JPH10123997A - 電子源と該電子源を用いた画像形成装置 - Google Patents
電子源と該電子源を用いた画像形成装置Info
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- JPH10123997A JPH10123997A JP27215196A JP27215196A JPH10123997A JP H10123997 A JPH10123997 A JP H10123997A JP 27215196 A JP27215196 A JP 27215196A JP 27215196 A JP27215196 A JP 27215196A JP H10123997 A JPH10123997 A JP H10123997A
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- electron
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- wiring
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- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 常に安定した高品質の画像表示を行うため
に、各表示画素の輝度補正が可能な電子源と該電子源を
用いた画像形成装置を提供する。 【解決手段】 複数の電子放出素子を含む表示パネル
(1)と、電子放出素子から所定の電子放出素子を選択
して駆動する電力を供給する行配線と列配線(1)と、
電子放出素子から放出される電子ビームを偏向して加速
させ、蛍光体基板に照射させるために、前記蛍光体基板
に電力を供給する高圧電圧発生部(14)と、行配線と
列配線によって選択された電子放出素子が駆動されたと
きの電流を計測する電流センサ(15)と、電流センサ
(15)で計測された電流に基づいて、行配線と前記列
配線間に印加する電圧を、他の電子放出素子に対応する
計測された電流と略同じとなるように、行配線と列配線
間に印加する電圧値を記憶する補正メモリ(4)とを備
え、行配線と列配線間に印加する電圧が補正メモリ
(4)に記憶された電圧値に基づいて決定される。
に、各表示画素の輝度補正が可能な電子源と該電子源を
用いた画像形成装置を提供する。 【解決手段】 複数の電子放出素子を含む表示パネル
(1)と、電子放出素子から所定の電子放出素子を選択
して駆動する電力を供給する行配線と列配線(1)と、
電子放出素子から放出される電子ビームを偏向して加速
させ、蛍光体基板に照射させるために、前記蛍光体基板
に電力を供給する高圧電圧発生部(14)と、行配線と
列配線によって選択された電子放出素子が駆動されたと
きの電流を計測する電流センサ(15)と、電流センサ
(15)で計測された電流に基づいて、行配線と前記列
配線間に印加する電圧を、他の電子放出素子に対応する
計測された電流と略同じとなるように、行配線と列配線
間に印加する電圧値を記憶する補正メモリ(4)とを備
え、行配線と列配線間に印加する電圧が補正メモリ
(4)に記憶された電圧値に基づいて決定される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子源と画像形成装
置に関し、特に2次元平面上に複数個配列した表示画素
を単純マトリックス配線電極に接続した電子源とそれを
用いた画像形成装置に関するものである。
置に関し、特に2次元平面上に複数個配列した表示画素
を単純マトリックス配線電極に接続した電子源とそれを
用いた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、薄型大画面表示装置の研究開発が
盛んに行われている。本発明者は、薄型大画面表示装置
として、冷陰極を電子源に用いた研究を行っている。
盛んに行われている。本発明者は、薄型大画面表示装置
として、冷陰極を電子源に用いた研究を行っている。
【0003】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、例えば、表面伝導型放出素子や電界放出型素
子(以下FE型と記す)や金属/絶縁層/金属型放出素
子(以下、MIM型と記す)、などが知られている。
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、例えば、表面伝導型放出素子や電界放出型素
子(以下FE型と記す)や金属/絶縁層/金属型放出素
子(以下、MIM型と記す)、などが知られている。
【0004】表面伝導型放出素子としては、例えば、M.
I.Elinson,Radio E-ng.Electron Phys.,10,1290,(1965)
や、後述する他の例が知られている。
I.Elinson,Radio E-ng.Electron Phys.,10,1290,(1965)
や、後述する他の例が知られている。
【0005】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるSn
O2薄膜を用いたものの他に、Au薄膜によるもの[G.Di
ttmer:“Thin Solid Films”,9,317(1972)]や、In2O
3 /SnO2薄膜によるもの[M.Hartwell and C.G.Fonst
ad: “IEEE Trans.EDConf.”,519(1975)]や、カーボン
薄膜によるもの[荒木久 他:真空、第26巻、第1
号、22(1983)]等が報告されている。
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるSn
O2薄膜を用いたものの他に、Au薄膜によるもの[G.Di
ttmer:“Thin Solid Films”,9,317(1972)]や、In2O
3 /SnO2薄膜によるもの[M.Hartwell and C.G.Fonst
ad: “IEEE Trans.EDConf.”,519(1975)]や、カーボン
薄膜によるもの[荒木久 他:真空、第26巻、第1
号、22(1983)]等が報告されている。
【0006】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。
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。
【0007】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。即ち、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
が発生している。この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すると、その亀裂付近にお
いて電子放出が行われる。
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。即ち、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
が発生している。この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すると、その亀裂付近にお
いて電子放出が行われる。
【0008】また、FE型の例は、例えば、W.P.Dyke&
W.W.Dolan,“Fie-ld emission”,Advance in Electron
Physics,8,89(1956)や、或は、 C.A.Spindt,“Physical
properties of thin-film field emissioncathodes wit
h molybdenium cones”,J.Appl.Phys.,47,5248(1976)な
どが知られている。
W.W.Dolan,“Fie-ld emission”,Advance in Electron
Physics,8,89(1956)や、或は、 C.A.Spindt,“Physical
properties of thin-film field emissioncathodes wit
h molybdenium cones”,J.Appl.Phys.,47,5248(1976)な
どが知られている。
【0009】FE型の素子構成の典型的な例として、図
2に前述のC. A. Spindtらによる素子の断面図を示す。
同図において、3010は基板で、3011は導電材料
よりなるエミッタ配線、3012はエミッタコーン、3
013は絶縁層、3014はゲート電極である。本素子
は、エミッタコーン3012とゲート電極3014の間
に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコーン3
012の先端部より電界放出を起こさせるものである。
2に前述のC. A. Spindtらによる素子の断面図を示す。
同図において、3010は基板で、3011は導電材料
よりなるエミッタ配線、3012はエミッタコーン、3
013は絶縁層、3014はゲート電極である。本素子
は、エミッタコーン3012とゲート電極3014の間
に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコーン3
012の先端部より電界放出を起こさせるものである。
【0010】また、FE型の他の素子構成として、図2
のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ平
行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ平
行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
【0011】また、MIM型の例としては、例えば、C.
A.Mead,“Operation of tunnel-emission Devices”,
J.Appl.Phys.,32,646(1961)などが知られている。MI
M型の素子構成の典型的な例を図3に示す。同図は断面
図であり、図において、3020は基板で、3021は
金属よりなる下電極、3022は厚さ100オングスト
ローム程度の薄い絶縁層、3023は厚さ80〜300
オングストローム程度の金属よりなる上電極である。M
IM型においては、上電極3023と下電極3021の
間に適宜の電圧を印加することにより、上電極3023
の表面より電子放出を起こさせるものである。
A.Mead,“Operation of tunnel-emission Devices”,
J.Appl.Phys.,32,646(1961)などが知られている。MI
M型の素子構成の典型的な例を図3に示す。同図は断面
図であり、図において、3020は基板で、3021は
金属よりなる下電極、3022は厚さ100オングスト
ローム程度の薄い絶縁層、3023は厚さ80〜300
オングストローム程度の金属よりなる上電極である。M
IM型においては、上電極3023と下電極3021の
間に適宜の電圧を印加することにより、上電極3023
の表面より電子放出を起こさせるものである。
【0012】上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較し
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
タを必要としない。従って、熱陰極素子よりも構造が単
純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上
に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融な
どの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒータの
加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、
冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もあ
る。
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
タを必要としない。従って、熱陰極素子よりも構造が単
純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上
に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融な
どの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒータの
加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、
冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もあ
る。
【0013】このため、冷陰極素子を応用するための研
究が盛んに行われてきている。
究が盛んに行われてきている。
【0014】例えば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素
子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であることか
ら、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点があ
る。そこで、例えば、本出願人による特開昭64−31
332号公報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。
子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であることか
ら、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点があ
る。そこで、例えば、本出願人による特開昭64−31
332号公報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。
【0015】また、表面伝導型放出素子の応用について
は、例えば、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。
は、例えば、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。
【0016】特に、画像表示装置への応用としては、例
えば本出願人による米国特許USP5,066,883
号公報や特開平2−257551号公報や特開平4−2
8137号公報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。例えば、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。
えば本出願人による米国特許USP5,066,883
号公報や特開平2−257551号公報や特開平4−2
8137号公報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。例えば、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。
【0017】また、FE型を多数個ならべて駆動する方
法は、例えば、本出願人による米国特許USP4,90
4,895に開示されている。また、FE型を画像表示
装置に応用した例として、例えば、R. Meyerらにより報
告された平板型表示装置が知られている。[R.Meyer:“R
ecent Development on Microtips Display at LETI”,T
ech.Digest of 4th Int. Vacuum Microele-ctronics Co
nf.,Nagahama,pp.6〜9(1991)] また、MIM型を多数個並べて画像表示装置に応用した
例は、例えば、本出願人による特開平3−55738号
公報に開示されている。
法は、例えば、本出願人による米国特許USP4,90
4,895に開示されている。また、FE型を画像表示
装置に応用した例として、例えば、R. Meyerらにより報
告された平板型表示装置が知られている。[R.Meyer:“R
ecent Development on Microtips Display at LETI”,T
ech.Digest of 4th Int. Vacuum Microele-ctronics Co
nf.,Nagahama,pp.6〜9(1991)] また、MIM型を多数個並べて画像表示装置に応用した
例は、例えば、本出願人による特開平3−55738号
公報に開示されている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】本願発明者らは、上記
従来例に記載したものをはじめとして、さまざまな材
料、製法、構造の冷陰極素子を試みてきた。さらに、多
数の冷陰極素子を配列したマルチ電子ビーム源、ならび
にこのマルチ電子ビーム源を応用した画像表示装置につ
いて研究を行ってきた。発明者らは、例えば、図4に示
す電気的な配列方法によるマルチ電子ビーム源を試みて
きた。即ち、冷陰極素子を2次元的に多数個配列し、こ
れらの素子を図示のようにマトリックス状に配線したマ
ルチ電子ビーム源である。
従来例に記載したものをはじめとして、さまざまな材
料、製法、構造の冷陰極素子を試みてきた。さらに、多
数の冷陰極素子を配列したマルチ電子ビーム源、ならび
にこのマルチ電子ビーム源を応用した画像表示装置につ
いて研究を行ってきた。発明者らは、例えば、図4に示
す電気的な配列方法によるマルチ電子ビーム源を試みて
きた。即ち、冷陰極素子を2次元的に多数個配列し、こ
れらの素子を図示のようにマトリックス状に配線したマ
ルチ電子ビーム源である。
【0019】図中、4001は冷陰極素子を模式的に示
したもの、4002は行方向配線、4003は列方向配
線である。行方向配線4002および列方向配線400
3は、実際には有限の電気抵抗を有するものであるが、
図においては配線抵抗4004および4005として示
されている。上述のような配線方法を、単純マトリック
ス配線と呼ぶ。尚、図示の便宣上、6×6のマトリック
スで示しているが、マトリックスの規模はこれに限った
わけではなく、例えば、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。
したもの、4002は行方向配線、4003は列方向配
線である。行方向配線4002および列方向配線400
3は、実際には有限の電気抵抗を有するものであるが、
図においては配線抵抗4004および4005として示
されている。上述のような配線方法を、単純マトリック
ス配線と呼ぶ。尚、図示の便宣上、6×6のマトリック
スで示しているが、マトリックスの規模はこれに限った
わけではなく、例えば、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。
【0020】冷陰極素子を単純マトリックス配線したマ
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40
03に適宣の電気信号を印加する。例えば、マトリック
スの中の任意の1行の冷陰極素子を駆動するには、選択
する行の行方向配線4002には選択電圧Vsを印加
し、同じ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40
03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40
05による電圧降下を無視すれば、選択する行の冷陰極
素子には、(Ve−Vs)の電圧が印加され、また非選択
行の冷陰極素子には(Ve−Vns)の電圧が印加され
る。ここでVe,Vs,Vnsを適宣の大きさの電圧にすれ
ば、選択された行の冷陰極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、選択された行の素子
の各々から異なる強度の電子ビームが出力されるはずで
ある。また、駆動電圧Veを印加する時間の長さを変え
れば、電子ビームが出力される時間の長さも変えること
ができるはずである。以下、選択時の素子印加電圧(V
e−Vs)をVfと呼ぶ。
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40
03に適宣の電気信号を印加する。例えば、マトリック
スの中の任意の1行の冷陰極素子を駆動するには、選択
する行の行方向配線4002には選択電圧Vsを印加
し、同じ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40
03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40
05による電圧降下を無視すれば、選択する行の冷陰極
素子には、(Ve−Vs)の電圧が印加され、また非選択
行の冷陰極素子には(Ve−Vns)の電圧が印加され
る。ここでVe,Vs,Vnsを適宣の大きさの電圧にすれ
ば、選択された行の冷陰極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、選択された行の素子
の各々から異なる強度の電子ビームが出力されるはずで
ある。また、駆動電圧Veを印加する時間の長さを変え
れば、電子ビームが出力される時間の長さも変えること
ができるはずである。以下、選択時の素子印加電圧(V
e−Vs)をVfと呼ぶ。
【0021】更に、単純マトリックス配線したマルチ電
子ビーム源から電子ビームを得る別の手法として、列方
向配線に駆動電圧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も
ある。ここで、電子ビーム源に流れる電流を以下素子電
流Ifと呼び、放出される電子ビーム量を放出電流Ieと
呼ぶ。
子ビーム源から電子ビームを得る別の手法として、列方
向配線に駆動電圧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も
ある。ここで、電子ビーム源に流れる電流を以下素子電
流Ifと呼び、放出される電子ビーム量を放出電流Ieと
呼ぶ。
【0022】従って、冷陰極素子を単純マトリックス配
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、例えば、画像情報に応じた電気信号を適宣印加すれ
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。
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、例えば、画像情報に応じた電気信号を適宣印加すれ
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。
【0023】しかしながら、冷陰極素子を単純マトリッ
クス配線したマルチ電子ビーム源には、実際には以下に
述べるような問題が発生していた。
クス配線したマルチ電子ビーム源には、実際には以下に
述べるような問題が発生していた。
【0024】即ち、冷陰極素子を単純マトリックス配線
したマルチ電子ビーム源パネルにおいては、表示画素の
発光輝度効率を全て同一に製造することは難しく、明る
さの均一性を厳しく要求される用途においては発光輝度
効率を補正しなければならない場合がある。
したマルチ電子ビーム源パネルにおいては、表示画素の
発光輝度効率を全て同一に製造することは難しく、明る
さの均一性を厳しく要求される用途においては発光輝度
効率を補正しなければならない場合がある。
【0025】この場合、表示画素毎に発光輝度効率を補
正するためのパネル各画素に対応するアドレスを持つ補
正メモリを持ち、輝度が均一になるように各画素毎に駆
動量を補正しなければならないが、TV用途やコンピュ
ータ用の表示パネルともなると画素数が莫大なものとな
り、補正メモリに書き込むデータの取得方法や時間が大
きな問題になっている。
正するためのパネル各画素に対応するアドレスを持つ補
正メモリを持ち、輝度が均一になるように各画素毎に駆
動量を補正しなければならないが、TV用途やコンピュ
ータ用の表示パネルともなると画素数が莫大なものとな
り、補正メモリに書き込むデータの取得方法や時間が大
きな問題になっている。
【0026】また補正メモリのデータはパネル製造初期
のものであり、発光輝度効率の経時変化による画質劣化
の問題もある。
のものであり、発光輝度効率の経時変化による画質劣化
の問題もある。
【0027】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、常に安定した高品質の画像表示を行うために、各表
示画素の輝度補正が可能な電子源と該電子源を用いた画
像形成装置を提供することを目的とする。
で、常に安定した高品質の画像表示を行うために、各表
示画素の輝度補正が可能な電子源と該電子源を用いた画
像形成装置を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電子源は以下のような構成を備える。即ち、
列配線及び行配線を介してマトリクス状に配置された複
数の電子放出素子と、前記電子放出素子から放出される
電子ビームを加速させて画像形成体に照射させるため
に、前記画像形成体に電力を供給する加速電圧発生手段
と、前記行配線と列配線によって選択された電子放出素
子が駆動されたときの電子ビーム電流を計測する電流計
測手段と、前記電流計測手段で計測された電流に基づい
て、他の電子放出素子に対応する前記電流計測手段で計
測された電流と略同じとなるように、前記行配線と前記
列配線間に印加する電圧値を記憶する記憶手段と、特定
のパターンを表示するためのテストパターンを発生する
テストパターン発生手段からの信号と映像入力手段から
の出力信号を切り換えるためのスイッチ手段とを有し、
前記行配線と前記列配線間に印加する電圧が、前記記憶
手段に記憶された電圧値に基づいて決定される。
に本発明の電子源は以下のような構成を備える。即ち、
列配線及び行配線を介してマトリクス状に配置された複
数の電子放出素子と、前記電子放出素子から放出される
電子ビームを加速させて画像形成体に照射させるため
に、前記画像形成体に電力を供給する加速電圧発生手段
と、前記行配線と列配線によって選択された電子放出素
子が駆動されたときの電子ビーム電流を計測する電流計
測手段と、前記電流計測手段で計測された電流に基づい
て、他の電子放出素子に対応する前記電流計測手段で計
測された電流と略同じとなるように、前記行配線と前記
列配線間に印加する電圧値を記憶する記憶手段と、特定
のパターンを表示するためのテストパターンを発生する
テストパターン発生手段からの信号と映像入力手段から
の出力信号を切り換えるためのスイッチ手段とを有し、
前記行配線と前記列配線間に印加する電圧が、前記記憶
手段に記憶された電圧値に基づいて決定される。
【0029】また本発明の画像形成装置は、請求項1〜
9のいずれか1項に記載の電子源から出力される電子ビ
ームを受けて発光する画像形成体を備える。
9のいずれか1項に記載の電子源から出力される電子ビ
ームを受けて発光する画像形成体を備える。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。
の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0031】(実施の形態1)図5は、本発明の実施の
形態1の画像表示装置の構成を示すブロック図である。
形態1の画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【0032】1は表示パネルで、電子放出素子が行方向
配線電極と列方向配線電極により単純マトリックス状に
配線されており、列/行電極バイアスにより選択された
素子から放出される電子を高圧電圧により加速されて蛍
光体に衝突させることで発光を得ている。通常の画像表
示動作時においては、映像信号入力部2から入力される
映像信号を、A/D部3にて必要な階調数でデジタル信
号に変換し、入力切替部6を経て信号処理部7に送られ
る。このデジタル画像信号は、信号処理部7でガンマ処
理や輪郭強調処理などを施された後、PWMパルス発生
部8にて、水平1周期(行選択期間)毎にシリアル/パ
ラレル変換され、各列毎にPWM(パルス幅変調)処理
したパルス信号として列駆動出力SW部11に出力され
る。
配線電極と列方向配線電極により単純マトリックス状に
配線されており、列/行電極バイアスにより選択された
素子から放出される電子を高圧電圧により加速されて蛍
光体に衝突させることで発光を得ている。通常の画像表
示動作時においては、映像信号入力部2から入力される
映像信号を、A/D部3にて必要な階調数でデジタル信
号に変換し、入力切替部6を経て信号処理部7に送られ
る。このデジタル画像信号は、信号処理部7でガンマ処
理や輪郭強調処理などを施された後、PWMパルス発生
部8にて、水平1周期(行選択期間)毎にシリアル/パ
ラレル変換され、各列毎にPWM(パルス幅変調)処理
したパルス信号として列駆動出力SW部11に出力され
る。
【0033】一方、補正メモリ4には、各画素の発光効
率のばらつきを打ち消すための各画素毎の補正データが
格納されており、画像データと同様に水平1周期(行選
択期間)毎に1ライン分のデータを出力している。この
補正データはシフトレジスタ9にてシリアル/パラレル
変換され、D/A部11から各列毎の駆動信号として出
力される。
率のばらつきを打ち消すための各画素毎の補正データが
格納されており、画像データと同様に水平1周期(行選
択期間)毎に1ライン分のデータを出力している。この
補正データはシフトレジスタ9にてシリアル/パラレル
変換され、D/A部11から各列毎の駆動信号として出
力される。
【0034】列駆動出力スイッチ(SW)部11は、列
駆動のためのドライブ最終段に設けられ、トランジスタ
などのスイッチング手段により構成され、毎水平1周期
(行選択期間)毎にD/A部11からの駆動出力を、P
WMパルス発生部8から出力されるPWMパルス期間だ
けパネル列電極に出力する。
駆動のためのドライブ最終段に設けられ、トランジスタ
などのスイッチング手段により構成され、毎水平1周期
(行選択期間)毎にD/A部11からの駆動出力を、P
WMパルス発生部8から出力されるPWMパルス期間だ
けパネル列電極に出力する。
【0035】表示パネル1の行選択は、垂直有効表示期
間の先頭に合わせたスタートパルスをシフトレジスタ1
2が行選択期間毎に順次シフトしていき、行駆動出力S
W部13に選択パルスを出力することにより行われる。
高圧電圧発生部14は電流センサ15を介して表示パネ
ル1に加速電圧を印加する。この電流センサ15は、表
示パネル1に供給される電流を測定して、その測定結果
をS/H部16、A/D部17を介して、システム制御
部21に送る。
間の先頭に合わせたスタートパルスをシフトレジスタ1
2が行選択期間毎に順次シフトしていき、行駆動出力S
W部13に選択パルスを出力することにより行われる。
高圧電圧発生部14は電流センサ15を介して表示パネ
ル1に加速電圧を印加する。この電流センサ15は、表
示パネル1に供給される電流を測定して、その測定結果
をS/H部16、A/D部17を介して、システム制御
部21に送る。
【0036】テストパターン発生部5は、例えば、1行
分の画素数に対応するアドレスを持つラインメモリと、
そのラインメモリにシステム制御部21から任意のアド
レスに任意のデータを非同期に書き込み、行選択周期で
1ライン分のデータを列順にシリアルに読み出し、入力
切替部6に出力するための制御部を備えている。
分の画素数に対応するアドレスを持つラインメモリと、
そのラインメモリにシステム制御部21から任意のアド
レスに任意のデータを非同期に書き込み、行選択周期で
1ライン分のデータを列順にシリアルに読み出し、入力
切替部6に出力するための制御部を備えている。
【0037】補正メモリ4のデータを取得する場合は、
システム制御部21がユーザI/F部22からのトリガ
を受け、入力切替部6を切り替え、テストパターン発生
部5を有効にするとともに、テストパターン発生部5よ
り表示パネル1の1列目の全ての画素が同じパルス幅で
駆動されるようなテストパターンを発生する。
システム制御部21がユーザI/F部22からのトリガ
を受け、入力切替部6を切り替え、テストパターン発生
部5を有効にするとともに、テストパターン発生部5よ
り表示パネル1の1列目の全ての画素が同じパルス幅で
駆動されるようなテストパターンを発生する。
【0038】図6に示すように、この時発光している画
素に流れるIe(電流センサ15の出力)は、垂直1周
期の間に行選択期間に同期して、時系列に1画素分ずつ
行選択順に得られる。これを行選択トリガパルスを受
け、タイミング発生部19がS/HパルスをS/H部1
6に出力して得られる積分値を、同じく行選択トリガパ
ルスを受けてタイミング発生部20がA/D部17にサ
ンプルパルスを供給することで、システム制御部21は
1列目の全ての画素のIeの積分値を取得する。
素に流れるIe(電流センサ15の出力)は、垂直1周
期の間に行選択期間に同期して、時系列に1画素分ずつ
行選択順に得られる。これを行選択トリガパルスを受
け、タイミング発生部19がS/HパルスをS/H部1
6に出力して得られる積分値を、同じく行選択トリガパ
ルスを受けてタイミング発生部20がA/D部17にサ
ンプルパルスを供給することで、システム制御部21は
1列目の全ての画素のIeの積分値を取得する。
【0039】発光輝度とIeの間に相関があることから
現状の発光効率のばらつきを知ることができ、これと既
知の駆動量と発光量の関係より、システム制御部21は
EEPROMなど電気的に書換可能な手段で構成された
補正メモリ4に書くべきデータを計算してデータを書き
換える。
現状の発光効率のばらつきを知ることができ、これと既
知の駆動量と発光量の関係より、システム制御部21は
EEPROMなど電気的に書換可能な手段で構成された
補正メモリ4に書くべきデータを計算してデータを書き
換える。
【0040】1列目のデータ取得が終了したら、システ
ム制御部21は、次に2列目が発光するようなテストパ
ターンを発生させる。このくり返しで、前列のデータを
書き換える。
ム制御部21は、次に2列目が発光するようなテストパ
ターンを発生させる。このくり返しで、前列のデータを
書き換える。
【0041】次に、図6を参照して、上述した表示パネ
ル1の各電子放出素子の選択順と、その選択に対応して
Hvにて電流測定するタイミングを具体的に説明する。
始めに、図6の各信号の意味を説明した後、それらの具
体的タイミングについて説明する。
ル1の各電子放出素子の選択順と、その選択に対応して
Hvにて電流測定するタイミングを具体的に説明する。
始めに、図6の各信号の意味を説明した後、それらの具
体的タイミングについて説明する。
【0042】“VD”は、映像信号入力部2に入力され
る映像信号に含まれる垂直同期信号を示す。また、
「1,2,3,…,m行目選択信号」のそれぞれは、行
駆動出力SW部13から出力される表示パネル1の所定
の行を選択する信号を示す。さらに、「列出力信号」
は、PWMパルス発生部8から出力される表示パネル1
の所定の列を選択する信号を示す。また、「高圧電流セ
ンサ出力」は、上述の「1,2,3,…,m行目選択信
号」のそれぞれと「列出力信号」とによって選択される
電子放出素子から出力される電子ビーム量に対応して、
高圧電圧発生部14から出力される電流を電流センサ1
5が測定した電流変化の様子を示す。
る映像信号に含まれる垂直同期信号を示す。また、
「1,2,3,…,m行目選択信号」のそれぞれは、行
駆動出力SW部13から出力される表示パネル1の所定
の行を選択する信号を示す。さらに、「列出力信号」
は、PWMパルス発生部8から出力される表示パネル1
の所定の列を選択する信号を示す。また、「高圧電流セ
ンサ出力」は、上述の「1,2,3,…,m行目選択信
号」のそれぞれと「列出力信号」とによって選択される
電子放出素子から出力される電子ビーム量に対応して、
高圧電圧発生部14から出力される電流を電流センサ1
5が測定した電流変化の様子を示す。
【0043】さらに、「S/Hパルス」は、S/H部1
6で電流センサ15から入力した電流信号のサンプリン
グ&ホールドを行うタイミングを示し、「A/Dパル
ス」は、S/H部16でサンプリング&ホールドされた
電流信号をA/D部17でアナログ-デジタル変換する
タイミングを示す。ここで、デジタル化された電流信号
はシステム制御部に入力される。
6で電流センサ15から入力した電流信号のサンプリン
グ&ホールドを行うタイミングを示し、「A/Dパル
ス」は、S/H部16でサンプリング&ホールドされた
電流信号をA/D部17でアナログ-デジタル変換する
タイミングを示す。ここで、デジタル化された電流信号
はシステム制御部に入力される。
【0044】次に、上述した各信号に関する具体的タイ
ミングを説明する。
ミングを説明する。
【0045】垂直同期信号VDのパルスの入力後、タイ
ミング制御部18は、PWMパルス発生部8とシフトレ
ジスタ12に対し、図6に示されているような「1,
2,3,…,m行目選択信号」と「列出力信号」を出力
するように、所定のタイミング信号を与える。
ミング制御部18は、PWMパルス発生部8とシフトレ
ジスタ12に対し、図6に示されているような「1,
2,3,…,m行目選択信号」と「列出力信号」を出力
するように、所定のタイミング信号を与える。
【0046】PWMパルス発生部8では、表示パネル1
の第k列目を選択するタイミング信号をn回(表示パネ
ル1の列総数)続けて出力する。その後、次の垂直同期
信号VDのパルスの入力後、表示パネル1の第(k+
1)列目を選択するタイミング信号をn回(表示パネル
1の列総数)続けて出力する。以下、同様に、次の垂直
同期信号VDのパルスが入力される度に、同様のタイミ
ング信号を発生する。
の第k列目を選択するタイミング信号をn回(表示パネ
ル1の列総数)続けて出力する。その後、次の垂直同期
信号VDのパルスの入力後、表示パネル1の第(k+
1)列目を選択するタイミング信号をn回(表示パネル
1の列総数)続けて出力する。以下、同様に、次の垂直
同期信号VDのパルスが入力される度に、同様のタイミ
ング信号を発生する。
【0047】一方、シフトレジスタ12では、PWMパ
ルス発生部8が表示パネル1の第k列目を選択するタイ
ミング信号をn回続けて出力する各タイミングに同期し
て、1行目選択信号、2行目選択信号、…、m行目選択
信号を順に出力し、行駆動出力SW部13の対応するス
イッチをオンさせて、対応する行をアクティブにさせ
る。そして、次の垂直同期信号VDのパルスの入力後、
再び、PWMパルス発生部8が表示パネル1の第k列目
を選択するタイミング信号をn回続けて出力する各タイ
ミングに同期して、1行目選択信号、2行目選択信号、
…、m行目選択信号を順に出力する動作を繰り返す。
ルス発生部8が表示パネル1の第k列目を選択するタイ
ミング信号をn回続けて出力する各タイミングに同期し
て、1行目選択信号、2行目選択信号、…、m行目選択
信号を順に出力し、行駆動出力SW部13の対応するス
イッチをオンさせて、対応する行をアクティブにさせ
る。そして、次の垂直同期信号VDのパルスの入力後、
再び、PWMパルス発生部8が表示パネル1の第k列目
を選択するタイミング信号をn回続けて出力する各タイ
ミングに同期して、1行目選択信号、2行目選択信号、
…、m行目選択信号を順に出力する動作を繰り返す。
【0048】このようにして選択駆動された表示パネル
1の電子放出素子の放出電子ビームに基づく電流を電流
センサ15で測定し、図6に示された「高圧電流センサ
出力」、「S/Hパルス」、「A/Dパルス」のタイミ
ングで処理された電流値がシステム制御部21に送られ
る。そして、システム制御部21では、この入力した電
流値に基づいて、補正メモリ4に書き込むべきデータを
計算して、その結果を補正メモリ4に書き込む。
1の電子放出素子の放出電子ビームに基づく電流を電流
センサ15で測定し、図6に示された「高圧電流センサ
出力」、「S/Hパルス」、「A/Dパルス」のタイミ
ングで処理された電流値がシステム制御部21に送られ
る。そして、システム制御部21では、この入力した電
流値に基づいて、補正メモリ4に書き込むべきデータを
計算して、その結果を補正メモリ4に書き込む。
【0049】尚、上述の一連の処理シーケンスの制御
は、システム制御部の不図示のマイクロコンピュータと
その処理シーケンスを記述した制御プログラムを格納し
たROMに基づいて実行される。
は、システム制御部の不図示のマイクロコンピュータと
その処理シーケンスを記述した制御プログラムを格納し
たROMに基づいて実行される。
【0050】次に、図7を参照して、システム制御部2
1のマイクロコンピュータで実行される補正メモリのデ
ータ取得処理手順の一例を説明する。
1のマイクロコンピュータで実行される補正メモリのデ
ータ取得処理手順の一例を説明する。
【0051】ステップS1では、補正メモリ4の更新要
求があるかどうかチェックする。そしてあれば、ステッ
プS2へ進む。なければ、処理を終了する。この更新要
求は、定期的にある時間間隔に強制的に発生するもので
あってもよいし、ユーザの更新要求データを不図示の入
力デバイスから入力して設定されるものであってもよ
い。ステップS2では、表示パネル1の電子放出素子の
列を指定する変数名kをはじめの列、即ち、“1”に設
定する。ステップS3では、kが最終列数nより大きく
なったか否かチェックし、そうであれば処理を終了す
る。そうでなければ、ステップS4へ進む。ステップS
4では、k列目の縦1ラインに対する選択駆動パターン
を発生する。このパターンとは、図6を参照して説明し
たPMWパルス発生部8と行駆動出力SW部13から出
力される「1,2,3,…,m行目選択信号」と「列出
力信号」のパターンである。
求があるかどうかチェックする。そしてあれば、ステッ
プS2へ進む。なければ、処理を終了する。この更新要
求は、定期的にある時間間隔に強制的に発生するもので
あってもよいし、ユーザの更新要求データを不図示の入
力デバイスから入力して設定されるものであってもよ
い。ステップS2では、表示パネル1の電子放出素子の
列を指定する変数名kをはじめの列、即ち、“1”に設
定する。ステップS3では、kが最終列数nより大きく
なったか否かチェックし、そうであれば処理を終了す
る。そうでなければ、ステップS4へ進む。ステップS
4では、k列目の縦1ラインに対する選択駆動パターン
を発生する。このパターンとは、図6を参照して説明し
たPMWパルス発生部8と行駆動出力SW部13から出
力される「1,2,3,…,m行目選択信号」と「列出
力信号」のパターンである。
【0052】ステップS5では、既に入力した第(k−
1)列目の各行に対応する電子放出素子の電流値に基づ
いて補正メモリ4に書き込むデータを計算する。そして
計算されたデータを補正メモリ4に書き込む。ステップ
S6では、システム制御部21は、ステップS4で発生
されるk列目に対する選択駆動パターンによって、結果
として測定される第k列目の各行に対応する電子放出素
子の電流値を次々に入力する。ステップS7では、kを
インクリメントし、ステップS3に戻り、次の列に関し
て同様の処理を繰り返す。以上の処理により、補正メモ
リ4のデータが更新される。
1)列目の各行に対応する電子放出素子の電流値に基づ
いて補正メモリ4に書き込むデータを計算する。そして
計算されたデータを補正メモリ4に書き込む。ステップ
S6では、システム制御部21は、ステップS4で発生
されるk列目に対する選択駆動パターンによって、結果
として測定される第k列目の各行に対応する電子放出素
子の電流値を次々に入力する。ステップS7では、kを
インクリメントし、ステップS3に戻り、次の列に関し
て同様の処理を繰り返す。以上の処理により、補正メモ
リ4のデータが更新される。
【0053】(実施の形態2)以上、各画素毎に発光効
率を補正する場合の説明を行ったが、表示パネル1の列
方向、行方向に隣接する複数の画素からなるブロック毎
に発光効率を補正する場合も同じ構成で実現できる。
率を補正する場合の説明を行ったが、表示パネル1の列
方向、行方向に隣接する複数の画素からなるブロック毎
に発光効率を補正する場合も同じ構成で実現できる。
【0054】即ち、補正メモリ4のデータを、列方向、
行方向に隣接しある複数の画素からなるブロック毎に持
ち、この補正メモリのデータを取得する場合、システム
制御部21は、テストパターン発生部5より単位ブロッ
クの列数分の電極に接続される素子総てを同時に駆動す
るような信号を発生させる。
行方向に隣接しある複数の画素からなるブロック毎に持
ち、この補正メモリのデータを取得する場合、システム
制御部21は、テストパターン発生部5より単位ブロッ
クの列数分の電極に接続される素子総てを同時に駆動す
るような信号を発生させる。
【0055】この時、電流センサ15の出力には、各行
毎に駆動されている素子からの放出電流の加算値が出力
される。これをシステム制御部21に取り込み、単位ブ
ロックの行数分の加算平均をとれば、単位ブロックの各
画素の平均輝度を知ることができる。このくり返しによ
り、表示パネル1の全ブロックの輝度ばらつき評価値を
得ることができ、補正メモリ4のデータの書き換えを行
うことができる。
毎に駆動されている素子からの放出電流の加算値が出力
される。これをシステム制御部21に取り込み、単位ブ
ロックの行数分の加算平均をとれば、単位ブロックの各
画素の平均輝度を知ることができる。このくり返しによ
り、表示パネル1の全ブロックの輝度ばらつき評価値を
得ることができ、補正メモリ4のデータの書き換えを行
うことができる。
【0056】また、例えば、R、G、Bの3原色蛍光体
がストライプ状に配列されたような表示パネルの場合、
補正単位ブロックは隣接する画素でなく、各単色素子毎
に隣接するように構成しても、同様の方法で実現でき
る。
がストライプ状に配列されたような表示パネルの場合、
補正単位ブロックは隣接する画素でなく、各単色素子毎
に隣接するように構成しても、同様の方法で実現でき
る。
【0057】(実施の形態3)図8は、本発明の実施の
形態3の画像表示装置の構成を示すブロック図である。
尚、図5の処理部と同じ処理機能を持つ処理部には、同
じ参照番号を付けている。
形態3の画像表示装置の構成を示すブロック図である。
尚、図5の処理部と同じ処理機能を持つ処理部には、同
じ参照番号を付けている。
【0058】行方向補正ラインメモリ41は、1行分の
画素数に対応するアドレスを有し、行選択周期に1行分
のデータをシリアルに乗算部43に出力する。列方向ラ
インメモリ42は、1列分の画素数に対応するアドレス
を有し、行選択周期に選択される行に対応する1つのデ
ータを乗算部43に出力する。乗算部43は、行選択周
期のシリアルラインデータに列方向ラインメモリ42か
らの係数を乗じたデータをシフトレジスタ9に出力す
る。
画素数に対応するアドレスを有し、行選択周期に1行分
のデータをシリアルに乗算部43に出力する。列方向ラ
インメモリ42は、1列分の画素数に対応するアドレス
を有し、行選択周期に選択される行に対応する1つのデ
ータを乗算部43に出力する。乗算部43は、行選択周
期のシリアルラインデータに列方向ラインメモリ42か
らの係数を乗じたデータをシフトレジスタ9に出力す
る。
【0059】以上の構成により、行方向補正ラインメモ
リ41と列方向ラインメモリ42のメモリ読みだしタイ
ミングに応じたデータの積により、表示パネルの各画素
の効率補正が行われる。
リ41と列方向ラインメモリ42のメモリ読みだしタイ
ミングに応じたデータの積により、表示パネルの各画素
の効率補正が行われる。
【0060】また、行方向補正ラインメモリ41と列方
向ラインメモリ42のデータの書き換えは、次のように
行われる。
向ラインメモリ42のデータの書き換えは、次のように
行われる。
【0061】システム制御部21が、テストパターン発
生部5に、同じ1列配線電極に接続された縦1ラインの
素子を駆動するテストパターンを発生させ、行選択タイ
ミング毎に得られるデータの加算平均を求める。これを
各列毎に行うことで、列毎の平均輝度のばらつきが解
り、均一になるよう演算して、行方向補正ラインメモリ
41のデータを書き換える。
生部5に、同じ1列配線電極に接続された縦1ラインの
素子を駆動するテストパターンを発生させ、行選択タイ
ミング毎に得られるデータの加算平均を求める。これを
各列毎に行うことで、列毎の平均輝度のばらつきが解
り、均一になるよう演算して、行方向補正ラインメモリ
41のデータを書き換える。
【0062】次に、システム制御部21が、テストパタ
ーン発生部5にパネル全画素を発光させるテストパター
ンを発生させる。この時得られる各行毎のデータは、そ
の行の素子の放出電流の総和であり、1ラインの素子数
で割れば平均値を得ることができる。これにて、行毎の
平均輝度のばらつきが解り、均一になるよう演算して列
方向配線補正ラインメモリ42のデータを書き換える。
ーン発生部5にパネル全画素を発光させるテストパター
ンを発生させる。この時得られる各行毎のデータは、そ
の行の素子の放出電流の総和であり、1ラインの素子数
で割れば平均値を得ることができる。これにて、行毎の
平均輝度のばらつきが解り、均一になるよう演算して列
方向配線補正ラインメモリ42のデータを書き換える。
【0063】また、前述の実施の形態2と同様に、この
場合も、列方向や行方向に隣接する複数の画素をまとめ
て補正単位とすることができる。
場合も、列方向や行方向に隣接する複数の画素をまとめ
て補正単位とすることができる。
【0064】(表示パネルの構成と製造法)次に、本発
明の実施の形態に適用した画像表示装置の表示パネル1
の構成と製造法について、具体的な例を示して説明す
る。
明の実施の形態に適用した画像表示装置の表示パネル1
の構成と製造法について、具体的な例を示して説明す
る。
【0065】図9は、実施の形態に用いた表示パネル1
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。
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。
【0066】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、例えばフリットガ
ラスを接合部に塗布し、大気中或は窒素雰囲気中で、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。
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、例えばフリットガ
ラスを接合部に塗布し、大気中或は窒素雰囲気中で、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。
【0067】リアプレート1005には、基板1001
が固定されているが、該基板上には冷陰極素子1002
がN×M個形成されている。(N,Mは2以上の正の整
数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定され
る。例えば、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。)前記N×M
個の冷陰極素子は、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、1001〜1004によって構成される部分
をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。尚、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。
が固定されているが、該基板上には冷陰極素子1002
がN×M個形成されている。(N,Mは2以上の正の整
数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定され
る。例えば、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。)前記N×M
個の冷陰極素子は、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、1001〜1004によって構成される部分
をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。尚、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。
【0068】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1
001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1
001自体を用いてもよい。
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1
001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1
001自体を用いてもよい。
【0069】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、例え
ば、図10(A)に示すようにストライプ状に塗り分け
られ、蛍光体のストライプの間には黒色の導電体101
0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ことや、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、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。
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、例え
ば、図10(A)に示すようにストライプ状に塗り分け
られ、蛍光体のストライプの間には黒色の導電体101
0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ことや、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、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。
【0070】また、3原色の蛍光体の塗り分け方は、図
10(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、例えば図10(B)に示すようなデルタ状配
列や、それ以外の配列であってもよい。
10(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、例えば図10(B)に示すようなデルタ状配
列や、それ以外の配列であってもよい。
【0071】尚、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。
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。
【0072】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(アルミニウム)を真空蒸
着する方法により形成した。尚、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10
09は用いない。
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(アルミニウム)を真空蒸
着する方法により形成した。尚、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10
09は用いない。
【0073】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、例えばITOを材料とする透明電極を設けてもよ
い。
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、例えばITOを材料とする透明電極を設けてもよ
い。
【0074】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。
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。
【0075】Hvには、図14を参照して説明した高圧
電圧発生部14で生成された高圧電圧が電流センサ15
を介して接続されている。電流センサ15は、冷陰極素
子1002の1つが選択駆動された時のHvでの電流を
測定する。この測定結果は、図5で説明したS/H部1
6、A/D部17を経由して、システム制御部21に入
力される。
電圧発生部14で生成された高圧電圧が電流センサ15
を介して接続されている。電流センサ15は、冷陰極素
子1002の1つが選択駆動された時のHvでの電流を
測定する。この測定結果は、図5で説明したS/H部1
6、A/D部17を経由して、システム制御部21に入
力される。
【0076】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[Torr]
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
或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、例えばBaを主成
分とするゲッター材料をヒータ、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1×10マイナス5乗な
いしは1×10マイナス7乗[Torr]の真空度に維
持される。
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[Torr]
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
或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、例えばBaを主成
分とするゲッター材料をヒータ、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1×10マイナス5乗な
いしは1×10マイナス7乗[Torr]の真空度に維
持される。
【0077】以上、本発明の実施の形態の表示パネルの
基本構成と製法を説明した。
基本構成と製法を説明した。
【0078】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、冷
陰極素子を単純マトリクス配線した電子源であれば、冷
陰極素子の材料や形状或は製法に制限はない。従って、
例えば表面伝導型放出素子やFE型、或はMIM型など
の冷陰極素子を用いることができる。
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、冷
陰極素子を単純マトリクス配線した電子源であれば、冷
陰極素子の材料や形状或は製法に制限はない。従って、
例えば表面伝導型放出素子やFE型、或はMIM型など
の冷陰極素子を用いることができる。
【0079】ただし、表示画面が大きくて、しかも、安
価な表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷
陰極素子の中でも、表面伝導型放出素子が特に好まし
い。即ち、FE型ではエミッタコーンとゲート電極の相
対位置や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極
めて高精度の製造技術を必要とするが、これは、大面積
化や製造コストの低減を達成するには不利な要因とな
る。
価な表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷
陰極素子の中でも、表面伝導型放出素子が特に好まし
い。即ち、FE型ではエミッタコーンとゲート電極の相
対位置や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極
めて高精度の製造技術を必要とするが、これは、大面積
化や製造コストの低減を達成するには不利な要因とな
る。
【0080】また、MIM型では、絶縁層と上電極の膜
厚を薄くてしかも均一にする必要があるが、これも大面
積化や製造コストの低減を達成するには不利な要因とな
る。その点、表面伝導型放出素子は、比較的製造方法が
単純なため、大面積化や製造コストの低減が容易であ
る。また、発明者らは、表面伝導型放出素子の中でも、
電子放出部、もしくは、その周辺部を微粒子膜から形成
したものがとりわけ電子放出特性に優れ、しかも、製造
が容易に行えることを見いだしている。
厚を薄くてしかも均一にする必要があるが、これも大面
積化や製造コストの低減を達成するには不利な要因とな
る。その点、表面伝導型放出素子は、比較的製造方法が
単純なため、大面積化や製造コストの低減が容易であ
る。また、発明者らは、表面伝導型放出素子の中でも、
電子放出部、もしくは、その周辺部を微粒子膜から形成
したものがとりわけ電子放出特性に優れ、しかも、製造
が容易に行えることを見いだしている。
【0081】従って、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。
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。
【0082】(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。
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。
【0083】(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11(a)、図11(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、それぞれ平面図、断面図である。
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11(a)、図11(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、それぞれ平面図、断面図である。
【0084】図中、1101は基板、1102と110
3は素子電極、1104は導電性薄膜、1105は通電
フォーミング処理により形成した電子放出部、1113
は通電活性化処理により形成した薄膜である。
3は素子電極、1104は導電性薄膜、1105は通電
フォーミング処理により形成した電子放出部、1113
は通電活性化処理により形成した薄膜である。
【0085】基板1101としては、例えば、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、或は上述の各
種基板上に例えば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。例えば、Ni,Cr,Au,Mo,W,Pt,T
i,Cu,Pd,Ag等をはじめとする金属、或はこれ
らの金属の合金、或はIn2O3−SnO2 をはじめとす
る金属酸化物、ポリシリコンなどの半導体などの中から
適宜材料を選択して用いればよい。電極を形成するに
は、例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(例え
ば印刷技術)を用いて形成してもさしつかえない。
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、或は上述の各
種基板上に例えば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。例えば、Ni,Cr,Au,Mo,W,Pt,T
i,Cu,Pd,Ag等をはじめとする金属、或はこれ
らの金属の合金、或はIn2O3−SnO2 をはじめとす
る金属酸化物、ポリシリコンなどの半導体などの中から
適宜材料を選択して用いればよい。電極を形成するに
は、例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(例え
ば印刷技術)を用いて形成してもさしつかえない。
【0086】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より数十マイクロメータの範
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の範囲から
適当な数値が選ばれる。
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より数十マイクロメータの範
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の範囲から
適当な数値が選ばれる。
【0087】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、或は微粒子
が互いに隣接した構造か、或は微粒子が互いに重なり合
った構造が観測される。
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、或は微粒子
が互いに隣接した構造か、或は微粒子が互いに重なり合
った構造が観測される。
【0088】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。即ち、素子電極1102
或は1103と電気的に良好に接続するのに必要な条
件、後述する通電フォーミングを良好に行うのに必要な
条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の値にす
るために必要な条件などである。具体的には、数オング
ストロームから数千オングストロームの範囲のなかで設
定するが、なかでも好ましいのは10オングストローム
から500オングストロームの間である。
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。即ち、素子電極1102
或は1103と電気的に良好に接続するのに必要な条
件、後述する通電フォーミングを良好に行うのに必要な
条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の値にす
るために必要な条件などである。具体的には、数オング
ストロームから数千オングストロームの範囲のなかで設
定するが、なかでも好ましいのは10オングストローム
から500オングストロームの間である。
【0089】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、例えば、Pd,Pt,Ru,Ag,A
u,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,T
a,W,Pbなどをはじめとする金属や、PdO,SnO
2,In2O3,PbO,Sb2O3などをはじめとする酸化物
や、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,YB4,G
dB4などをはじめとする硼化物や、TiC,ZrC,
HfC,TaC,SiC,WCなどをはじめとする炭化
物や、TiN,ZrN,HfN,などをはじめとする窒
化物や、Si,Geなどをはじめとする半導体や、カー
ボンなどがあげられ、これらの中から適宜選択される。
る材料としては、例えば、Pd,Pt,Ru,Ag,A
u,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,T
a,W,Pbなどをはじめとする金属や、PdO,SnO
2,In2O3,PbO,Sb2O3などをはじめとする酸化物
や、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,YB4,G
dB4などをはじめとする硼化物や、TiC,ZrC,
HfC,TaC,SiC,WCなどをはじめとする炭化
物や、TiN,ZrN,HfN,などをはじめとする窒
化物や、Si,Geなどをはじめとする半導体や、カー
ボンなどがあげられ、これらの中から適宜選択される。
【0090】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。
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。
【0091】尚、導電性薄膜1104と素子電極110
2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11(a),図11
(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。
2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11(a),図11
(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。
【0092】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。尚、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11(a),図11(b)においては模式的
に示した。
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。尚、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11(a),図11(b)においては模式的
に示した。
【0093】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。
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。
【0094】尚、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11においては模式的
に示した。また、平面図(図11(a))においては、
薄膜1113の一部を除去した素子を図示した。
密に図示するのは困難なため、図11においては模式的
に示した。また、平面図(図11(a))においては、
薄膜1113の一部を除去した素子を図示した。
【0095】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。
が、実施の形態においては以下のような素子を用いた。
【0096】即ち、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]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1
00[マイクロメータ]とした。
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]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1
00[マイクロメータ]とした。
【0097】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12(A)〜(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11と同一である。
の製造方法について説明する。図12(A)〜(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11と同一である。
【0098】(1)まず、図12(A)に示すように、
基板1101上に素子電極1102,および1103を
形成する。これら素子電極を形成するにあたっては、あ
らかじめ基板1101を洗剤、純水、有機溶剤を用いて
十分に洗浄後、素子電極の材料を堆積させる。(堆積す
る方法としては、例えば、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12(A)に示した一対の素子電極
(1102と1103)を形成する。
基板1101上に素子電極1102,および1103を
形成する。これら素子電極を形成するにあたっては、あ
らかじめ基板1101を洗剤、純水、有機溶剤を用いて
十分に洗浄後、素子電極の材料を堆積させる。(堆積す
る方法としては、例えば、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12(A)に示した一対の素子電極
(1102と1103)を形成する。
【0099】(2)次に、図12(B)に示すように、
導電性薄膜1104を形成する。
導電性薄膜1104を形成する。
【0100】形成するにあたっては、まず,図12
(A)の基板に有機金属溶液を塗布して乾燥し、加熱焼
成処理して微粒子膜を成膜した後、フォトリソグラフィ
ー・エッチングにより所定の形状にパターニングする。
ここで、有機金属溶液とは、導電性薄膜に用いる微粒子
の材料を主要元素とする有機金属化合物の溶液である。
(具体的には、本実施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、それ以外の例えばスピンナー法や
スプレー法を用いてもよい。) 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、例えば真空蒸着法やスパッタ法、或は化学的
気相堆積法などを用いる場合もある。
(A)の基板に有機金属溶液を塗布して乾燥し、加熱焼
成処理して微粒子膜を成膜した後、フォトリソグラフィ
ー・エッチングにより所定の形状にパターニングする。
ここで、有機金属溶液とは、導電性薄膜に用いる微粒子
の材料を主要元素とする有機金属化合物の溶液である。
(具体的には、本実施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、それ以外の例えばスピンナー法や
スプレー法を用いてもよい。) 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、例えば真空蒸着法やスパッタ法、或は化学的
気相堆積法などを用いる場合もある。
【0101】(3)次に、図12(C)に示すように、
フォーミング用電源1110から素子電極1102と1
103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。
フォーミング用電源1110から素子電極1102と1
103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。
【0102】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(即ち,電子放出部1105)
においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。
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(即ち,電子放出部1105)
においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。
【0103】尚、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110
3の間で計測される電気抵抗は大幅に増加する。
比較すると、形成された後は素子電極1102と110
3の間で計測される電気抵抗は大幅に増加する。
【0104】通電方法をより詳しく説明するために、図
13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
モニタするためのモニタパルス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1
111で計測した。
13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
モニタするためのモニタパルス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1
111で計測した。
【0105】本実施の形態においては、例えば10のマ
イナス5乗[torr]程度の真空雰囲気下において、
例えば,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、モニタパルスPm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1103の間の電気
抵抗が1×10の6乗[オーム]になった段階、即ち,
モニタパルス印加時に電流計1111で計測される電流
が1×10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。
イナス5乗[torr]程度の真空雰囲気下において、
例えば,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、モニタパルスPm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1103の間の電気
抵抗が1×10の6乗[オーム]になった段階、即ち,
モニタパルス印加時に電流計1111で計測される電流
が1×10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。
【0106】尚、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、例えば微粒
子膜の材料や膜厚、或は素子電極間隔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。
導型放出素子に関する好ましい方法であり、例えば微粒
子膜の材料や膜厚、或は素子電極間隔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。
【0107】(4)次に、図12(D)に示すように、
活性化用電源1112から素子電極1102と1103
の間に適宜の電圧を印加し、通電活性化処理を行って、
電子放出特性の改善を行う。
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。
【0108】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。)尚、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。
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。)尚、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。
【0109】具体的には、10のマイナス4乗ないし1
0のマイナス5乗[torr]の範囲内の真空雰囲気中
で、電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰
囲気中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは
炭素化合物を堆積させる。堆積物1113は、単結晶グ
ラファイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボン、の
いずれかか、もしくはその混合物であり、膜厚は500
[オングストローム]以下、より好ましくは300[オ
ングストローム]以下である。
0のマイナス5乗[torr]の範囲内の真空雰囲気中
で、電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰
囲気中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは
炭素化合物を堆積させる。堆積物1113は、単結晶グ
ラファイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボン、の
いずれかか、もしくはその混合物であり、膜厚は500
[オングストローム]以下、より好ましくは300[オ
ングストローム]以下である。
【0110】通電方法をより詳しく説明するために、図
14(A)に、活性化用電源1112から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。本実施の形態においては、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。
14(A)に、活性化用電源1112から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。本実施の形態においては、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。
【0111】尚、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。
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。
【0112】図12(D)に示す1114は,該表面伝
導型放出素子から放出される放出電流Ieを捕捉するた
めのアノード電極で、直流高電圧電源1115および電
流計1116が接続されている。
導型放出素子から放出される放出電流Ieを捕捉するた
めのアノード電極で、直流高電圧電源1115および電
流計1116が接続されている。
【0113】尚、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。
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。
【0114】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14(B)に示すが、活性化電源111
2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。
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14(B)に示すが、活性化電源111
2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。
【0115】尚、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。
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。
【0116】以上のようにして、図12(E)に示す平
面型の表面伝導型放出素子を製造した。
面型の表面伝導型放出素子を製造した。
【0117】(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、即
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。
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、即
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。
【0118】図15は、垂直型の基本構成を説明するた
めの模式的な断面図であり、図中の1201は基板、1
202と1203は素子電極、1206は段差形成部
材、1204は微粒子膜を用いた導電性薄膜、1205
は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、1
213は通電活性化処理により形成した薄膜である。
めの模式的な断面図であり、図中の1201は基板、1
202と1203は素子電極、1206は段差形成部
材、1204は微粒子膜を用いた導電性薄膜、1205
は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、1
213は通電活性化処理により形成した薄膜である。
【0119】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。従
って、図11(a),図11(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120
6の段差高Lsとして設定される。
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。従
って、図11(a),図11(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120
6の段差高Lsとして設定される。
【0120】尚、基板1201、素子電極1202およ
び1203、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、例えば,SiO2のような電気的に絶縁性の材料を
用いる。
び1203、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、例えば,SiO2のような電気的に絶縁性の材料を
用いる。
【0121】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16(A)〜(F)は、製造工程
を説明するための断面図で、各部材の表記は図15と同
一である。
について説明する。図16(A)〜(F)は、製造工程
を説明するための断面図で、各部材の表記は図15と同
一である。
【0122】(1)まず、図16(A)に示すように、
基板1201上に素子電極1203を形成する。
基板1201上に素子電極1203を形成する。
【0123】(2)次に、図16(B)に示すように、
段差形成部材を形成するための絶縁層を積層する。絶縁
層は、例えばSiO2をスパッタ法で積層すればよい
が、例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。
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、例えばSiO2をスパッタ法で積層すればよい
が、例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。
【0124】(3)次に、図16(C)に示すように、
絶縁層の上に素子電極1202を形成する。
絶縁層の上に素子電極1202を形成する。
【0125】(4)次に、図16(D)に示すように、
絶縁層の一部を、例えば、エッチング法を用いて除去
し、素子電極1203を露出させる。
絶縁層の一部を、例えば、エッチング法を用いて除去
し、素子電極1203を露出させる。
【0126】(5)次に、図16(E)に示すように、
微粒子膜を用いた導電性薄膜1204を形成する。形成
するには、前記平面型の場合と同じく、例えば塗布法な
どの成膜技術を用いればよい。
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、例えば塗布法な
どの成膜技術を用いればよい。
【0127】(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12(C)を用いて説明した平面型の通電フォーミ
ング処理と同様の処理を行えばよい) (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12(D)を用いて説明した平面
型の通電活性化処理と同様の処理を行えばよい) 以上のようにして、図16(F)に示す垂直型の表面伝
導型放出素子を製造した。
通電フォーミング処理を行い、電子放出部を形成する。
(図12(C)を用いて説明した平面型の通電フォーミ
ング処理と同様の処理を行えばよい) (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12(D)を用いて説明した平面
型の通電活性化処理と同様の処理を行えばよい) 以上のようにして、図16(F)に示す垂直型の表面伝
導型放出素子を製造した。
【0128】(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。
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。
【0129】図17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、及び(素子電
流If)対(素子印加電圧Vf)特性の典型的な例を示
す。
出電流Ie)対(素子印加電圧Vf)特性、及び(素子電
流If)対(素子印加電圧Vf)特性の典型的な例を示
す。
【0130】尚、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。
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。
【0131】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。
関して,以下に述べる3つの特性を有している。
【0132】第1に、ある電圧(これを閾値電圧Vthと
呼ぶ)以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に放
出電流Ieが増加するが、一方、閾値電圧Vth未満の電
圧では放出電流Ieはほとんど検出されない。即ち、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。
呼ぶ)以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に放
出電流Ieが増加するが、一方、閾値電圧Vth未満の電
圧では放出電流Ieはほとんど検出されない。即ち、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。
【0133】第2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。
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。
【0134】第3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。
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。
【0135】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。例
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1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。即ち、駆動
中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Vth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V
th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。
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。例
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1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。即ち、駆動
中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Vth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V
th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。
【0136】また、第2の特性か、または、第3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。
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。
【0137】図18に示すのは、図9の表示パネル1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11(a),図11(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100
3と列方向配線電極1004の交差する部分には、電極
間に絶縁層(不図示)が形成されており、電気的な絶縁
が保たれている。
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11(a),図11(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100
3と列方向配線電極1004の交差する部分には、電極
間に絶縁層(不図示)が形成されており、電気的な絶縁
が保たれている。
【0138】図18のA−A’に沿った断面を図19に
示す。
示す。
【0139】尚、このような構造のマルチ電子源は、予
め基板上に行方向配線電極1003、列方向配線電極1
004、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。
め基板上に行方向配線電極1003、列方向配線電極1
004、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。
【0140】図20は、前記説明の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ための図である。
を電子ビーム源として用いたディスプレイパネルに、例
えば、テレビジョン放送をはじめとする種々の画像情報
源より提供される画像情報を表示できるように構成した
多機能表示装置の一例を示すための図である。
【0141】図中、2100はディスプレイパネル、2
101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、2106はCPU、2107は画像生成回路、
2108および2109および2110は画像メモリイ
ンターフェース回路、2111は画像入力インターフェ
ース回路、2112および2113はTV信号受信回
路、2114は入力部である。
101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、2106はCPU、2107は画像生成回路、
2108および2109および2110は画像メモリイ
ンターフェース回路、2111は画像入力インターフェ
ース回路、2112および2113はTV信号受信回
路、2114は入力部である。
【0142】尚、本実施の形態の表示装置は、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、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。
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、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。
【0143】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。
を説明してゆく。
【0144】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
どの諸方式でもよい。また、これらより更に多数の走査
線よりなるTV信号(例えば、MUSE方式をはじめと
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。
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
どの諸方式でもよい。また、これらより更に多数の走査
線よりなるTV信号(例えば、MUSE方式をはじめと
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。
【0145】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。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。画像メモリインターフェース回路211
0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。画
像メモリインターフェース回路2109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。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。入出力インターフェース回路2105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。
ば、同軸ケーブルや光ファイバ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。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。画像メモリインターフェース回路211
0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。画
像メモリインターフェース回路2109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。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。入出力インターフェース回路2105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。
【0146】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、或は、CPU2106
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出し専用メモリ
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210
4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。C
PU2106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。
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、或は、CPU2106
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出し専用メモリ
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210
4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。C
PU2106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。
【0147】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。
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。
【0148】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、或は、
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。尚、CPU2106は、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。或は、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。
画像データや文字・図形情報を直接出力したり、或は、
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。尚、CPU2106は、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。或は、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。
【0149】また、入力部2114は、前記CPU21
06に使用者が命令やプログラム、或は、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、音声
認識装置など多様な入力機器を用いることが可能であ
る。
06に使用者が命令やプログラム、或は、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、音声
認識装置など多様な入力機器を用いることが可能であ
る。
【0150】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。尚、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、或は、前記画像生成回
路2107およびCPU2106と協動して画像の間引
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。
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。尚、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、或は、前記画像生成回
路2107およびCPU2106と協動して画像の間引
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。
【0151】マルチプレクサ2103は、前記CPU2
106より入力される制御信号に基づき表示画像を適宜
選択するものである。即ち、マルチプレクサ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。
106より入力される制御信号に基づき表示画像を適宜
選択するものである。即ち、マルチプレクサ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。
【0152】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。
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。
【0153】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。
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。
【0154】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。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。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2102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。
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。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。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2102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。
【0155】以上、各部の機能を説明したが、図20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2
100に表示することが可能である。
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2
100に表示することが可能である。
【0156】即ち、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。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、CPU21
06により統括的に制御される。
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。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、CPU21
06により統括的に制御される。
【0157】また、本表示装置においては、前記デコー
ダ2104に内蔵する画像メモリや、画像生成回路21
07およびCPU2106が関与することにより、単に
複数の画像情報の中から選択したものを表示するだけで
なく、表示する画像情報に対して、例えば、拡大、縮
小、回転、移動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、
画像の縦横比変換などをはじめとする画像処理や、合
成、消去、接続、入れ換え、はめ込みなどをはじめとす
る画像編集を行うことも可能である。
ダ2104に内蔵する画像メモリや、画像生成回路21
07およびCPU2106が関与することにより、単に
複数の画像情報の中から選択したものを表示するだけで
なく、表示する画像情報に対して、例えば、拡大、縮
小、回転、移動、エッジ強調、間引き、補間、色変換、
画像の縦横比変換などをはじめとする画像処理や、合
成、消去、接続、入れ換え、はめ込みなどをはじめとす
る画像編集を行うことも可能である。
【0158】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。従って、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ことが可能で、産業用或は民
生用として極めて応用範囲が広い。
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。従って、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ことが可能で、産業用或は民
生用として極めて応用範囲が広い。
【0159】尚、図20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
のではないことは言うまでもない。例えば、図20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。
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
のではないことは言うまでもない。例えば、図20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。
【0160】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
く表示することが可能である。
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
く表示することが可能である。
【0161】尚、本発明は、複数の機器(例えばホスト
コンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタ
など)から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置な
ど)に適用してもよい。
コンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタ
など)から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置な
ど)に適用してもよい。
【0162】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システム或は装置に供給し、そのシ
ステム或は装置のコンピュータ(またはCPUやMP
U)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても達成される。
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システム或は装置に供給し、そのシ
ステム或は装置のコンピュータ(またはCPUやMP
U)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても達成される。
【0163】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
【0164】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD
−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMな
どを用いることができる。
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD
−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMな
どを用いることができる。
【0165】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれる。
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれる。
【0166】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれる。
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれる。
【0167】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードを格納することになる。
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードを格納することになる。
【0168】以上説明したように、本発明の実施の形態
によれば、パネル1列分の画素の効率補正データを1フ
レーム期間で行うことができ、全画面の補正データの取
得を約(1フレーム期間×列数)という短い期間で行う
ことができる。
によれば、パネル1列分の画素の効率補正データを1フ
レーム期間で行うことができ、全画面の補正データの取
得を約(1フレーム期間×列数)という短い期間で行う
ことができる。
【0169】補正の単位を各画素毎でなく隣接する画素
ブロックとした場合にはさらに高速で行うことができ
る。
ブロックとした場合にはさらに高速で行うことができ
る。
【0170】また、ユーザインターフェース手段からの
要求によりいつでも補正メモリのデータの修正が可能な
ので経時変化による画質劣化を改善することができる。
要求によりいつでも補正メモリのデータの修正が可能な
ので経時変化による画質劣化を改善することができる。
【0171】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
表示画素の輝度補正を高速かつ簡単な構成で行うことに
より、常に安定した高品質の画像表示を安価に行うこと
ができる。
表示画素の輝度補正を高速かつ簡単な構成で行うことに
より、常に安定した高品質の画像表示を安価に行うこと
ができる。
【0172】
【図1】M. Hartwellらによる表面伝導型放出素子の平
面図である。
面図である。
【図2】FE型の素子構成の典型的な例としてのC. A.
Spindtらによる素子の断面図である。
Spindtらによる素子の断面図である。
【図3】MIM型の素子構成の典型的な例を示す図であ
る。
る。
【図4】冷陰極素子をマトリックス状に配線したマルチ
電子ビーム源の構成を示す図である。
電子ビーム源の構成を示す図である。
【図5】第1の実施の形態の構成を示す図である。
【図6】第1の実施の形態の構成により、表示パネルを
駆動する主な駆動タイミングを示すタイミングチャート
である。
駆動する主な駆動タイミングを示すタイミングチャート
である。
【図7】システム制御部のマイクロコンピュータにプロ
グラムされる補正メモリのデータ取得シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
グラムされる補正メモリのデータ取得シーケンスの一例
を示すフローチャートである。
【図8】第3の実施の形態の構成を示す図である。
【図9】本実施の形態に用いた表示パネルの斜視図であ
る。
る。
【図10】本実施の形態の表示パネルの蛍光膜の形態を
説明する図で、(A)はストライプ状、(B)はデルタ
配列の蛍光膜の構成を示す。
説明する図で、(A)はストライプ状、(B)はデルタ
配列の蛍光膜の構成を示す。
【図11】本実施の形態の平面型の表面伝導型放出素子
を説明する図で、(a)は平面図、(b)はその断面図
である。
を説明する図で、(a)は平面図、(b)はその断面図
である。
【図12】本実施の形態の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ある。
程を説明するための断面図である。
【図13】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図である。
宜の電圧波形の一例を示す図である。
【図14】本実施の形態における活性化を説明する図
で、(A)は印加する電圧波形の一例を示し、(B)は
電流計で計測された放出電流Ieの一例を示している。
で、(A)は印加する電圧波形の一例を示し、(B)は
電流計で計測された放出電流Ieの一例を示している。
【図15】本実施の形態の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る。
ための模式的な断面図である。
【図16】本実施の形態の垂直型の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ある。
の製造工程を説明するための断面図である。
【図17】本実施の形態の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
示す図である。
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
示す図である。
【図18】図9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。
源の平面図である。
【図19】図18のA−A’に沿った断面図である。
【図20】本実施の形態の多機能表示装置の一構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
1 表示パネル 2 映像信号入力部 3 A/D部 4 補正メモリ部 5 テスト信号発生部 6 入力切替部 7 信号処理部 8 シフトレジスタ2、PWM発生部 9 シフトレジスタ1部 10 D/A部 11 列駆動出力SW部 12 シフトレジスタ3部 13 行駆動出力SW部 14 高圧電圧発生部 15 電流センサ 16 S/H部 17 A/D部 18 タイミング制御部 19 タイミング発生部2 20 タイミング発生部1 21 システム制御部 22 ユーザI/F部
Claims (10)
- 【請求項1】 列配線及び行配線を介してマトリクス状
に配置された複数の電子放出素子と、 前記電子放出素子から放出される電子ビームを加速させ
て画像形成体に照射させるために、前記画像形成体に電
力を供給する加速電圧発生手段と、 前記行配線と列配線によって選択された電子放出素子が
駆動されたときの電子ビーム電流を計測する電流計測手
段と、 前記電流計測手段で計測された電流に基づいて、他の電
子放出素子に対応する前記電流計測手段で計測された電
流と略同じとなるように、前記行配線と前記列配線間に
印加する電圧値を記憶する記憶手段と、 特定のパターンを表示するためのテストパターンを発生
するテストパターン発生手段からの信号と映像入力手段
からの出力信号を切り換えるためのスイッチ手段とを有
し、 前記行配線と前記列配線間に印加する電圧が、前記記憶
手段に記憶された電圧値に基づいて決定されることを特
徴とする電子源。 - 【請求項2】 前記電子放出素子を順に選択するように
行配線と前記列配線を選択して、選択された電子放出素
子に対応する前記記憶手段に記憶された電圧値に基づい
て前記電子放出素子を駆動する駆動手段を更に備えるこ
とを特徴とする請求項1に記載の電子源。 - 【請求項3】 前記記憶手段は、デジタルメモリである
ことを特徴とする請求項1に記載の電子源。 - 【請求項4】 前記駆動手段が、前記電子放出素子を選
択する順は、列単位であることを特徴とする請求項1に
記載の電子源。 - 【請求項5】 前記電子放出素子は、表面伝導型放出素
子であることを特徴とする請求項1に記載の電子源。 - 【請求項6】 前記電子放出素子は、FE型放出素子で
あることを特徴とする請求項1の電子源。 - 【請求項7】 前記電子放出素子は、MIM型放出素子
であることを特徴とする請求項1に記載の電子源。 - 【請求項8】 前記特定のパターンは、1つの列を同じ
値の信号で駆動するパターンであることを特徴とする請
求項1に記載の電子源。 - 【請求項9】 前記特定のパターンは、特定の列を同じ
値の信号で駆動するパターンであることを特徴とする請
求項1に記載の電子源。 - 【請求項10】 請求項1乃至の9いずれか1項に記載
の電子源と、 前記電子源の電子放出素子から放出される電子ビームが
照射されることによって発光する画像形成体基板を備え
ることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27215196A JPH10123997A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 電子源と該電子源を用いた画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27215196A JPH10123997A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 電子源と該電子源を用いた画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10123997A true JPH10123997A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17509806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27215196A Withdrawn JPH10123997A (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | 電子源と該電子源を用いた画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10123997A (ja) |
-
1996
- 1996-10-15 JP JP27215196A patent/JPH10123997A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |