〜5のい
ずれかの電子放出素子の複数が行列配置され、各素子が
信号配線電極12と走査配線電極13により接続された
単純マトリクス構成の電子源である。
(Embodiment 10) FIG. 18 is a schematic configuration diagram of an electron source of this embodiment. The present embodiment is an electron source having a simple matrix configuration in which a plurality of electron-emitting devices according to any of the first to fifth embodiments are arranged in rows and columns and each element is connected by a signal wiring electrode 12 and a scanning wiring electrode 13.

【0175】本実施例の駆動方法を説明する。電子線を
放出するために、実施例1〜5で示される各素子電圧を
電子放出素子に印加した。まず、1ライン上の複数の電
子放出素子に対し、走査配線電極13により、0Vまた
は7V(素子電圧の2分の1の値の電圧パルス)を印加
し、次に、情報信号に対応して信号配線電極12に、7
V(素子電圧の2分の1の値)または14V(素子電圧
値の電圧パルス)を印加することで1ライン分の情報信
号に対応する電子線放出が得られた。かかる動作を上記
ラインの隣のラインに対して順次行うことにより、1画
面分の電子放出を行った。
The driving method of this embodiment will be described. In order to emit an electron beam, each device voltage shown in Examples 1 to 5 was applied to the electron emitting device. First, 0V or 7V (a voltage pulse having a value half the device voltage) is applied to the plurality of electron-emitting devices on one line by the scanning wiring electrode 13, and then, in response to the information signal. 7 for the signal wiring electrode 12
By applying V (half the value of the element voltage) or 14 V (voltage pulse of the element voltage value), electron beam emission corresponding to the information signal for one line was obtained. By sequentially performing such an operation on a line adjacent to the above line, electrons for one screen are emitted.

【0176】本実施例においても、実施例7と同様の作
用効果を確認することができた。
Also in this example, the same operational effect as in Example 7 could be confirmed.

【0177】(実施例11)図19に示す画像形成装置
を実施例7の電子源を用いて作成した。同図において、
111はリアプレート、112は支持枠、113はガラ
ス基板、114は蛍光体、115はメタルバック、11
6はフェースプレート、118は外囲器である。フェー
スプレート116とリアプレート111との間隔は3m
mとした。
(Embodiment 11) An image forming apparatus shown in FIG. 19 was produced using the electron source of Embodiment 7. In the figure,
111 is a rear plate, 112 is a support frame, 113 is a glass substrate, 114 is a phosphor, 115 is a metal back, 11
6 is a face plate and 118 is an envelope. The distance between the face plate 116 and the rear plate 111 is 3 m
m.

【0178】この画像形成装置を以下の方法で駆動し
た。フェースプレート116、支持枠112及びリアプ
レート111で構成される外囲器118内を真空度10
の−6乗torrとし、蛍光体面の電圧をEV端子12
3を通じて5〜10kVに設定し、配線20,21を通
じて、まず、一対の素子電極4,5に駆動電圧14Vを
印加した。次に、情報信号に対応して変調手段に配線2
2を通じて電圧を印加することにより、放出電子線のオ
ン−オフを制御した。ここで、−30V以下で電子線を
オフ制御でき0V以上でオン制御できた。また、−30
〜0Vの間で電子線の電子量を連続的に変化でき、諧調
表示も可能であった。
This image forming apparatus was driven by the following method. A vacuum degree of 10 is set inside the envelope 118 which is composed of the face plate 116, the support frame 112 and the rear plate 111.
-6 torr of the voltage on the phosphor surface of the EV terminal 12
The voltage was set to 5 to 10 kV through No. 3, and a drive voltage of 14 V was first applied to the pair of device electrodes 4 and 5 through the wirings 20 and 21. Next, the wiring 2 is connected to the modulation means corresponding to the information signal.
By applying a voltage through No. 2, on-off of the emitted electron beam was controlled. Here, the electron beam could be off controlled at −30 V or less, and on controlled at 0 V or more. Also, -30
The electron quantity of the electron beam could be continuously changed between 0 V and gray scale display was possible.

【0179】上記変調手段により放出された情報信号に
対応する電子線は蛍光体114に衝突し、蛍光体114
は情報信号に応じて1ラインの表示を行った。以上の動
作を隣の線電子放出素子に対し順次行うことで1画面の
表示を行うことができた。
The electron beam corresponding to the information signal emitted by the modulating means collides with the phosphor 114, and the phosphor 114
Displayed one line according to the information signal. One screen can be displayed by sequentially performing the above operation on the adjacent line electron-emitting devices.

【0180】本実施例の画像形成装置により得られた表
示画像は、各輝度が均一でかつ輝度ムラが少なく、高コ
ントラストで鮮明な画面であった。また、蛍光体114
として、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)
の三原色のカラー蛍光体を用いて、通常よく用いられる
構成、カソード・レイ・チューブのフェースプレート1
16にした画像形成装置においても、表示画像は輝度ム
ラが少なく高コントラストで鮮明なカラー画像であっ
た。
The display image obtained by the image forming apparatus of the present example was a screen with high brightness and uniform brightness, little uneven brightness, and high contrast. In addition, the phosphor 114
As R (red), G (green), B (blue)
Face plate 1 of cathode ray tube, which is commonly used by using the three primary color phosphors
Even in the image forming apparatus of No. 16, the display image was a high-contrast and clear color image with little uneven brightness.

【0181】(実施例12)図20に示す画像形成装置
を実施例8の電子源を用いて作成した。実施例11と同
様に駆動し、蛍光体114の発光画像を表示した。ただ
し、変調手段に印加する電圧として、−40V以下で電
子線のオフ制御を行い、+10V以上で電子線のオン制
御を行った。また、−40〜+10Vの間で電子線の電
子量を連続的に変化でき、諧調表示も可能であった。
Example 12 The image forming apparatus shown in FIG. 20 was produced using the electron source of Example 8. Driving was performed in the same manner as in Example 11 to display the emission image of the phosphor 114. However, as the voltage applied to the modulating means, the electron beam was controlled to be off at -40 V or less, and the electron beam was controlled to be turned on at +10 V or more. Further, the electron amount of the electron beam can be continuously changed between -40 and +10 V, and gradation display was possible.

【0182】本実施例においても、実施例11と同様の
効果を確認することができた。
Also in this example, the same effect as in Example 11 could be confirmed.

【0183】(実施例13)図21に示す画像形成装置
を実施例9の電子源を用いて作成した。実施例11と同
様に駆動し、蛍光体114の発光画像を表示した。ただ
し、変調手段に印加する電圧として、−40V以下で電
子線のオフ制御を行い、+10V以上で電子線のオン制
御を行った。また、−40〜+10Vの間で電子線の電
子量を連続的に変化でき、諧調表示も可能であった。
Example 13 The image forming apparatus shown in FIG. 21 was produced using the electron source of Example 9. Driving was performed in the same manner as in Example 11 to display the emission image of the phosphor 114. However, as the voltage applied to the modulating means, the electron beam was controlled to be off at -40 V or less, and the electron beam was controlled to be turned on at +10 V or more. Further, the electron amount of the electron beam can be continuously changed between -40 and +10 V, and gradation display was possible.

【0184】本実施例においても、実施例11と同様の
効果を確認することができた。
Also in this example, the same effect as in Example 11 could be confirmed.

【0185】(実施例14)図22に示す画像形成装置
を実施例10の電子源を用いて実施例11と同様な画像
形成装置を作成した。同図において、12,13はそれ
ぞれ信号配線電極と走査配線電極に接続された配線であ
る。
(Example 14) An image forming apparatus similar to that of Example 11 was prepared by using the electron source of Example 10 in the image forming apparatus shown in FIG. In the figure, reference numerals 12 and 13 denote wirings connected to the signal wiring electrodes and the scanning wiring electrodes, respectively.

【0186】本実施例の画像形成装置を以下の方法によ
り駆動した。フェースプレート116、支持枠112及
びリアプレート111で構成される外囲器118内を真
空度10の−6乗torrとし、蛍光体面の電圧をEV
端子123を通じて5〜10kVに設定し、電子線を放
出するためには実施例1〜5で示される各素子電圧を電
子放出素子に印加すれば良かった。まず、1ライン上の
複数の電子放出素子に対し、走査配線電極13により、
0Vまたは7V(素子電圧の2分の1の値)の電圧パル
スを印加し、次に、情報信号に対応して信号配線電極1
2に、7V(素子電圧の2分の1の値)または14V
(素子電圧値の電圧パルス)を印加することで1ライン
分の情報信号に対応する電子線が蛍光体114に衝突
し、蛍光体114は情報信号に対応した1ライン分の表
示を行った。かかる動作を上記ラインの隣のラインに対
して順次行うことにより、1画面の表示を行うことがで
きた。
The image forming apparatus of this example was driven by the following method. The inside of the envelope 118 composed of the face plate 116, the support frame 112, and the rear plate 111 is set to a vacuum degree of 10 −6 torr, and the voltage of the phosphor surface is EV.
It was set to 5 to 10 kV through the terminal 123, and in order to emit the electron beam, each element voltage shown in Examples 1 to 5 should be applied to the electron emitting element. First, with respect to a plurality of electron-emitting devices on one line, the scanning wiring electrode 13
A voltage pulse of 0 V or 7 V (half the value of the element voltage) is applied, and then the signal wiring electrode 1 corresponding to the information signal is applied.
2 to 7V (half the element voltage) or 14V
By applying the (voltage pulse of the element voltage value), the electron beam corresponding to the information signal for one line collided with the phosphor 114, and the phosphor 114 displayed for one line corresponding to the information signal. By sequentially performing such an operation on the line next to the above line, one screen can be displayed.

【0187】本実施例においても、実施例11と同様の
作用効果を確認することができた。
Also in this example, the same operational effects as in Example 11 could be confirmed.

【0188】(実施例15)図23は、前述の電子放出
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 15) FIG. 23 shows a display panel using the above-mentioned electron-emitting device as an electron source so that image information provided from various image information sources including, for example, television broadcasting can be displayed. FIG. 3 is a diagram showing an example of the image forming apparatus of the present invention configured as described above.

【0189】図中16100はディスプレイパネル、1
6101はディスプレイパネルの駆動回路、16102
はディスプレイコントローラ、16103はマルチプレ
クサ、16104はデコーダ、16105は入出力イン
ターフェース回路、16106はCPU、16107は
画像生成回路、16108及び16109及び1611
0は画像メモリーインターフェース回路、16111は
画像入力インターフェース回路、16112及び161
13はTV信号受信回路、16114は入力部である。
In the figure, 16100 is a display panel and 1
Reference numeral 6101 denotes a display panel drive circuit, and 16102.
Is a display controller, 16103 is a multiplexer, 16104 is a decoder, 16105 is an input / output interface circuit, 16106 is a CPU, 16107 is an image generation circuit, 16108, 16109 and 1611.
0 is an image memory interface circuit, 16111 is an image input interface circuit, 16112 and 161.
Reference numeral 13 is a TV signal receiving circuit, and 16114 is an input unit.

【0190】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 containing both video information and audio information, such as a television signal, the present image forming apparatus naturally reproduces audio at the same time as displaying video. Descriptions of circuits, speakers, and the like relating to reception, separation, reproduction, processing, storage, and the like of audio information that are not directly related to the features of the present invention will be omitted.

【0191】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.

【0192】まず、TV信号受信回路16113は、例
えば電波や空間光通信等のような無線伝送系を用いて伝
送されるTV信号を受信するための回路である。
First, the TV signal receiving circuit 16113 is a circuit for receiving a TV signal transmitted using a wireless transmission system such as radio waves or spatial optical communication.

【0193】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.

【0194】TV信号受信回路16113で受信された
TV信号は、デコーダ16104に出力される。
The TV signal received by the TV signal receiving circuit 16113 is output to the decoder 16104.

【0195】TV信号受信回路16112は、例えば同
軸ケーブルや光ファイバー等のような有線伝送系を用い
て伝送されるTV信号を受信するための回路である。前
記TV信号受信回路16113と同様に、受信するTV
信号の方式は特に限られるものではなく、また本回路で
受信されたTV信号もデコーダ16104に出力され
る。
The TV signal receiving circuit 16112 is a circuit for receiving a TV signal transmitted using a wired transmission system such as a coaxial cable or an optical fiber. A TV for receiving, similar to the TV signal receiving circuit 16113.
The signal system is not particularly limited, and the TV signal received by this circuit is also output to the decoder 16104.

【0196】画像入力インターフェース回路16111
は、例えばTVカメラや画像読み取りスキャナーなどの
画像入力装置から供給される画像信号を取り込むための
回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ16104に
出力される。
Image input interface circuit 16111
Is a circuit for capturing an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner, and the captured image signal is output to the decoder 16104.

【0197】画像メモリーインターフェース回路161
10は、ビデオテープレコーダー(以下VTRと略す)
に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた画像信号はデコーダ16104に出力され
る。
Image memory interface circuit 161
10 is a video tape recorder (hereinafter abbreviated as VTR)
The circuit for fetching the image signal stored in is output to the decoder 16104.

【0198】画像メモリーインターフェース回路161
09は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取
り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ
16104に出力される。
Image memory interface circuit 161
Reference numeral 09 denotes a circuit for capturing the image signal stored in the video disc, and the captured image signal is output to the decoder 16104.

【0199】画像メモリーインターフェース回路161
08は、静止画ディスクのように、静止画像データを記
憶している装置から画像信号を取り込むための回路で、
取り込まれた静止画像データはデコーダ16104に入
力される。
Image memory interface circuit 161
Reference numeral 08 denotes a circuit for taking in an image signal from a device that stores still image data, such as a still image disc,
The captured still image data is input to the decoder 16104.

【0200】入出力インターフェース回路16105
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CPU16106と外部との間
で制御信号や数値データの入出力などを行うことも可能
である。
Input / output interface circuit 16105
Is a circuit for connecting the present display device to an external computer or an output device such as a computer network or a printer. It is of course possible to input / output image data and character / graphic information, and in some cases, input / output control signals and numerical data between the CPU 16106 of the image forming apparatus and the outside. .

【0201】画像生成回路16107は、前記入出力イ
ンターフェース回路16105を介して外部から入力さ
れる画像データや文字・図形情報や、あるいはCPU1
6106より出力される画像データや文字・図形情報に
基づき、表示用画像データを生成するための回路であ
る。本回路の内部には、例えば画像データや文字・図形
情報を蓄積するための書き換え可能メモリーや、文字コ
ードに対応する画像パターンが記憶されている読み出し
専用メモリーや、画像処理を行うためのプロセッサー等
を初めとして、画像の生成に必要な回路が組み込まれて
いる。
The image generation circuit 16107 is used to input image data, character / graphic information, or the CPU 1 from the outside via the input / output interface circuit 16105.
6106 is a circuit for generating display image data based on image data and character / graphic information output from the 6106. Inside this circuit, for example, a rewritable memory for storing image data and character / graphic information, a read-only memory storing an image pattern corresponding to a character code, a processor for performing image processing, etc. And other circuits necessary for generating an image.

【0202】本回路により生成された表示用画像データ
は、デコーダ16104に出力されるが、場合によって
は前記入出力インターフェース回路16105を介して
外部のコンピュータネットワークやプリンターに出力す
ることも可能である。
The display image data generated by this circuit is output to the decoder 16104, but in some cases, it can be output to an external computer network or printer via the input / output interface circuit 16105.

【0203】CPU16106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 16106 mainly performs operations related to operation control of the display device and generation, selection and editing of a display image.

【0204】例えば、マルチプレクサ16103に制御
信号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号
を適宜選択したり組み合わせたりする。その際には表示
する画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ
16102に対して制御信号を発生し、画面表示周波数
や走査方法(例えばインターレースかノンインターレー
スか)や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜
制御する。また、前記画像生成回路16107に対して
画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるい
は前記入出力インターフェース回路16105を介して
外部のコンピュータやメモリーをアクセスして画像デー
タや文字・図形情報を入力する。
For example, a control signal is output to the multiplexer 16103 to appropriately select or combine image signals to be displayed on the display panel. In that case, a control signal is generated to the display panel controller 16102 according to the image signal to be displayed, and the display frequency of the display device, the scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), the number of scanning lines in one screen, and the like of the display device. The operation is controlled appropriately. In addition, the image data or the character / graphic information is directly output to the image generation circuit 16107, or the external computer or memory is accessed through the input / output interface circuit 16105 to display the image data or the character / graphic information. input.

【0205】尚、CPU16106は、これ以外の目的
の作業にも関わるものであってよい。例えば、パーソナ
ルコンピュータやワードプロセッサ等のように、情報を
生成したり処理する機能に直接関わってもよい。あるい
は前述したように、入出力インターフェース回路161
05を介して外部のコンピュータネットワークと接続
し、例えば数値計算等の作業を外部機器と協同して行っ
てもよい。
It should be noted that the CPU 16106 may be involved in work for purposes other than this. For example, it may 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 161
It is also possible to connect to an external computer network via 05 and collaborate with an external device for work such as numerical calculation.

【0206】入力部16114は、前記CPU1610
6に使用者が命令やプログラム、あるいはデータなどを
入力するためのものであり、例えばキーボードやマウス
の他、ジョイスティック、バーコードリーダー、音声認
識装置等の多様な入力機器を用いることが可能である。
The input unit 16114 is the CPU 1610.
6 is for the user to input commands, programs, data, etc., and various input devices such as a joystick, a bar code reader, a voice recognition device, etc. can be used in addition to the keyboard and mouse. .

【0207】デコーダ16104は、前記16107な
いし16113より入力される種々の画像信号を3原色
信号、又は輝度信号とI信号、Q信号に逆変換するため
の回路である。尚、図中に点線で示すように、デコーダ
16104は内部に画像メモリーを備えるのが望まし
い。これは、例えばMUSE方式を初めとして、逆変換
するに際して画像メモリーを必要とするようなテレビ信
号を扱うためである。
The decoder 16104 is a circuit for inversely converting various image signals input from the above 16107 to 16113 into three primary color signals, or luminance signals and I signals and Q signals. It is desirable that the decoder 16104 has an image memory therein, as indicated by a dotted line in the figure. This is for handling a television signal that requires an image memory when performing inverse conversion, such as the MUSE method.

【0208】画像メモリーを備える事により、静止画の
表示が容易になる。あるいは前記画像生成回路1610
7及びCPU16106と協同して、画像の間引き、補
間、拡大、縮小、合成を初めとする画像処理や編集が容
易になるという利点が得られる。
The provision of the image memory makes it easy to display a still image. Alternatively, the image generation circuit 1610
7 and the CPU 16106, there is an advantage that image processing and editing such as image thinning, interpolation, enlargement, reduction, and composition are facilitated.

【0209】マルチプレクサ16103は、前記CPU
16106より入力される制御信号に基づき、表示画像
を適宜選択するものである。即ち、マルチプレクサ16
103はデコーダ16104から入力される逆変換され
た画像信号の内から所望の画像信号を選択して駆動回路
16101に出力する。その場合には、一画面表示時間
内で画像信号を切り換えて選択することにより、所謂多
画面テレビのように、一画面を複数の領域に分けて領域
によって異なる画像を表示することも可能である。
The multiplexer 16103 is the CPU
The display image is appropriately selected based on the control signal input from the 16106. That is, the multiplexer 16
103 selects a desired image signal from the inversely converted image signals input from the decoder 16104 and outputs it to the drive circuit 16101. In that case, by switching and selecting 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. .

【0210】ディスプレイパネルコントローラ1610
2は、前記CPU16106より入力される制御信号に
基づき、駆動回路16101の動作を制御するための回
路である。
Display panel controller 1610
Reference numeral 2 is a circuit for controlling the operation of the drive circuit 16101 based on the control signal input from the CPU 16106.

【0211】ディスプレイパネルの基本的な動作に関わ
るものとして、例えばディスプレイパネルの駆動用電源
(図示せず)の動作シーケンスを制御するための信号を
駆動回路16101に対して出力する。ディスプレイパ
ネルの駆動方法に関わるものとして、例えば画面表示周
波数や走査方法(例えばインターレースかノンインター
レースか)を制御するための信号を駆動回路16101
に対して出力する。また、場合によっては、表示画像の
輝度やコントラストや色調やシャープネスといった画質
の調整に関わる制御信号を駆動回路16101に対して
出力する場合もある。
As a signal 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 16101. As a signal relating to the display panel driving method, for example, a signal for controlling a screen display frequency and a scanning method (for example, interlaced or non-interlaced) is supplied to the driving circuit 16101.
Output to Further, in some cases, a control signal relating to image quality adjustment such as luminance, contrast, color tone, and sharpness of a display image may be output to the driver circuit 16101.

【0212】駆動回路16101は、ディスプレイパネ
ル16100に印加する駆動信号を発生するための回路
であり、前記マルチプレクサ16103から入力される
画像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ16
102より入力される制御信号に基づいて動作するもの
である。
The drive circuit 16101 is a circuit for generating a drive signal to be applied to the display panel 16100, and the image signal input from the multiplexer 16103 and the display panel controller 16 are provided.
The operation is based on a control signal input from 102.

【0213】以上、各部の機能を説明したが、図23に
例示した構成により、本画像形成装置においては多様な
画像情報源より入力される画像情報をディスプレイパネ
ル16100に表示することが可能である。即ち、テレ
ビジョン放送を初めとする各種の画像信号は、デコーダ
16104におて逆変換された後、マルチプレクサ16
103において適宜選択され、駆動回路16101に入
力される。一方、デイスプレイコントローラ16102
は、表示する画像信号に応じて駆動回路16101の動
作を制御するための制御信号を発生する。駆動回路16
101は、上記画像信号と制御信号に基づいてディスプ
レイパネル16100に駆動信号を印加する。これによ
り、ディスプレイパネル16100において画像が表示
される。これらの一連の動作は、CPU16106によ
り統括的に制御される。
Although the functions of the respective parts have been described above, the image information input from various image information sources can be displayed on the display panel 16100 in the image forming apparatus with the configuration illustrated in FIG. . That is, various image signals such as television broadcast are inversely converted by the decoder 16104 and then the multiplexer 16
It is appropriately selected in 103 and input to the driving circuit 16101. On the other hand, the display controller 16102
Generates a control signal for controlling the operation of the drive circuit 16101 according to the image signal to be displayed. Drive circuit 16
Reference numeral 101 applies a drive signal to the display panel 16100 based on the image signal and the control signal. As a result, the image is displayed on the display panel 16100. These series of operations are controlled by the CPU 16106 as a whole.

【0214】本画像形成装置においては、前記デコーダ
16104に内蔵する画像メモリや、画像生成回路16
107及び情報の中から選択したものを表示するだけで
なく、表示する画像情報に対して、例えば拡大、縮小、
回転、移動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、画像
の縦横比変換等を初めとする画像処理や、合成、消去、
接続、入れ換え、嵌め込み等を初めとする画像編集を行
うことも可能である。また、本実施例の説明では特に触
れなかったが、上記画像処理や画像編集と同様に、音声
情報に関しても処理や編集を行なうための専用回路を設
けてもよい。
In this image forming apparatus, the image memory built in the decoder 16104 and the image generation circuit 16 are provided.
In addition to displaying the selected information from 107 and the information, the image information to be displayed may be enlarged or reduced, for example.
Image processing such as rotation, movement, edge enhancement, thinning, interpolation, color conversion, image aspect ratio conversion, combining, erasing,
It is also possible to perform image editing such as connection, replacement, and fitting. Although not 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.

【0215】従って、本画像形成装置は、テレビジョン
放送の表示機器、テレビ会議の端末機器、静止画像及び
動画像を扱う画像編集機器、コンピュータの端末機器、
ワードプロセッサを初めとする事務用端末機器、ゲーム
機などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業用
あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。
Therefore, the present image forming apparatus includes a display device for television broadcasting, a terminal device for a video conference, an image editing device for handling still images and moving images, a terminal device for a computer,
It is possible to combine the functions of office terminals such as word processors, game machines, etc., with a very wide range of applications for industrial or consumer use.

【0216】尚、図23は、表面伝導型電子放出素子を
電子ビーム源とする表示パネルを用いた画像形成装置と
する場合の構成の一例を示したに過ぎず、本発明の画像
形成装置がこれのみに限定されるものでないことは言う
までもない。
Note that FIG. 23 merely shows an example of the configuration in the case of an image forming apparatus using a display panel having a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source, and the image forming apparatus of the present invention is It goes without saying that the present invention is not limited to this.

【0217】例えば図23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 components shown in FIG. 23, 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.

【0218】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.

【0219】[0219]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子放出
素子及び電子源は、とりわけ、作製時の電子放出部の劣
化がなく、極めて均一で、電子放出特性に優れたものと
なる。また、本発明の電子源は、各素子間(又は各電子
放出部間)での上記電子放出特性のバラツキが極めて少
ない。さらに、本発明の電子源を用いると、情報信号に
忠実な高コントラストで鮮明な画像が得られ、特に画像
形成部材として蛍光体を有する場合には、発光画像の各
輝点の発光分布が均一で、かつ輝点ムラ・表示のちらつ
きの極めて少ない画像形成装置が得られるものである。
As described above, the electron-emitting device and the electron source of the present invention are extremely uniform without deterioration of the electron-emitting portion during fabrication, and have excellent electron-emitting characteristics. Further, in the electron source of the present invention, the variation in the electron emission characteristics among the elements (or between the electron emitting portions) is extremely small. Furthermore, when the electron source of the present invention is used, a high-contrast and clear image faithful to an information signal can be obtained, and particularly when a phosphor is used as an image forming member, the emission distribution of each bright spot of the emission image is uniform. In addition, an image forming apparatus having extremely small unevenness of bright spots and extremely little display flicker can be obtained.

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

【図1】本発明の電子放出素子の実施態様例を示す概略
的構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment example of an electron-emitting device of the present invention.

【図2】本発明の電子放出素子の実施態様例を示す概略
的構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment example of an electron-emitting device of the present invention.

【図3】本発明の電子放出素子の実施態様例を示す概略
的構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment example of an electron-emitting device of the present invention.

【図4】本発明の電子放出素子の製造工程を説明するた
めの図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a manufacturing process of the electron-emitting device of the present invention.

【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 an 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電気特性を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing electrical characteristics of the surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【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
画像形成装置の概略的構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an 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】梯型配置の電子源の概略的平面図である。FIG. 12 is a schematic plan view of a trapezoidal arrangement of electron sources.

【図13】梯型配置の電子源を用いた本発明の画像形成
装置の概略的構成図である。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus of the present invention using a trapezoidal arrangement of electron sources.

【図14】実施例6における電子源を示す概略構成図で
ある。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing an electron source in Example 6.

【図15】実施例7における電子源を示す概略構成図で
ある。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing an electron source in Example 7.

【図16】実施例8における電子源を示す概略構成図で
ある。
16 is a schematic configuration diagram showing an electron source in Example 8. FIG.

【図17】実施例9における電子源を示す概略構成図で
ある。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing an electron source in Example 9.

【図18】実施例10における電子源を示す概略構成図
である。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing an electron source in Example 10.

【図19】実施例11における画像形成装置を示す概略
構成図である。
FIG. 19 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an eleventh embodiment.

【図20】実施例12における画像形成装置を示す概略
構成図である。
FIG. 20 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a twelfth embodiment.

【図21】実施例13における画像形成装置を示す概略
構成図である。
FIG. 21 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a thirteenth embodiment.

【図22】実施例14における画像形成装置を示す概略
構成図である。
FIG. 22 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a fourteenth embodiment.

【図23】実施例15における画像形成装置を示すブロ
ック図である。
FIG. 23 is a block diagram illustrating an image forming apparatus according to a fifteenth embodiment.

【図24】従来の表面伝導型電子放出素子を示す概略図
である。
FIG. 24 is a schematic view showing a conventional surface conduction electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 電子放出部 3 導電性膜 4,5 素子電極 6 凹凸部 12 信号配線電極 13 走査配線電極 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 57 ガス導入管 102 X方向配線(下配線) 103 Y方向配線(上配線) 104 表面伝導型電子放出素子 105 結線 111 リアプレート 112 支持枠 113 ガラス基板 114 蛍光膜 115 メタルバック 116 フェースプレート 118 外囲器 121 黒色導伝材 122 蛍光体 123 EV端子 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 16100 ディスプレイパネル 16101 駆動回路 16102 ディスプレイコントローラ 16103 マルチプレクサ 16104 デコーダ 16105 入出力インターフェース回路 16106 CPU 16107 画像生成回路 16108 画像メモリーインターフェース回路 16109 画像メモリーインターフェース回路 16110 画像メモリーインターフェース回路 16111 画像入力インターフェース回路 16112 TV信号受信回路 16113 TV信号受信回路 16114 入力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Electron emission part 3 Conductive film 4,5 Element electrode 6 Concavo-convex part 12 Signal wiring electrode 13 Scan wiring electrode 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 57 gas introduction pipe 102 X-direction wiring (lower wiring) 103 Y-direction wiring (upper wiring) 104 surface conduction electron-emitting device 105 connection 111 rear plate 112 support frame 113 glass substrate 114 Fluorescent Film 115 Metal Back 116 Face Plate 118 Envelope 121 Black Conductive Material 122 Phosphor 123 EV Terminal 201 Display Panel 202 Scanning Circuit 203 Control Circuit 204 Shift Register 205 Line Memory 206 Sync Signal Separation Circuit 207 Modulation Signal Generator 301 Display panel 02 grid electrode 303 aperture 304 common wiring 16100 display panel 16101 drive circuit 16102 display controller 16103 multiplexer 16104 decoder 16105 input / output interface circuit 16106 CPU 16107 image generation circuit 16108 image memory interface circuit 16109 image memory interface circuit 16110 image memory interface circuit 16111 image input Interface circuit 16112 TV signal receiving circuit 16113 TV signal receiving circuit 16114 Input unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河手 信一 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 野村 一郎 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 三道 和宏 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Shinichi Kawate 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Ichiro Nomura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kazuhiro Michi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電極間に、電子放出部が形成された導電
性膜を有する電子放出素子において、 前記導電性膜が微粒子膜からなり、該微粒子膜の厚さt
1 及び前記電極の厚さt2 がt1 ≦t2 の関係を満足
し、且つ、該微粒子膜を構成する微粒子の平均粒径φが
2 ≧φの関係を満足することを特徴とする電子放出素
子。
1. An electron-emitting device having a conductive film having an electron-emitting portion formed between electrodes, wherein the conductive film is composed of a fine particle film, and the thickness t of the fine particle film is t.
1 and the thickness t 2 of the electrode satisfy the relationship of t 1 ≦ t 2 and the average particle diameter φ of the fine particles constituting the fine particle film satisfies the relationship of t 2 ≧ φ. Electron emitting device.
【請求項2】 前記微粒子膜と前記電極のコンタクト抵
抗及び該微粒子膜のシート抵抗が、コンタクト抵抗<シ
ート抵抗の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記
載の電子放出素子。
2. The electron-emitting device according to claim 1, wherein the contact resistance between the fine particle film and the electrode and the sheet resistance of the fine particle film satisfy the relationship of contact resistance <sheet resistance.
【請求項3】 前記微粒子膜のシート抵抗が、103
1010Ω/□の範囲であることを特徴とする請求項1又
は2に記載の電子放出素子。
3. The sheet resistance of the fine particle film is from 10 3 to
The electron-emitting device according to claim 1 or 2, wherein the electron emission device has a range of 10 10 Ω / □.
【請求項4】 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放
出素子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
に記載の電子放出素子。
4. The electron emitting device according to claim 1, wherein the electron emitting device is a surface conduction electron emitting device.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の電子放
出素子と該電子放出素子の駆動手段とを有することを特
徴とする電子源。
5. An electron source comprising the electron-emitting device according to claim 1 and a driving unit for driving the electron-emitting device.
【請求項6】 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
源であることを特徴とする請求項5に記載の電子源。
6. The electron source according to claim 5, 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.
【請求項7】 前記電子源は、複数の電子放出素子が結
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
子源であることを特徴とする請求項5に記載の電子源。
7. The electron source according to claim 5, 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 are arranged in a matrix.
【請求項8】 請求項1〜4のいずれかに記載の電子放
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ことを特徴とする画
像形成装置。
8. The electron-emitting device according to claim 1, an image forming member, and irradiation of an electron beam emitted from the electron-emitting device to the image forming member according to an information signal. An image forming apparatus comprising: a driving unit that controls the image forming apparatus.
【請求項9】 前記画像形成装置は、前記電子放出素子
の複数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を特徴とする請求項8に
記載の画像形成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus having at least one element row in which a plurality of the electron-emitting devices are connected in parallel. .
【請求項10】 前記画像形成装置は、前記電子放出素
子の複数が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を特徴とする請求項
8に記載の画像形成装置。
10. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus in which a plurality of element rows in which a plurality of the electron-emitting devices are connected are arranged in a matrix. apparatus.
【請求項11】 前記画像形成部材が、蛍光体であるこ
とを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の画像
形成装置。
11. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image forming member is a phosphor.
JP21293495A 1995-07-31 1995-07-31 Electron emitting element, and electron source using it, and image forming device Withdrawn JPH0945222A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006216249A (en) * 2005-02-01 2006-08-17 Seiko Epson Corp Electron source and its manufacturing method as well as display device and electronic equipment
US11396709B2 (en) 2017-08-11 2022-07-26 Lg Chem, Ltd. Electrode for electrolysis and preparation method thereof

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