JPH0990897A - Method and device for driving electron source, and method and device for forming image by using the device and the device - Google Patents

Method and device for driving electron source, and method and device for forming image by using the device and the device

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JPH0990897A
JPH0990897A JP24282695A JP24282695A JPH0990897A JP H0990897 A JPH0990897 A JP H0990897A JP 24282695 A JP24282695 A JP 24282695A JP 24282695 A JP24282695 A JP 24282695A JP H0990897 A JPH0990897 A JP H0990897A
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JP
Japan
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electron
driving
voltage
surface conduction
electron source
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Application number
JP24282695A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Takeda
昌広 竹田
Hidetoshi Suzuki
英俊 鱸
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH0990897A publication Critical patent/JPH0990897A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable electron discharge of highly accurate and stable quantity from an electron source, and to enable forming a highly accurate and stable image corresponding to electron discharge, preventing degradation of characteristics and destruction of the electron source, by providing a current driving means and a protection means. SOLUTION: In a circuit configuration in which a Zener diode is provided between a drive circuit and a multi-electron beam source and output voltage is not swung to some set value or more (in this case, Zener voltage Vm of Dz), resistors 1, 2, transistors 3, 4 constitute a current mirror type current driving part, a surface conduction type discharge element 5 is driven by a drive constant current set in this circuit, but as a Zener diode 6 is connected between the transistor 4 and the element 5, applied voltage to the element 5 is not swung to set voltage of the diode 6 or more. That is, the element 5 is never swung to breakdown strength or more and can be driven safely by using the Zener diode 6 having Zener voltage Vm being less than breakdown strength of the element 5.

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、電子源の駆動方法
とその装置、並びにそれを用いた画像形成方法とその装
置、特に、表面伝導型放出素子を備える電子源の駆動方
法とその装置と、それを用いた画像形成方法とその装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron source driving method and apparatus, and an image forming method and apparatus using the same, and more particularly, to an electron source driving method and apparatus having a surface conduction electron-emitting device. , And to an image forming method and apparatus using the same.

【0002】[0002]

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

【0003】FE型の例としては、たとえば、W.P. Dyk
e & W.W. Dolan, "Fie-ld emission",Advance in Elect
ron Physics,8,89(1956)や、あるいは、C.A. Spindt,"P
hysicalproperties of thin-film field emissioncatho
des withmolybdenium cones",J.Appl.Phys.,47,5248(19
76)などが知られている。また、MIM型の例として
は、たとえば、C.A. Mead,"Operationof tunnel-emissi
on Devices, J.Appl.Phys.,32,646(1961)などが知られ
ている。
As an example of the FE type, for example, WP Dyk
e & WW Dolan, "Fie-ld emission", Advance in Elect
ron Physics, 8,89 (1956) or CA Spindt, "P
hysicalproperties of thin-film field emissioncatho
des withmolybdenium cones ", J.Appl.Phys., 47,5248 (19
76) are known. As an example of the MIM type, for example, CA Mead, "Operation of tunnel-emissi"
on Devices, J.Appl.Phys., 32,646 (1961) are known.

【0004】また、表面伝導型放出素子としては、たと
えば、M.I. Elinson, RadioEng.Electron Phys.,10,129
0,(1965)や、後述する他の例が知られている。表面伝導
型放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜
面に平行に電流を流すことにより電子放出が生ずる現象
を利用するものである。この表面伝導型放出素子として
は、前記エリンソン等によるSnO2 薄膜を用いたもの
の他に、Au薄膜によるもの[G. Dittmer:"Thin Solid
Films", 9,317(1972)]や、In2O3 /SnO2 薄膜
によるもの[M. Hartwell and C.G. Fonstad:"IEEETran
s.ED Conf.",519(1975)]や、カーボン薄膜によるもの
[荒木久 他:真空、第26巻、第1号、22(198
3)]等が報告されている。
As the surface conduction electron-emitting device, for example, MI Elinson, RadioEng. Electron Phys., 10,129.
0, (1965) and other examples described later. The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs in a small-area thin film formed on a substrate by passing a current in parallel with the film surface. This surface conduction electron-emitting device uses not only the SnO2 thin film by Erinson et al. But also an Au thin film [G. Dittmer: "Thin Solid
Films ", 9,317 (1972)] and In2O3 / SnO2 thin films [M. Hartwell and CG Fonstad:" IEEETran
s. ED Conf. ", 519 (1975)] and those using carbon thin films [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, 22 (198
3)] etc. have been reported.

【0005】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図1に前述のM.Hartwellらによる素
子の平面図を示す。同図において、3001は基板で、
3004はスパッタで形成された金属酸化物よりなる導
電性薄膜である。導電性薄膜3004は図示のようにH
字形の平面形状に形成されている。該導電性薄膜300
4に後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施す
ことにより、電子放出部3005が形成される。図中の
間隔Lは、0.5〜1[mm],Wは、0.1[mm]
で設定されている。尚、図示の便宜から、電子放出部3
005は導電性薄膜3004の中央に矩形の形状で示し
たが、これは模式的なものであり、実際の電子放出部の
位置や形状を忠実に表現しているわけではない。
[0005] As a typical example of the device configuration of these surface conduction electron-emitting devices, FIG. 1 is a plan view of the device by M. Hartwell et al. Described above. In the figure, 3001 is a substrate,
3004 is a conductive thin film made of metal oxide formed by sputtering. The conductive thin film 3004 is H as shown.
It is formed in a V-shaped planar shape. The conductive thin film 300
An electron-emitting portion 3005 is formed by performing an energization process called energization forming described later on 4. In the figure, the interval L is 0.5 to 1 [mm], and W is 0.1 [mm].
Is set with For convenience of illustration, the electron emission unit 3
Although 005 is shown as a rectangular shape in the center of the conductive thin film 3004, this is a schematic shape and does not faithfully represent the actual position or shape of the electron emitting portion.

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

【0007】上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純
で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素
子を形成できる利点がある。そこで、たとえば本出願人
による特開昭64−31332において開示されるよう
に、多数の素子を配列して駆動するための方法が研究さ
れている。また、表面伝導型放出素子の応用について
は、たとえば、画像表示装置、画像記録装置などの画像
形成装置や、荷電ビーム源等が研究されている。
The above-described surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be formed over a large area because it has a simple structure and is easy to manufacture. Therefore, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-31332 by the present applicant, a method for arranging and driving a large number of elements has been studied. For application of the surface conduction electron-emitting device, for example, image forming devices such as image display devices and image recording devices, and charged beam sources have been studied.

【0008】特に、画像表示装置への応用としては、た
とえば、本出願人によるUSP5,066,883や特開平2-257
551において開示されているように、表面伝導型放出素
子と電子ビームの照射により発光する蛍光体とを組み合
わせて用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導
型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装
置は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性
が期待されている。たとえば、近年普及してきた液晶表
示装置と比較しても、自発光型であるためバックライト
を必要としない点や、視野角が広い点が優れていると言
える。
Particularly, as an application to an image display device, for example, USP 5,066,883 by the present applicant and JP-A-2-257.
As disclosed in 551, an image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor that emits light when irradiated with an electron beam has been studied. An image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor is expected to have better characteristics than other conventional image display devices. For example, compared to a liquid crystal display device that has become widespread in recent years, it can be said that it is superior in that it does not require a backlight because it is a self-luminous type and that it has a wide viewing angle.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】発明者らは、上記従来
技術に記載したものをはじめとして、さまざまな材料、
製法、構造の表面伝導型放出素子を試みてきた。さら
に、多数の表面伝導型放出素子を配列したマルチ電子ビ
ーム源、ならびにこのマルチ電子ビーム源を応用した画
像表示装置について研究を行ってきた。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have developed various materials, including those described in the above-mentioned prior art.
A surface conduction electron-emitting device having a manufacturing method and a structure has been tried. Furthermore, research has been conducted on a multi-electron beam source in which a number of surface conduction electron-emitting devices are arranged, and on an image display device using the multi-electron beam source.

【0010】発明者らは、たとえば図2に示す電気的な
配線方法によるマルチ電子ビーム源を試みてきた。すな
わち、表面伝導型放出素子を2次元的に多数個配列し、
これらの素子を図示のようにマトリクス状に配線したマ
ルチ電子ビーム源である。図中、4001は表面伝導型
放出素子を模式的に示したもの、4002は行方向配
線、4003は列方向配線である。行方向配線4002
および列方向配線4003は、実際には有限の電気抵抗
を有するものであるが、図においては、配線抵抗400
4および4005として示されている。上述のような配
線方法を、単純マトリクス配線と呼ぶ。
The inventors have tried a multi-electron beam source by the electrical wiring method shown in FIG. 2, for example. That is, a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged two-dimensionally,
A multi-electron beam source in which these elements are wired in a matrix as shown. In the figure, 4001 schematically shows a surface conduction electron-emitting device, 4002 is row-direction wiring, and 4003 is column-direction wiring. Row wiring 4002
The column wiring 4003 and the column wiring 4003 actually have a finite electric resistance, but in the drawing, the wiring resistance 400
4 and 4005. The wiring method as described above is called simple matrix wiring.

【0011】なお、図示の便宜上、6x6のマトリクス
で示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに限っ
たわけではなく、たとえば画像表示装置用のマルチ電子
ビーム源の場合には、所望の画像表示を行うのに足りる
だけの素子を配列し配線するものである。表面伝導型放
出素子を単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源に
おいては、所望の電子ビームを出力させるため、行方向
配線4002および列方向配線4003に適宜の電気信
号を印加する。たとえば、マトリクスの中の任意の1行
の表面伝導型放出素子を駆動するには、選択する行の行
方向配線4002には選択電圧Vsを印加し、同時に非
選択の行の行方向配線4002には非選択電圧Vnsを
印加する。これと同期して列方向配線4003に電子ビ
ームを出力するための駆動電圧Veを印加する。この方
法によれば、配線抵抗4004および4005による電
圧降下を無視すれば、選択する行の表面伝導型放出素子
には、Ve−Vsの電圧が印加され、また非選択行の表
面伝導型放出素子にはVe−Vnsの電圧が印加され
る。Ve,Vs,Vnsを適宜の大きさの電圧にすれば
選択する行の表面伝導型放出素子だけから所望の強度の
電子ビームが出力されるはずであり、また列方向配線の
各々に異なる駆動電圧Veを印加すれば、選択する行の
素子の各々から異なる強度の電子ビームが出力されるは
ずである。また、表面伝導型放出素子の応答速度は高速
であるため、駆動電圧Veを印加する時間の長さを変え
れば、電子ビームが出力される時間の長さも変えること
ができるはずである。
Although a 6 × 6 matrix is shown for convenience of illustration, the scale of the matrix is not limited to this. For example, in the case of a multi-electron beam source for an image display device, a desired image display is performed. It arranges and wires the elements enough to carry out. In a multi-electron beam source in which surface conduction electron-emitting devices are wired in a simple matrix, appropriate electric signals are applied to the row-direction wiring 4002 and the column-direction wiring 4003 in order to output a desired electron beam. For example, in order to drive the surface conduction electron-emitting device of any one row in the matrix, the selection voltage Vs is applied to the row direction wiring 4002 of the selected row, and at the same time, the row direction wiring 4002 of the non-selected row is applied. Applies the non-selection voltage Vns. In synchronization with this, a drive voltage Ve for outputting an electron beam is applied to the column wiring 4003. According to this method, if the voltage drop due to the wiring resistances 4004 and 4005 is neglected, the voltage of Ve-Vs is applied to the surface conduction type emission element of the selected row, and the surface conduction type emission element of the non-selected row is also applied. A voltage of Ve-Vns is applied to. If Ve, Vs, and Vns are set to voltages of appropriate magnitudes, an electron beam of a desired intensity should be output only from the surface conduction electron-emitting device of the selected row, and a different drive voltage is applied to each of the column wirings. If Ve is applied, each of the elements in the selected row should output a different intensity electron beam. Further, since the response speed of the surface conduction electron-emitting device is high, if the length of time for applying the driving voltage Ve is changed, the length of time for outputting the electron beam should be changed.

【0012】したがって、表面伝導型放出素子を単純マ
トリクス配線したマルチ電子ビーム源はいろいろな応用
可能性があり、たとえば、画像情報に応じた電気信号を
適宜印加すれば、画像表示装置用の電子源として好適に
用いることができる。また、実際に、電圧源をマルチ電
子ビーム源に接続し前記の電圧印加方法で駆動した場合
には、配線抵抗で電圧効果が発生するために各表面伝導
型放出素子に実効的に印加される電圧がばらつくという
問題が発生していた。
Therefore, the multi-electron beam source in which the surface conduction electron-emitting devices are wired in a simple matrix has various applications. For example, if an electric signal according to image information is appropriately applied, an electron source for an image display device can be obtained. Can be suitably used as. Further, in practice, when the voltage source is connected to the multi-electron beam source and driven by the voltage applying method described above, a voltage effect is generated by the wiring resistance, so that the voltage is effectively applied to each surface conduction electron-emitting device. There was a problem that the voltage fluctuated.

【0013】各素子に印加される電圧がばらつく原因と
して、まず第一に、単純マトリクス配線では各表面伝導
型放出素子ごとに配線長が異なる(すなわち、配線抵抗
の大きさが素子ごとに異なる)ことが挙げられる。第二
に、行方向配線の各部分の配線抵抗4004で発生する
電圧降下の大きさが一様でないことが挙げられる。これ
は、選択する行の行方向配せんから当該行に接続された
各表面伝導型放出素子に電流が分岐して流れるため、配
線抵抗4004の各々に流れる電流の大きさが一様でな
いために起きるものである。
As a cause of variations in the voltage applied to each element, firstly, in the simple matrix wiring, the wiring length is different for each surface conduction electron-emitting device (that is, the wiring resistance is different for each element). It can be mentioned. Secondly, the magnitude of the voltage drop generated in the wiring resistance 4004 in each portion of the row-direction wiring is not uniform. This is because a current branches and flows from the row-direction wiring of the selected row to each surface conduction electron-emitting device connected to the row, so that the magnitude of the current flowing through each of the wiring resistors 4004 is not uniform. It happens.

【0014】第三に、駆動するパターン(画像表示装置
の場合には表示する画像パターン)によって配線抵抗で
生じる電圧降下の大きさが変化することが挙げられる。
これは、駆動するパターンによって、配線抵抗に流れる
電流が変化するために起きるものである。以上のような
原因により、各表面伝導型放出素子に印加される電圧に
ばらつきが発生すると、各表面伝導型放出素子から出力
される電子ビーム強度が所望の値からずれることにな
り、応用上不都合であった。例えば、画像表示装置に応
用した場合には、表示画像の輝度が不均一になったり、
表示画像パターンによって輝度が変動したりした。
Thirdly, the magnitude of the voltage drop caused by the wiring resistance changes depending on the driving pattern (the image pattern displayed in the case of an image display device).
This occurs because the current flowing through the wiring resistance changes depending on the driving pattern. If the voltage applied to each surface conduction electron-emitting device varies due to the above reasons, the electron beam intensity output from each surface conduction electron-emitting device deviates from a desired value, which is inconvenient for application. Met. For example, when applied to an image display device, the brightness of the displayed image becomes uneven,
The brightness fluctuated depending on the display image pattern.

【0015】また、電圧のばらつきは単純マトリクスの
規模が大きくなるほど顕著になる傾向がある為、画像表
示装置の場合には画素数を制限する要因ともなった。こ
のような点に鑑みて鋭意研究した結果、本発明者らは上
記の電圧印加方法とは異なる駆動方法をすでに試みてい
る。すなわち、表面伝導型放出素子を単純マトリクス配
線したマルチ電子ビームを駆動する際、列方向配線には
駆動電圧Veを印加するための電圧源を接続するのでは
なく、所望の電子ビームを出力するのに必要な電流を供
給するための電流源を接続して駆動する方法である。こ
の方法は、表面伝導型放出素子に流れる電流(以下、素
子電流Ifと記す)と放出される電子ビーム(以下、放
出電流Ieと記す)との間の強い相関関係に着目した結
果考案された方法であり、素子電流Ifの大きさを制限
することにより放出電流Ieの大きさを制御するもので
ある。
Further, the variation in voltage tends to become more prominent as the scale of the simple matrix increases, which has also been a factor limiting the number of pixels in the case of an image display device. As a result of earnest research in view of such a point, the present inventors have already tried a driving method different from the above voltage applying method. That is, when driving a multi-electron beam in which the surface conduction electron-emitting devices are wired in a simple matrix, a desired electron beam is output instead of connecting a voltage source for applying a driving voltage Ve to the column wiring. This is a method of driving by connecting a current source for supplying a necessary current to the device. This method was devised as a result of paying attention to the strong correlation between the current flowing through the surface conduction electron-emitting device (hereinafter referred to as device current If) and the emitted electron beam (hereinafter referred to as emission current Ie). This is a method for controlling the magnitude of the emission current Ie by limiting the magnitude of the device current If.

【0016】つまり、表面伝導型放出素子の(素子電流
If)対(放出電流Ie)特性を参照して各表面伝導型
放出素子に流す素子電流Ifの大きさを決定し、列方向
配線に接続した電流源からこれを供給するのである。具
体的には、(素子電流If)対(放出電流Ie)特性を
記憶させたメモリや、流すべき素子電流Ifを決定する
ための演算器や、制御電流源などの電気回路を組み合わ
せることにより駆動回路を構成すればよい。このうち制
御電流源には、流すべき素子電流Ifの大きさを一旦電
圧信号にした後、電圧/電流変換回路で電流に変換する
ような回路形式を用いてもよい。
That is, the magnitude of the device current If flowing in each surface conduction type emission device is determined by referring to the (device current If) vs. (emission current Ie) characteristics of the surface conduction type emission device and connected to the column direction wiring. This is supplied from the current source. Specifically, it is driven by combining an electric circuit such as a memory for storing (device current If) vs. (emission current Ie) characteristics, an arithmetic unit for determining the device current If to flow, and an electric circuit such as a control current source. A circuit may be configured. Of these, the control current source may be of a circuit type in which the magnitude of the element current If to be supplied is once converted into a voltage signal and then converted into a current by a voltage / current conversion circuit.

【0017】この方法によれば、前述の電圧源を接続し
て駆動する方法と比較して、配線抵抗で電圧降下が発生
したとしてもその影響を受けにくいため、出力される電
子ビーム強度のバラツキや変動を低減するのに大きな効
果が認められた。しかしながら、表面伝導型放出素子を
単純マトリクスで配線したマルチビーム源に接続し、電
流駆動する方法においては、駆動パラメータが電流値で
あるがゆえに電流駆動素子は、駆動される素子にある設
定値まで電流を流そうとする。特に、大面積に表面伝導
型放出素子を多数、配する場合、表面伝導型放出素子の
ばらつきがあり、そのばらつきが表面伝導型放出素子自
身の抵抗成分であり、これが高抵抗であった場合、電流
駆動出力は設定電流値を流そうとするので、表面伝導型
放出素子には設定電流を流すために電圧をかける方向へ
作用する。
According to this method, even if a voltage drop occurs in the wiring resistance, it is less affected by the voltage drop due to the wiring resistance as compared with the above-mentioned method of driving by connecting the voltage source. A great effect was recognized in reducing the fluctuation. However, in the method in which the surface conduction electron-emitting device is connected to a multi-beam source wired in a simple matrix and is driven by current, the current-driven element is up to the set value in the driven element because the drive parameter is the current value. I try to pass an electric current. In particular, when a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged in a large area, there is variation in the surface conduction electron-emitting devices, and the variation is the resistance component of the surface conduction electron-emitting device itself, and when this is high resistance, Since the current drive output tries to flow the set current value, the surface conduction electron-emitting device acts in the direction of applying a voltage to flow the set current.

【0018】このため、表面伝導型放出素子の性能を越
えた電圧を印加することがある。このことにより、表示
しようとする画像情報信号の整合性が落ちるばかりでな
く、駆動回路の画像表示の誤動作を招いたり、表面伝導
型放出素子の耐圧を越えたりする場合があり、表面伝導
型放出素子ばかりでなく駆動素子の特性劣化を招くこと
があり、さらに、電流駆動自体の性能が確保できなくな
ってしまうことがあった。
Therefore, a voltage exceeding the performance of the surface conduction electron-emitting device may be applied. This not only deteriorates the consistency of the image information signal to be displayed, but may also cause a malfunction of the image display of the drive circuit or exceed the withstand voltage of the surface conduction electron-emitting device. The characteristics of not only the element but also the driving element may be deteriorated, and further, the performance of current driving itself may not be ensured.

【0019】本発明は、上記従来例に鑑みてなされたも
ので、電子源の特性劣化や破壊を防ぎながら、電子源か
ら高精度で安定した量の電子放出を可能を可能とし、そ
の電子放出に対応して高精度で安定した画像を形成する
電子源の駆動方法とその装置ならびにその駆動方法とそ
の装置を用いた画像形成方法とその装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional example, and enables high-precision and stable electron emission from the electron source while preventing the characteristic deterioration and destruction of the electron source. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electron source driving method and apparatus for forming a highly accurate and stable image, and an image forming method and apparatus using the driving method and apparatus.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電子源の駆動方法とその装置ならびにその
駆動方法とその装置を用いた画像形成方法とその装置は
以下の構成を備える。即ち、複数の表面伝導型放出素子
がマトリクス状にレイアウトされ、同じ行にレイアウト
された前記表面伝導型放出素子の一方の端子が、行方向
の配線に接続され、同じ列にレイアウトされた前記表面
伝導型放出素子の他方の端子が列方向の配線に接続され
る電子源の駆動装置において、所定の信号に基づく電流
値で表面伝導型放出素子を駆動する電流駆動手段と前記
駆動される表面伝導型放出素子の保護手段とを有する。
In order to achieve the above object, a method of driving an electron source and an apparatus thereof, a method of driving the same, an image forming method using the apparatus and an apparatus thereof have the following configurations. That is, a plurality of surface-conduction type electron-emitting devices are laid out in a matrix, and one terminal of the surface-conduction type electron-emitting devices laid out in the same row is connected to a wiring in a row direction, and the surface laid out in the same column. In an electron source driving device in which the other terminal of the conduction type emission device is connected to a wiring in the column direction, current driving means for driving the surface conduction type emission device with a current value based on a predetermined signal and the driven surface conduction type. And a means for protecting the die emitting element.

【0021】また、別の発明は、上述の電子源の駆動装
置と、前記電子源の駆動装置によって駆動される前記表
面伝導型放出素子と、前記駆動された表面伝導型放出素
子から放出される電子の照射により発光する発光部とを
備える。また、別の発明は、複数の表面伝導型放出素子
がマトリクス状にレイアウトされ、同じ行にレイアウト
された前記表面伝導型放出素子の一方の端子が、行方向
の配線に接続され、同じ列にレイアウトされた前記表面
伝導型放出素子の他方の端子が列方向の配線に接続され
る電子源の駆動方法において、前記表面伝導型放出素子
を保護しながら、所定の信号に基づく電流値で前記表面
伝導型放出素子を駆動することを特徴とする電子源の駆
動方法。
Further, another aspect of the invention is to emit light from the driving device for the electron source, the surface conduction type emission device driven by the driving device for the electron source, and the driven surface conduction type emission device. And a light emitting unit that emits light when irradiated with electrons. In another invention, a plurality of surface-conduction type electron-emitting devices are laid out in a matrix, and one terminal of the surface-conduction type electron-emitting devices laid out in the same row is connected to a wiring in a row direction and is arranged in the same column. In a method of driving an electron source in which the other terminal of the laid-out surface conduction electron-emitting device is connected to a wiring in a column direction, the surface conduction electron-emitting device is protected by the current value based on a predetermined signal while protecting the surface conduction electron-emitting device. A method for driving an electron source, which comprises driving a conduction type emission device.

【0022】また、別の発明は、上述の電子源の駆動方
法によって前記表面伝導型放出素子を駆動し、前記駆動
した表面伝導型放出素子から放出される電子の照射によ
り蛍光体を発光させる。
According to another invention, the surface conduction electron-emitting device is driven by the electron source driving method described above, and the phosphor is caused to emit light by irradiation of electrons emitted from the driven surface conduction electron-emitting device.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】はじめに、本発明に係る一実施の
形態の特徴のポイントを要約した後に、その詳細な説明
に入る。本実施の形態のマルチ電子源の駆動方法とそれ
を用いた画像形成装置は、以下の構成を備える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, a summary of the features of one embodiment of the present invention will be given, followed by a detailed description thereof. A method of driving a multi-electron source according to the present embodiment and an image forming apparatus using the method have the following configurations.

【0024】画像情報に応じた駆動信号を発生する駆動
回路とマルチ電子ビーム源との間に所定値以上の電圧が
発生するのを抑止するリミッタ回路を備える。この構成
を備えることにより、駆動回路の駆動出力段からの出力
電圧が所定電圧値を越えた場合、設定値電圧でリミット
する。また、別の方法として、駆動回路の電流駆動出力
段より前の段階でマルチ電子ビーム源に所定値以上の電
圧が発生するのを抑止するリミッタ回路を備えてもよ
い。すなわち、電流駆動しようとする素子に与える印加
電圧を表面伝導型放出素子の性能以下にリミットさせる
ものである。
A limiter circuit is provided between the drive circuit for generating a drive signal according to the image information and the multi-electron beam source so as to prevent a voltage of a predetermined value or more from being generated. With this configuration, when the output voltage from the drive output stage of the drive circuit exceeds a predetermined voltage value, it is limited by the set value voltage. Further, as another method, a limiter circuit may be provided to prevent a voltage of a predetermined value or more from being generated in the multi-electron beam source in a stage before the current drive output stage of the drive circuit. That is, the applied voltage applied to the element to be current-driven is limited to the performance of the surface conduction electron-emitting device or less.

【0025】これらの方法により、駆動回路側や駆動さ
れる素子の性能を越えるような駆動を回避することで、
駆動回路や表面伝導型放出素子の劣化、或いは破壊を防
ぐことができる。以下、本発明に係る実施の形態のマル
チ電子源の駆動方法とそれを用いた画像形成装置につい
て、各種図面を参照しながら詳細に説明する。 (表示パネルの構成と製造法)次に、本発明に係る一実
施の形態の表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装
置の表示パネルの構成と製造法について、具体的な例を
示して説明する。
By avoiding driving that exceeds the performance of the driving circuit side or the driven element by these methods,
It is possible to prevent deterioration or destruction of the drive circuit and the surface conduction electron-emitting device. Hereinafter, a method of driving a multi electron source according to an embodiment of the present invention and an image forming apparatus using the same will be described in detail with reference to various drawings. (Structure and Manufacturing Method of Display Panel) Next, a specific example of the structure and manufacturing method of the display panel of the image display device using the surface conduction electron-emitting device according to the embodiment of the present invention will be shown. explain.

【0026】図3は、実施の形態に用いた表示パネルの
斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの1部を切
り欠いて示している。図中、1005はリアプレート、
1006は側壁、1007はフェースプレートであり、
1005〜1007により表示パネルの内部を真空に維
持するための気密容器を形成している。気密容器を組み
立てるにあたっては、各部材の接合部に十分な強度と気
密性を保持させるため封着する必要があるが、たとえ
ば、フリットガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは
窒素雰囲気中で、摂氏400〜500度で10分以上焼
成することにより封着を達成した。気密容器内部を真空
に排気する方法については後述する。
FIG. 3 is a perspective view of the display panel used in the embodiment, in which a part of the panel is cut away to show the internal structure. In the figure, 1005 is a rear plate,
1006 is a side wall, 1007 is a face plate,
1005 to 1007 form an airtight container for maintaining a vacuum inside the display panel. In assembling the airtight container, it is necessary to seal the joints of the members to maintain sufficient strength and airtightness.For example, frit glass is applied to the joints, and in the air or nitrogen atmosphere, Sealing was achieved by firing at 400 to 500 degrees Celsius for 10 minutes or more. A method of evacuating the inside of the airtight container to a vacuum will be described later.

【0027】リアプレート1005には、基板1001
が固定されているが、該基板上には表面伝導型放出素子
1002がNxM個形成されている。ここで、N,Mは
2以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じ
て適宜設定される。たとえば、高品位テレビジョンの表
示を目的とした表示装置においては、N=3000,M
=1000以上の数を設定することが望ましい。本実施
の形態においては、N=3072,M=1024とし
た。
The rear plate 1005 has a substrate 1001.
Are fixed, but N × M surface conduction electron-emitting devices 1002 are formed on the substrate. Here, N and M are positive integers of 2 or more and are appropriately set according to the target number of display pixels. For example, in a display device intended to display a high definition television, N = 3000, M
It is desirable to set a number of 1000 or more. In the present embodiment, N = 3072 and M = 1024.

【0028】前記NxM個の表面伝導型放出素子は、M
本の行方向配線1003とN本の列方向配線1004に
より単純マトリクス配線されている。前記1001〜1
004によって構成される部分をマルチ電子ビーム源と
呼ぶ。なお、マルチ電子ビーム源の製造方法や構造につ
いては、後で詳しく述べる。本実施の形態においては、
気密容器のリアプレート1005にマルチ電子ビーム源
の基板1001を固定する構成としたが、マルチ電子ビ
ーム源の基板1001が十分な強度を有するものである
場合には、気密容器のリアプレートとしてマルチ電子ビ
ーム源の基板1001自体を用いてもよい。
The N × M surface conduction electron-emitting devices are M
Simple matrix wiring is performed by the row-directional wirings 1003 and the N column-directional wirings 1004. 1001-1
The portion constituted by 004 is called a multi-electron beam source. The manufacturing method and structure of the multi-electron beam source will be described later in detail. In the present embodiment,
Although the substrate 1001 of the multi-electron beam source is fixed to the rear plate 1005 of the airtight container, when the substrate 1001 of the multi-electron beam source has sufficient strength, the multi-electron beam is used as the rear plate of the airtight container. The beam source substrate 1001 itself may be used.

【0029】また、フェースプレート1007の下面に
は、蛍光膜1008が形成されている。本実施の形態は
カラー表示装置であるため、蛍光膜1008の部分には
CRTの分野で用いられる赤、緑、青、の3原色の蛍光
体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、たとえば、
図4Aに示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍光
体のストライプの間には黒色の導電体1010が設けて
ある。黒色の導電体1010を設ける目的は、電子ビー
ムの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが生
じないようにする事や、外光の反射を防止して表示コン
トラストの低下を防ぐことや、電子ビームによる蛍光膜
のチャージアップを防止することなどである。黒色の導
電体1010には、黒鉛を主成分として用いたが、上記
の目的に適するものであればこれ以外の材料を用いても
良い。
A fluorescent film 1008 is formed on the lower surface of the face plate 1007. Since the present embodiment is a color display device, the phosphor film 1008 is coated with phosphors of three primary colors of red, green and blue used in the field of CRT. The phosphor of each color is, for example,
As shown in FIG. 4A, the conductors 10 are painted in stripes, and black conductors 1010 are provided between the phosphor stripes. The purpose of providing the black conductor 1010 is to prevent the display color from being displaced even if the irradiation position of the electron beam is slightly shifted, and to prevent the reflection of external light to prevent the display contrast from being lowered. And preventing the fluorescent film from being charged up by the electron beam. Although graphite was used as a main component for the black conductor 1010, other materials may be used as long as they are suitable for the above purpose.

【0030】また、3原色の蛍光体の塗り分け方は図4
Aに示したストライプ状の配列に限られるものではな
く、たとえば、図4Bに示すようなデルタ状配列や、そ
れ以外の配列であってもよい。なお、モノクロームの表
示パネルを作成する場合には、単色の蛍光体材料を蛍光
膜1008に用いればよく、また黒色導電材料は必ずし
も用いなくともよい。
FIG. 4 shows how to separately paint the phosphors of the three primary colors.
The arrangement is not limited to the striped arrangement shown in A, and may be, for example, a delta arrangement shown in FIG. 4B or an arrangement other than that. Note that when a monochrome display panel is manufactured, a single-color phosphor material may be used for the phosphor film 1008, and a black conductive material is not necessarily used.

【0031】また、蛍光膜1008のリアプレート側の
面には、CRTの分野では公知のメタルバック1009
を設けてある。メタルバック1009を設けた目的は、
蛍光膜1008が発する光の一部を鏡面反射して光利用
率を向上させることや、負イオンの衝突から蛍光膜10
08を保護することや、電子ビーム加速電圧を印加する
ための電極として作用させることや、蛍光膜1008を
励起した電子の導電路として作用させることなどであ
る。メタルバック1009は、蛍光膜1008をフェー
スプレート基板1007上に形成した後、蛍光膜表面を
平滑化処理し、その上にAlを真空蒸着する方法により
形成した。
On the rear plate side surface of the fluorescent film 1008, a metal back 1009 known in the field of CRT is used.
Is provided. The purpose of providing the metal back 1009 is
A part of the light emitted from the fluorescent film 1008 is specularly reflected to improve the light utilization rate, and the fluorescent film 10
08, protect the electrode 08, and act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage, and act as a conductive path for the excited electrons of the fluorescent film 1008. The metal back 1009 was formed by forming a fluorescent film 1008 on the face plate substrate 1007, smoothing the surface of the fluorescent film, and vacuum-depositing Al thereon.

【0032】なお、蛍光膜1008に低電圧用の蛍光体
材料を用いた場合には、メタルバック1009は用いな
い。また、本実施の形態では用いなかったが、加速電圧
の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェース
プレート基板1007と蛍光膜1008との間に、たと
えばITOを材料とする透明電極を設けてもよい。
When a low voltage fluorescent material is used for the fluorescent film 1008, the metal back 1009 is not used. Although not used in this embodiment, a transparent electrode made of, for example, ITO is provided between the face plate substrate 1007 and the fluorescent film 1008 for the purpose of applying an acceleration voltage and improving the conductivity of the fluorescent film. It may be provided.

【0033】また、Dx1〜DxmおよびDy1〜Dynおよび
Hvは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的
に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子であ
る。Dx1〜Dxmはマルチ電子ビーム源の行方向配線10
03と、Dy1〜Dynはマルチ電子ビーム源の列方向配線
1004と、Hvはフェースプレートのメタルバック1
009と電気的に接続している。
Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn and Hv are terminals for electrical connection having an airtight structure provided for electrically connecting the display panel and an electric circuit (not shown). Dx1 to Dxm are the row wirings 10 of the multi-electron beam source.
03, Dy1 to Dyn are column direction wirings 1004 of the multi-electron beam source, and Hv is the metal back 1 of the face plate.
009 electrically.

【0034】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を10のマイナス7乗[T
orr]程度の真空度まで排気する。その後、排気管を
封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封
止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲ
ッター膜(不図示)を形成する。ゲッター膜とは、たと
えばBaを主成分とするゲッター材料をヒーターもしく
は高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、
該ゲッター膜の吸着作用により気密容器内は1x10マ
イナス5乗ないしは1x10マイナス7乗[Torr]
の真空度に維持される。
To evacuate the inside of the airtight container to a vacuum, after assembling the airtight container, an exhaust pipe (not shown) and a vacuum pump are connected to each other, and the inside of the airtight container is reduced to the power of 10 −7 [T].
orr]. Then, the exhaust pipe is sealed, but in order to maintain the degree of vacuum in the airtight container, a getter film (not shown) is formed at a predetermined position in the airtight container immediately before or after the sealing. The getter film is, for example, a film formed by heating and depositing a getter material containing Ba as a main component by a heater or high-frequency heating,
Due to the adsorption action of the getter film, the inside of the airtight container is 1 × 10 −5 or 1 × 10 −7 [Torr].
Is maintained at a vacuum degree.

【0035】以上、本発明実施の形態の表示パネルの基
本構成と製法を説明した。次に、前記実施の形態の表示
パネルに用いたマルチ電子ビーム源の製造方法について
説明する。本発明の画像表示装置に用いるマルチ電子ビ
ーム源は、表面伝導型放出素子を単純マトリクス配線し
た電子源であれば、表面伝導型放出素子の材料や形状あ
るいは製法に制限はない。しかしながら、発明者らは、
表面伝導型放出素子の中では、電子放出部もしくはその
周辺部を微粒子膜から形成したものが電子放出特性に優
れ、しかも製造が容易に行えることを見いだしている。
したがって、高輝度で大画面の画像表示装置のマルチ電
子ビーム源に用いるには、最も好適であると言える。そ
こで、上記実施の形態の表示パネルにおいては、電子放
出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成した表面伝
導型放出素子を用いた。そこで、まず、好適な表面伝導
型放出素子について基本的な構成と製法および特性を説
明し、その後で多数の素子を単純マトリクス配線したマ
ルチ電子ビーム源の構造について述べる。 (表面伝導型放出素子の好適な素子構成と製法)電子放
出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成する表面伝
導型放出素子の代表的な構成には、平面型と垂直型の2
種類があげられる。 (平面型の表面伝導型放出素子)まず最初に、平面型の
表面伝導型放出素子の素子構成と製法について説明す
る。 図5A−Bに示すのは、平面型の表面伝導型放出
素子の構成を説明するための平面図(図5A)および断
面図(図5B)である。図中、1101は基板、110
2と1103は素子電極、1104は導電性薄膜、11
05は通電フォーミング処理により形成した電子放出
部、1113は通電活性化処理により形成した薄膜であ
る。
The basic structure and manufacturing method of the display panel according to the embodiment of the present invention have been described above. Next, a method of manufacturing the multi-electron beam source used for the display panel of the above embodiment will be described. The material, shape, and manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device are not limited as long as the multi-electron beam source used in the image display device of the present invention is an electron source in which surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix. However, the inventors
Among the surface conduction electron-emitting devices, it has been found that an electron-emitting portion or its peripheral portion formed of a fine particle film has excellent electron emission characteristics and can be easily manufactured.
Therefore, it can be said that it is most suitable for use in a multi-electron beam source of a high-luminance, large-screen image display device. Therefore, in the display panel of the above embodiment, a surface conduction electron-emitting device in which the electron-emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film is used. Therefore, first, the basic configuration, manufacturing method, and characteristics of a suitable surface conduction electron-emitting device will be described, and then the structure of a multi-electron beam source in which a large number of devices are arranged in a simple matrix will be described. (Preferable element structure and manufacturing method of surface conduction electron-emitting device) A typical structure of a surface conduction electron-emitting device in which an electron emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film is a flat type or a vertical type.
There are different types. (Plane-type surface conduction electron-emitting device) First, the element structure and manufacturing method of the plane-type surface conduction electron-emitting device will be described. FIGS. 5A-B are a plan view (FIG. 5A) and a cross-sectional view (FIG. 5B) for explaining the structure of the flat surface conduction electron-emitting device. In the figure, 1101 is a substrate, 110
2 and 1103 are element electrodes, 1104 is a conductive thin film, 11
Reference numeral 05 is an electron emission portion formed by the energization forming treatment, and 1113 is a thin film formed by the energization activation treatment.

【0036】基板1101としては、たとえば、石英ガ
ラスや青板ガラスをはじめとする各種ガラス基板や、ア
ルミナをはじめとする各種セラミクス基板、あるいは上
述の各種基板上に,たとえばSiO2 を材料とする絶縁
層を積層した基板などを用いることができる。また、基
板1101上に基板面と平行に対向して設けられた素子
電極1102と1103は、導電性を有する材料によっ
て形成されている。たとえば、Ni,Cr,Au,M
o,W,Pt,Ti,Cu,Pd,Ag等をはじめとす
る金属、あるいはこれらの金属の合金、あるいはIn2
O3−SnO2をはじめとする金属酸化物、ポリシリコン
などの半導体、などの中から適宜材料を選択して用いれ
ばよい。電極を形成するには、たとえば真空蒸着などの
製膜技術とフォトリソグラフィー、エッチングなどのパ
ターニング技術を組み合わせて用いれば容易に形成でき
るが、それ以外の方法(たとえば印刷技術)を用いて形
成してもさしつかえない。
As the substrate 1101, for example, various glass substrates such as quartz glass and soda lime glass, various ceramics substrates such as alumina, or the above-mentioned various substrates on which an insulating layer made of, for example, SiO 2 is provided. A laminated substrate or the like can be used. Further, the device electrodes 1102 and 1103 provided on the substrate 1101 so as to face each other in parallel with the substrate surface are made of a conductive material. For example, Ni, Cr, Au, M
Metals including o, W, Pt, Ti, Cu, Pd, Ag, etc., or alloys of these metals, or In2
A material may be appropriately selected and used from metal oxides such as O3—SnO2 and semiconductors such as polysilicon. An electrode can be easily formed by using a combination of a film forming technique such as vacuum evaporation and a patterning technique such as photolithography and etching. However, the electrode can be formed by other methods (for example, printing technique). I can't wait.

【0037】素子電極1102と1103の形状は、当
該電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Lは通常は数百オングストローム
から数百マイクロメーターの範囲から適当な数値を選ん
で設計されるが、なかでも表示装置に応用するために好
ましいのは数マイクロメーターより数十マイクロメータ
ーの範囲である。また、素子電極の厚さdについては、
通常は数百オングストロームから数マイクロメーターの
範囲から適当な数値が選ばれる。
The shapes of the device electrodes 1102 and 1103 are appropriately designed according to the application purpose of the electron-emitting device.
Generally, the electrode spacing L is usually designed by selecting an appropriate value from the range of several hundreds of angstroms to several hundreds of micrometers. It is in the range of ten micrometers. Further, regarding the thickness d of the device electrode,
Usually, an appropriate numerical value is selected from the range of several hundred angstroms to several micrometers.

【0038】また、導電性薄膜1104の部分には、微
粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素
として多数の微粒子を含んだ膜(島状の集合体も含む)
のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、
個々の微粒子が離間して配置された構造か、あるいは微
粒子が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに
重なり合った構造が観測される。
A fine particle film is used for the conductive thin film 1104. The fine particle film mentioned here is a film containing many fine particles as a constituent element (including an island-shaped aggregate).
I mean If you examine the microparticle film microscopically, usually
A structure in which the individual particles are spaced apart, a structure in which the particles are adjacent to each other, or a structure in which the particles overlap each other is observed.

【0039】微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数オン
グストロームから数千オングストロームの範囲に含まれ
るものであるが、なかでも好ましいのは10オングスト
ロームから200オングストロームの範囲のものであ
る。また、微粒子膜の膜厚は、以下に述べるような諸条
件を考慮して適宜設定される。すなわち、素子電極11
02あるいは1103と電気的に良好に接続するのに必
要な条件、後述する通電フォーミングを良好に行うのに
必要な条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の
値にするために必要な条件、などである。
The particle diameter of the fine particles used in the fine particle film is in the range of several angstroms to several thousand angstroms, and the range of 10 angstroms to 200 angstroms is particularly preferable. Further, the thickness of the fine particle film is appropriately set in consideration of various conditions described below. That is, the device electrode 11
02, or 1103, conditions necessary for satisfactorily performing energization forming described later, conditions necessary for setting the electric resistance of the fine particle film itself to an appropriate value described later. , And so on.

【0040】具体的には、数オングストロームから数千
オングストロームの範囲のなかで設定するが、なかでも
好ましいのは10オングストロームから500オングス
トロームの間である。また、微粒子膜を形成するのに用
いられうる材料としては、たとえば、Pd,Pt,R
u,Ag,Au,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Z
n,Sn,Ta,W,Pb,などをはじめとする金属
や、PdO,SnO2,In2O3,PbO,Sb2O3,
などをはじめとする酸化物や、HfB2 ,ZrB2 ,L
aB6 ,CeB6 ,YB4 ,GdB4 ,などをはじめと
する硼化物や、TiC,ZrC,HfC,TaC,Si
C,WC,などをはじめとする炭化物や、TiN,Zr
N,HfN,などをはじめとする窒化物や、Si,Ge
などをはじめとする半導体や、カーボンなどがあげら
れ、これらの中から適宜選択される。
Specifically, it is set within the range of several angstroms to several thousand angstroms, but the range of 10 angstroms to 500 angstroms is particularly preferable. Materials that can be used to form the fine particle film include, for example, Pd, Pt, R
u, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Z
n, Sn, Ta, W, Pb, and other metals, PdO, SnO2, In2O3, PbO, Sb2O3,
Oxides including HfB2 , ZrB 2 , L
Borides such as aB6, CeB6, YB4, GdB4, etc., TiC, ZrC, HfC, TaC, Si
Carbides such as C, WC, etc., TiN, Zr
Nitride such as N, HfN, etc., Si, Ge
And the like, and carbon and the like, and are appropriately selected from these.

【0041】以上述べたように、導電性薄膜1104を
微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、
10の3乗から10の7乗[オーム/sq]の範囲に含
まれるよう設定した。なお、導電性薄膜1104と素子
電極1102および1103とは、電気的に良好に接続
されるのが望ましいため、互いの一部が重なりあうよう
な構造をとっている。その重なり方は、図5A−Bの例
においては、下から、基板、素子電極、導電性薄膜の順
序で積層したが、場合によっては下から基板、導電性薄
膜、素子電極の順序で積層してもさしつかえない。
As described above, the conductive thin film 1104 is formed of a fine particle film, and its sheet resistance value is
It was set to be included in the range of 10 3 to 10 7 [Ohm / sq]. Note that since the conductive thin film 1104 and the device electrodes 1102 and 1103 are desirably electrically connected well, they have a structure in which a part of each of them overlaps. In the example of FIGS. 5A-B, the overlapping is such that the substrate, the element electrode, and the conductive thin film are laminated in this order from the bottom, but in some cases, the substrate, the conductive thin film, and the element electrode are laminated in this order from the bottom. But it doesn't matter.

【0042】また、電子放出部1105は、導電性薄膜
1104の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気
的には周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有してい
る。亀裂は、導電性薄膜1104に対して、後述する通
電フォーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂
内には、数オングストロームから数百オングストローム
の粒径の微粒子を配置する場合がある。なお、実際の電
子放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困
難なため、図図5A−Bにおいては模式的に示した。
The electron emitting portion 1105 is a crack-like portion formed in a part of the conductive thin film 1104, and has an electrically higher resistance than the surrounding conductive thin film. The crack is formed by performing a later-described energization forming process on the conductive thin film 1104. Fine particles having a particle diameter of several angstroms to several hundred angstroms may be arranged in the cracks. Since it is difficult to accurately and accurately show the actual position and shape of the electron emitting portion, the electron emitting portion is schematically shown in FIGS. 5A-B.

【0043】また、薄膜1113は、炭素もしくは炭素
化合物よりなる薄膜で、電子放出部1105およびその
近傍を被覆している。薄膜1113は、通電フォーミン
グ処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことによ
り形成する。薄膜1113は、単結晶グラファイト、多
結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれかか、も
しくはその混合物であり、膜厚は500[オングストロ
ーム]以下とするが、300[オングストローム]以下
とするのがさらに好ましい。
The thin film 1113 is a thin film made of carbon or a carbon compound and covers the electron emitting portion 1105 and its vicinity. The thin film 1113 is formed by performing an energization activation process described later after the energization forming process. The thin film 1113 is any one of single crystal graphite, polycrystalline graphite, amorphous carbon, or a mixture thereof, and the film thickness is 500 [angstrom] or less, and more preferably 300 [angstrom] or less. preferable.

【0044】なお、実際の薄膜1113の位置や形状を
精密に図示するのは困難なため、図5A−Bにおいては
模式的に示した。また、平面図(図5A)においては、
薄膜1113の一部を除去した素子を図示した。以上、
好ましい素子の基本構成を述べたが、実施の形態におい
ては以下のような素子を用いた。
Since it is difficult to accurately illustrate the actual position and shape of the thin film 1113, it is schematically shown in FIGS. 5A-B. Also, in the plan view (FIG. 5A),
The device in which a part of the thin film 1113 is removed is illustrated. that's all,
Although the basic structure of a preferable element has been described, the following elements are used in the embodiments.

【0045】すなわち、基板1101には青板ガラスを
用い、素子電極1102と1103にはNi薄膜を用い
た。素子電極の厚さdは1000[オングストロー
ム]、電極間隔Lは2[マイクロメーター]とした。微
粒子膜の主要材料としてPdもしくはPdOを用い、微
粒子膜の厚さは約100[オングストローム]、幅Wは
100[マイクロメータ]とした。
That is, soda lime glass was used for the substrate 1101, and Ni thin films were used for the device electrodes 1102 and 1103. The thickness d of the device electrode was 1000 [angstrom], and the electrode interval L was 2 [micrometer]. Pd or PdO was used as the main material of the fine particle film, and the thickness of the fine particle film was about 100 [angstrom] and the width W was 100 [micrometer].

【0046】次に、好適な平面型の表面伝導型放出素子
の製造方法について説明する。図6A−Eは、表面伝導
型放出素子の製造工程を説明するための断面図で、各部
材の表記は図5A−Bと同一である。 1)まず、図6Aに示すように、基板1101上に素子
電極1102および1103を形成する。
Next, a method of manufacturing a suitable flat surface conduction electron-emitting device will be described. 6A-E are cross-sectional views for explaining the manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device, and the notation of each member is the same as that in FIGS. 5A-B. 1) First, as shown in FIG. 6A, device electrodes 1102 and 1103 are formed on a substrate 1101.

【0047】形成するにあたっては、あらかじめ基板1
101を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、
素子電極の材料を堆積させる。ここで、堆積する方法と
しては、たとえば、蒸着法やスパッタ法などの真空成膜
技術を用ればよい。その後、堆積した電極材料を、フォ
トリソグラフィー・エッチング技術を用いてパターニン
グし、図6Aに示した一対の素子電極(1102と11
03)を形成する。
Before forming, the substrate 1
After sufficiently washing 101 with a detergent, pure water and an organic solvent,
The material of the device electrode is deposited. Here, as a deposition method, for example, a vacuum film forming technique such as a vapor deposition method or a sputtering method may be used. Then, the deposited electrode material is patterned by using a photolithography etching technique, and a pair of device electrodes (1102 and 11) shown in FIG.
03) is formed.

【0048】2)次に、図6Bに示すように、導電性薄
膜1104を形成する。形成するにあたっては、まず図
6Aの基板に有機金属溶液を塗布して乾燥し、加熱焼成
処理して微粒子膜を成膜した後、フォトリソグラフィー
・エッチングにより所定の形状にパターニングする。こ
こで、有機金属溶液とは、導電性薄膜に用いる微粒子の
材料を主要元素とする有機金属化合物の溶液である。具
体的には、本実施の形態では主要元素としてPdを用い
た。また、実施の形態では塗布方法として、ディッピン
グ法を用いたが、それ以外のたとえばスピンナー法やス
プレー法を用いてもよい。
2) Next, as shown in FIG. 6B, a conductive thin film 1104 is formed. In forming the film, first, an organic metal solution is applied to the substrate of FIG. 6A, dried, heated and baked to form a fine particle film, and then patterned into a predetermined shape by photolithography etching. Here, the organometallic solution is a solution of an organometallic compound whose main element is a material of fine particles used for the conductive thin film. Specifically, in the present embodiment, Pd is used as a main element. Further, although the dipping method is used as the coating method in the embodiment, other methods such as a spinner method and a spray method may be used.

【0049】また、微粒子膜で作られる導電性薄膜の成
膜方法としては、本実施の形態で用いた有機金属溶液の
塗布による方法以外の、たとえば真空蒸着法やスパッタ
法、あるいは化学的気相堆積法などを用いる場合もあ
る。 3)次に、図6Cに示すように、フォーミング用電源1
110から素子電極1102と1103の間に適宜の電
圧を印加し、通電フォーミング処理を行って、電子放出
部1105を形成する。
Further, as a method for forming a conductive thin film made of a fine particle film, other than the method of applying the organic metal solution used in this embodiment, for example, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or a chemical vapor phase method. A deposition method may be used in some cases. 3) Next, as shown in FIG. 6C, the forming power source 1
An appropriate voltage is applied between 110 and the device electrodes 1102 and 1103, and an energization forming process is performed to form the electron emitting portion 1105.

【0050】通電フォーミング処理とは、微粒子膜で作
られた導電性薄膜1104に通電を行って、その一部を
適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行
うのに好適な構造に変化させる処理のことである。微粒
子膜で作られた導電性薄膜のうち電子放出を行うのに好
適な構造に変化した部分(すなわち、電子放出部110
5)においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。
なお、電子放出部1105が形成される前と比較する
と、形成された後は素子電極1102と1103の間で
計測される電気抵抗は大幅に増加する。
In the energization forming process, the electroconductive thin film 1104 made of a fine particle film is energized, and a part of it is appropriately destroyed, deformed or altered, and a structure suitable for electron emission is changed. It is a process that causes it. A portion of the conductive thin film made of the fine particle film that has been changed to a structure suitable for emitting electrons (that is, the electron emitting portion 110
In 5), an appropriate crack is formed in the thin film.
Note that the electric resistance measured between the element electrodes 1102 and 1103 after the formation is significantly increased as compared with before the formation of the electron emission portion 1105.

【0051】通電方法をより詳しく説明するために、図
7に、フォーミング用電源1110から印加する適宜の
電圧波形の一例を示す。微粒子膜で作られた導電性薄膜
をフォーミングする場合には、パルス状の電圧が好まし
く、本実施の形態の場合には同図に示したようにパルス
幅T1の三角波パルスをパルス間隔T2で連続的に印加
した。その際には、三角波パルスの波高値Vpfを、順
次昇圧した。また、電子放出部1105の形成状況をモ
ニターするためのモニターパルスPmを適宜の間隔で三
角波パルスの間に挿入し、その際に流れる電流を電流計
1111で計測した。
In order to explain the energization method in more detail, FIG. 7 shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the forming power supply 1110. When forming a conductive thin film made of a fine particle film, a pulsed voltage is preferable, and in the case of the present embodiment, a triangular wave pulse having a pulse width T1 is continuously provided at a pulse interval T2 as shown in FIG. Applied. At that time, the peak value Vpf of the triangular wave pulse was sequentially increased. In addition, a monitor pulse Pm for monitoring the state of formation of the electron-emitting portion 1105 was inserted between triangular-wave pulses at appropriate intervals, and the current flowing at that time was measured by an ammeter 1111.

【0052】実施の形態においては、たとえば、10の
マイナス5乗[torr]程度の真空雰囲気下におい
て、たとえば、パルス幅T1を1[ミリ秒]、パルス間
隔T2を10[ミリ秒]とし、波高値Vpfを1パルス
ごとに0.1[V]ずつ昇圧した。そして、三角波を5
パルス印加するたびに1回の割りで、モニターパルスP
mを挿入した。フォーミング処理に悪影響を及ぼすこと
がないように、モニターパルスの電圧Vpmは0.1
[V]に設定した。そして、素子電極1102と110
3の間の電気抵抗が1x10の6乗[オーム]になった
段階、すなわちモニターパルス印加時に電流計1111
で計測される電流が1x10のマイナス7乗[A]以下
になった段階で、フォーミング処理にかかわる通電を終
了した。
In the embodiment, for example, in a vacuum atmosphere of about 10 −5 [torr], for example, the pulse width T1 is 1 [millisecond], the pulse interval T2 is 10 [millisecond], and the wave The high value Vpf was increased by 0.1 [V] for each pulse. And the triangular wave is 5
Each time a pulse is applied, the monitor pulse P
m was inserted. The monitor pulse voltage Vpm is set to 0.1 so as not to adversely affect the forming process.
[V] was set. Then, the device electrodes 1102 and 110
3 when the electric resistance becomes 1 × 10 6 [ohm], that is, when the monitor pulse is applied, the ammeter 1111
When the current measured in step (1) became 1 × 10 −7 [A] or less, the energization related to the forming process was terminated.

【0053】なお、上記の方法は、本実施の形態の表面
伝導型放出素子に関する好ましい方法であり、たとえば
微粒子膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Lなど表
面伝導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応
じて通電の条件を適宜変更するのが望ましい。 4)次に、図6Dに示すように、活性化用電源1112
から素子電極1102と1103の間に適宜の電圧を印
加し、通電活性化処理を行って、電子放出特性の改善を
行う。
The above method is a preferred method for the surface conduction electron-emitting device according to the present embodiment. For example, the design of the surface conduction electron-emitting device such as the material and film thickness of the fine particle film or the element electrode spacing L is changed. In that case, it is desirable to appropriately change the energization conditions accordingly. 4) Next, as shown in FIG. 6D, the activation power supply 1112
After that, an appropriate voltage is applied between the device electrodes 1102 and 1103, and the activation process is performed to improve the electron emission characteristics.

【0054】通電活性化処理とは、前記通電フォーミン
グ処理により形成された電子放出部1105に適宜の条
件で通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物
を堆積せしめる処理のことである。(図においては、炭
素もしくは炭素化合物よりなる堆積物を部材1113と
して模式的に示した。)なお、通電活性化処理を行うこ
とにより、行う前と比較して、同じ印加電圧における放
出電流を典型的には100倍以上に増加させることがで
きる。具体的には、10のマイナス4乗ないし10のマ
イナス5乗[torr]の範囲内の真空雰囲気中で、電
圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰囲気中
に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは炭素化
合物を堆積させる。堆積物1113は、単結晶グラファ
イト、多結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれ
かか、もしくはその混合物であり、膜厚は500[オン
グストローム]以下、より好ましくは300[オングス
トローム]以下である。
The energization activation process is a process of energizing the electron emitting portion 1105 formed by the energization forming process under appropriate conditions to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity thereof. (In the figure, a deposit made of carbon or a carbon compound is schematically shown as a member 1113.) By performing the activation process, the emission current at the same applied voltage is typically smaller than that before the activation. Specifically, it can be increased by 100 times or more. Specifically, by periodically applying a voltage pulse in a vacuum atmosphere within a range of 10 −4 to 10 −5 [torr], an organic compound existing in the vacuum atmosphere is generated. The carbon or carbon compound to be deposited is deposited. The deposit 1113 is one of single-crystal graphite, polycrystalline graphite, and amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a thickness of 500 Å or less, and more preferably 300 Å or less.

【0055】通電方法をより詳しく説明するために、図
8Aに、活性化用電源1112から印加する適宜の電圧
波形の一例を示す。本実施の形態においては、一定電圧
の矩形波を定期的に印加して通電活性化処理を行った
が、具体的には,矩形波の電圧Vacは14[V],パ
ルス幅T3は1[ミリ秒],パルス間隔T4は10[ミ
リ秒]とした。なお、上述の通電条件は、本実施の形態
の表面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表
面伝導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応
じて条件を適宜変更するのが望ましい。
In order to explain the energization method in more detail, FIG. 8A shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the activation power supply 1112. In the present embodiment, the energization activation process is performed by periodically applying a rectangular wave of a constant voltage. Specifically, the voltage Vac of the rectangular wave is 14 [V], and the pulse width T3 is 1 [ Milliseconds], and the pulse interval T4 is 10 [milliseconds]. Note that the above-described energization conditions are preferable conditions for the surface conduction electron-emitting device of the present embodiment, and when the design of the surface conduction electron-emitting device is changed, it is desirable to appropriately change the conditions accordingly.

【0056】図6Dに示す1114は,該表面伝導型放
出素子から放出される放出電流Ieを捕捉するためのア
ノード電極で、直流高電圧電源1115および電流計1
116が接続されている。なお、基板1101を、表示
パネルの中に組み込んでから活性化処理を行う場合に
は、表示パネルの蛍光面をアノード電極1114として
用いる。
Reference numeral 1114 shown in FIG. 6D is an anode electrode for trapping the emission current Ie emitted from the surface conduction type emission device, which is a DC high voltage power supply 1115 and an ammeter 1.
116 is connected. When the substrate 1101 is incorporated into a display panel and then activated, the fluorescent surface of the display panel is used as the anode electrode 1114.

【0057】活性化用電源1112から電圧を印加する
間、電流計1116で放出電流Ieを計測して通電活性
化処理の進行状況をモニターし、活性化用電源1112
の動作を制御する。電流計1116で計測された放出電
流Ieの一例を図8Bに示すが、活性化電源1112か
らパルス電圧を印加しはじめると、時間の経過とともに
放出電流Ieは増加するが、やがて飽和してほとんど増
加しなくなる。このように、放出電流Ieがほぼ飽和し
た時点で活性化用電源1112からの電圧印加を停止
し、通電活性化処理を終了する。
While the voltage is applied from the activation power supply 1112, the emission current Ie is measured by the ammeter 1116 to monitor the progress of the energization activation process, and the activation power supply 1112 is monitored.
Control the behavior of. An example of the emission current Ie measured by the ammeter 1116 is shown in FIG. 8B. When the pulse voltage is started to be applied from the activation power supply 1112, the emission current Ie increases with the elapse of time, but it eventually saturates and almost increases. Will not do. As described above, when the emission current Ie is almost saturated, the voltage application from the activation power supply 1112 is stopped, and the energization activation process is ended.

【0058】なお、上述の通電条件は、本実施の形態の
表面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面
伝導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じ
て条件を適宜変更するのが望ましい。以上のようにし
て、図6Eに示す平面型の表面伝導型放出素子を製造し
た。 (垂直型の表面伝導型放出素子)次に、電子放出部もし
くはその周辺を微粒子膜から形成した表面伝導型放出素
子のもうひとつの代表的な構成、すなわち垂直型の表面
伝導型放出素子の構成について説明する。
The above energization conditions are preferable conditions for the surface conduction electron-emitting device of the present embodiment, and when the design of the surface conduction electron emission device is changed, the conditions should be changed accordingly. Is desirable. As described above, the plane type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 6E was manufactured. (Vertical type surface conduction electron-emitting device) Next, another typical configuration of the surface conduction type electron emission device in which the electron emission portion or its periphery is formed of a fine particle film, that is, the configuration of the vertical type surface conduction electron emission device. Will be described.

【0059】図9は、垂直型の基本構成を説明するため
の模式的な断面図であり、図中の1201は基板、12
02と1203は素子電極、1206は段差形成部材、
1204は微粒子膜を用いた導電性薄膜、1205は通
電フォーミング処理により形成した電子放出部、121
3は通電活性化処理により形成した薄膜である。垂直型
が先に説明した平面型と異なる点は、素子電極のうちの
片方(1202)が段差形成部材1206上に設けられ
ており、導電性薄膜1204が段差形成部材1206の
側面を被覆している点にある。したがって、図5A−B
の平面型における素子電極間隔Lは、垂直型においては
段差形成部材1206の段差高Lsとして設定される。
なお、基板1201、素子電極1202および120
3、微粒子膜を用いた導電性薄膜1204については、
前記平面型の説明中に列挙した材料を同様に用いること
が可能である。また、段差形成部材1206には、たと
えばSiO2 のような電気的に絶縁性の材料を用いる。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view for explaining the basic structure of the vertical type, in which 1201 is a substrate and 12 is a substrate.
02 and 1203 are device electrodes, 1206 is a step forming member,
Reference numeral 1204 denotes a conductive thin film using a fine particle film, 1205 denotes an electron-emitting portion formed by an energization forming process, 121
Reference numeral 3 denotes a thin film formed by the activation process. The vertical type is different from the planar type described above in that one of the element electrodes (1202) is provided on the step forming member 1206, and the conductive thin film 1204 covers the side surface of the step forming member 1206. There is a point. Therefore, FIGS.
The element electrode interval L in the planar type is set as the step height Ls of the step forming member 1206 in the vertical type.
Note that the substrate 1201, the element electrodes 1202 and 120
3. Regarding the conductive thin film 1204 using a fine particle film,
The materials listed in the description of the planar type can be used as well. For the step forming member 1206, an electrically insulating material such as SiO2 is used.

【0060】次に、垂直型の表面伝導型放出素子の製法
について説明する。図10A−Fは、製造工程を説明す
るための断面図で、各部材の表記は図9と同一である。 1)まず、図10Aに示すように、基板1201上に素
子電極1203を形成する。 2)次に、図10Bに示すように、段差形成部材を形成
するための絶縁層を積層する。絶縁層は、たとえばSi
O2 をスパッタ法で積層すればよいが、たとえば真空蒸
着法や印刷法などの他の成膜方法を用いてもよい。
Next, a method of manufacturing the vertical type surface conduction electron-emitting device will be described. 10A to 10F are cross-sectional views for explaining the manufacturing process, and the notation of each member is the same as that in FIG. 9. 1) First, as shown in FIG. 10A, a device electrode 1203 is formed on a substrate 1201. 2) Next, as shown in FIG. 10B, an insulating layer for forming a step forming member is laminated. The insulating layer is, for example, Si
O2 may be laminated by a sputtering method, but other film forming methods such as a vacuum vapor deposition method and a printing method may be used.

【0061】3)次に、図10Cに示すように、絶縁層
の上に素子電極1202を形成する。 4)次に、図10Dに示すように、絶縁層の一部を、た
とえばエッチング法を用いて除去し、素子電極1203
を露出させる。 5)次に、図10Eに示すように、微粒子膜を用いた導
電性薄膜1204を形成する。形成するには、前記平面
型の場合と同じく、たとえば塗布法などの成膜技術を用
いればよい。
3) Next, as shown in FIG. 10C, a device electrode 1202 is formed on the insulating layer. 4) Next, as shown in FIG. 10D, a part of the insulating layer is removed by using, for example, an etching method to remove the device electrode 1203.
To expose. 5) Next, as shown in FIG. 10E, a conductive thin film 1204 using a fine particle film is formed. For the formation, as in the case of the flat type, a film forming technique such as a coating method may be used.

【0062】6)次に、前記平面型の場合と同じく、通
電フォーミング処理を行い、電子放出部を形成する。図
6Cを用いて説明した平面型の通電フォーミング処理と
同様の処理を行えばよい。 7)次に、前記平面型の場合と同じく、通電活性化処理
を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆
積させる。図6Dを用いて説明した平面型の通電活性化
処理と同様の処理を行えばよい。
6) Next, as in the case of the flat type, an energization forming process is performed to form an electron emitting portion. The same process as the planar energization forming process described with reference to FIG. 6C may be performed. 7) Next, as in the case of the planar type, an energization activation process is performed to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity of the electron emitting portion. The same process as the planar energization activation process described with reference to FIG. 6D may be performed.

【0063】以上のようにして、図10Fに示す垂直型
の表面伝導型放出素子を製造した。 (表示装置に用いた表面伝導型放出素子の特性)以上、
平面型と垂直型の表面伝導型放出素子について素子構成
と製法を説明したが、次に表示装置に用いた素子の特性
について述べる。
As described above, the vertical type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 10F was manufactured. (Characteristics of surface conduction electron-emitting device used for display device)
The device configuration and manufacturing method of the planar and vertical type surface conduction electron-emitting devices have been described. Next, the characteristics of the device used in the display device will be described.

【0064】図11に、表示装置に用いた素子の、(放
出電流Ie)対(素子印加電圧Vf)特性、および(素
子電流If)対(素子印加電圧Vf)特性の典型的な例
を示す。なお、放出電流Ieは素子電流Ifに比べて著
しく小さく、同一尺度で図示するのが困難であるうえ、
これらの特性は素子の大きさや形状等の設計パラメータ
を変更することにより変化するものであるため、2本の
グラフは各々任意単位で図示した。
FIG. 11 shows typical examples of (emission current Ie) vs. (device applied voltage Vf) characteristics and (device current If) vs. (device applied voltage Vf) characteristics of the device used in the display device. . Note that the emission current Ie is significantly smaller than the element current If, and it is difficult to show the same current on the same scale.
Since these characteristics are changed by changing design parameters such as the size and shape of the element, the two graphs are shown in arbitrary units.

【0065】表示装置に用いた素子は、放出電流Ieに
関して以下に述べる3つの特性を有している。第一に、
ある電圧(これを閾値電圧Vthと呼ぶ)以上の大きさ
の電圧を素子に印加すると急激に放出電流Ieが増加す
るが、一方、閾値電圧Vth未満の電圧では放出電流I
eはほとんど検出されない。
The element used for the display device has the following three characteristics regarding the emission current Ie. Primarily,
When a voltage higher than a certain voltage (hereinafter referred to as a threshold voltage Vth) is applied to the element, the emission current Ie sharply increases. On the other hand, when the voltage is lower than the threshold voltage Vth, the emission current Ie is increased.
e is hardly detected.

【0066】すなわち、放出電流Ieに関して、明確な
閾値電圧Vthを持った非線形素子である。第二に、放
出電流Ieは素子に印加する電圧Vfに依存して変化す
るため、電圧Vfで放出電流Ieの大きさを制御でき
る。第三に、素子に印加する電圧Vfに対して素子から
放出される電流Ieの応答速度が速いため、電圧Vf
を印加する時間の長さによって素子から放出される電子
の電荷量を制御できる。
That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie. Second, since the emission current Ie changes depending on the voltage Vf applied to the device, the magnitude of the emission current Ie can be controlled by the voltage Vf. Thirdly, since the response speed of the current Ie emitted from the element is fast with respect to the voltage Vf applied to the element, the voltage Vf
The amount of charge of electrons emitted from the device can be controlled by the length of time for which is applied.

【0067】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。た
とえば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表
示装置において、第一の特性を利用すれば、表示画面を
順次走査して表示を行うことが可能である。すなわち、
駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Vt
h以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値
電圧Vth未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次
切り替えてゆくことにより、表示画面を順次走査して表
示を行うことが可能である。
Due to the above characteristics, the surface conduction electron-emitting device could be preferably used in a display device. For example, in a display device in which a large number of elements are provided corresponding to pixels of a display screen, if the first characteristic is used, display can be performed by sequentially scanning the display screen. That is,
The driving element has a threshold voltage Vt according to a desired light emission luminance.
h or higher, and a voltage lower than the threshold voltage Vth is applied to the non-selected elements. By sequentially switching the elements to be driven, the display screen can be sequentially scanned and displayed.

【0068】また、第二の特性かまたは第三の特性を利
用することにより、発光輝度を制御することができるた
め、諧調表示を行うことが可能である。 (多数素子を単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム
源の構造)次に、上述の表面伝導型放出素子を基板上に
配列して単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源の
構造について述べる。
Further, by utilizing the second characteristic or the third characteristic, it is possible to control the light emission luminance, so that it is possible to perform the gradation display. (Structure of multi-electron beam source in which a large number of elements are wired in a simple matrix) Next, the structure of a multi-electron beam source in which the above surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate and wired in a simple matrix will be described.

【0069】図12に示すのは、図3の表示パネルに用
いたマルチ電子ビーム源の平面図である。基板上には、
図5A−Bで示したものと同様な表面伝導型放出素子が
配列され、これらの素子は行方向配線電極1003と列
方向配線電極1004により単純マトリクス状に配線さ
れている。行方向配線電極1003と列方向配線電極1
004の交差する部分には、電極間に絶縁層(不図示)
が形成されており、電気的な絶縁が保たれている。
FIG. 12 is a plan view of the multi-electron beam source used in the display panel of FIG. On the board,
Surface conduction electron-emitting devices similar to those shown in FIGS. 5A-B are arranged, and these devices are wired in a simple matrix by row-direction wiring electrodes 1003 and column-direction wiring electrodes 1004. Row-direction wiring electrode 1003 and column-direction wiring electrode 1
An insulating layer (not shown) is formed between the electrodes at the intersection of 004.
Are formed, and electrical insulation is maintained.

【0070】図12のA−A’に沿った断面を、図13
に示す。なお、このような構造のマルチ電子源は、あら
かじめ基板上に行方向配線電極1003、列方向配線電
極1004、電極間絶縁層(不図示)、および表面伝導
型放出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、行方
向配線電極1003および列方向配線電極1004を介
して各素子に給電して通電フォーミング処理と通電活性
化処理を行うことにより製造した。 <駆動制限回路を備える駆動回路>次に、図14を参照
して、画像情報に応じた駆動信号を発生する駆動回路と
マルチ電子ビーム源との間に所定値以上の電圧が発生す
るのを抑止する回路構成の一例について説明する。
A cross section taken along the line AA 'in FIG. 12 is shown in FIG.
Shown in The multi-electron source having such a structure includes a row-direction wiring electrode 1003, a column-direction wiring electrode 1004, an interelectrode insulating layer (not shown), a device electrode of a surface conduction electron-emitting device, and a conductive thin film. Was formed, power was supplied to each element via the row-direction wiring electrodes 1003 and the column-direction wiring electrodes 1004 to perform the energization forming process and the energization activation process. <Driving Circuit Having Driving Limiting Circuit> Next, referring to FIG. 14, a voltage of a predetermined value or more is generated between the driving circuit that generates a driving signal according to image information and the multi-electron beam source. An example of the circuit configuration to be suppressed will be described.

【0071】図14は、駆動回路とマルチ電子ビーム源
の間にツェナーダイオードを設けて、出力電圧がある設
定値(この場合は、Dzのツェナー電圧Vm)以上に振
らせない回路構成となっている。5は、n番目の列方向
配線Dynに接続されたn個の表面伝導型放出素子で、
行方向配線Dx1、Dx2、・・・Dxmには選択、非
選択電圧を切り換えるスイッチ(不図示)が接続されて
いる。
FIG. 14 shows a circuit configuration in which a zener diode is provided between the drive circuit and the multi-electron beam source to prevent the output voltage from swinging above a certain set value (Dz zener voltage Vm in this case). There is. Reference numeral 5 denotes n surface conduction electron-emitting devices connected to the n-th column-direction wiring Dyn,
Switches (not shown) for switching between selected and non-selected voltages are connected to the row wirings Dx1, Dx2, ... Dxm.

【0072】選択された場合、電位は−Vfに、非選択
時には0Vとなるように駆動される。この時、4は、点
灯させたい素子のある列方向配線に設定電流値の矩形波
を出力し、表面伝導型放出素子5には、約Vfの電圧が
印加される。但し、Vfの値は、電流駆動回路の出力な
ので素子抵抗のばらつきに応じてわずかに異なる。Vf
は、素子のしきい値電圧Vthに対して予め Vf<Vth<2・Vf となるように設定した。この結果、選択された行方向配
線上の素子には、しきい値電圧Vth以上の電位が印加
され、電子放出が生じて所望の画素が点灯する。かかる
期間を制御することで、輝度の制御を行なう。また、か
かる期間を制御することのみならず、素子によって設定
電流値を制御することによっても輝度の制御を行なうこ
ともできる。
When selected, the potential is driven to -Vf, and when not selected, it is driven to 0V. At this time, 4 outputs a rectangular wave having a set current value to the column-direction wiring having an element to be turned on, and a voltage of about Vf is applied to the surface conduction electron-emitting device 5. However, since the value of Vf is the output of the current drive circuit, it slightly differs depending on the variation in element resistance. Vf
Was set in advance so that Vf <Vth <2 · Vf with respect to the threshold voltage Vth of the device. As a result, a potential equal to or higher than the threshold voltage Vth is applied to the selected element on the row-direction wiring, electron emission occurs, and the desired pixel is turned on. The brightness is controlled by controlling the period. In addition to controlling the period, the brightness can be controlled by controlling the set current value by the element.

【0073】1、2、3、4がカレントミラー型の電流
駆動部分を構成し、(1、2は抵抗器、3、4はトラン
ジスタ)、ここで設定された駆動定電流で、5の表面伝
導型放出素子(単純マトリクス回路を含む)を駆動する
が、4と5の間に6のツェナーダイオードを接続してあ
るので、素子への印加電圧は、ツェナーダイオードの設
定電圧以上に振られることができない。
1, 2, 3 and 4 form a current mirror type current driving part (1, 2 are resistors, 3 and 4 are transistors), and the driving constant current set here is the surface of 5. Drives a conduction type emission device (including a simple matrix circuit), but since 6 Zener diodes are connected between 4 and 5, the voltage applied to the device must be greater than the set voltage of the Zener diode. I can't.

【0074】即ち、表面伝導型放出素子5の耐圧以下の
ツェナー電圧Vmを有するツェナーダイオードを用いる
ことにより、表面伝導型放出素子5が、耐圧以上に駆動
されることがなくなり、安全に駆動できるようになっ
た。 <第2の実施の形態>第2の実施の形態では、駆動制限
回路を備える第2の駆動回路の構成を示す。
That is, by using the Zener diode having the Zener voltage Vm equal to or lower than the breakdown voltage of the surface conduction type emission element 5, the surface conduction type emission element 5 is prevented from being driven above the breakdown voltage and can be safely driven. Became. <Second Embodiment> The second embodiment shows the configuration of a second drive circuit including a drive limiting circuit.

【0075】図15は、駆動回路とマルチ電子ビーム源
の間に、ダイオードリミッタ回路を設けた実施の形態を
示し、出力電圧がある設定値(この場合は、ダイオード
に接続されたVm+α;αはダイオード11の順方向降
下電圧)以上に振らせないための回路を加えてある。こ
こで、駆動は、実施の形態1と同様に行う。7、8、
9、10が、カレントミラー型の電流駆動部分で(7、
8は抵抗器、9、10はトランジスタ)、ここで設定さ
れた定電流で、5の表面伝導型放出素子(単純マトリク
ス回路を含む)を駆動するが、10と5の間に11のダ
イオードクランプ回路を接続してあるので、素子への印
加電圧は、ダイオードクランプの設定電圧以上に上がる
ことができない。ダイオードクランプ電圧Vmを素子の
耐圧以下とすることにより、12の表面伝導型放出素子
が、耐圧以上に駆動されることがなくなり、安全に駆動
できるようになった。 <第3の実施の形態>第3の実施の形態では、駆動制限
回路を備える第3の駆動回路の構成を示す。
FIG. 15 shows an embodiment in which a diode limiter circuit is provided between the driving circuit and the multi-electron beam source. The output voltage has a certain set value (in this case, Vm + α; α connected to the diode is A circuit is added to prevent the voltage from swinging above the forward voltage drop of the diode 11). Here, driving is performed in the same manner as in the first embodiment. 7, 8,
9, 10 are current drive parts of the current mirror type (7,
8 is a resistor, 9 and 10 are transistors, and the constant current set here drives the surface conduction electron-emitting device of 5 (including a simple matrix circuit), but the diode clamp of 11 between 10 and 5. Since the circuit is connected, the voltage applied to the element cannot rise above the set voltage of the diode clamp. By setting the diode clamp voltage Vm to be equal to or lower than the withstand voltage of the device, the 12 surface conduction electron-emitting devices are not driven above the withstand voltage, and can be safely driven. <Third Embodiment> In the third embodiment, a configuration of a third drive circuit including a drive limiting circuit is shown.

【0076】図16は、カレントミラー回路の電流を直
接駆動するトランジスタ側にツェナーダイオードを設け
た実施の形態を示していて、出力電圧がある設定値(こ
の場合は、Dzのツェナー電圧(Vm))以上に駆動で
きないようになっている。駆動は実施の形態1と同様に
行った。13、14、15、16が電流駆動部分で(1
3、14は抵抗、15、16トランジスタ)、ここで設
定された定電流で、5の表面伝導型放出素子(単純マト
リクス回路を含む)を駆動するが、14と16の間に1
7のツェナーダイオードと抵抗40を接続してあるの
で、素子への印加電圧はツェナーダイオードの設定電圧
値以上に振れることができなくなる。ツェナー電圧Vm
を素子の耐圧以下とすることにより、18の表面伝導型
放出素子が、耐圧以上に駆動されることがなくなり、安
全に駆動できるようになった。 <第4の実施の形態>第4の実施の形態では、駆動制限
回路を備える第4の駆動回路の構成を示す。
FIG. 16 shows an embodiment in which a Zener diode is provided on the side of the transistor that directly drives the current of the current mirror circuit, and the output voltage has a certain set value (in this case, the Zener voltage of Dz (Vm)). ) You cannot drive any more. Driving was performed in the same manner as in the first embodiment. 13, 14, 15, and 16 are current-driven parts (1
3 and 14 are resistors, 15 and 16 transistors), and the constant current set here drives the 5 surface conduction electron-emitting devices (including a simple matrix circuit).
Since the Zener diode of No. 7 and the resistor 40 are connected, the applied voltage to the element cannot swing more than the set voltage value of the Zener diode. Zener voltage Vm
By setting the value to be equal to or lower than the withstand voltage of the element, the 18 surface conduction electron-emitting devices are prevented from being driven above the withstand voltage and can be safely driven. <Fourth Embodiment> In the fourth embodiment, the configuration of a fourth drive circuit including a drive limiting circuit is shown.

【0077】図17は、駆動回路と駆動電源電圧出力の
間に出力電圧がある設定値(この場合、19、20、2
1で構成される回路の設定値)以上に駆動できないよう
にするための回路を備える実施の形態を示していて、駆
動は実施の形態1と同様に行う。22、23、24、2
5がカレントミラー型の電流駆動部分で(22、23は
抵抗、24、25はトランジスタ)、ここで設定された
電流で、5の表面伝導型放出素子を駆動するが、23と
電源電圧との間に19、20、21で構成される電圧リ
ミッタ回路を接続してあるので、素子への印加電圧は、
この回路の設定電圧以上に出力できない。
FIG. 17 shows a set value (19, 20, 2 in this case) having an output voltage between the drive circuit and the drive power supply voltage output.
1 shows an embodiment provided with a circuit for preventing driving beyond the set value of the circuit constituted by 1), and the driving is performed in the same manner as in the first embodiment. 22, 23, 24, 2
Reference numeral 5 denotes a current mirror type current driving portion (22 and 23 are resistors, 24 and 25 are transistors), and the surface conduction type emission device of 5 is driven by the current set here. Since a voltage limiter circuit composed of 19, 20, and 21 is connected between them, the voltage applied to the element is
It cannot output more than the set voltage of this circuit.

【0078】電圧リミッタ回路の設定値を素子の耐圧以
下とすることにより、26の表面伝導型放出素子が耐圧
以上に駆動されることがなくなり、安全に駆動できるよ
うになった。 <第5の実施の形態>第5の実施の形態では、駆動制限
回路を備える第5の駆動回路の構成を示す。
By setting the setting value of the voltage limiter circuit to be equal to or lower than the withstand voltage of the element, the surface conduction electron-emitting devices of 26 are not driven above the withstand voltage and can be safely driven. <Fifth Embodiment> The fifth embodiment shows the configuration of a fifth drive circuit including a drive limiting circuit.

【0079】図18は、表面伝導型放出素子を駆動する
回路の電源に関して、直接電流駆動する部分に対して電
流を供給する別電源の電圧を、表面伝導型放出素子の耐
圧以下に下げた実施の形態を示し、出力電圧は設定値
(この場合は、別電源の電圧Vm)以上に振らせないよ
うになっている。駆動は実施の形態1と同様に行う。2
7、28、29、30がカレントミラー型の電流駆動部
分で(27、28は抵抗器、29、30はトランジス
タ)、ここで設定した定電流で、5の表面伝導型放出素
子(単純マトリクス回路を含む)を駆動するが、直接電
流駆動する部分にだけ電源電圧を別に供給してあるの
で、素子への印加電圧は、別電源電圧以上には出力でき
ない。
FIG. 18 shows an embodiment in which the voltage of another power supply for supplying a current to the portion which directly drives the current is lowered below the breakdown voltage of the surface conduction electron-emitting device with respect to the power supply of the circuit driving the surface conduction electron-emitting device. In this case, the output voltage is prevented from swinging above a set value (in this case, the voltage Vm of another power supply). Driving is performed in the same manner as in the first embodiment. Two
7, 28, 29 and 30 are current mirror type current driving parts (27 and 28 are resistors and 29 and 30 are transistors), and the surface conduction type emission device of 5 (simple matrix circuit) with the constant current set here. However, since the power supply voltage is separately supplied only to the portion that is directly driven by current, the voltage applied to the element cannot be output higher than another power supply voltage.

【0080】この別電源電圧Vmを素子の耐圧以下とす
ることにより、31の表面伝導型放出素子が、耐圧以上
に駆動されることがなくなり、安全に駆動できるように
なった。 <第6の実施の形態>上述の実施の形態の図14では、
バイポーラトランジスタで構成した駆動回路とマルチ電
子ビーム源の間にツェナーダイオードを設けて、出力電
圧がある設定値(Dzのツェナー電圧Vm)以上に振ら
せない回路構成としたが、第6の実施の形態(図19参
照)では、MOSトランジスタを用いて構成した例を示
す。回路の機能は図14と等価である。
By setting the separate power supply voltage Vm to be equal to or lower than the withstand voltage of the element, the surface conduction electron-emitting device 31 is not driven above the withstand voltage, and can be safely driven. <Sixth Embodiment> In FIG. 14 of the above-described embodiment,
A zener diode is provided between the drive circuit composed of bipolar transistors and the multi-electron beam source so that the output voltage does not swing above a certain set value (Zz voltage Vm of Dz). In the form (see FIG. 19), an example configured using MOS transistors is shown. The function of the circuit is equivalent to that of FIG.

【0081】図19を参照して、画像情報に応じた駆動
信号を発生する駆動回路とマルチ電子ビーム源との間に
所定値以上の電圧が発生するのを抑止する本実施の形態
の回路構成の一例について説明する。5は、既に説明し
ているように、n番目の列方向配線Dynに接続された
n個の表面伝導型放出素子で、行方向配線Dx1、Dx
2、・・・Dxmには選択、非選択電圧を切り換えるス
イッチ(不図示)が接続されている。
With reference to FIG. 19, a circuit configuration of the present embodiment for suppressing generation of a voltage of a predetermined value or more between a drive circuit for generating a drive signal according to image information and a multi-electron beam source. An example will be described. As described above, 5 are n surface conduction electron-emitting devices connected to the n-th column-direction wiring Dyn, which are row-direction wirings Dx1 and Dx.
A switch (not shown) for switching between selected and non-selected voltages is connected to 2, ... Dxm.

【0082】この駆動回路は、MOSトランジスタ66
のゲートに所定の駆動パルスが印加されることによっ
て、列方向配線Dynを電流駆動する。61、62、6
3、64がカレントミラー型の電流駆動部分を構成し、
(61、62は抵抗、3、4はMOSトランジスタ)、
ここで設定された駆動定電流で、5の表面伝導型放出素
子を駆動するが、64と65の間に67のツェナーダイ
オードを接続してあるので、素子への印加電圧は、ツェ
ナーダイオードの設定電圧以上に振られることができな
い。
This drive circuit includes a MOS transistor 66.
By applying a predetermined drive pulse to the gate of the column-direction wiring, the column-direction wiring Dyn is current-driven. 61, 62, 6
3, 64 constitute a current mirror type current drive part,
(61 and 62 are resistors, 3 and 4 are MOS transistors),
The surface conduction type emission device of 5 is driven by the drive constant current set here, but since the 67 Zener diode is connected between 64 and 65, the voltage applied to the device is set by the setting of the Zener diode. Cannot be swung above the voltage.

【0083】即ち、表面伝導型放出素子5の耐圧以下の
ツェナー電圧Vmを有するツェナーダイオードを用いる
ことにより、表面伝導型放出素子5が、耐圧以上に駆動
されることがなくなり、安全に駆動できるようになる。 <第7の実施の形態>図15の実施の形態では、バイポ
ーラトランジスタを用いた駆動制限回路を示したが、第
7の実施の形態では、MOSトランジスタを用いた駆動
回路の構成を示す。
That is, by using the Zener diode having the Zener voltage Vm equal to or lower than the breakdown voltage of the surface conduction type emission device 5, the surface conduction type emission device 5 is prevented from being driven above the breakdown voltage and can be safely driven. become. <Seventh Embodiment> In the embodiment of FIG. 15, a drive limiting circuit using a bipolar transistor is shown, but in the seventh embodiment, the configuration of a drive circuit using a MOS transistor is shown.

【0084】図20は、駆動回路とマルチ電子ビーム源
の間に、ダイオードリミッタ回路を設けた実施の形態を
示し、出力電圧がある設定値(この場合は、ダイオード
81に印加されたVm+α;αはダイオード81の順方
向降下電圧)以上に振らせないための回路を加えてあ
る。ここで、駆動は、実施の形態1と同様に行う。5
は、既に説明しているように、n番目の列方向配線Dy
nに接続されたn個の表面伝導型放出素子で、行方向配
線Dx1、Dx2、・・・Dxmには選択、非選択電圧
を切り換えるスイッチ(不図示)が接続されている。
FIG. 20 shows an embodiment in which a diode limiter circuit is provided between the drive circuit and the multi-electron beam source, and the output voltage has a set value (Vm + α; α applied to the diode 81 in this case). Is added with a circuit for preventing the voltage from swinging more than the forward voltage drop of the diode 81). Here, driving is performed in the same manner as in the first embodiment. 5
Is the n-th column-direction wiring Dy, as described above.
With n surface conduction electron-emitting devices connected to n, row direction wirings Dx1, Dx2, ... Dxm are connected to switches (not shown) for switching between selected and non-selected voltages.

【0085】この駆動回路は、MOSトランジスタ76
のゲートに所定の駆動パルスが印加されることによっ
て、列方向配線Dynを電流駆動する。77、78、7
9、80が、カレントミラー型の電流駆動部分で(7
7、78は抵抗、79、80はトランジスタ)、ここで
設定された定電流で、5の表面伝導型放出素子を駆動す
るが、80と5の間に81のダイオードクランプ回路を
接続してあるので、素子への印加電圧は、ダイオードク
ランプの設定電圧以上に上がることができない。ダイオ
ードクランプ電圧Vmを素子の耐圧以下とすることによ
り、5の表面伝導型放出素子が、耐圧以上に駆動される
ことがなくなり、安全に駆動できるようになった。 <第8の実施の形態>図16の実施の形態では、バイポ
ーラトランジスタを用いた駆動制限回路を示したが、第
8実施の形態では、MOSトランジスタを用いた駆動回
路の構成を示す(図21)。
This drive circuit includes a MOS transistor 76.
By applying a predetermined drive pulse to the gate of the column-direction wiring, the column-direction wiring Dyn is current-driven. 77, 78, 7
9 and 80 are current mirror type current driving portions (7
(7 and 78 are resistors, 79 and 80 are transistors), and the constant current set here drives the surface conduction electron-emitting device of 5, but the diode clamp circuit of 81 is connected between 80 and 5. Therefore, the voltage applied to the device cannot rise above the set voltage of the diode clamp. By setting the diode clamp voltage Vm to be equal to or lower than the withstand voltage of the element, the surface conduction electron-emitting device of No. 5 is not driven above the withstand voltage and can be safely driven. <Eighth Embodiment> In the embodiment of FIG. 16, the drive limiting circuit using the bipolar transistor is shown, but in the eighth embodiment, the configuration of the drive circuit using the MOS transistor is shown (FIG. 21). ).

【0086】図21を参照して、5は、既に説明してい
るように、n番目の列方向配線Dynに接続されたn個
の表面伝導型放出素子で、行方向配線Dx1、Dx2、
・・・Dxmには選択、非選択電圧を切り換えるスイッ
チ(不図示)が接続されている。この駆動回路は、MO
Sトランジスタ91のゲートに所定の駆動パルスが印加
されることによって、列方向配線Dynを電流駆動す
る。
As shown in FIG. 21, reference numeral 5 denotes n surface conduction electron-emitting devices connected to the n-th column-direction wiring Dyn, and row-direction wirings Dx1, Dx2,
... A switch (not shown) for switching between selected and non-selected voltages is connected to Dxm. This drive circuit is
By applying a predetermined drive pulse to the gate of the S-transistor 91, the column-direction wiring Dyn is current-driven.

【0087】図21は、カレントミラー回路の電流を直
接駆動するMOSトランジスタ92側にツェナーダイオ
ードを設けた実施の形態を示していて、出力電圧がある
設定値(この場合は、Dzのツェナー電圧(Vm))以
上に駆動できないようになっている。駆動は実施の形態
1と同様に行った。93、94、95、96が電流駆動
部分で(93、94は抵抗、95、96トランジス
タ)、ここで設定された定電流で、5の表面伝導型放出
素子を駆動するが、94と96の間に97のツェナーダ
イオードと抵抗92を接続してあるので、素子への印加
電圧はツェナーダイオードの設定電圧値以上に振れるこ
とができなくなる。ツェナー電圧Vmを素子の耐圧以下
とすることにより、5の表面伝導型放出素子が、耐圧以
上に駆動されることがなくなり、安全に駆動できるよう
になった。 <第9の実施の形態>第9の実施の形態では、図18の
バイポーラトランジスタによる駆動回路構成を、MOS
トランジスタによって実現する一例(図22参照)を示
す。
FIG. 21 shows an embodiment in which a Zener diode is provided on the side of the MOS transistor 92 that directly drives the current of the current mirror circuit, and the output voltage has a certain set value (in this case, the Zener voltage of Dz ( Vm)) or more cannot be driven. Driving was performed in the same manner as in the first embodiment. Reference numerals 93, 94, 95, and 96 are current driving portions (93 and 94 are resistors and 95 and 96 transistors). The constant current set here drives the surface conduction electron-emitting device of 5. Since the Zener diode 97 and the resistor 92 are connected between them, the voltage applied to the element cannot swing more than the set voltage value of the Zener diode. By setting the Zener voltage Vm to be equal to or lower than the withstand voltage of the device, the surface conduction electron-emitting device of 5 is not driven above the withstand voltage and can be safely driven. <Ninth Embodiment> In the ninth embodiment, the drive circuit configuration of the bipolar transistor shown in FIG.
An example (see FIG. 22) realized by a transistor is shown.

【0088】図22は、表面伝導型放出素子5を駆動す
る回路の電源に関して、直接電流駆動するトランスタに
対して電流を供給する別電源の電圧を、表面伝導型放出
素子5の耐圧以下に下げた実施の形態を示し、出力電圧
は設定値(この場合は、別電源の電圧Vm)以上に振ら
せないようになっている。駆動は実施の形態1と同様に
行う。
FIG. 22 shows the voltage of another power supply for supplying current to the direct current-driven transformer, which is lower than the withstand voltage of the surface-conduction type electron-emitting device 5 with respect to the power supply of the circuit for driving the surface-conduction type electron-emitting device 5. Another embodiment is shown in which the output voltage is prevented from swinging above a set value (in this case, the voltage Vm of another power supply). Driving is performed in the same manner as in the first embodiment.

【0089】107、108、109、110がカレン
トミラー型の電流駆動部分で(1007、108は抵
抗、109、110はMOSトランジスタ)、ここで設
定した定電流で、5表面伝導型放出素子を駆動するが、
直接電流駆動する部分にだけ電源電圧を別に供給してあ
るので、素子への印加電圧は、別電源電圧以上には上が
らない。
Reference numerals 107, 108, 109 and 110 denote current mirror type current driving portions (1007 and 108 are resistors, 109 and 110 are MOS transistors), and the 5 surface conduction type emission devices are driven by the constant current set here. But
Since the power supply voltage is separately supplied only to the portion that is directly driven by the current, the voltage applied to the element does not rise above the other power supply voltage.

【0090】この別電源電圧Vmを素子の耐圧以下とす
ることにより、5の表面伝導型放出素子が、耐圧以上に
駆動されることがなくなり、安全に駆動できるようにな
る。 <第10の実施の形態>上述の実施の形態では、表面伝
導型放出素子に直列に形成する定電流素子を形成した構
成を示したが、第10の実施の形態では、定電流素子を
行方向配線端に形成した場合の一例を示す。
By setting the separate power supply voltage Vm to be equal to or lower than the withstand voltage of the element, the surface conduction electron-emitting device of 5 is not driven above the withstand voltage and can be safely driven. <Tenth Embodiment> In the above-described embodiment, the constant current element formed in series with the surface conduction electron-emitting device is shown. However, in the tenth embodiment, the constant current element is used. An example of the case in which it is formed at the end of the direction wiring is shown.

【0091】図23は、本実施の形態の電子源の駆動回
路の概略構成の一部を示す図である。図23に於いて、
1014は、表面伝導型放出素子である。本実施の形態
においては、表面伝導型放出素子1014で電子源が形
成され、M×Nマトリクス配置となっている。1012
は行方向配線、1013は列方向配線である。718は
定電流ダイオード素子であり、行方向配線1012の端
に形成されている。このようにM×Nのマトリクス上に
配置された表面伝導型放出素子1014を多数個備える
電子源を構成する。
FIG. 23 is a diagram showing a part of the schematic configuration of the drive circuit for the electron source of the present embodiment. In FIG. 23,
1014 is a surface conduction electron-emitting device. In the present embodiment, the electron source is formed by the surface conduction electron-emitting device 1014, and the M × N matrix arrangement is adopted. 1012
Is a row direction wiring, and 1013 is a column direction wiring. Reference numeral 718 denotes a constant current diode element, which is formed at the end of the row-direction wiring 1012. Thus, an electron source including a large number of surface conduction electron-emitting devices 1014 arranged on the M × N matrix is configured.

【0092】次に、本実施の形態の電子源についてさら
に説明する。電子源の一部の平面図を図24に示す。ま
た、図中のA−A’断面図を図25に示す。さらに、本
実施の形態の電子源を製造するためのプロセスを図26
A−図26Lに示す。図24において、1012は、行
方向配線であり、DX1〜DXnのn本の配線で構成さ
れる。1013は列方向配線であり、DY1〜DYmの
m本の配線で構成される。そして、行方向配線1012
の端には定電流ダイオード素子718が形成されてい
る。
Next, the electron source of this embodiment will be further described. A plan view of a part of the electron source is shown in FIG. 25 is a sectional view taken along the line AA ′ in the figure. Furthermore, FIG. 26 shows a process for manufacturing the electron source of this embodiment.
A-shown in Figure 26L. In FIG. 24, reference numeral 1012 denotes a row-direction wiring, which is composed of n wirings DX1 to DXn. Reference numeral 1013 is a column-direction wiring, which is composed of m wirings DY1 to DYm. Then, the row wiring 1012
A constant current diode element 718 is formed at the end of.

【0093】図25は、定電流ダイオード素子が形成さ
れているP型シリコン基板上に、電子放出素子である表
面伝導型放出素子を形成した電子源基板の一例を示す模
式的断面図である。図25において、701はP型シリ
コン基板、1012は行方向配線、1013は列方向配
線である。表面伝導型放出素子1014は、電子放出部
形成用薄膜に定電流素子718を介して通電フォーミン
グ処理を施すことにより電子放出部を含む薄膜が形成さ
れる。
FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing an example of an electron source substrate in which a surface conduction electron-emitting device which is an electron-emitting device is formed on a P-type silicon substrate on which a constant current diode device is formed. In FIG. 25, 701 is a P-type silicon substrate, 1012 is row-direction wiring, and 1013 is column-direction wiring. In the surface conduction electron-emitting device 1014, a thin film including an electron emitting portion is formed by subjecting a thin film for forming an electron emitting portion to an energization forming process via a constant current element 718.

【0094】P型シリコン基板701上に、二つのP型
領域に挟まれたN型の電流経路領域が形成されており、
負電極711は二つのP領域と電流経路の一端に接続さ
れている。また正電極710は電流経路の他の一端に接
続されて、定電流ダイオード素子718が形成される。
定電流素子718は、正電極710と負電極711との
間に形成され、正電極710、負電極711ともに、列
方向配線1013と電気的に接続される。
An N type current path region sandwiched between two P type regions is formed on a P type silicon substrate 701.
The negative electrode 711 is connected to the two P regions and one end of the current path. The positive electrode 710 is connected to the other end of the current path to form the constant current diode element 718.
The constant current element 718 is formed between the positive electrode 710 and the negative electrode 711, and both the positive electrode 710 and the negative electrode 711 are electrically connected to the column direction wiring 1013.

【0095】次に、図26A−図26Lを参照して、図
25に示した構造の機能素子の製造工程の一例を説明す
る。図26A−図26Lは、この製造工程の一例を説明
するための模式的断面図である。第1の工程(図26A
参照)では、P型シリコン基板701を用意する。第2
の工程(図26B参照)では、P型シリコン基板701
上に、SiO2の絶縁層705を被覆し、フォトレジス
トを利用してパターン形成する。
Next, with reference to FIGS. 26A to 26L, an example of a process of manufacturing the functional element having the structure shown in FIG. 25 will be described. 26A to 26L are schematic cross-sectional views for explaining an example of this manufacturing process. First step (FIG. 26A)
In the reference), a P-type silicon substrate 701 is prepared. Second
In the step (see FIG. 26B), the P-type silicon substrate 701 is
An insulating layer 705 of SiO2 is coated on the upper surface and patterned by using a photoresist.

【0096】第3の工程(図26C参照)では、シリコ
ン基板701の所望の領域(702)にN型の不純物
(導電性支配物質)を拡散し、第4の工程(図26D参
照)では、P型の不純物(導電性支配物質)を拡散する
ことにより電流経路を形成する。定電流ダイオード素子
の電流値はこの電流経路の不純物濃度とその幅により決
定されるので、所望の駆動特性を得るために、不純物濃
度制御と拡散深さの制御には特別の配慮が払われてい
る。
In the third step (see FIG. 26C), N-type impurities (conductivity governing substance) are diffused into a desired region (702) of the silicon substrate 701, and in the fourth step (see FIG. 26D). A current path is formed by diffusing P-type impurities (conductivity controlling substance). Since the current value of the constant current diode element is determined by the impurity concentration and its width of this current path, special consideration is given to the impurity concentration control and the diffusion depth control in order to obtain the desired driving characteristics. There is.

【0097】第5の工程(図26E参照)では、SiO
2の絶縁層704を被覆し、フォトレジストを利用して
パターン形成し、正電極と負電極を接続する部分を形成
する。第6の工程(図26F参照)では、電流経路のN
領域のみが露出している部分に正電極710が形成さ
れ、二つのP領域と電流経路が露出している部分に負電
極711を形成する。
In the fifth step (see FIG. 26E), SiO 2 is used.
A second insulating layer 704 is covered and patterned using a photoresist to form a portion connecting the positive electrode and the negative electrode. In the sixth step (see FIG. 26F), N of the current path is
The positive electrode 710 is formed in a portion where only the region is exposed, and the negative electrode 711 is formed in a portion where the two P regions and the current path are exposed.

【0098】第7工程(図26G参照)では、無機酸化
物質のSiO2の絶縁層707を被覆し、またそのパタ
ーニングを行う。第8の工程(図26H参照)では、列
方向配線1013を配置する。第9の工程(図26I参
照)では、その上に更に、SiO2の絶縁層706を被
覆し、またそのパターニングを行う。
In the seventh step (see FIG. 26G), the insulating layer 707 of SiO 2 which is an inorganic oxide material is covered and patterned. In the eighth step (see FIG. 26H), the column-direction wiring 1013 is arranged. In the ninth step (see FIG. 26I), an insulating layer 706 made of SiO2 is further coated thereon and patterned.

【0099】第10の工程(図26J参照)では、行方
向配線1012と表面伝導型放出素子の電極716を電
気的に接続するためのアルミ配線712と、列方向配線
1013と表面伝導型放出素子の電極717を電気的に
接続するためのアルミ配線713を配置する。第11の
工程(図26K参照)では、行方向配線1012をアル
ミ配線712と電気的に接続するように形成する。
In the tenth step (see FIG. 26J), aluminum wiring 712 for electrically connecting the row direction wiring 1012 and the electrode 716 of the surface conduction type emission element, the column direction wiring 1013 and the surface conduction type emission element. An aluminum wiring 713 for electrically connecting the electrode 717 of is disposed. In the eleventh step (see FIG. 26K), the row wiring 1012 is formed so as to be electrically connected to the aluminum wiring 712.

【0100】以上説明した工程では、定電流素子を形成
するために、シリコン基板を用いたが、これに限られる
ものではなく、例えば、Ga−As基板でも良い。第1
2の工程(図26L参照)では、表面伝導型放出素子1
014を形成する。形成法は、実施の形態1と同一であ
る。 <第11の実施の形態>実施の形態11では、表面伝導
型放出素子に直列に形成する定電流素子として、上述の
低電流ダイオードではなく、トランジスタを用いる一例
を示す。
In the steps described above, the silicon substrate is used to form the constant current element, but the present invention is not limited to this, and a Ga-As substrate may be used, for example. First
In step 2 (see FIG. 26L), the surface conduction electron-emitting device 1 is used.
014 is formed. The forming method is the same as that of the first embodiment. <Eleventh Embodiment> In the eleventh embodiment, an example is shown in which a transistor is used as the constant current element formed in series with the surface conduction electron-emitting device, instead of the low current diode described above.

【0101】図27は、本実施の形態の電子源の駆動の
概略構成の一部を示す図である。図27において、10
14は、表面伝導型放出素子であり、電子放出部形成用
薄膜(1014の内部)に通電フォーミング処理を実行
することにより、電子放出部を含む薄膜が形成されるも
のである。本実施の形態においては、表面伝導型放出素
子1014で電子源が形成され、M×Nのマトリクス配
置となっている。1012は行方向配線、1013は列
方向配線である。818はトランジスタを用いた定電流
素子であり、行方向配線1012の端に形成されてい
る。このようにM×Nマトリクス上に配置された表面伝
導型放出素子1014を多数個備える電子源を構成す
る。
FIG. 27 is a diagram showing a part of the schematic configuration of driving the electron source of the present embodiment. In FIG. 27, 10
Reference numeral 14 is a surface conduction electron-emitting device, and a thin film including an electron emitting portion is formed by performing an energization forming process on the electron emitting portion forming thin film (inside 1014). In the present embodiment, the electron sources are formed by the surface conduction electron-emitting devices 1014, and the matrix arrangement is M × N. Reference numeral 1012 is a row-direction wiring and 1013 is a column-direction wiring. Reference numeral 818 denotes a constant current element using a transistor, which is formed at the end of the row wiring 1012. Thus, an electron source including a large number of surface conduction electron-emitting devices 1014 arranged on the M × N matrix is configured.

【0102】次に、本実施の形態の電子源について更に
説明する。電子源の一部の平面図を図28に示す。ま
た、図中のA−A’断面図を図29に示す。更に、本実
施の形態の電子源を製造するためのプロセスを図30A
−図30Lに示す。図28において、1012は、行方
向配線であり、DX1〜DXnのn本の配線で構成され
る。1013は列方向配線であり、DY1〜DYmのm
本の配線で構成される。そして、列方向配線1012の
端にはトランジスタを用いた定電流素子が形成されてい
る。
Next, the electron source of this embodiment will be further described. A plan view of a part of the electron source is shown in FIG. 29 is a sectional view taken along the line AA ′ in the figure. Further, FIG. 30A shows a process for manufacturing the electron source of this embodiment.
-Shown in Figure 30L. In FIG. 28, 1012 is a row-direction wiring, which is composed of n wirings DX1 to DXn. Reference numeral 1013 is a column direction wiring, and m of DY1 to DYm.
It consists of book wiring. A constant current element using a transistor is formed at the end of the column wiring 1012.

【0103】図29は、トランジスタを用いた定電流素
子が形成されているP型シリコン基板上に、電子放出素
子である表面伝導型放出素子を形成した電子源基板の一
例を示す模式的断面図である。図29において、801
はP型シリコン基板、1012は行方向配線、1013
は列方向配線である。表面伝導型放出素子1014は、
電子放出部形成用薄膜に定電流素子818を介して通電
フォーミング処理を施す事により電子放出部を含む薄膜
が形成される。
FIG. 29 is a schematic sectional view showing an example of an electron source substrate in which a surface conduction electron-emitting device which is an electron-emitting device is formed on a P-type silicon substrate on which a constant current device using a transistor is formed. Is. In FIG. 29, 801
Is a P-type silicon substrate, 1012 is row wiring, and 1013.
Is a column direction wiring. The surface conduction electron-emitting device 1014 is
The thin film including the electron emitting portion is formed by subjecting the thin film for forming the electron emitting portion to the energization forming process through the constant current element 818.

【0104】P型シリコン基板801上に、トランジス
タ(MOSFET)818が形成され、そのドレイン電
極805は正電極810に接続されている。またゲート
電極804とソース電極803はともに負電極811に
接続されている。これらの定電流素子は、正電極810
と負電極811との間に形成され、正電極810、負電
極811ともに、列方向配線1013と電気的に接続さ
れる。
A transistor (MOSFET) 818 is formed on the P-type silicon substrate 801, and its drain electrode 805 is connected to the positive electrode 810. Further, both the gate electrode 804 and the source electrode 803 are connected to the negative electrode 811. These constant current elements are connected to the positive electrode 810.
And the negative electrode 811, and both the positive electrode 810 and the negative electrode 811 are electrically connected to the column wiring 1013.

【0105】次に、図30A−図30Lを参照して、図
29に示した構造の機能素子の製造工程の一例を説明す
る。図30A−図30Lは、この製造工程の一例を説明
するための模式的断面図である。第1の工程(図30A
参照)では、P型シリコン基板801を用意する。第2
の工程(図30B参照)では、P型シリコン基板801
上に、SiO2の絶縁層805を被覆し、フォトレジス
トを利用してパターン形成する。
Next, with reference to FIGS. 30A to 30L, an example of a process of manufacturing the functional element having the structure shown in FIG. 29 will be described. 30A to 30L are schematic cross-sectional views for explaining an example of this manufacturing process. First step (FIG. 30A)
In reference), a P-type silicon substrate 801 is prepared. Second
In the step (see FIG. 30B), the P-type silicon substrate 801 is
An insulating layer 805 of SiO2 is coated on the upper surface, and a pattern is formed using a photoresist.

【0106】第3の工程(図30C参照)では、シリコ
ン基板801の所望の領域(802)にN型の不純物
(導電性支配物質)を拡散する。トランジスタのドレイ
ン電流はチャネル内の不純物濃度、ゲート部絶縁層膜の
誘電率・厚さ、チャネル幅、及びチャネル長により決定
されるので、所望の駆動特性を得るために、これらの制
御には特別の配慮が払われている。
In the third step (see FIG. 30C), an N-type impurity (conductivity controlling substance) is diffused into a desired region (802) of the silicon substrate 801. The drain current of a transistor is determined by the impurity concentration in the channel, the dielectric constant / thickness of the gate insulating film, the channel width, and the channel length. Has been taken into consideration.

【0107】第4の工程(図30D参照)では、ゲート
電極804を形成する。第5の工程(図30E参照)で
は、SiO2の絶縁層807を被覆し、フォトレジスト
を利用してパターン形成する。第6の工程(図30F参
照)では、ソース電極803、ドレイン電極805を形
成する。更に、ゲート電極804とソース電極803を
接続させた正電極810を形成する。負電極811はソ
ース電極805である。
In the fourth step (see FIG. 30D), the gate electrode 804 is formed. In the fifth step (see FIG. 30E), an insulating layer 807 of SiO2 is covered and patterned using a photoresist. In the sixth step (see FIG. 30F), the source electrode 803 and the drain electrode 805 are formed. Further, a positive electrode 810 connecting the gate electrode 804 and the source electrode 803 is formed. The negative electrode 811 is the source electrode 805.

【0108】第7の工程(図30G参照)では、無機酸
化物質のSiO2の絶縁層809を被覆し、またそのパ
ターニングを行う。第8の工程(図30H参照)では、
正電極810、負電極811のそれぞれに接続するよう
に、列方向配線1013を配置する。第9の工程(図3
0I参照)では、その上に更に、SiO2の絶縁層80
8を被覆し、またそのパターニングを行う。
In the seventh step (see FIG. 30G), the insulating layer 809 made of SiO 2 which is an inorganic oxide material is covered and patterned. In the eighth step (see FIG. 30H),
The column-direction wiring 1013 is arranged so as to be connected to each of the positive electrode 810 and the negative electrode 811. 9th step (Fig. 3)
0I), an SiO2 insulating layer 80 is further formed on it.
8 is coated and its patterning is performed.

【0109】第10の工程(図30J参照)では、表面
伝導型放出素子の電極816と行方向配線1012を電
気的に接続するためのアルミ配線812と、列方向配線
1013と表面伝導型放出素子の電極817を電気的に
接続するためのアルミ配線813を配置する。第11の
工程(図30K参照)では、行方向配線1012をアル
ミ配線812と電気的に接続するように形成する。
In the tenth step (see FIG. 30J), the aluminum wiring 812 for electrically connecting the electrode 816 of the surface conduction type emission device and the row direction wiring 1012, the column direction wiring 1013 and the surface conduction type emission device. An aluminum wiring 813 for electrically connecting the electrode 817 of FIG. In the eleventh step (see FIG. 30K), the row wiring 1012 is formed so as to be electrically connected to the aluminum wiring 812.

【0110】以上説明した工程では、定電流素子を形成
するために、シリコン基板を用いたが、これに限られる
ものではなく、例えば、Ga−As基板でも良い。第1
2の工程(図30L参照)では、表面伝導型放出素子1
014を形成する。形成法は、実施の形態1と同一であ
る。 <第12の実施の形態>上述の実施の形態では、定電流
素子を介して駆動を行う電子源について説明したが、実
施の形態12に於いては、更に、ダイオードを介した駆
動を行う電子源について説明する。
In the steps described above, the silicon substrate is used to form the constant current element, but the present invention is not limited to this, and a Ga-As substrate may be used, for example. First
In step 2 (see FIG. 30L), the surface conduction electron-emitting device 1 is used.
014 is formed. The forming method is the same as that of the first embodiment. <Twelfth Embodiment> In the above-described embodiment, the electron source driven through the constant current element has been described. In the twelfth embodiment, the electron source driven through the diode is further described. Explain the source.

【0111】図31、図32は、本実施の形態の電子源
の駆動の概略構成の一部を示す図である。図31におい
て、1014は、表面伝導型放出素子である。表面伝導
型放出素子1014は、M×Nのマトリクス配置となっ
ている。968はトランジスタを用いた定電流素子であ
り、表面伝導型放出素子14と直列に接続され、更に、
969はダイオードであり、直列に接続されている。こ
れらの表面伝導型放出素子1014及びトランジスタを
用いた定電流素子968及びダイオード969により電
子源素子1が形成される。電子源素子1はM×Nのマト
リクス上に配置され、表面伝導型放出素子1014を多
数個備える電子源を構成する。
31 and 32 are views showing a part of the schematic configuration of driving the electron source of the present embodiment. In FIG. 31, 1014 is a surface conduction electron-emitting device. The surface conduction electron-emitting device 1014 has an M × N matrix arrangement. Reference numeral 968 is a constant current element using a transistor, which is connected in series with the surface conduction electron-emitting device 14, and
Reference numeral 969 is a diode, which is connected in series. The electron source element 1 is formed by the constant current element 968 and the diode 969 using the surface conduction electron-emitting device 1014, the transistor. The electron source element 1 is arranged on an M × N matrix and constitutes an electron source including a large number of surface conduction electron-emitting devices 1014.

【0112】次に図32において、ESは表面伝導型
放出素子、Ex1〜Exmは行方向配線、Ey1〜Ey
nは列方向配線であり、このような電子源を駆動する場
合、駆動電圧印加用スイッチング素子(FET)によ
り、素子行を1行ずつ順次選択して駆動することが一般
的な方法である。かかる構成によれば、前記実施の形態
の効果に加えて更に、ダイオード素子により駆動信号に
乗るスパイク状の逆電圧が素子に掛かるのを防ぐことが
でき、電子放出素子の特性劣化や破壊という現象も防ぐ
ことができる。
Next , in FIG. 32, ES is a surface conduction electron-emitting device, Ex1 to Exm are row-direction wirings, and Ey1 to Ey.
Reference numeral n is a column direction wiring, and when driving such an electron source, it is a general method to sequentially select and drive element rows one by one by a driving voltage application switching element (FET). According to such a configuration, in addition to the effects of the above-described embodiment, it is possible to further prevent the diode element from being applied with a spike-shaped reverse voltage applied to the drive signal to the element, and the phenomenon of characteristic deterioration or destruction of the electron-emitting device. Can also be prevented.

【0113】次に、本実施の形態の電子源について更に
説明する。電子源の一部の平面図を図33に示す。又、
図中のA−A’断面図を図34に示す。更に、本実施の
形態の電子源を製造するためのプロセスを図35A−図
35Jに示す。図33において、1012は行方向配線
であり、Dx1〜Dxnのn本の配線で構成される。1
013は列方向配線であり、DY1〜DYmのm本の配
線で構成される。
Next, the electron source of this embodiment will be further described. A plan view of a part of the electron source is shown in FIG. or,
34 is a sectional view taken along the line AA ′ in the figure. Further, FIGS. 35A to 35J show a process for manufacturing the electron source of the present embodiment. In FIG. 33, 1012 is a row-direction wiring, which is composed of n wirings Dx1 to Dxn. 1
Reference numeral 013 is a column direction wiring, and is composed of m wirings DY1 to DYm.

【0114】図34は、トランジスタ(TFT:電解効
果型薄膜トランジスタ)とダイオードが形成されている
ガラス基板上に、電子放出素子である表面伝導型放出素
子を形成した電子源基板の一例を示す模式的断面図であ
る。トランジスタ素子及びダイオード素子構造の上部
は、SiO2よりなる絶縁層956で被覆され、ダイオ
ードのアノード電極にはアルミ配線963が接続され、
トランジスタのドレイン電極にはアルミ配線964が接
続されている。
FIG. 34 is a schematic view showing an example of an electron source substrate in which a surface conduction electron-emitting device, which is an electron-emitting device, is formed on a glass substrate on which a transistor (TFT: field effect thin film transistor) and a diode are formed. FIG. An upper portion of the transistor element and diode element structure is covered with an insulating layer 956 made of SiO 2, and an aluminum wiring 963 is connected to an anode electrode of the diode.
Aluminum wiring 964 is connected to the drain electrode of the transistor.

【0115】図34において、951はガラス基板、1
012は行方向配線、1013は列方向配線である。表
面伝導型放出素子1014は、電子放出部形成用薄膜に
通電フォーミング処理を施すことにより電子放出部を含
む薄膜が形成される。ガラス基板951上に、トランジ
スタ(TFT:電解効果型薄膜トランジスタ)968と
ダイオード969が形成され、そのトランジスタのドレ
イン電極961はアルミ配線964に接続されている。
またトランジスタのゲート電極959とソース電極96
0はともにダイオードのカソード電極に接続されてい
る。更に、ダイオードのアノード電極はアルミ配線96
3に接続されている。
In FIG. 34, 951 is a glass substrate, 1
Reference numeral 012 is a row-direction wiring and 1013 is a column-direction wiring. In the surface conduction electron-emitting device 1014, a thin film including an electron emitting portion is formed by subjecting the thin film for forming an electron emitting portion to an energization forming process. A transistor (TFT: field effect thin film transistor) 968 and a diode 969 are formed over a glass substrate 951, and a drain electrode 961 of the transistor is connected to an aluminum wiring 964.
In addition, the gate electrode 959 and the source electrode 96 of the transistor
Both 0s are connected to the cathode electrode of the diode. Further, the anode electrode of the diode is aluminum wiring 96.
Connected to 3.

【0116】これらの定電流素子は、アルミ配線963
により、表面伝導型放出素子1014の電極966と電
気的に接続される。表面伝導型放出素子1014のもう
一方の電極967は、アルミ配線970により、列方向
配線1013と電気的に接続される。又、定電流素子の
もう一方の端子であるトランジスタのドレイン電極は、
アルミ配線964により、行方向配線1012と電気的
に接続される。
These constant current elements are made up of aluminum wiring 963.
Are electrically connected to the electrodes 966 of the surface conduction electron-emitting device 1014. The other electrode 967 of the surface conduction electron-emitting device 1014 is electrically connected to the column-direction wiring 1013 by an aluminum wiring 970. The drain electrode of the transistor, which is the other terminal of the constant current element,
The aluminum wiring 964 electrically connects to the row wiring 1012.

【0117】次に、図35A−図35Jを参照して、図
34に示した構造の機能素子の製造工程の一例を説明す
る。図35A−図35Jは、この正続工程の一例を説明
するための模式的断面図である。第1の工程(図35A
参照)では、ガラス基板951を用意する。第2の工程
(図35B参照)では、ガラス基板951上に、実施の
形態1と同様の方法でTFT(918)を形成する。
Next, with reference to FIGS. 35A to 35J, an example of a manufacturing process of the functional element having the structure shown in FIG. 34 will be described. FIG. 35A to FIG. 35J are schematic cross-sectional views for explaining an example of this regular connection process. First step (FIG. 35A)
In the reference), a glass substrate 951 is prepared. In the second step (see FIG. 35B), the TFT (918) is formed on the glass substrate 951 by the same method as in the first embodiment.

【0118】第3の工程(図35C参照)では、ダイオ
ード用の多結晶Si(952)を堆積する。第4の工程
(図35D参照)では、ドーピングによりダイオード
(968)を形成する。第5の工程(図35E参照)で
は、列方向配線1013を配置する。
In the third step (see FIG. 35C), polycrystalline Si (952) for diodes is deposited. In the fourth step (see FIG. 35D), the diode (968) is formed by doping. In the fifth step (see FIG. 35E), column-directional wiring 1013 is arranged.

【0119】第6の工程(図35F参照)では、ダイオ
ードのカソード電極と、トランジスタのソース電極とゲ
ート電極を電気的に接続するようにアルミ配線957を
配置する。第7の工程(図35G参照)では、その上
に、SiO2の絶縁層(956)を被覆し、またそのパ
ターニングを行う。
In the sixth step (see FIG. 35F), aluminum wiring 957 is arranged so as to electrically connect the cathode electrode of the diode and the source electrode and gate electrode of the transistor. In the seventh step (see FIG. 35G), an insulating layer (956) of SiO2 is coated thereon and patterned.

【0120】第8の工程(図35H参照)では、表面伝
導型放出素子の電極966とダイオードのアノード電極
を電気的に接続するためのアルミ配線963と、トラン
ジスタのドレイン電極と行方向配線1012を電気的に
接続するためのアルミ配線964と、列方向配線101
3と表面伝導型放出素子の電極967を電気的に接続す
るためのアルミ配線970を配置する。
In the eighth step (see FIG. 35H), the aluminum wiring 963 for electrically connecting the electrode 966 of the surface conduction electron-emitting device and the anode electrode of the diode, the drain electrode of the transistor and the row-direction wiring 1012 are formed. Aluminum wiring 964 for electrical connection and column direction wiring 101
3 and an aluminum wiring 970 for electrically connecting the electrode 967 of the surface conduction electron-emitting device.

【0121】第9の工程(図35I参照)では、行方向
配線1012をアルミ配線964と電気的に接続するよ
うに形成する。第10の工程(図35J参照)では、表
面伝導型放出素子1014を形成する。形成法は、実施
の形態1と同一である。 <第13の実施の形態>次に、上述した本発明に係る実
施の形態の電子源の応用例を説明する。
In the ninth step (see FIG. 35I), the row wiring 1012 is formed so as to be electrically connected to the aluminum wiring 964. In the tenth step (see FIG. 35J), the surface conduction electron-emitting device 1014 is formed. The forming method is the same as that of the first embodiment. <Thirteenth Embodiment> Next, an application example of the electron source according to the above-described embodiment of the present invention will be described.

【0122】図36は、上述した製造方法による表面伝
導型放出素子を電子ビーム源として用いたディスプレイ
パネルに、例えば、テレビジョン放送をはじめとする種
々の画像情報源より提供される画像情報を表示できるよ
うに構成した多機能表示装置の一例を示す図である。図
中、2100はディスプレイパネル、2101はディス
プレイパネルの駆動回路、2102はディスプレイコン
トローラ、2103はマルチプレクサ、2104はデコ
ーダ、2105は入出力インターフェース回路、210
6はCPU、2107は画像生成回路、2108および
2109および2110は画像メモリインターフェース
回路、2111は画像入力インターフェース回路、21
12および2113はTV信号受信回路、2114は入
力部である。
FIG. 36 shows image information provided by various image information sources such as television broadcasting on a display panel using the surface conduction electron-emitting device manufactured by the above-mentioned manufacturing method as an electron beam source. It is a figure which shows an example of the multifunctional display apparatus comprised so that it may be possible. In the figure, 2100 is a display panel, 2101 is a display panel drive circuit, 2102 is a display controller, 2103 is a multiplexer, 2104 is a decoder, 2105 is an input / output interface circuit, and 210.
6 is a CPU, 2107 is an image generation circuit, 2108, 2109 and 2110 are image memory interface circuits, 2111 is an image input interface circuit, 21
12 and 2113 are TV signal receiving circuits, and 2114 is an input unit.

【0123】尚、本表示装置は、例えばテレビジョン信
号のように映像情報と音声情報の両方を含む信号を受信
する場合には、当然映像の表示と同時に音声を再生する
ものであるが、本発明の特徴と直接関係しない音声情報
の受信,分離,再生,処理,記憶などに関する回路やス
ピーカなどについては説明を省略する。以下、画像信号
の流れに沿って各部の機能を説明してゆく。
When the display device receives a signal including both video information and audio information, such as a television signal, it naturally reproduces audio at the same time as displaying video. Descriptions of circuits, speakers, etc. relating to reception, separation, reproduction, processing, and storage of audio information that are not directly related to the features of the invention will be omitted. Hereinafter, the function of each unit will be described along the flow of the image signal.

【0124】まず、TV信号受信回路2113は、例え
ば電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝
送されるTV画像信号を受信するための回路である。受
信するTV信号の方式は特に限られるものではなく、例
えば、NTSC方式、PAL方式、SECAM方式など
の処方式でもよい。また、これらよりさらに多数の走査
線よりなるTV信号(例えばMUSE方式をはじめとす
るいわゆる高品位TV)は、大面積化や大画素数化に適
した前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好適な
信号源である。TV信号受信回路2113で受信された
TV信号は、デコーダ2104に出力される。
First, the TV signal receiving circuit 2113 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted using a wireless transmission system such as radio waves or spatial optical communication. The TV signal system to be received is not particularly limited, and may be a prescription system such as an NTSC system, a PAL system, or a SECAM system. Further, a TV signal (for example, a so-called high-definition TV such as the MUSE method) including a larger number of scanning lines than these is suitable for taking advantage of the display panel suitable for a large area and a large number of pixels. It is a signal source. The TV signal received by the TV signal receiving circuit 2113 is output to the decoder 2104.

【0125】また、TV信号受信回路2112は、例え
ば同軸ケーブルや光ファイバーなどのような有線伝送系
を用いて伝送されるTV画像信号を受信するための回路
である。前記TV信号受信回路2113と同様に、受信
するTV信号の方式は特に限られるものではなく、また
本回路で受信されたTV信号もデコーダ2104に出力
される。
Further, the TV signal receiving circuit 2112 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted by using a wired transmission system such as a coaxial cable or an optical fiber. As with the TV signal receiving circuit 2113, the type of the TV signal to be received is not particularly limited, and the TV signal received by this circuit is also output to the decoder 2104.

【0126】また、画像入力インターフェース回路21
11は、例えばTVカメラや画像読み取りスキャナなど
の画像入力装置から供給される画像信号を取り込むため
の回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ2104に
出力される。また、画像メモリインターフェース回路2
110は、ビデオテープレコーダ(以下VTRと略す)
に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた画像信号はデコーダ2104に出力される。
Further, the image input interface circuit 21
Reference numeral 11 denotes a circuit for capturing an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner, and the captured image signal is output to the decoder 2104. In addition, the image memory interface circuit 2
110 is a video tape recorder (hereinafter abbreviated as VTR)
Is a circuit for capturing the image signal stored in the decoder 2104. The captured image signal is output to the decoder 2104.

【0127】また、画像メモリインターフェース回路2
109は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を
取り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコー
ダ2104に出力される。また、画像メモリインターフ
ェース回路2108は、いわゆる静止画ディスクのよう
に、静止画像データを記憶している装置から画像信号を
取り込むための回路で、取り込まれた静止画像データは
デコーダ2104に出力される。
The image memory interface circuit 2
Reference numeral 109 denotes a circuit for capturing an image signal stored in the video disk, and the captured image signal is output to the decoder 2104. The image memory interface circuit 2108 is a circuit for taking in an image signal from a device storing still image data, such as a so-called still image disk, and the taken still image data is output to the decoder 2104.

【0128】また、入出力インターフェース回路210
5は、本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコン
ピュータネットワークもしくはプリンタなどの出力装置
とを接続するための回路である。画像データや文字デー
タ・図形情報の入出力を行うのはもちろんのこと、場合
によっては本表示装置の備えるCPU2106と外部と
の間で制御信号や数値データの入出力などを行うことも
可能である。
Further, the input / output interface circuit 210
Reference numeral 5 denotes a circuit for connecting the present display device to an external computer, a computer network, or an output device such as a printer. In addition to inputting and outputting image data, character data, and graphic information, control signals and numerical data can be input and output between the CPU 2106 included in the display device and the outside in some cases. .

【0129】また、画像生成回路2107は、前記入出
力インターフェース回路2105を介して外部から入力
される画像データや文字・図形情報や、あるいはCPU
2106より出力される画像データや文字・図形情報に
基づき表示用画像データを生成するための回路である。
本回路の内部には、例えば画像データや文字・図形情報
を蓄積するための書き換え可能メモリや、文字コードに
対応する画像パターンが記憶されている読みだし専用メ
モリや、画像処理を行うためのプロセッサなどをはじめ
として画像の生成に必要な回路が組み込まれている。本
回路により生成された表示用画像データは、デコーダ2
104に出力されるが、場合によっては前記入出力イン
ターフェース回路2105を介して外部のコンピュータ
ネットワークやプリンタ入出力することも可能である。
Further, the image generation circuit 2107 is provided with image data, character / graphic information, or CPU which is externally input via the input / output interface circuit 2105.
A circuit for generating display image data based on the image data and character / graphic information output from 2106.
Within this circuit, for example, a rewritable memory for storing image data and character / graphic information, a read-only memory for storing image patterns corresponding to character codes, and a processor for performing image processing Circuits necessary for generating an image, such as those described above, are incorporated. The display image data generated by this circuit is
Although it is output to 104, it is also possible to input / output to / from an external computer network or printer via the input / output interface circuit 2105 in some cases.

【0130】また、CPU2106は、主として本表示
装置の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わ
る作業を行う。例えば、マルチプレクサ2103に制御
信号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号
を適宜選択したり組み合わせたりする。また、その際に
は表示する画像信号に応じてディスプレイパネルコント
ローラ2102に対して制御信号を発生し、画面表示周
波数や走査方法(例えばインターレースかノンインター
レースか)や一画面の走査線の数など表示装置の動作を
適宜制御する。
Further, the CPU 2106 mainly performs operations related to operation control of the display device and generation, selection and editing of a display image. For example, a control signal is output to the multiplexer 2103 to appropriately select or combine image signals to be displayed on the display panel. At that time, a control signal is generated for the display panel controller 2102 according to the image signal to be displayed, and the screen display frequency, the scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), the number of scanning lines in one screen, etc. are displayed. The operation of the device is controlled appropriately.

【0131】また、前記画像生成回路2107に対して
画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるい
は前記入出力インターフェース回路2105を介して外
部のコンピュータやメモリをアクセスして画像データや
文字・図形情報を入力する。なお、CPU2106は、
むろんこれ以外の目的の作業にも関わるものであっても
良い。例えば、パーソナルコンピュータやワードプロセ
ッサなどのように、情報を生成したり処理する機能に直
接関わっても良い。
Image data or character / graphic information is directly output to the image generation circuit 2107, or an external computer or memory is accessed via the input / output interface circuit 2105 to obtain image data or character / figure information. Enter graphic information. The CPU 2106 is
Of course, it may be related to work for other purposes. For example, it may be directly related to a function of generating and processing information, such as a personal computer or a word processor.

【0132】あるいは、前述したように入出力インター
フェース回路2105を介して外部のコンピュータネッ
トワークと接続し、例えば数値計算などの作業を外部機
器と協同して行っても良い。また、入力部2114は、
前記CPU2106に使用者が命令やプログラム、ある
いはデータなどを入力するためのものであり、例えばキ
ーボードやマウスのほか、ジョイスティック,バーコー
ドリーダー,音声認識装置など多様な入力機器を用いる
事が可能である。
Alternatively, as described above, the input / output interface circuit 2105 may be connected to an external computer network to perform work such as numerical calculation in cooperation with an external device. Further, the input unit 2114 is
The CPU 2106 is used by the user to input commands, programs, or data. For example, various input devices such as a keyboard, a mouse, a joystick, a bar code reader, and a voice recognition device can be used. .

【0133】また、デコーダ2104は、前記2107
ないし2113より入力される種々の画像信号を3原色
信号、または輝度信号とI信号,Q信号に逆変換するた
めの回路である。なお、同図中に点線で示すように、デ
コーダ2104は内部に画像メモリを備えるのが望まし
い。これは、例えばMUSE方式をはじめとして、逆変
換するに際して画像メモリを必要とするようなテレビ信
号を扱うためである。また、画像メモリを備えることに
より、静止画の表示が容易になる、あるいは前記画像生
成回路2107およびCPU2106と協同してがぞの
間引き,補間,拡大,縮小,合成をはじめとする画像処
理や編集が容易に行えるようになるという利点が生まれ
るからである。
Further, the decoder 2104 has the above-mentioned 2107.
And 2113 are circuits for inversely converting various image signals inputted from 2113 into three primary color signals or luminance signals and I and Q signals. It is to be noted that the decoder 2104 desirably includes an image memory therein, as indicated by a dotted line in FIG. This is to handle a television signal that requires an image memory for reverse conversion, such as the MUSE method. Further, the provision of the image memory makes it easy to display a still image, or cooperates with the image generation circuit 2107 and the CPU 2106 to perform image processing and editing such as thinning, interpolation, enlargement, reduction, and composition. This is because there is an advantage that it can be easily performed.

【0134】また、マルチプレクサ2103は、前記C
PU2106より入力される制御信号に基づき表示画像
を適宜選択するものである。すなわち、マルチプレクサ
2103はデコーダ2104から入力される逆変換され
た画像信号のうちから所望の画像信号を選択して駆動回
路2101に出力する。その場合には、一画面表示時間
内で画像信号を切り替えて選択することにより、いわゆ
る多画面テレビのように、一画面を複数の領域に分けて
領域によって異なる画像を表示することも可能である。
Further, the multiplexer 2103 has the C
A display image is appropriately selected based on a control signal input from the PU 2106. That is, the multiplexer 2103 selects a desired image signal from the inversely converted image signals input from the decoder 2104 and outputs the selected image signal to the drive circuit 2101. In that case, by switching and selecting an image signal within one screen display time, it is possible to divide one screen into a plurality of areas and display different images depending on the areas, as in a so-called multi-screen TV. .

【0135】また、ディスプレイパネルコントローラ2
102は、前記CPU2106より入力される制御信号
に基づき駆動回路2101の動作を制御するための回路
である。まず、ディスプレイパネルの基本的な動作にか
かわるものとして、例えばディスプレイパネルの駆動用
電源(図示せず)の動作シーケンスを制御するための信
号を駆動回路2101に対して出力する。
The display panel controller 2
Reference numeral 102 denotes a circuit for controlling the operation of the drive circuit 2101 based on a control signal input from the CPU 2106. First, as a component related to a basic operation of the display panel, for example, a signal for controlling an operation sequence of a power supply (not shown) for driving the display panel is output to the drive circuit 2101.

【0136】また、ディスプレイパネルの駆動方法に関
わるものとして、例えば画面表示周波数や走査方法(例
えばインターレースかノンインターレースか)を制御す
るための信号を駆動回路2101に対して出力する。ま
た、場合によっては表示画像の輝度やコントラストや色
調やシャープネスといった画質の調整に関わる制御信号
を駆動回路2101に対して出力する場合もある。
Further, regarding the driving method of the display panel, a signal for controlling the screen display frequency and the scanning method (for example, interlace or non-interlace) is output to the drive circuit 2101. In some cases, a control signal relating to image quality adjustment such as brightness, contrast, color tone, and sharpness of a display image may be output to the drive circuit 2101.

【0137】また、駆動回路2101は、ディスプレイ
パネル2100に印加する駆動信号を発生するための回
路であり、前記マルチプレクサ2103から入力される
画像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ21
02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。以上、各部の機能を説明したが、図36に例示し
た構成により、本表示装置においては多様な画像情報源
より入力される画像情報をディスプレイパネル2100
に表示する事が可能である。
The drive circuit 2101 is a circuit for generating a drive signal to be applied to the display panel 2100, and the image signal input from the multiplexer 2103 and the display panel controller 21.
02 operates based on a control signal input from the control unit 02. The function of each unit has been described above. With the configuration illustrated in FIG. 36, the display panel 2100 displays image information input from various image information sources in this display device.
It is possible to display in.

【0138】すなわち、テレビジョン放送をはじめとす
る各種の画像信号はデコーダ2104において逆変換さ
れた後、マルチプレクサ2103において適宜選択さ
れ、駆動回路2101に入力される。一方、ディスプレ
イコントローラ2102は、表示する画像信号に応じて
駆動回路2101の動作を制御するための制御信号を発
生する。駆動回路2101は、上記画像信号と制御信号
に基づいてディスプレイパネル2100に駆動信号を印
加する。
That is, various image signals such as television broadcasts are inversely converted by the decoder 2104, appropriately selected by the multiplexer 2103, and input to the drive circuit 2101. On the other hand, the display controller 2102 generates a control signal for controlling the operation of the drive circuit 2101 according to the image signal to be displayed. The driving circuit 2101 applies a driving signal to the display panel 2100 based on the image signal and the control signal.

【0139】これにより、ディスプレイパネル2100
において画像が表示される。これらの一連の動作は、C
PU2106により統括的に制御される。また、本表示
装置においては、前記デコーダ2104に内蔵する画像
メモリや、画像生成回路2107およびCPU2106
が関与することにより、単に複数の画像情報の中から選
択したものを表示するだけでなく、表示する画像情報に
対して、例えば拡大,縮小,回転,移動,エッジ強調,
間引き,補間,色変換,画像の縦横比変換などをはじめ
とする画像処理や、合成,消去,接続,入れ換え,はめ
込みなどをはじめとする画像編集を行う事も可能であ
る。また、本実施の形態の説明では特に触れなかった
が、上記画像処理や画像編集と同様に、音声情報に関し
ても処理や編集を行うための専用回路を設けても良い。
This allows the display panel 2100
Displays an image. These series of operations are C
It is totally controlled by the PU 2106. Further, in this display device, an image memory built in the decoder 2104, an image generation circuit 2107, and a CPU 2106.
Is involved in not only displaying a selection of a plurality of image information, but also enlarging, reducing, rotating, moving, edge enhancing,
It is also possible to perform image processing such as thinning, interpolation, color conversion, aspect ratio conversion of images, and image editing such as combining, erasing, connecting, replacing, and fitting. Although not particularly described 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.

【0140】したがって、本表示装置は、テレビジョン
放送の表示機器,テレビ会議の端末機器,静止画像およ
び動画像を扱う画像編集機器,コンピュータの端末機
器,ワードプロセッサをはじめとする事務用端末機器,
ゲーム機などの機能を一台で兼ね備える事が可能で、産
業用あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。尚、
図36は、表面伝導型放出素子を電子ビーム源とするデ
ィスプレイパネルを用いた表示装置の構成の一例を示し
たにすぎず、これのみに限定されるものではない事は言
うまでもない。例えば、図36の構成要素のうち使用目
的上必要のない機能に関わる回路は省いても差し支えな
い。またこれとは逆に、使用目的によってはさらに構成
要素を追加しても良い。例えば、本表示装置をテレビ電
話機として応用する場合には、テレビカメラ,音声マイ
ク,照明機,モデムを含む送受信回路などを構成要素に
追加するのが好適である。
Therefore, the present display device is a display device for television broadcasting, a terminal device for a video conference, an image editing device for handling still images and moving images, a computer terminal device, an office terminal device such as a word processor,
It is possible to combine the functions of a game console, etc., with a very wide range of applications for industrial or consumer use. still,
FIG. 36 merely shows an example of the configuration of a display device using a display panel having a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source, and needless to say, the present invention is not limited to this. For example, of the constituent elements of FIG. 36, circuits relating to functions not necessary for the purpose of use may be omitted. Conversely, additional components may be added depending on the purpose of use. For example, when the present display device is applied as a video phone, it is preferable to add a transmission / reception circuit including a television camera, an audio microphone, an illuminator, and a modem to the components.

【0141】本表示装置においては、とりわけ表面伝導
型放出素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルが
容易に薄形化できるため、表示装置全体の奥行きを小さ
くすることが可能である。それに加えて、表面伝導型放
出素子を電子ビーム源とするディスプレイパネルは大画
面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れるため、本
表示装置は臨場感あふれ迫力に富んだ画像を視認性良く
表示する事が可能である。
In the present display device, in particular, the display panel using the surface conduction electron-emitting device as the electron beam source can be easily thinned, so that the depth of the entire display device can be reduced. In addition, the display panel using surface conduction electron-emitting devices as the electron beam source can easily enlarge the screen, and has high brightness and excellent viewing angle characteristics. It is possible to display well.

【0142】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。以上、説明したように本発
明によれば、表面伝導型放出素子を単純マトリクスで接
続し、電流駆動するにあたって、駆動する素子、駆動さ
れる素子の性能を越えるような電圧を出力しないように
制御する事によって出力段と表面伝導型放出素子の安全
駆動を約束し、ゆえに安定な駆動を行なえ、よって高品
位の画像表示を行なうことができるものである。
The present invention may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of one device. Needless to say, the present invention can be applied to a case where the present invention is achieved by supplying a program to a system or an apparatus. As described above, according to the present invention, when the surface conduction electron-emitting devices are connected in a simple matrix and the current is driven, control is performed so as not to output a voltage exceeding the performance of the driven device or the driven device. By doing so, safe driving of the output stage and the surface conduction electron-emitting device can be guaranteed, and therefore stable driving can be performed, and thus high-quality image display can be performed.

【0143】また、複数の表面伝導型放出素子が、行列
状に配置された電子源を電圧変調する際に、非線形素子
の作用により、印加電圧に対する放出電流のリニアリテ
ィを増すことができ、簡易なガンマ補正をすることが可
能となり、また、過度の電流が流れることによる素子部
の劣化や破壊を防止することができる。尚、本発明は、
コンピュータ、インターフェイス、表示装置などの複数
の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機
器からなる装置に適用しても良いことは言うまでもな
い。
Further, when a plurality of surface-conduction type electron-emitting devices voltage-modulates electron sources arranged in a matrix, the linearity of the emission current with respect to the applied voltage can be increased by the action of the non-linear element, which is simple and easy. It is possible to perform gamma correction, and it is possible to prevent deterioration or destruction of the element portion due to excessive current flow. In addition, the present invention
It goes without saying that the invention may be applied to a system including a plurality of devices such as a computer, an interface, and a display device, or to a device including one device.

【0144】[0144]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子源の特性劣化や破壊を防ぎながら、電子源から高精度
で安定した量の電子放出を可能とし、その電子放出に対
応して高精度で安定した画像を形成できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to emit a high-precision and stable amount of electrons from the electron source while preventing the characteristic deterioration and destruction of the electron source, and to cope with the electron emission. A highly accurate and stable image can be formed.

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

【図1】M.Hartwellらによる表面伝導型放出素子の構成
を示す図である。
1 is a diagram showing a configuration of a surface conduction electron-emitting device according to M. Hartwell et al.

【図2】本発明に係わる一実施の形態のマルチ電子源の
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a multi-electron source according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係わる一実施の形態のマルチ電子源を
含む表示パネルの構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a display panel including a multi electron source according to an embodiment of the present invention.

【図4A】表示パネルのフェースプレートの蛍光体配列
を例示した平面図である。
FIG. 4A is a plan view illustrating a phosphor array on a face plate of a display panel.

【図4B】表示パネルのフェースプレートの蛍光体配列
を例示した平面図である。
FIG. 4B is a plan view illustrating a phosphor array on the face plate of the display panel.

【図5A】実施の形態で用いた平面型の表面伝導型放出
素子の平面図である。
FIG. 5A is a plan view of a flat surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

【図5B】実施の形態で用いた平面型の表面伝導型放出
素子の断面図である。
FIG. 5B is a cross-sectional view of the planar surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

【図6A】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図である。
FIG. 6A is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the planar surface conduction electron-emitting device.

【図6B】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図である。
FIG. 6B is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the planar surface conduction electron-emitting device.

【図6C】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図である。
FIG. 6C is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the planar surface conduction electron-emitting device.

【図6D】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図である。
FIG. 6D is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the planar surface conduction electron-emitting device.

【図6E】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図である。
FIG. 6E is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the planar surface conduction electron-emitting device.

【図7】通電フォーミング処理の際の印加電圧波形を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an applied voltage waveform during energization forming processing.

【図8A】通電活性化処理の際の印加電圧波形を示す図
である。
FIG. 8A is a diagram showing an applied voltage waveform in the energization activation process.

【図8B】通電活性化処理の際の放出電流Ieの変化を
示す図である。
FIG. 8B is a diagram showing a change in emission current Ie during energization activation processing.

【図9】実施の形態で用いた垂直型の表面伝導型放出素
子の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a vertical surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

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

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

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

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

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

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

【図11】実施の形態で用いた表面伝導型放出素子の典
型的な特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing typical characteristics of the surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

【図12】実施の形態で用いたマルチ電子ビーム源の基
板の平面図である。
FIG. 12 is a plan view of a substrate of the multi-electron beam source used in the embodiment.

【図13】実施の形態で用いたマルチ電子ビーム源の基
板の一部断面図である。
FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the substrate of the multi-electron beam source used in the embodiment.

【図14】マルチ電子ビーム源の駆動回路の構成図であ
る。
FIG. 14 is a configuration diagram of a drive circuit for a multi-electron beam source.

【図15】マルチ電子ビーム源の別の駆動回路の構成図
である。
FIG. 15 is a configuration diagram of another driving circuit of the multi-electron beam source.

【図16】マルチ電子ビーム源の別の駆動回路の構成図
である。
FIG. 16 is a configuration diagram of another driving circuit of the multi-electron beam source.

【図17】マルチ電子ビーム源の別の駆動回路の構成図
である。
FIG. 17 is a configuration diagram of another driving circuit of the multi-electron beam source.

【図18】マルチ電子ビーム源の別の駆動回路の構成図
である。
FIG. 18 is a configuration diagram of another drive circuit of the multi-electron beam source.

【図19】マルチ電子ビーム源の別の駆動回路の構成図
である。
FIG. 19 is a configuration diagram of another drive circuit of the multi-electron beam source.

【図20】マルチ電子ビーム源の別の駆動回路の構成図
である。
FIG. 20 is a configuration diagram of another drive circuit of the multi-electron beam source.

【図21】マルチ電子ビーム源の別の駆動回路の構成図
である。
FIG. 21 is a configuration diagram of another driving circuit of the multi-electron beam source.

【図22】マルチ電子ビーム源の別の駆動回路の構成図
である。
FIG. 22 is a configuration diagram of another driving circuit of the multi-electron beam source.

【図23】定電流素子を行方向配線端に形成した電子源
の駆動回路の概略構成の一部を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a part of a schematic configuration of a drive circuit of an electron source in which a constant current element is formed at a wiring end in a row direction.

【図24】図23の電子源の一部の平面図である。FIG. 24 is a plan view of a part of the electron source of FIG. 23.

【図25】定電流ダイオード素子が形成されているP型
シリコン基板上に、電子放出素子である表面伝導型放出
素子を形成した電子源基板の一例を示す模式的断面図で
ある。
FIG. 25 is a schematic cross-sectional view showing an example of an electron source substrate in which a surface conduction electron-emitting device which is an electron-emitting device is formed on a P-type silicon substrate on which a constant current diode device is formed.

【図26A】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
26A is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25. FIG.

【図26B】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
FIG. 26B is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25.

【図26C】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
FIG. 26C is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25.

【図26D】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
FIG. 26D is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25.

【図26E】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
26E is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25. FIG.

【図26F】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
26F is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25. FIG.

【図26G】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
FIG. 26G is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25.

【図26H】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
FIG. 26H is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25.

【図26I】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
FIG. 26I is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25;

【図26J】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
26J is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25. FIG.

【図26K】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
FIG. 26K is a diagram illustrating an example of the manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25.

【図26L】図25に示した構造の機能素子の製造工程
の一例を説明する図である。
26L is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of the functional element having the structure illustrated in FIG. 25. FIG.

【図27】表面伝導型放出素子に直列に形成する定電流
素子としてトランジスタを用いた電子源の駆動の概略構
成の一部を示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing a part of a schematic configuration of driving an electron source using a transistor as a constant current element formed in series with a surface conduction electron-emitting device.

【図28】図27のマルチ電子源の一部の平面図であ
る。
28 is a plan view of a portion of the multi-electron source of FIG. 27.

【図29】図27のマルチ電子源の断面図である。29 is a cross-sectional view of the multi-electron source of FIG. 27.

【図30A】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
FIG. 30A is an explanatory diagram of the manufacturing process of the non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 27.

【図30B】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
30B is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 27. FIG.

【図30C】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
FIG. 30C is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 27.

【図30D】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
FIG. 30D is an explanatory diagram of the manufacturing process of the non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 27.

【図30E】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
30E is an explanatory diagram of the manufacturing process of the non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 27. FIG.

【図30F】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
30F is an explanatory diagram of the manufacturing process of the non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 27. FIG.

【図30G】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
FIG. 30G is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 27.

【図30H】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
30H is an explanatory diagram of the manufacturing process of the non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 27. FIG.

【図30I】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
30I is an explanatory diagram of the manufacturing process of the non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 27. FIG.

【図30J】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
30J is an explanatory diagram of the manufacturing process of the non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 27. FIG.

【図30K】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
30K is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 27. FIG.

【図30L】図27のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。ダイオードを介した駆動を行
う電子源について説明する。
30L is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 27. FIG. An electron source that drives via a diode will be described.

【図31】ダイオードを直列接続した電子源の駆動の概
略構成の一部を示す図である。
FIG. 31 is a diagram showing a part of a schematic configuration for driving an electron source in which diodes are connected in series.

【図32】ダイオードを直列接続した電子源の駆動の概
略構成の一部を示す図である。
FIG. 32 is a diagram showing a part of a schematic configuration for driving an electron source in which diodes are connected in series.

【図33】図31の電子源の一部の平面図である。FIG. 33 is a plan view of a part of the electron source of FIG. 31.

【図34】トランジスタとダイオードが形成されている
ガラス基板上に、表面伝導型放出素子を形成した電子源
基板の一例を示す模式的断面図である。
FIG. 34 is a schematic cross-sectional view showing an example of an electron source substrate in which a surface conduction electron-emitting device is formed on a glass substrate on which transistors and diodes are formed.

【図35A】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
FIG. 35A is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 34.

【図35B】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
35B is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 34. FIG.

【図35C】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
FIG. 35C is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 34.

【図35D】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
FIG. 35D is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 34.

【図35E】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
35E is an explanatory diagram of a manufacturing process of a non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 34. FIG.

【図35F】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
FIG. 35F is an explanatory diagram of a manufacturing process of the non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 34.

【図35G】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
FIG. 35G is an explanatory diagram of a manufacturing process of a nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 34.

【図35H】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
35H is an explanatory diagram of a manufacturing process of a non-linear element portion of the multi-electron source in FIG. 34. FIG.

【図35I】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
35I is an explanatory diagram of the manufacturing process of the nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 34. FIG.

【図35J】図34のマルチ電子源の非線形素子部分の
製造工程の説明図である。
35J is an explanatory diagram of a manufacturing process of a nonlinear element part of the multi-electron source in FIG. 34. FIG.

【図36】本発明の実施の形態である電子源を用いた多
機能画像表示装置のブロック図である。
FIG. 36 is a block diagram of a multifunctional image display device using an electron source that is an embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1 抵抗器 2 抵抗器 3 トランジスタ 4 トランジスタ 5 表面伝導型放出素子 6 ツェナーダイオード[Explanation of symbols] 1 resistor 2 resistor 3 transistor 4 transistor 5 surface conduction electron-emitting device 6 Zener diode

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の表面伝導型放出素子がマトリクス
状にレイアウトされ、 同じ行にレイアウトされた前記表面伝導型放出素子の一
方の端子が、行方向の配線に接続され、同じ列にレイア
ウトされた前記表面伝導型放出素子の他方の端子が列方
向の配線に接続される電子源の駆動装置において、 所定の信号に基づく電流値で表面伝導型放出素子を駆動
する電流駆動手段と前記駆動される表面伝導型放出素子
の保護手段とを有することを特徴とする電子源の駆動装
置。
1. A plurality of surface-conduction type electron-emitting devices are laid out in a matrix, and one terminal of the surface-conduction type electron-emitting devices laid out in the same row is connected to a wiring in a row direction and laid out in the same column. In a driving device of an electron source in which the other terminal of the surface conduction electron-emitting device is connected to a wiring in the column direction, current driving means for driving the surface conduction electron-emitting device at a current value based on a predetermined signal And a surface conduction electron-emitting device protection means.
【請求項2】 前記保護手段はダイオードを含み、前記
ダイオードは、前記電流駆動手段の出力端に前記ダイオ
ードの一端を接続し、他方の端子には所定の電位が印加
されていることを特徴とする請求項1に記載の電子源の
駆動装置。
2. The protection means includes a diode, wherein the diode has one end of the diode connected to the output end of the current drive means and a predetermined potential applied to the other terminal. The drive device for the electron source according to claim 1.
【請求項3】 前記ダイオードの一端は、前記ダイオー
ドのアノードであり、前記他方の端子は、前記ダイオー
ドのカソードであることを特徴とする請求項2に記載の
電子源の駆動装置。
3. The driving device for an electron source according to claim 2, wherein one end of the diode is an anode of the diode, and the other terminal is a cathode of the diode.
【請求項4】 前記所定の電位は、前記表面伝導型放出
素子の駆動耐圧より低いことを特徴とする請求項2また
は請求項3のいづれかに記載の電子源の駆動装置。
4. The driving device for an electron source according to claim 2, wherein the predetermined potential is lower than a driving withstand voltage of the surface conduction electron-emitting device.
【請求項5】 前記所定の電位は、前記表面伝導型放出
素子の駆動耐圧から前記ダイオードの順方向オン電圧を
引いた電圧より低いことを特徴とする請求項2または請
求項3のいづれかに記載の電子源の駆動装置。
5. The predetermined potential is lower than a voltage obtained by subtracting a forward ON voltage of the diode from a driving withstand voltage of the surface-conduction type electron-emitting device. Drive of electron source.
【請求項6】 前記電流駆動手段は、カレントミラー回
路を含むことを特徴とする請求項1に記載の電子源の駆
動装置。
6. The driving apparatus for an electron source according to claim 1, wherein the current driving unit includes a current mirror circuit.
【請求項7】 前記カレントミラー回路は、バイポーラ
トランジスタを備えることを特徴とする請求項6に記載
の電子源の駆動装置。
7. The driving device of the electron source according to claim 6, wherein the current mirror circuit includes a bipolar transistor.
【請求項8】 前記電流駆動手段の出力端は、前記カレ
ントミラー回路のバイポーラトランジスタのコレクタで
あることを特徴とする請求項7に記載の電子源の駆動装
置。
8. The driving device for an electron source according to claim 7, wherein the output end of the current driving means is a collector of a bipolar transistor of the current mirror circuit.
【請求項9】 前記カレントミラー回路は、MOSトラ
ンジスタを備えることを特徴とする請求項6に記載の電
子源の駆動装置。
9. The driving device of the electron source according to claim 6, wherein the current mirror circuit includes a MOS transistor.
【請求項10】 前記電流駆動手段の出力端は、前記カ
レントミラー回路のMOSトランジスタのドレインであ
ることを特徴とする請求項9に記載の電子源の駆動装
置。
10. The electron source drive device according to claim 9, wherein the output end of the current drive means is a drain of a MOS transistor of the current mirror circuit.
【請求項11】 前記保護手段はツェナーダイオードを
含み、前記ツェナーダイオードは、前記電流駆動手段の
出力端に前記ツェナーダイオードのカソードを接続し、
前記ツェナーダイオードのアノードには所定の電位が印
加されていることを特徴とする請求項1に記載の電子源
の駆動装置。
11. The protection means includes a zener diode, and the zener diode has a cathode of the zener diode connected to an output terminal of the current driving means,
The driving device of the electron source according to claim 1, wherein a predetermined potential is applied to the anode of the Zener diode.
【請求項12】 前記所定の電圧は、前記表面伝導型放
出素子の駆動耐圧より低いことを特徴とする請求項11
に記載の電子源の駆動装置。
12. The predetermined voltage is lower than a driving withstand voltage of the surface conduction electron-emitting device.
The drive unit for the electron source according to [1].
【請求項13】 前記所定の電圧は、前記表面伝導型放
出素子の駆動耐圧から前記ツェナーダイオードのツェナ
ー電圧を引いた電圧より低いことを特徴とする請求項1
1に記載の電子源の駆動装置。
13. The predetermined voltage is lower than a voltage obtained by subtracting a Zener voltage of the Zener diode from a driving withstand voltage of the surface conduction electron-emitting device.
1. The drive device for the electron source according to 1.
【請求項14】 前記保護手段は、ツェナーダイオード
を含み、前記電流駆動手段はカレントミラー回路を含
み、前記カレントミラー回路の電流駆動側のバイポーラ
トランジスタのエミッタには、所定の抵抗の1端が接続
し、前記所定の抵抗の逆端に電圧リミッタ回路を接続す
ることを特徴とする請求項1に記載の電子源の駆動装
置。
14. The protection means includes a Zener diode, the current driving means includes a current mirror circuit, and one end of a predetermined resistor is connected to an emitter of a current driving side bipolar transistor of the current mirror circuit. The drive device of the electron source according to claim 1, wherein a voltage limiter circuit is connected to the opposite end of the predetermined resistor.
【請求項15】 前記保護手段は、ツェナーダイオード
を含み、前記電流駆動手段はカレントミラー回路を含
み、前記カレントミラー回路の電流駆動側のMOSトラ
ンジスタのソースには、所定の抵抗の1端が接続し、前
記所定の抵抗の逆端に電圧リミッタ回路を接続すること
を特徴とする請求項1に記載の電子源の駆動装置。
15. The protection means includes a Zener diode, the current driving means includes a current mirror circuit, and one end of a predetermined resistor is connected to a source of a current driving side MOS transistor of the current mirror circuit. The drive device of the electron source according to claim 1, wherein a voltage limiter circuit is connected to the opposite end of the predetermined resistor.
【請求項16】 前記電圧リミッタ回路は、ツェナーダ
イオードを含み、前記所定の抵抗の逆端に、前記ツェナ
ーダイオードのカソードを接続し、前記ツェナーダイオ
ードのアノードには、所定の電位が印加されていること
を特徴とする請求項14または請求項15のいづれかに
記載の電子源の駆動装置。
16. The voltage limiter circuit includes a Zener diode, the cathode of the Zener diode is connected to the opposite end of the predetermined resistor, and a predetermined potential is applied to the anode of the Zener diode. 16. The drive device for an electron source according to claim 14, wherein the drive device is an electron source.
【請求項17】 前記電圧リミッタ回路は、ツェナーダ
イオードと抵抗とトランジスタにより構成することを特
徴とする請求項15または請求項16のいづれかに記載
の電子源の駆動装置。
17. The driving device for an electron source according to claim 15, wherein the voltage limiter circuit includes a Zener diode, a resistor and a transistor.
【請求項18】 前記電流駆動手段は、カレントミラー
回路を含み、 前記保護手段は、前記カレントミラー回路の電流駆動側
トランジスタに、前記表面伝導型放出素子の駆動耐圧よ
り低い電圧を供給することを特徴とする請求項1に記載
の電子源の駆動装置。
18. The current driving means includes a current mirror circuit, and the protection means supplies a voltage lower than a driving withstand voltage of the surface conduction electron-emitting device to a current driving side transistor of the current mirror circuit. The driving device for an electron source according to claim 1, wherein the driving device is an electron source.
【請求項19】 請求項1に記載の電子源の駆動装置
と、 前記電子源の駆動装置によって駆動される前記表面伝導
型放出素子と、 前記駆動された表面伝導型放出素子から放出される電子
の照射により発光する発光部とを備える画像形成装置。
19. The electron source driving device according to claim 1, the surface conduction electron-emitting device driven by the electron source driving device, and electrons emitted from the driven surface conduction electron emitting device. An image forming apparatus comprising: a light emitting unit that emits light when irradiated with.
【請求項20】 複数の表面伝導型放出素子がマトリク
ス状にレイアウトされ、 同じ行にレイアウトされた前記表面伝導型放出素子の一
方の端子が、行方向の配線に接続され、同じ列にレイア
ウトされた前記表面伝導型放出素子の他方の端子が列方
向の配線に接続される電子源の駆動方法において、 前記表面伝導型放出素子を保護しながら、所定の信号に
基づく電流値で前記表面伝導型放出素子を駆動すること
を特徴とする電子源の駆動方法。
20. A plurality of surface-conduction type emission devices are laid out in a matrix, and one terminal of the surface-conduction type emission devices laid out in the same row is connected to a wiring in a row direction and laid out in the same column. In the method of driving an electron source in which the other terminal of the surface conduction electron-emitting device is connected to a wiring in the column direction, the surface conduction electron-emitting device is protected by the current value based on a predetermined signal while protecting the surface conduction electron-emitting device. A method for driving an electron source, which comprises driving an emitting element.
【請求項21】 前記所定の電位は、前記表面伝導型放
出素子の駆動耐圧より低いことを特徴とする請求項20
に記載の電子源の駆動方法。
21. The predetermined potential is lower than a driving withstand voltage of the surface conduction electron-emitting device.
The method for driving the electron source according to.
【請求項22】 請求項20に記載の電子源の駆動方法
によって前記表面伝導型放出素子を駆動し、 前記駆動した表面伝導型放出素子から放出される電子の
照射により蛍光体を発光させることを特徴とする画像形
成方法。
22. The method of driving an electron source according to claim 20, wherein the surface conduction electron-emitting device is driven, and the phosphor is caused to emit light by irradiation of electrons emitted from the driven surface conduction electron-emitting device. A characteristic image forming method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6294876B1 (en) 1999-02-24 2001-09-25 Canon Kabushiki Kaisha Electron-beam apparatus and image forming apparatus

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