JPH10188862A - Image display device - Google Patents

Image display device

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JPH10188862A
JPH10188862A JP34630396A JP34630396A JPH10188862A JP H10188862 A JPH10188862 A JP H10188862A JP 34630396 A JP34630396 A JP 34630396A JP 34630396 A JP34630396 A JP 34630396A JP H10188862 A JPH10188862 A JP H10188862A
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JP
Japan
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electron
substrate
display device
image
electron beam
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP34630396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohito Nakamura
尚人 中村
Hideaki Mitsutake
英明 光武
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP34630396A priority Critical patent/JPH10188862A/en
Publication of JPH10188862A publication Critical patent/JPH10188862A/en
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent displacement of an electron beam or spot size change due to stay of a positive charge on a substrate surface by disposing a lattice electrode having a sheet resistance below a specified value and having an electron through hole between a substrate in which an electron source is arranged and a face plate with a given distance. SOLUTION: A lattice electrode 1 having an electron through hole in which irradiation of an electron beam from an electron source of an element substrate 10001 to a fluorescent face 10008 of a face plate 10007 is not prevented and having a sheet resistance of 10<7> Ω/square or less is disposed with a distance (d) together with the element substrate 10001. At this time, if the distance between the face plate 10007 and the element substrate 10001 is called D, d is chosen to be d<=D/10, and if the electron beam acceleration potential is called Va, a constant potential of Vg<=Va/10 is applied to the lattice electrode 1. In an area in which an electron emission element is disposed, a sheet resistance of an exposure face on the substrate is 10<7> Ω/square or less. Thereby, a positive ion generated during electron beam scattering is prevented from staying on the element substrate.

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、動画等の表示に最
適な画像表示装置、特に、表面伝導形電子放出素子を多
数個備える平面型の画像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device most suitable for displaying moving images and the like, and more particularly to a flat type image display device having a large number of surface conduction electron-emitting devices.

【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、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。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron emitting devices, a hot cathode device and a cold cathode device, are known. Among these, among the cold cathode devices, for example, a surface conduction type emission device, 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), and the like are known. ing.

【0003】表面伝導型放出素子としては、たとえば、
M.I.Elinson,Radio E-ng.ElectronPhys.,10,1290,(196
5)や、後述する他の例が知られている。
[0003] As a surface conduction type emission element, for example,
MIElinson, Radio E-ng.ElectronPhys., 10, 1290, (196
5) and other examples described later are known.

【0004】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.D
ittmer:“Thin Solid Films”,9,317(1972)]や、In2
O3/SnO2薄膜によるもの[M.Hartwell and C.G.Fons
tad:“IEEE Trans.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(1983)]等が報告されている。
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which an electron is emitted when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. As this surface conduction type emission element, Sn described by Elinson et al.
In addition to those using O2 thin films, those using Au thin films [GD
ittmer: “Thin Solid Films”, 9,317 (1972)] and In2
O3 / SnO2 thin film [M. Hartwell and CGFons
tad: “IEEE Trans. ED Conf.”, 519 (1975)] and those using carbon thin films [Hisashi Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1
No. 22 (1983)].

【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3004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。
[0005] As a typical example of the element structure of these surface conduction electron-emitting devices, FIG. Hartwell
1 shows a plan view of an element according to the present invention. In the figure, 3001
, A substrate; and 3004, a conductive thin film made of metal oxide formed by sputtering. The conductive thin film 3004 is formed in an H-shaped planar shape as shown. An electron emission portion 3005 is formed by performing an energization process called energization forming described later on the conductive thin film 3004. The interval L in the figure is 0.5 to 1 [mm], and W is 0 to 1 [mm].
It is set at 1 [mm].

【0006】尚、図示の便宜から、電子放出部3005
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。
[0006] For convenience of illustration, the electron emitting portion 3005 is shown.
Is shown in a rectangular shape at the center of the conductive thin film 3004, but this is a schematic shape and does not accurately represent the actual position or shape of the electron-emitting portion.

【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。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。
M. In the above-described surface conduction electron-emitting device including the device by Hartwell et al., The electron-emitting portion 3005 is formed by subjecting the conductive thin film 3004 to an energization process called energization forming before electron emission.
It was common to form That is, the energization forming means that a constant DC voltage is applied to both ends of the conductive thin film 3004, or a DC voltage which is increased at a very slow rate of, for example, about 1 V / min, and the conductive thin film 3004 is energized. The purpose is to locally destroy, deform, or alter 3004 to form an electron-emitting portion 3005 in an electrically high-resistance state.

【0008】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。
[0008] Note that a crack is generated in a part of the conductive thin film 3004 that is locally broken, deformed, or altered. When an appropriate voltage is applied to the conductive thin film 3004 after the energization forming, electron emission is performed in the vicinity of the crack.

【0009】また、FE型の例は、たとえば、W.P.Dyke
&W.W.Dolan,“Field emission”, Advance in Electron
Physics,8,89(1956)や、あるいは、C.A.Spindt,“Phys
icalproperties of thin-film field emission cathode
s with molybdenium cones”, J.Appl.Phys., 47,5248
(1976)などが知られている。
An example of the FE type is, for example, WPDyke
& W.W.Dolan, “Field emission”, Advance in Electron
Physics, 8, 89 (1956) or CASpindt, “Phys
icalproperties of thin-film field emission cathode
s with molybdenium cones ”, J. Appl. Phys., 47, 5248
(1976).

【0010】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、3013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3
014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3012の先端部より電界放出を起こさせるも
のである。
As a typical example of the FE type device configuration, FIG. A. 1 shows a cross-sectional view of a device by Spindt et al. In the figure, 3010 is a substrate, 3011 is an emitter wiring made of a conductive material, 3012 is an emitter cone, 3013 is an insulating layer, and 3014 is a gate electrode. This device comprises an emitter cone 3012 and a gate electrode 3
By applying an appropriate voltage during 014, field emission is caused from the tip of the emitter cone 3012.

【0011】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。
As another element structure of the FE type, FIG.
There is also an example in which an emitter and a gate electrode are arranged on a substrate almost in parallel with the substrate plane instead of the laminated structure as described above.

【0012】また、MIM型の例としては、たとえば、
C.A.Mead,“Operationof tunnel-emission Devices”,
J.Appl. Phys., 32,646(1961)などが知られている。M
IM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80〜30
0オングストローム程度の金属よりなる上電極である。
MIM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302
3の表面より電子放出を起こさせるものである。
As an example of the MIM type, for example,
CAMead, “Operationof tunnel-emission Devices”,
J. Appl. Phys., 32, 646 (1961) and the like are known. M
FIG. 3 shows a typical example of an IM type device configuration. The figure is a sectional view, in which 3020 is a substrate and 3021
Is a lower electrode made of metal, 3022 is a thin insulating layer having a thickness of about 100 Å, and 3023 is a thickness of 80 to 30.
The upper electrode is made of a metal of about 0 Å.
In the MIM type, the upper electrode 3023 and the lower electrode 3021
By applying an appropriate voltage between the upper electrode 302
3 to emit electrons from the surface.

【0013】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。したがって、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。
The above-described cold cathode device can obtain electrons at a lower temperature than the hot cathode device, and therefore does not require a heater for heating. Therefore, the structure is simpler than that of the hot cathode element, and a fine element can be produced. Further, even when a large number of elements are arranged on a substrate at a high density, problems such as thermal melting of the substrate hardly occur. Also, unlike the hot cathode element, which operates by heating the heater, the response speed is slow, and the cold cathode element has the advantage that the response speed is fast.

【0014】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。
For this reason, research for applying the cold cathode device has been actively conducted.

【0015】たとえば、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、たとえば本出願人による特開昭64−31
332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。
For example, the surface conduction electron-emitting device has the advantage of being able to form a large number of devices over a large area, since it has a particularly simple structure and is easy to manufacture among the cold cathode devices. Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
As disclosed in 332, methods for arranging and driving a large number of elements are being studied.

【0016】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。
As for the 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.

【0017】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2−257551や特開平4−28137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, as disclosed in US Pat. No. 5,066,883, JP-A-2-257551 and JP-A-4-28137 by the present applicant, a surface conduction type emission device is disclosed. An image display device using a combination of a phosphor and a phosphor that emits light by irradiation 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.

【0018】また、FE型を多数個ならべて駆動する方
法は、たとえば、本出願人によるUSP4,904,8
95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、たとえば、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:
“Recent Development on Microtips Display at LET
I”, Tech.Digest of 4th Int. Vacuum Microele-ctron
ics Conf.,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、たとえば、本出願人による特開平3−55738
に開示されている。
A method of driving a large number of FE types is disclosed in, for example, US Pat.
95. Further, as an example in which the FE type is applied to an image display device, for example, R.F. The flat panel display reported by Meyer et al. Is known. [R.Meyer:
“Recent Development on Microtips Display at LET
I ”, Tech.Digest of 4th Int. Vacuum Microele-ctron
ics Conf., Nagahama, pp. 6-9 (1991)] Also, an example in which a number of MIM types are arranged and applied to an image display device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-55738 by the present applicant.
Is disclosed.

【0019】[0019]

【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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have developed various materials, including those described in the above-mentioned prior art.
We have tried cold cathode devices with manufacturing method and structure. Furthermore, research has been conducted on a multi-electron beam source in which a large number of cold cathode devices are arranged, and on an image display device using the multi-electron beam source.

【0020】発明者らは、たとえば、図4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、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クス状に配線したマルチ電
子ビーム源である。
The inventors have tried a multi-electron beam source by the electric wiring method shown in FIG. 4, for example. That is, it is a multi-electron beam source in which a large number of cold cathode devices are two-dimensionally arranged and these devices are wired in a matrix as shown.

【0021】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、単純マトリク
ス配線と呼ぶ。
In the figure, 4001 schematically shows a cold cathode element, 4002 shows a wiring in the row direction, and 4003 shows a wiring in the column direction. Row direction wiring 4002 and column direction wiring 400
3 actually has a finite electrical resistance,
In the figure, they are shown as wiring resistances 4004 and 4005. The above-described wiring method is called simple matrix wiring.

【0022】なお、図示の便宜上、6×6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。
Although a 6 × 6 matrix is shown for convenience of illustration, the size 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 size is used. Elements that are sufficient for displaying images are arranged and wired.

【0023】冷陰極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400
3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400
5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。Ve,Vs,Vnsを適宜の大きさの電圧にすれ
ば、選択する行の冷陰極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、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。
In a multi-electron beam source in which cold cathode elements are arranged in a simple matrix, a row-direction wiring 4002 and a column-direction wiring 400 are used to output a desired electron beam.
3 is applied with an appropriate electric signal. For example, to drive one row of the cold cathode devices in the matrix, a selection voltage Vs is applied to the row direction wiring 4002 of the selected row,
At the same time, the non-selection voltage Vns is applied to the row direction wiring 4002 of the non-selected row. In synchronization with this, the column direction wiring 4003
Is applied with a drive voltage Ve for outputting an electron beam. According to this method, wiring resistances 4004 and 4004
If the voltage drop due to 5 is ignored, a voltage of (Ve-Vs) is applied to the cold cathode elements of the selected row, and a voltage of (Ve-Vns) is applied to the cold cathode elements of the non-selected row. Is done. If Ve, Vs, and Vns are set to appropriate voltages, electron beams of a desired intensity should be output only from the cold cathode elements in the selected row, and different driving voltages are 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, if the length of time during which the drive voltage Ve is applied is changed, the length of time during which the electron beam is output should be changed.

【0024】したがって、冷陰極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。
Therefore, a multi-electron beam source in which cold cathode devices are arranged in a simple matrix has various applications. For example, if an electric signal corresponding to image information is appropriately applied, it is suitable as an electron source for an image display device. Can be used.

【0025】しかしながら、冷陰極素子を単純マトリク
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。
However, a multi-electron beam source in which cold-cathode elements are arranged in a simple matrix has actually caused the following problems.

【0026】図5は冷陰極素子を単純マトリクス配線し
たマルチ電子ビーム源の模式図である。
FIG. 5 is a schematic view of a multi-electron beam source in which cold cathode devices are arranged in a simple matrix.

【0027】接続電極4006と4007とにより、そ
れぞれ行方向配線4002と列方向配線4003に電気
的に接続された素子電極4008間に電子放出部400
9が形成され一つの冷陰極素子4001が構成されてい
る。
Electron emission portions 400 are connected between device electrodes 4008 electrically connected to row wiring 4002 and column wiring 4003 by connection electrodes 4006 and 4007, respectively.
9 to form one cold cathode element 4001.

【0028】前述したように、単純マトリクス構成で
は、上記配線電極及び該配線電極と接続された冷陰極素
子だけで、任意の素子のON/OFFを制御でき、非常
に簡単な構成で画像表示用に好適な電子源が得られる。
As described above, in the simple matrix configuration, ON / OFF of an arbitrary element can be controlled only by the wiring electrode and the cold cathode element connected to the wiring electrode. Thus, a suitable electron source can be obtained.

【0029】このような電子源を画像表示装置に用いる
場合は、該電子源の照射により画像を形成する画像形成
部材(通常蛍光体)を電子源と対向して配置し、該画像
形成部材と一体に加速電極を形成し、加速電圧を印加し
て電子ビームのターゲット電位を与えることで電子ビー
ムを画像形成部材に衝突させ発光させるのが通常であ
る。ところが、このような行列配線に接続された冷陰極
素子が形成された基板と、該基板と対向して配置される
内面に蛍光体が塗布されたフェースプレートという構成
要素のみで画像表示装置を構成すると、電子ビームの軌
道や蛍光体面に当たった時のサイズ(以下、ビームスポ
ットサイズ、あるいは、単にスポットサイズと言う)
が、時間とともに変化したり、変動したりする問題が生
じていた。
When such an electron source is used in an image display device, an image forming member (usually a phosphor) for forming an image by irradiation of the electron source is arranged to face the electron source, and the image forming member is connected to the image forming member. Usually, an accelerating electrode is integrally formed, and an accelerating voltage is applied to apply a target potential of the electron beam to collide the electron beam with an image forming member to emit light. However, an image display device is composed of only a substrate on which a cold cathode device connected to such a matrix wiring is formed, and a face plate coated with a phosphor on an inner surface disposed opposite to the substrate. Then, the orbit of the electron beam and the size when the electron beam hits the phosphor surface (hereinafter referred to as the beam spot size or simply the spot size)
However, there has been a problem that it changes or fluctuates with time.

【0030】特に、電子ビームのサイズが大きくなるこ
とが多く生じており、これら電子ビームの位置の変化や
スポットサイズの変化は、特に、蛍光体をR,G,B3
原色に塗り分け、電子源から放出された電子ビームを所
望の色の蛍光体に照射しカラー画像を形成するカラー画
像表示装置では、多色の蛍光体にビームがずれて発光さ
せることにより、色ムラや色純度の低下の原因となり、
問題であった。
In particular, the size of the electron beam often increases, and the change in the position of the electron beam or the change in the spot size causes the change in the phosphor, R, G, B3.
In a color image display device that forms a color image by irradiating an electron beam emitted from an electron source onto a phosphor of a desired color, which is divided into primary colors, a color shift is caused by a shift of the beam to a multicolor phosphor, so that a color is emitted. It causes unevenness and color purity,
It was a problem.

【0031】また、蛍光体が全面ベタで塗布されたモノ
クローム画像表示装置の場合においても、電子ビームの
位置ズレや、スポットサイズの変化は解像度の低下や画
像の揺れを生じて、問題であった。
Further, even in the case of a monochrome image display device in which the phosphor is applied over the entire surface, the displacement of the electron beam and the change in the spot size cause a problem that the resolution is lowered and the image is shaken. .

【0032】本発明は上記従来の問題を解決するための
ものである。
The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像表示装置は以下の構成を備える。
In order to achieve the above object, an image display apparatus according to the present invention has the following arrangement.

【0034】即ち、基板上に形成された電極間に電子放
出部を有する電子放出素子が、行列状に複数配置され、
前記電極のそれぞれが行方向配線と列方向配線に接続さ
れる電子源と、前記基板と対向して配置され、前記電子
放出素子から放出された電子の照射を受けて発光して画
像を形成する蛍光体が内面に塗布されたフェースプレー
トと、前記電子放出部から前記蛍光体ヘの電子ビームの
照射を妨げない電子通過孔を有する格子電極を前記基板
と前記フェースプレートとの間に備え、前記電子通過孔
は前記基板の表面抵抗が10の7乗Ω/□以下の領域の
略真上に設けられている。
That is, a plurality of electron-emitting devices having an electron-emitting portion between electrodes formed on a substrate are arranged in a matrix,
Each of the electrodes is arranged to face the substrate and an electron source connected to a row wiring and a column wiring, and receives light emitted from the electron emitting element to emit light to form an image. A face plate having a phosphor applied to an inner surface thereof, a grid electrode having an electron passage hole that does not hinder irradiation of an electron beam from the electron emitting portion to the phosphor is provided between the substrate and the face plate, The electron passage hole is provided almost directly above a region where the surface resistance of the substrate is 10 7 Ω / □ or less.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】はじめに、本発明の実施の形態の
画像表示装置のポイントを要約した後に、その詳細な説
明に入るものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, after summarizing the points of an image display device according to an embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be given.

【0036】本発明の実施の形態の画像表示装置は、基
板上に形成された電極間に電子放出部を有す冷陰極型電
子放出素子が、行列状に複数配置され、該電極のそれぞ
れが行方向配線と列方向配線の接続されて形成される電
子源と、該電子源が作製された基板と対向して配置さ
れ、前記複数の冷陰極電子放出素子から放出された電子
の照射を受けて発光し画像を形成する蛍光体が内面に塗
布されたフェースプレートとを少なくとも有するもので
あって、該電子源から蛍光体ヘの電子ビームの照射を妨
げない電子通過孔を有し、表面抵抗が10の7乗Ω/□
以下であり、かつ、一定の電位が印加される格子電極が
前記電子源が作製された基板とフェースプレートとの間
に配置されていることにより、該基板の鉛直上方から該
基板を見た時、少なくとも、該複数の電子源が作製され
ている面積内では、基板上露出面の表面抵抗は10の7
乗Ω/□以下であることを特徴とする。
In the image display device according to the embodiment of the present invention, a plurality of cold cathode type electron-emitting devices each having an electron-emitting portion between electrodes formed on a substrate are arranged in a matrix, and each of the electrodes is arranged in a matrix. An electron source formed by connecting the row-direction wiring and the column-direction wiring; and an electron source that is arranged to face the substrate on which the electron source is formed and receives irradiation of electrons emitted from the plurality of cold cathode electron-emitting devices. At least a face plate coated on the inner surface with a phosphor that emits light to form an image, and has an electron passage hole that does not hinder irradiation of the phosphor with an electron beam from the electron source, and has a surface resistance. Is 10 7 Ω / □
When the substrate is viewed from vertically above the substrate, since a grid electrode to which a constant potential is applied is arranged between the substrate on which the electron source is formed and the face plate, At least in the area where the plurality of electron sources are formed, the surface resistance of the exposed surface on the substrate is 10-7.
It is characterized by being less than the power Ω / □.

【0037】また、前記格子電極と前記素子基板との距
離をd、前記フェースプレートと前記素子基板との距離
をDとする時、d≦(1/10)Dであることを特徴と
し、さらに、前記格子電極に印加される一定電位をV
g、フェースプレート内面に印加される電子ビーム加速
電位をVaとする時、Vg≦(1/10)Vaであるこ
とを特徴とする。
Further, when the distance between the grid electrode and the element substrate is d, and the distance between the face plate and the element substrate is D, d ≦ (1/10) D, , The constant potential applied to the grid electrode is V
g, where Vg ≦ (1/10) Va, where Va is the electron beam acceleration potential applied to the inner surface of the face plate.

【0038】さらに、前記電子放出素子は、極型電子放
出素子、特に、表面伝導型電子放出素子であることが望
ましい。
Further, it is desirable that the electron-emitting device is a polar-type electron-emitting device, in particular, a surface conduction electron-emitting device.

【0039】前述した電子ビームの位置ずれやスポット
サイズの変化の原因は、素子を作製した基板表面上の絶
縁面ヘの不測の電荷、特に、正電荷が滞留することによ
ると、発明者らは実験の結果から考えている。
According to the inventors, the above-mentioned displacement of the electron beam and a change in the spot size are caused by unexpected charges, particularly positive charges, on the insulating surface on the substrate surface on which the element is manufactured. I think from the results of the experiment.

【0040】単純マトリクス構成では、前述のように行
列配線の各々に選択/非選択電圧か駆動電圧かが印加さ
れ、任意の素子から電子放出させるため、図5では省略
しているが、少なくとも、行方向配線と列方向配線との
交点Aは電気的に絶縁されるよう絶縁層が形成されてい
る。
In the simple matrix configuration, a selection / non-selection voltage or a driving voltage is applied to each of the matrix wirings as described above, and electrons are emitted from an arbitrary element. An intersection layer A between the row wiring and the column wiring is provided with an insulating layer so as to be electrically insulated.

【0041】また、それ以外(絶縁層にて層構造にて絶
縁される場合以外)でも、行方向/列方向配線、及び、
素子電極とが、所定の電気的接続を成す電極以外と短絡
しないように、図中Bのように基板上平面的に離間して
配置される必要がある。
In other cases (other than the case where the insulating layer is insulated by the layer structure), the wiring in the row direction / column direction, and
It is necessary to arrange the device electrodes in a plane on the substrate as shown in B in the figure so as not to short-circuit with the electrodes other than the electrodes making a predetermined electrical connection.

【0042】いずれにせよ、電子ビームのターゲットと
なる蛍光体面(フェースプレート内面)から見て、電子
源を作製した基板上には従来のことが避けられない。特
に、単純マトリクス構造の画像表示装置では、絶縁層が
存在する。
In any case, when viewed from the phosphor surface (the inner surface of the face plate) serving as the target of the electron beam, the conventional method cannot be avoided on the substrate on which the electron source is manufactured. In particular, in an image display device having a simple matrix structure, an insulating layer exists.

【0043】また、電子ビームを用いる画像表示装置の
場合、当然、その装置の内部は真空であることが必要で
あり、装置内は通常、10×eの−6乗トール(torr)以
上に真空度となっているが、このような真空度において
も、残留する気体分子は、真空中にかなり存在し、それ
らの残留残留気体分子のうち、電子ビームと衝突するこ
とにより、電離しイオン化するものが、ある確率で存在
する。
Also, in the case of an image display device using an electron beam, it is naturally necessary that the inside of the device be evacuated, and the inside of the device is usually evacuated to 10 × e −6 torr (torr) or more. However, even at such a degree of vacuum, the remaining gas molecules are considerably present in the vacuum, and among those remaining gas molecules, those that ionize and ionize by colliding with the electron beam Exists with a certain probability.

【0044】これらイオンのうち、負イオンは、電子と
同じ方法に加速され、蛍光面に達し、加速電極に流れる
が、正イオンは、電子ビーム加速電界と逆方向、即ち、
素子を作製した基板側に加速される。
Of these ions, negative ions are accelerated in the same manner as electrons, reach the phosphor screen and flow to the accelerating electrode, while positive ions are directed in the opposite direction to the electron beam accelerating electric field, ie,
It is accelerated toward the substrate on which the device has been fabricated.

【0045】しかも、イオンの質量は、電子に比べ非常
に重いため、電子放出素子の電子放出部近傍の電界(選
択電圧と駆動で電圧とによって生じる電界)の影響を受
け曲がることがほとんどないまま、素子基板に達する。
In addition, since the mass of the ions is much heavier than that of the electrons, the ions hardly bend under the influence of the electric field near the electron-emitting portion of the electron-emitting device (the electric field generated by the selection voltage and the driving voltage). Reaches the element substrate.

【0046】従って、フェースプレート側から見て、素
子基板上に絶縁層や絶縁表面が存在する場合、そこに向
かって加速され衝突する正イオンは、ある確率で存在す
る。単位時間あたり絶縁表面に衝突するイオンは、真空
度を良くするほど、減らすことは可能だが、一度絶縁表
面に衝突したイオンの移動度は非常に近いため、長時間
装置の駆動を行えば、やはり、正イオンが絶縁表面上に
たまり、帯電現象が発生する。
Therefore, when an insulating layer or an insulating surface is present on the element substrate when viewed from the face plate side, positive ions which are accelerated and collide therewith exist with a certain probability. The number of ions colliding with the insulating surface per unit time can be reduced as the degree of vacuum is improved, but the mobility of the ions once colliding with the insulating surface is very close. As a result, positive ions accumulate on the insulating surface, causing a charging phenomenon.

【0047】実際、上記を裏付けるように、発明者らの
実験によると、単位時間あたりの電子の発生量と、ビー
ムスポットサイズが変化するのに要する時間とは対応し
ており、電子量を増やすと、ビームスポットサイズの変
化は、速く進む。また、一度ビームスポットサイズが変
化した状態で、電子の放出をやめ、その後加速電圧をオ
フし、1時間後、加速電圧を印加してから、電子を放出
させると、ビームスポットの変化(位置、あるいはサイ
ズ)は元のままであった。しかるに、電子ビームを放出
したまま(電子放出素子を駆動したまま)、加速電圧を
ゆっくりと下げ0Vとし、その後、電子放出をやめた条
件で、再度加速電圧を印加、電子放出開始の順に行い、
電子ビームスポットの状態を観察すると、ビームスポッ
トは、帯電が生じていない(変化する前の)スポット位
置とサイズであり、その後、徐々にスポットサイズが変
化した。
In fact, to support the above, according to experiments by the inventors, the amount of electrons generated per unit time corresponds to the time required for the beam spot size to change, and the amount of electrons increases. Then, the change in the beam spot size proceeds rapidly. Also, once the beam spot size has changed, the emission of electrons is stopped, then the acceleration voltage is turned off, and after one hour, the acceleration voltage is applied, and then the electrons are emitted. (Or size). However, while the electron beam is being emitted (while the electron-emitting device is being driven), the acceleration voltage is slowly lowered to 0 V, and then, under the condition that the electron emission is stopped, the acceleration voltage is applied again, and the electron emission is started in the order.
When observing the state of the electron beam spot, the beam spot was the spot position and size where no charging occurred (before change), and thereafter the spot size gradually changed.

【0048】上述の実験の後半に述べた部分は、電子が
放出した状態で、加速電圧を下げていくと、電子は帯電
していた正イオンにシャワー状に衝突し、その電荷を中
和したものと、発明者らは考えている。
In the part described in the latter half of the above experiment, when the accelerating voltage was lowered while the electrons were being emitted, the electrons collided with the charged positive ions in a shower-like manner to neutralize the charges. And the inventors think.

【0049】以上から、発明者らは、素子基板上の絶縁
表面上に正イオンがたまり、帯電することが、単純マト
リクス素子構成を用いた画像表示装置において、電子ビ
ームスポットサイズの位置や大きさが変化する原因と考
え本発明を成すに至った。
As described above, the inventors have found that positive ions accumulate on the insulating surface on the element substrate and become charged, in an image display device using a simple matrix element structure, the position and size of the electron beam spot size. Was considered as a cause of the change, and led to the present invention.

【0050】すなわち、本発明においては、単純マトリ
クス素子構成を用いた画像表示装置において、行列配線
の絶縁性を確保しながら、簡単な構成で、上記問題を解
決するため、素子が作製された基板と、フェースプレー
トとの間に、該電子放出素子から放出された電子ビーム
の蛍光体への照射を妨げない電子通過孔を有し、表面抵
抗が10の7乗Ω/□以下であり、かつ、一定の電位が
印加される格子電極を配置し、素子基板の延長上方、フ
ェースプレート側から該基板を見た時、少なくとも電子
放出素子が作製されている面積内では、基板上露出面の
表面抵抗を10の7乗/□以下であるようにし、電子ビ
ームの飛翔中に発生した正イオンが素子基板上に滞留し
ないようにし、電子ビームの軌道を安定化させたもので
ある。
That is, according to the present invention, in an image display device using a simple matrix element structure, a substrate having a simple structure to solve the above-mentioned problem can be provided with a simple structure while ensuring insulation of the matrix wiring. And a face plate, having an electron passage hole that does not hinder the irradiation of the electron beam emitted from the electron-emitting device to the phosphor, has a surface resistance of 10 7 Ω / □ or less, and A grid electrode to which a constant potential is applied is disposed, and when the substrate is viewed from the face plate side above the extension of the element substrate, the surface of the exposed surface on the substrate is at least within an area where the electron-emitting devices are manufactured. The resistance is set to 10 7 / □ or less, positive ions generated during the flight of the electron beam are prevented from staying on the element substrate, and the trajectory of the electron beam is stabilized.

【0051】また、前記格子電極は、上記目的のため、
素子基板とフェースプレートとの間のどこにあっても良
いものではなく、前記格子電極と素子基板との距離を
d、フェースプレート素子基板との距離をDとする時、
d≦(1/10)Dであることが、素子基板上にイオン
が滞留しないために必要であり、また、格子電極に印加
される一定電位をVg、フェースプレート内面に印加さ
れる電子ビーム加速電位をVaとするとき、Vg≦(1
/10)Vaであることが必要であった。
Further, the grid electrode is provided for the above purpose.
When the distance between the lattice electrode and the element substrate is d and the distance between the face plate and the element substrate is D,
It is necessary that d ≦ (1/10) D so that ions do not stay on the element substrate, a constant potential applied to the grid electrode is Vg, and an electron beam acceleration applied to the inner surface of the face plate When the potential is Va, Vg ≦ (1
/ 10) It was necessary to be Va.

【0052】以下、本発明の実施の形態の画像表示方法
とその装置の詳細な説明を行う。
Hereinafter, an image display method and an image display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

【0053】[実施の形態1]本発明の第一の実施の形
態の画像表示装置は、その斜視図を図6に示すように、
後述する方法で作製した基板1001とフェースプレー
ト1007との間に、素子基板上の表面抵抗が10の7
乗Ω/□以上の絶縁表面がフェースプレート側から見て
まったく存在しないように、格子電極1が配置されてい
る。
[Embodiment 1] An image display device according to a first embodiment of the present invention has a perspective view as shown in FIG.
Between the substrate 1001 and the face plate 1007 manufactured by a method described later, the surface resistance on the element substrate is 10-7.
The grid electrode 1 is arranged such that an insulating surface having a power of Ω / □ or more does not exist when viewed from the face plate side.

【0054】図7は、格子電極1の構成を示す図であ
る。また、図8は、この格子電極1を図6に示す位置に
配置したとき、基板の一部を、基板の直上、フェースプ
レート方向から見た拡大図である。図8に示したよう
に、後述する方法で作製された単純マトリクス構成の複
数の表面伝導型電子放出素子(図9)の電子放出部を形
成する抵抗が10の3乗から7乗Ω/□の導電膜110
4と電子放出部1105のみが電子通過孔2から見える
以外、素子基板はフェースプレートからは見えず、それ
以外の部分は格子電極1にて覆われている。格子電極1
は、フェースプレートや素子を作成する基板に用いたソ
ーダ石灰ガラスと熱膨張率が近い426合金を用い、そ
の熱さは100μmとしたが、これは、金属板であるか
らその表面抵抗は十分低く、なんらかの電源等に接続さ
れていれば正イオン等の荷電粒子が滞ることはない。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the grid electrode 1. As shown in FIG. FIG. 8 is an enlarged view of a part of the substrate when the grid electrode 1 is arranged at the position shown in FIG. As shown in FIG. 8, a plurality of surface-conduction electron-emitting devices (FIG. 9) having a simple matrix configuration manufactured by a method described later have a resistance forming an electron-emitting portion of 10 3 to 7 Ω / □. Conductive film 110
The element substrate is not visible from the face plate except that only the electron emission portion 4 and the electron emission portion 1105 are visible from the electron passage holes 2, and the other portions are covered with the grid electrode 1. Lattice electrode 1
Uses a 426 alloy having a coefficient of thermal expansion close to that of soda-lime glass used for the face plate and the substrate for forming the element, and has a heat of 100 μm. However, since this is a metal plate, its surface resistance is sufficiently low. If it is connected to some kind of power supply, charged particles such as positive ions do not stay.

【0055】本実施の形態に於いては、容器外端子Hg
(図6)を通じ、外部電源から所望の電圧が印加され
る。
In this embodiment, the outer terminal Hg
Through FIG. 6, a desired voltage is applied from an external power supply.

【0056】また、格子電極1は、素子基板1001か
らファイバ状の硝子を介して基板から格子電極下面まで
100μmの高さに設置した。
The grid electrode 1 was set at a height of 100 μm from the element substrate 1001 to the lower surface of the grid electrode from the substrate via a fiber glass.

【0057】本実施の形態においては、素子基板100
1とフェースプレート1007の内面との距離を5mm
とし、電子ビーム加速電圧(Va)として5kVを印加
した。この時、格子電極1には、格子電極1がない場合
と比べ、素子基板〜フェースプレート間の電場がなるべ
く変化しないようにすることを目的とし、外部電源から
容器外端子Hgを通じて、150V印加した。これは、
格子電極がないときの格子電極中心(素子基板から15
0μm上方)の電位に等しい。
In the present embodiment, the element substrate 100
The distance between 1 and the inner surface of the face plate 1007 is 5 mm
5 kV was applied as an electron beam acceleration voltage (Va). At this time, 150 V was applied to the grid electrode 1 from an external power supply through the external terminal Hg for the purpose of minimizing the electric field between the element substrate and the face plate as compared with the case where the grid electrode 1 was not provided. . this is,
The center of the grid electrode when there is no grid electrode (15
0 μm above).

【0058】上記格子電極の位置は、素子基板〜フェー
スプレート間のどこでも良いというわけではない。とい
うのは、格子電極が素子基板に対しあまりに上方にある
場合、電子放出素子から放出された電子ビームは、フェ
ースプレートに向かって加速される途中の格子基板が配
置された高さまで達するまでにかなりの運動エネルギー
を持つようになっているから、すでに、格子電極の位置
に達するまでに、残留ガスをイオン化してしまい、この
うち正イオンは基板方向に加速され素子基板の絶縁表面
に付着、滞ってしまうため、本発明の効果がなくなって
しまうからである。
The position of the grid electrode may not be anywhere between the element substrate and the face plate. This is because if the grid electrode is too high with respect to the device substrate, the electron beam emitted from the electron-emitting device will take considerable time before reaching the height where the grid substrate is being accelerated toward the face plate. Since it has the kinetic energy of the residual gas, it has already ionized the residual gas before it reaches the position of the grid electrode, and the positive ions are accelerated in the direction of the substrate and adhere to the insulating surface of the element substrate. This is because the effect of the present invention is lost.

【0059】発明者らは、実験から、正イオンの帯電を
防ぐための格子電極の位置としては、素子基板とフェー
スプレートとの距離をDとし、素子基板と格子電極の中
心との距離をdとしたとき、少なくとも d≦(1/10)D …(式1) であることが必要であることがわかった。
The inventors have found from experiments that the distance between the element substrate and the face plate is D, and the distance between the element substrate and the center of the lattice electrode is d, as the position of the grid electrode for preventing the positive ions from being charged. It was found that it was necessary to satisfy at least d ≦ (1/10) D (Equation 1).

【0060】この時、電子ビームの軌道が格子電極の設
置により乱され、所望の蛍光体に照射されないこと、及
び、電子ビームが格子電極の高さに達するまでに残留ガ
スを高い確率で電離するエネルギーに達しないことを考
慮し、格子電極に印加される電圧Vgは、フェースプレ
ートに印加される電子ビーム加速電圧Vaに対し、 Vg≦(1/10)Va …(式2) とする必要がある。
At this time, the trajectory of the electron beam is disturbed by the placement of the grid electrode, so that the desired phosphor is not irradiated, and the residual gas is ionized with a high probability before the electron beam reaches the height of the grid electrode. Considering that the energy does not reach, the voltage Vg applied to the lattice electrode needs to be Vg ≦ (1/10) Va (Equation 2) with respect to the electron beam acceleration voltage Va applied to the face plate. is there.

【0061】本実施の形態では、上記において、D=
0.1mm,d=5mm,Va=5000V,Vg=1
50Vであるから、(式1),(式2)の条件を十分満
たしている。
In the present embodiment, D =
0.1 mm, d = 5 mm, Va = 5000 V, Vg = 1
Since it is 50 V, the conditions of (Equation 1) and (Equation 2) are sufficiently satisfied.

【0062】(表示パネルの構成と製造法)次に、本発
明を適用し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。
(Structure and Manufacturing Method of Display Panel) Next, the structure and manufacturing method of the display panel of the image display device to which the present invention is applied will be described with reference to specific examples.

【0063】図6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。
FIG. 6 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.

【0064】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。
In the figure, 1005 is a rear plate, 1006
Is a side wall, 1007 is a face plate, 1005
1007 form an airtight container for maintaining the inside of the display panel at a vacuum. 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.

【0065】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。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)。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。
The rear plate 1005 has a substrate 1001
Is fixed, but the cold cathode device 1002 is provided on the substrate.
Are formed N × M. (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 for displaying a high-definition television, N = 3000, It is desirable to set a number greater than or equal to 1000. In the present embodiment, N = 3072 and M = 1024). N ×
The M cold cathode elements are arranged in a simple matrix by M row-directional wirings 1003 and N column-directional wirings 1004. The portion constituted by 1001 to 1004 is called a multi-electron beam source.

【0066】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。
The manufacturing method and structure of the multi-electron beam source will be described later in detail.

【0067】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。
In this embodiment, the substrate 1001 of the multi-electron beam source is provided on the rear plate 1005 of the hermetic container.
Is fixed, but the substrate 1 of the multi-electron beam source is
When 001 has sufficient strength, the substrate 1 of the multi-electron beam source is used as a rear plate of the hermetic container.
001 itself may be used.

【0068】基板1001の上方には、基板との距離d
を一定に保つよう、ガラス材等のスペーサを介して格子
電極1が位置決めされ、固定されている。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。
Above the substrate 1001, a distance d from the substrate
The grid electrode 1 is positioned and fixed via a spacer such as a glass material so as to keep the constant. A fluorescent film 1008 is formed on the lower surface of the face plate 1007.

【0069】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
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。また、3
原色の蛍光体の塗り分け方は前記図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、たとえば
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。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100
8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。
Since the present embodiment is a color display device, phosphors of three primary colors of red, green, and blue used in the field of CRT are separately applied to a portion of the fluorescent film 1008. The phosphor of each color is separately applied in a stripe shape as shown in FIG. 10A, for example, and a black conductor 1010 is provided between the stripes of the phosphor. The purpose of providing the black conductor 1010 is to prevent the display color from being shifted even if there is a slight shift in the electron beam irradiation position, and to prevent the reflection of external light to prevent a decrease in display contrast. And preventing charge-up of the fluorescent film by the electron beam. Although graphite is used as a main component for the black conductor 1010, any other material may be used as long as it is suitable for the above purpose. Also, 3
The method of applying the phosphors of the primary colors is not limited to the stripe arrangement shown in FIG. 10A, but may be a delta arrangement as shown in FIG. 10B or another arrangement. You may. When a monochrome display panel is formed, a phosphor material of a single color is coated with the phosphor film 100.
8, and a black conductive material need not always be used.

【0070】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。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。
A metal back 1009 known in the CRT field is provided on the surface of the fluorescent film 1008 on the rear plate side.
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. Note that when a fluorescent material for low voltage is used for the fluorescent film 1008, the metal back 1009 is not used.

【0071】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。
Although not used in the present embodiment,
For the purpose of applying acceleration voltage and improving the conductivity of the fluorescent film,
For example, a transparent electrode made of ITO may be provided between the face plate substrate 1007 and the fluorescent film 1008.

【0072】また、Dx1〜DxM、および、Dy1〜DyN、
およびHv,Hgは、当該表示パネル及び格子電極と不
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1003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1009と電気的に接続してい
る。
Also, Dx1 to DxM and Dy1 to DyN,
And Hv and Hg are electric connection terminals of an airtight structure provided for electrically connecting the display panel and the grid electrode to an electric circuit (not shown). Dx1 to DxM are electrically connected to the row wiring 1003 of the multi-electron beam source, Dy1 to DyN are connected to the column wiring 1004 of the multi-electron beam source, and Hv is electrically connected to the metal back 1009 of the face plate.

【0073】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[to
rr]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、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[to
rr]の真空度に維持される。
In order to evacuate the inside of the hermetic container, after assembling the hermetic container, an exhaust pipe (not shown) and a vacuum pump are connected, and the inside of the hermetic container is raised to 10 −7 [to
rr]. Thereafter, the exhaust pipe is sealed, but a getter film (not shown) is formed at a predetermined position in the airtight container immediately before or after the sealing in order to maintain the degree of vacuum in the airtight container. 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.
10 minus 5th power or 1 × 10 minus 7th power [to
rr].

【0074】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。
The basic configuration and manufacturing method of the display panel according to the embodiment of the present invention have been described above.

【0075】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あるいは製法に制限はない。した
がって、たとえば、表面伝導型放出素子やFE型、ある
いはMIM型などの冷陰極素子を用いることができる。
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 cold cathode device are not limited as long as the multi-electron beam source used for the image display device of the present invention is an electron source in which cold cathode devices are arranged in a simple matrix. Therefore, for example, a cold cathode device such as a surface conduction type emission device, an FE type, or an MIM type can be used.

【0076】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。
However, in a situation where a display device having a large display screen and an inexpensive display device is required, among these cold cathode devices, a surface conduction type emission device is particularly preferable.

【0077】すなわち、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。
That is, in the FE type, since the relative position and shape of the emitter cone and the gate electrode greatly affect the electron emission characteristics, an extremely high-precision manufacturing technique is required. However, this requires a large area and a reduction in manufacturing cost. Is a disadvantageous factor to achieve.

【0078】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。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。
In the case of the MIM type, it is necessary to make the thickness of the insulating layer and the upper electrode thin and uniform, which is also a disadvantageous factor in achieving an increase in area and a reduction in manufacturing cost. On the other hand, since the surface conduction electron-emitting device has a relatively simple manufacturing method, it is easy to increase the area and reduce the manufacturing cost. In addition, the present inventors, among the surface conduction type emission element,
It has been found that an electron-emitting portion or its peripheral portion formed from a fine particle film has particularly excellent electron-emitting 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.

【0079】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。
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.

【0080】以下、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。
First, the basic structure, manufacturing method and characteristics of a preferred surface conduction electron-emitting device will be described, and then the structure of a multi-electron beam source in which many devices are arranged in a simple matrix will be described.

【0081】(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11(a)(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,それぞれ平面図お
よび断面図である。図中、1101は基板、1102と
1103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、1
113は通電活性化処理により形成した薄膜である。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。
(Suitable Device Configuration and Manufacturing Method of Surface Conduction Emission Device) A typical configuration of a surface conduction electron-emitting device in which an electron-emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film includes a flat type and a vertical type. Kinds are given. (Flat-type surface conduction electron-emitting device) First, an element configuration and a manufacturing method of a flat-type surface conduction electron-emitting device will be described. FIGS. 11 (a) and 11 (b) are a plan view and a cross-sectional view, respectively, for explaining the configuration of a planar surface conduction electron-emitting device. In the figure, 1101 is a substrate, 1102 and 1103 are device electrodes, 1104 is a conductive thin film, 1105
Are electron-emitting portions formed by an energization forming process;
Reference numeral 113 denotes a thin film formed by the activation process. As the substrate 1101, for example, various glass substrates including quartz glass and blue plate glass, various ceramics substrates including alumina, or the above-described various substrates, for example, an insulating layer made of, for example, SiO 2 is laminated on the various substrates described above. A substrate or the like can be used.

【0082】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、N
i,Cr,Au,Mo,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、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。
The device electrodes 1102 and 1103 provided on the substrate 1101 in parallel with the substrate surface are formed of a conductive material. For example, N
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Cu, Pd,
Materials may be appropriately selected from metals such as Ag, alloys of these metals, metal oxides such as In 2 O 3 —SnO 2, and semiconductors such as polysilicon. The electrodes 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 electrodes can be formed by other methods (for example, printing techniques). I don't mind.

【0083】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。
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 interval 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. As for the thickness d of the device electrode, an appropriate numerical value is usually selected from a range of several hundred angstroms to several micrometers.

【0084】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.

【0085】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。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。
The particle size of the fine particles used in the fine particle film is in the range of several Angstroms to several thousand Angstroms, and preferably in the range of 10 Angstroms to 200 Angstroms. 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. Specifically, it is set in the range of several Angstroms to several thousand Angstroms, but the range is preferably between 10 Angstroms and 500 Angstroms.

【0086】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,Ru,Ag,
Au,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,T
a,W,Pb,などをはじめとする金属や、PdO,S
nO2,In2O3,PbO,Sb2O3などをはじめとす
る酸化物や、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,Y
B4,GdB4などをはじめとする硼化物や、TiC,Z
rC,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。
Materials that can be used to form the fine particle film include, for example, Pd, Pt, Ru, Ag,
Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, T
a, W, Pb, and other metals, PdO, S
Oxides such as nO2, In2O3, PbO, Sb2O3, etc .; HfB2, ZrB2, LaB6, CeB6, Y
Borides such as B4, GdB4, etc., TiC, Z
carbides such as rC, HfC, TaC, SiC, WC, etc., nitrides such as TiN, ZrN, HfN, and semiconductors such as Si, Ge, etc.
Carbon and the like can be mentioned, and are appropriately selected from these.

【0087】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/□]の範囲に含ま
れるよう設定した。
As described above, the conductive thin film 1104 is formed of a fine particle film.
It was set so as to be included in the range of 10 3 to 10 7 [Ohm / □].

【0088】なお、導電性薄膜1104と素子電極11
02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。
The conductive thin film 1104 and the device electrode 11
Since it is desirable that the wires 02 and 1103 be electrically connected well, they have a structure in which a part of each overlaps with the other. In the example of FIG.
Although the substrate, the device electrode, and the conductive thin film are stacked in this order from the bottom, in some cases, the substrate, the conductive thin film, and the device electrode may be stacked in this order from the bottom.

【0089】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。
The electron-emitting portion 1105 is a crack-like portion formed in a part of the conductive thin film 1104, and has a higher electrical 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 size of several Angstroms to several hundred Angstroms may be arranged in the crack.

【0090】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11において
は模式的に示した。
Since it is difficult to accurately and accurately show the actual position and shape of the electron-emitting portion, they are schematically shown in FIG.

【0091】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。
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.

【0092】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
とするのがより好ましい。
The thin film 1113 is made of any one of single-crystal graphite, polycrystalline graphite, and amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a thickness of 500 Å or less, but 300 Å or less. Is more preferred.

【0093】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。
Since it is difficult to precisely illustrate the actual position and shape of the thin film 1113, it is schematically shown in FIG. Further, in a plan view (FIG. 11A), an element in which a part of the thin film 1113 is removed is illustrated.

【0094】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。
The basic structure of the preferred element has been described above. In the embodiment, the following element is used.

【0095】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]とした。
That is, blue 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].

【0096】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。
As a main material of the fine particle film, Pd or PdO was used, and the thickness of the fine particle film was about 100 [angstrom], and the width W was 100 [micrometer].

【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。
Next, a method of manufacturing a suitable flat surface conduction electron-emitting device will be described. FIGS. 12 (a) to 12 (e)
Is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device, and the notation of each member is the same as that in FIG.

【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。形成するにあたっては、あらかじめ,基板110
1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、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12
(a)に示した一対の素子電極(1102と1103)
を形成する。
1) First, as shown in FIG. 12A, device electrodes 1102 and 1103 are formed on a substrate 1101. Before formation, the substrate 110
After 1 is sufficiently washed with a detergent, pure water and an organic solvent, the material of the device electrode is deposited. As a deposition method, for example, a vacuum film forming technique such as an evaporation method or a sputtering method may be used. Thereafter, the deposited electrode material is patterned by using a photolithography / etching technique.
A pair of device electrodes (1102 and 1103) shown in FIG.
To form

【0099】2)次に、図12(b)に示すように、導
電性薄膜1104を形成する。
2) Next, as shown in FIG. 12B, a conductive thin film 1104 is formed.

【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、たとえば、スピンナー
法やスプレー法を用いてもよい。
In the formation, first, FIG.
An organic metal solution is applied to the substrate (a), dried, heated and baked to form a fine particle film, and then patterned into a predetermined shape by photolithography and 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. In the embodiment, the dipping method is used as a coating method, but other methods such as a spinner method and a spray method may be used.

【0101】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。
As a method of forming a conductive thin film made of a fine particle film, other than the method of applying an organic metal solution used in the present embodiment, for example, a vacuum evaporation method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition method may be used. In some cases, a phase deposition method or the like is used.

【0102】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11
03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。
3) Next, as shown in FIG. 12C, the forming electrodes 1110 and 1112 are supplied from the forming power supply 1110.
The electron emitting portion 1105 is formed by applying an appropriate voltage during the period 03 and performing the energization forming process.

【0103】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。
The energization forming treatment is to energize the conductive thin film 1104 made of a fine particle film and to appropriately break, deform, or alter a part of the conductive thin film 1104 to change into a structure suitable for emitting electrons. This is the process that causes 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.

【0104】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1
103の間で計測される電気抵抗は大幅に増加する。
After the formation of the electron-emitting portions 1105, the device electrodes 1102 and 1102 are formed.
The electrical resistance measured between 103 greatly increases.

【0105】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。
FIG. 13 shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the forming power supply 1110 in order to explain the energization method in more detail. When forming a conductive thin film made of a fine particle film, a pulse-like voltage is preferable. In the case of the present embodiment, a triangular wave pulse having a pulse width T1 is continuously generated at a pulse interval T2 as shown in FIG. Was applied. At that time, the peak value Vpf of the triangular wave pulse is
The pressure was increased sequentially. Also, monitor pulses Pm for monitoring the state of formation of the electron-emitting portion 1105 are inserted between triangular-wave pulses at appropriate intervals, and the current flowing at that time is measured by the ammeter 1.
It was measured at 111.

【0106】本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回の割合で、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、すなわ
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。
In the present embodiment, for example, 10
In a vacuum atmosphere of about -5 power [torr], for example, the pulse width T1 is 1 millisecond, and the pulse interval T2
Was set to 10 [milliseconds], and the peak value Vpf was increased by 0.1 [V] for each pulse. Then, a monitor pulse Pm was inserted at a rate of one every time five triangular waves were applied. The monitor pulse voltage Vpm was set to 0.1 [V] so as not to adversely affect the forming process. Then, when the electric resistance between the device electrodes 1102 and 1103 becomes 1 × 10 6 [ohm], that is, the current measured by the ammeter 1111 at the time of application of the monitor pulse is 1 × 10 −7 [A]. When the following conditions were reached, the energization related to the forming process was terminated.

【0107】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。
The above method is a preferable method for the surface conduction electron-emitting device of 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 distance L between the device electrodes is determined. If it is changed, it is desirable to appropriately change the energization conditions accordingly.

【0108】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。
4) Next, as shown in FIG. 12D, an appropriate voltage is applied between the element electrodes 1102 and 1103 from the activating power supply 1112 to perform the energizing activation process, and the electron emission characteristics are obtained. Make improvements.

【0109】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11
13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10
0倍以上に増加させることができる。
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
13 is schematically shown. In addition, by performing the energization activation process, the emission current at the same applied voltage is typically 10 times smaller than before the activation process.
It can be increased by a factor of 0 or more.

【0110】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。
Specifically, 10 minus 4th power to 1
In a vacuum atmosphere in the range of 0 to the fifth power [torr],
By periodically applying a voltage pulse, carbon originating from an organic compound existing in a vacuum atmosphere, or
The carbon compound is deposited. The deposit 1113 is any of single crystal graphite, polycrystalline graphite, and amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a thickness of 500.
[Angstrom] or less, more preferably 300 [angstrom] or less.

【0111】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。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。
FIG. 14A shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the activation power supply 1112 in order to explain the energization method in more detail. In the present embodiment, the energization activation process is performed by applying a rectangular wave of a constant voltage periodically, but specifically, the rectangular wave voltage Vac is 14
[V], pulse width T3 is 1 [millisecond], pulse interval T4
Was set to 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.

【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。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. 12D denotes an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the surface conduction electron-emitting device, to which a DC high voltage power supply 1115 and an ammeter 1116 are connected. The substrate 1101
When the activation process is performed after the display panel is incorporated into the display panel, the phosphor screen of the display panel is connected to the anode electrode 1114.
Used as

【0113】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。
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 control the operation of the activation power supply 1112. An example of the emission current Ie measured by the ammeter 1116 is shown in FIG.
When the application of the pulse voltage starts from 2, the emission current Ie increases with time, but eventually saturates and hardly increases. As described above, when the emission current Ie is substantially saturated, the application of the voltage from the activation power supply 1112 is stopped, and the energization activation process ends.

【0114】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。
The above-mentioned 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, the conditions should be changed accordingly. Is desirable.

【0115】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。
As described above, the plane type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 12E was manufactured.

【0116】(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。
(Vertical Type Surface Conduction Emission Element) Next, another typical configuration of a surface conduction type emission element in which the electron emission portion or its periphery is formed of a fine particle film, that is, a vertical type surface conduction type emission device. The configuration of the emission element will be described.

【0117】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。
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view for explaining the basic structure of the vertical type. In FIG.
202 and 1203 are device electrodes, 1206 is a step forming member, 1204 is a conductive thin film using a fine particle film, 1205
Are electron-emitting portions formed by an energization forming process;
213 is a thin film formed by the activation process.

【0118】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11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120
2および1203、微粒子膜を用いた導電性薄膜120
4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12
06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。
The difference between the vertical type and the flat type described above is that one of the device electrodes (1202) is provided on the step forming member 1206, and the conductive thin film 1204 is provided on the side surface of the step forming member 1206. It is in the point of coating. Therefore, the element electrode interval L in the planar type shown in FIG.
In the vertical type, the height is set as the step height Ls of the step forming member 1206. Note that the substrate 1201, the element electrode 120
2 and 1203, conductive thin film 120 using fine particle film
As for No. 4, the materials listed in the description of the flat type can be similarly used. Also, the step forming member 12
For 06, an electrically insulating material such as SiO2 is used, for example.

【0119】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。
Next, a method of manufacturing a vertical type surface conduction electron-emitting device will be described. FIGS. 16A to 16F are cross-sectional views for explaining a manufacturing process, and the notation of each member is the same as FIG.

【0120】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。
1) First, as shown in FIG. 16A, an element electrode 1203 is formed on a substrate 1201.

【0121】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、たとえば、SiO2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。
2) Next, as shown in FIG. 16B, an insulating layer for forming a step forming member is laminated. The insulating layer may be formed by laminating, for example, SiO2 by a sputtering method. For example, another film forming method such as a vacuum evaporation method or a printing method may be used.

【0122】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。
3) Next, as shown in FIG. 16C, an element electrode 1202 is formed on the insulating layer.

【0123】4)次に、図16(d)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。
4) Next, as shown in FIG. 16D, a part of the insulating layer is removed by, for example, an etching method to expose the element electrode 1203.

【0124】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、たとえば,塗布法
などの成膜技術を用いればよい。
5) Next, as shown in FIG. 16E, a conductive thin film 1204 using a fine particle film is formed. For the formation, as in the case of the flat type, for example, a film forming technique such as a coating method may be used.

【0125】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。
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 type energization forming process described with reference to FIG. 12C may be performed.) 7) Next, as in the case of the planar type, the energization activation process is performed, and the electron emission section is performed. Carbon or a carbon compound is deposited in the vicinity. (A process similar to the planar energization activation process described with reference to FIG. 12D may be performed.) As described above, the vertical surface conduction electron-emitting device shown in FIG. Manufactured.

【0126】(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。
(Characteristics of Surface Conduction Emission Element Used in Display Device) The element structure and manufacturing method of the planar and vertical surface conduction emission elements have been described above. The characteristics of will be described.

【0127】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、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. 17 shows typical examples of (emission current Ie) versus (element applied voltage Vf) characteristics and (element current If) versus (element applied voltage Vf) characteristics of the elements 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.

【0128】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。
The element used in the display device has the following three characteristics regarding the emission current Ie.

【0129】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Ieはほとんど検出されない。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。
First, a certain voltage (this is referred to as a threshold voltage Vth
When a voltage of the above magnitude is applied to the element, the emission current Ie sharply increases. On the other hand, at a voltage lower than the threshold voltage Vth, the emission current Ie is hardly detected. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.

【0130】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I
eの大きさを制御できる。
Secondly, since the emission current Ie changes depending on the voltage Vf applied to the element, the emission current Ie varies with the voltage Vf.
The magnitude of e can be controlled.

【0131】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。
Third, 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 charge amount of the electrons emitted from the element depends on the length of time for applying the voltage Vf. Can control.

【0132】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。
Because of the above characteristics, the surface conduction electron-emitting device could be used suitably for 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, it is possible to sequentially scan and display the display screen. That is, a voltage equal to or higher than the threshold voltage Vth is appropriately applied to the element being driven and a voltage lower than the threshold voltage Vth is applied to the element in a non-selected state. By sequentially switching the elements to be driven, the display screen can be sequentially scanned and displayed.

【0133】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, since the emission luminance can be controlled by using the second characteristic or the third characteristic, it is possible to perform gradation display. (Structure of a multi-electron beam source in which a large number of elements are arranged in a simple matrix) Next, the structure of a multi-electron beam source in which the above-mentioned surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate and arranged in a simple matrix will be described.

【0134】図9に示すのは、図6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
11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。
FIG. 9 is a plan view of the multi-electron beam source used for the display panel of FIG. On the substrate, surface-conduction emission devices similar to those shown in FIG. 11 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 1004
An insulating layer (not shown) is formed between the electrodes at the intersections of the two to maintain electrical insulation.

【0135】図9のA−A’に沿った断面を、図18に
示す。
FIG. 18 shows a cross section along the line AA ′ in FIG.

【0136】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。
The multi-electron source having such a structure is as follows.
A row-direction wiring electrode 1003, a column-direction wiring electrode 1004, an inter-electrode insulating layer (not shown),
After forming the device electrode and the conductive thin film of the surface conduction electron-emitting device, power is supplied to each device via the row direction wiring electrode 1003 and the column direction wiring electrode 1004 to perform the current forming process and the current activation process. Manufactured by

【0137】以上のように作製した素子基板上に、前述
したように426合金からなる100μm厚の金属板に
エッチングにより、電子ビーム通過位置に対応した孔を
開けて形成された格子電極を設置する。この設置方法
は、まず、格子電極の電子ビーム通過孔のない部分にソ
ーダ石灰ガラスからなる100μmφの円柱状のスペー
サをフリットガラスにて焼成固定しておき、該スペーサ
付きの格子電極を素子の位置に電子通過孔が対応するよ
う位置合わせし、周辺部にフリットガラスを仮固定した
後、支持枠とフェースプレート、リアプレートを焼成す
るときに同時に固定する。格子電極に形成される電子通
過孔の大きさは、素子を形成する電極及び導電性膜の大
きさに対応して変えれば良いが、電子が十分通過するた
めには、電子通過孔はなるべく大きいことが望ましいた
め、素子を形成する導電性の部分は,特に他の電極との
短絡等の問題がない範囲で可能な限り面積を大きく作製
した。
On the element substrate manufactured as described above, a grid electrode formed by opening a hole corresponding to the electron beam passing position by etching a metal plate made of 426 alloy and having a thickness of 100 μm as described above is provided. . In this installation method, first, a columnar spacer made of soda-lime glass and having a diameter of 100 μm and fixed with frit glass is fixed to a portion of the grid electrode having no electron beam passage hole by frit glass. After the frit glass is temporarily fixed to the periphery, the support frame, the face plate, and the rear plate are simultaneously fixed when firing. The size of the electron passing hole formed in the lattice electrode may be changed according to the size of the electrode forming the element and the size of the conductive film, but the electron passing hole is as large as possible for sufficient passage of electrons. For this reason, the conductive portion forming the element is made as large as possible as far as there is no problem such as short-circuit with other electrodes.

【0138】以上のようにして作製した本発明の画像表
示装置によれば、電子ビームの軌道が常に安定した表示
が可能であり、解像度の低下や、他の色の蛍光体を発光
させることにより生じる色ムラや色純度の低下がないた
め、画像品位に優れた表示が可能であった。
According to the image display device of the present invention manufactured as described above, it is possible to always display an electron beam with a stable trajectory, to reduce the resolution and to emit phosphors of other colors. Since there was no color unevenness and no reduction in color purity, display with excellent image quality was possible.

【0139】また、スポットサイズの安定化により、蛍
光体も高密度に配置でき、高精細な画像表示が可能であ
った。
Further, by stabilizing the spot size, the fluorescent materials can be arranged at a high density, and a high-definition image can be displayed.

【0140】[実施の形態2]本発明の第2の実施の形
態においては,図19に断面図を示すように、素子を作
製した基板1001と格子電極1を所望の距離に保持す
るスペーサ4のほかに電子放出素子3とフェースプレー
ト1007の内面の蛍光面1008との距離D(尚、電
子放出素子及び蛍光面の厚さは、Dに比べ十分小さいの
で無視できるものとし素子基板とフェースプレートとの
距離=電子放出素子とフェースプレート内面の蛍光面と
の距離=Dとする)を大気圧に抗して一定の距離に保つ
ため、耐大気圧スペーサ5が装置内に設けられている。
[Embodiment 2] In a second embodiment of the present invention, as shown in a sectional view of FIG. 19, a spacer 4 for holding a substrate 1001 on which an element is manufactured and a grid electrode 1 at a desired distance. In addition, the distance D between the electron-emitting device 3 and the phosphor screen 1008 on the inner surface of the face plate 1007 (the thickness of the electron-emitting device and the phosphor screen is sufficiently smaller than D, and can be ignored. The distance between the electron-emitting device and the phosphor screen on the inner surface of the face plate = D) is maintained at a constant distance against the atmospheric pressure, and an anti-atmospheric pressure spacer 5 is provided in the apparatus.

【0141】該耐大気圧スペーサ5は、薄板状、あるい
は、柱状をしており、その装置内への設置方法は、まず
蛍光面の黒色導電材1010に位置合わせして、フリッ
トガラスでフェースプレートガラス1007に耐大気圧
スペーサ5を固定しておいたものを、実施の形態1と同
様な方法で格子電極1が基板1001上に設置されたリ
アプレート1005と位置合わせし組み合わせた後、支
持枠1006とフェースプレート1007、リアプレー
ト1005との接合部にフリットガラスを塗布し、焼成
することにより、装置を完成した。
The anti-atmospheric pressure spacer 5 is in the form of a thin plate or a column. The method of installing the spacer in the apparatus is as follows. First, the fluorescent plate is positioned on the black conductive material 1010 and the face plate is made of frit glass. After the atmospheric pressure resistant spacer 5 is fixed to the glass 1007, the grid electrode 1 is aligned with the rear plate 1005 provided on the substrate 1001 by a method similar to that of the first embodiment, and combined therewith. The apparatus was completed by applying frit glass to the joints of the face plate 1006, the face plate 1007, and the rear plate 1005 and firing them.

【0142】本実施の形態においても、実施の形態1と
同様な効果が得られたほか、特に、本実施の形態におい
ては、耐大気圧スペーサを装置内に有しているために、
大型の画像表示装置の作製が可能であり、その場合も画
像品位に優れた表示が可能であり、また、高精細な画像
表示が可能であった。
In the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained. In particular, in the present embodiment, since an atmospheric pressure resistant spacer is provided in the device,
It was possible to manufacture a large-sized image display device, and in this case, it was possible to display images with excellent image quality, and to display images with high definition.

【0143】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、た
とえば、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。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、2106
はCPU、2107は画像生成回路、2108および2
109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、211
2および2113はTV信号受信回路、2114は入力
部である。なお、本表示装置は、たとえば、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。
FIG. 20 shows a display panel using the above-described surface conduction electron-emitting device as an electron beam source so that image information provided from various image information sources such as television broadcasting can be displayed. FIG. 3 is a diagram showing an example of a multi-function display device configured in FIG. In the figure,
2100 is a display panel, 2101 is a display panel driving circuit, 2102 is a display controller, 2103 is a multiplexer, 2104 is a decoder, 2105 is an input / output interface circuit, 2106
Denotes a CPU, 2107 denotes an image generating circuit, 2108 and 2
109 and 2110 are image memory interface circuits, 2111 is an image input interface circuit, 211
2 and 2113 are TV signal receiving circuits, and 2114 is an input unit. When the present display device receives a signal including both video information and audio information, such as a television signal, it naturally reproduces audio simultaneously with the display of video. Descriptions of circuits, speakers, and the like relating to reception, separation, reproduction, processing, storage, and the like of audio information that is not directly related to the features are omitted.

【0144】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。
Hereinafter, the function of each section will be described along the flow of the image signal.

【0145】まず、TV信号受信回路2113は、たと
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、たとえば、NTSC方式、PAL方式、SECAM
方式などの諸方式でもよい。また、これらよりさらに多
数の走査線よりなるTV信号(たとえば、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 format of the received TV signal is not particularly limited. For example, NTSC, PAL, SECAM
Various methods such as a method may be used. A TV signal (for example, a so-called high-quality TV including the MUSE system) composed of a larger number of scanning lines than the above is suitable for taking advantage of the display panel suitable for a large area and a large number of pixels. Signal source. TV signal receiving circuit 2113
Are output to the decoder 2104.

【0146】また、TV信号受信回路2112は、たと
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。
The TV signal receiving circuit 2112 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted using a wired transmission system such as a coaxial cable or an optical fiber. Like the TV signal receiving circuit 2113,
The type of TV signal to be received is not particularly limited,
In addition, the TV signal received by this circuit is also decoded by the decoder 2104.
Is output to

【0147】また、画像入力インターフェース回路21
11は、たとえば、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210
4に出力される。
The image input interface circuit 21
Reference numeral 11 denotes a circuit for taking in an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner.
4 is output.

【0148】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。
The image memory interface circuit 2
Reference numeral 110 denotes a circuit for capturing an image signal stored in a video tape recorder (hereinafter, abbreviated as VTR). The captured image signal is output to a decoder 2104.

【0149】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。
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.

【0150】また、画像メモリインターフェース回路2
108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21
04に出力される。
The image memory interface circuit 2
Reference numeral 108 denotes a circuit for taking in an image signal from a device that stores still image data, such as a so-called still image disk.
04 is output.

【0151】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。
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. .

【0152】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、たとえば、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2104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 input from the outside via the input / output interface circuit 2105, or a CPU.
A circuit for generating display image data based on the image data and character / graphic information output from 2106.
The circuit includes, for example, a rewritable memory for storing image data and character / graphic information, a read-only memory in which an image pattern corresponding to a character code is stored, and a memory for performing image processing. Circuits necessary for generating an image such as a processor are incorporated. The display image data generated by this circuit is output to the decoder 2104. In some cases, the display image data can be input / output to / from an external computer network or a printer via the input / output interface circuit 2105.

【0153】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。
The CPU 2106 mainly performs operations related to operation control of the present display device and generation, selection, and editing of a display image.

【0154】たとえば、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(たとえば、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。
For example, a control signal is output to multiplexer 2103, and image signals to be displayed on the display panel are appropriately selected or combined. In this case, a control signal is generated for the display panel controller 2102 in accordance with an image signal to be displayed, and a screen display frequency, a scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), the number of scanning lines on one screen, and the like are determined. The operation of the display device is appropriately controlled.

【0155】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。たとえば、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。
Further, 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 output image data or character / graphic information.・ Enter graphic information. Note that the CPU 2106
May of course be related to work for other purposes. For example, it may directly relate to a function of generating and processing information, such as a personal computer or a word processor.

【0156】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、たとえば、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。
Alternatively, the computer may be connected to an external computer network via the input / output interface circuit 2105 as described above, and for example, operations such as numerical calculations may be performed in cooperation with external devices.

【0157】また、入力部2114は、前記CPU21
06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、たと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ことが可能で
ある。
The input unit 2114 is connected to the CPU 21.
06 is for the user to input commands, programs, data, and the like. For example, in addition to a keyboard and a mouse, a joystick, a barcode reader,
Various input devices such as a voice recognition device can be used.

【0158】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、たとえば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。
Further, the decoder 2104 has the
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 for handling a television signal that requires an image memory when performing inverse conversion, such as the MUSE method. Further, the provision of the image memory facilitates the display of a still image, or enables image processing and editing including image thinning, interpolation, enlargement, reduction, and synthesis in cooperation with the image generation circuit 2107 and the CPU 2106. This is because there is an advantage that it can be easily performed.

【0159】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。
The multiplexer 2103 is connected to 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. .

【0160】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。
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.

【0161】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、たとえば、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。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、たとえば、画面表示周波数や走査方法(たとえば、
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。
First, as a signal related to the basic operation of the display panel, for example, a signal for controlling an operation sequence of a drive power source (not shown) for the display panel is output to the drive circuit 2101. In addition, as to the driving method of the display panel, for example, the screen display frequency and the scanning method (for example,
A signal for controlling interlace or non-interlace is output to the drive circuit 2101.

【0162】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。
In some cases, a control signal related to image quality adjustment such as brightness, contrast, color tone, and sharpness of a display image may be output to the drive circuit 2101.

【0163】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。
The driving circuit 2101 is a circuit for generating a driving signal to be applied to the display panel 2100. The driving circuit 2101 is a circuit for generating an 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.

【0164】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
2100に表示することが可能である。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21
03において適宜選択され、駆動回路2101に入力さ
れる。
The function of each section has been described above. With the configuration illustrated in FIG. 20, in this display device, image information input from various image information sources can be displayed on the display panel 2100. . That is, various image signals including television broadcasts are inversely converted by the decoder 2104,
03 is selected as appropriate and input to the drive circuit 2101.

【0165】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210
1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、CPU2106により統括的に
制御される。
On the other hand, the display controller 2102
Generates a control signal for controlling the operation of the driving circuit 2101 in accordance with an image signal to be displayed. Drive circuit 210
1 applies a drive signal to the display panel 2100 based on the image signal and the control signal. Accordingly, an image is displayed on display panel 2100.
These series of operations are totally controlled by the CPU 2106.

【0166】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、たとえば、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。
In the present display device, the image memory incorporated in the decoder 2104, the image generation circuit 21
07 and the CPU 2106 involve not only displaying a selected one of a plurality of image information but also displaying, for example, enlargement, reduction, rotation, movement, edge emphasis, thinning, Interpolation, color conversion,
It is also possible to perform image processing such as image aspect ratio conversion and the like, and image editing such as synthesis, deletion, connection, replacement, and insertion.

【0167】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。
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.

【0168】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こと務用端末機
器,ゲーム機などの機能を一台で兼ね備えることが可能
で、産業用あるいは民生用として極めて応用範囲が広
い。
Therefore, the present display device can be used as a display device for television broadcasting, a terminal device for video conference, an image editing device for handling still images and moving images, a computer terminal device, a business terminal device including a word processor, It is possible to combine the functions of a game machine and the like with one unit, and it has a very wide range of applications for industrial or consumer use.

【0169】なお、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。たとえば、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。
FIG. 20 shows only an example of the configuration of a display device using a display panel using a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source, and it is needless to say that the present invention is not limited to this. No. For example, FIG.
Circuits related to functions that are not necessary for the purpose of use may be omitted from the components.

【0170】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。たとえば、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。
On the contrary, depending on the purpose of use, additional components may be added. 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.

【0171】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。
In the present display device, in particular, a display panel using a surface conduction electron-emitting device as an electron beam source can be easily made thin, 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.

【0172】[0172]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像表示
装置によれば、電子ビームの軌道が常に安定した表示が
可能であり、解像度の低下や、他の色の蛍光体を発光さ
せることにより生じる色ムラや色純度の低下がないた
め、画像品位に優れた表示が可能となる。また、スポッ
トサイズの安定化により、蛍光体も高密度に配置でき、
高精細な画像表示装置が得られる。
As described above, according to the image display apparatus of the present invention, it is possible to perform a display in which the trajectory of the electron beam is always stable, and it is possible to reduce the resolution and cause the phosphors of other colors to emit light. Since there is no color unevenness or reduction in color purity caused by the above, display with excellent image quality can be performed. In addition, by stabilizing the spot size, phosphors can be arranged at high density,
A high-definition image display device can be obtained.

【0173】[0173]

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

【図1】従来の表面伝導型放出素子の一例を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【図2】従来のFE型素子の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a conventional FE-type element.

【図3】従来のMIM型素子の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional MIM type element.

【図4】発明者らが試みたが課題の発生した電子放出素
子の配線方法を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a wiring method of an electron-emitting device in which the inventors have tried but a problem has occurred.

【図5】従来のマルチ電子ビーム源の基板の平面図であ
る。
FIG. 5 is a plan view of a substrate of a conventional multi-electron beam source.

【図6】本発明の実施の形態である画像表示装置の表示
パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。
FIG. 6 is a partially cutaway perspective view of a display panel of the image display device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態の格子電極の構成を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a grid electrode according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態の格子電極を介して素子基
板を見た図である。
FIG. 8 is a view of an element substrate viewed through a grid electrode according to the embodiment of the present invention.

【図9】本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. 9 is a plan view of a substrate of the multi-electron beam source used in the present embodiment.

【図10】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. 10 is a plan view illustrating a phosphor array of a face plate of a display panel.

【図11】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(a)及びその断面図(b)である。
11A and 11B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, of a planar type surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

【図12】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. 12 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the planar type surface conduction electron-emitting device.

【図13】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. 13 is a diagram showing an applied voltage waveform during the energization forming process.

【図14】通電活性化処理の際の印加電圧波形(a)と
通電活性化処理の際の放出電流Ieの変化(b)を示す
図である。
FIG. 14 is a diagram showing an applied voltage waveform (a) during the activation process and a change (b) of the emission current Ie during the activation process.

【図15】本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. 15 is a sectional view of a vertical surface conduction electron-emitting device used in the present embodiment.

【図16】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. 16 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing a vertical surface conduction electron-emitting device.

【図17】実施の形態で用いた表面伝導型放出素子の典
型的な特性を示すグラフ図である。
FIG. 17 is a graph showing typical characteristics of the surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

【図18】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. 18 is a partial cross-sectional view of a substrate of the multi-electron beam source used in the embodiment.

【図19】本発明の第2の実施の形態の画像表示装置の
断面図である。
FIG. 19 is a sectional view of an image display device according to a second embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第3の実施の形態である画像表示装
置を用いた多機能画像表示装置のブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram of a multi-function image display device using the image display device according to the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 格子電極 2 電子ビーム通過孔 3 電子放出素子(冷陰極素子) 4 スペーサ 5 耐大気圧スペーサ 1001 基板 1002 冷陰極素子 1003 行方向配線 1004 列方向配線 1005 リアプレート 1006 支持枠 1007 フェースプレート 1008 蛍光面 1009 メタルバック 1010 黒色導電材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lattice electrode 2 Electron beam passage hole 3 Electron emission element (cold cathode element) 4 Spacer 5 Atmospheric pressure resistant spacer 1001 Substrate 1002 Cold cathode element 1003 Row direction wiring 1004 Column direction wiring 1005 Rear plate 1006 Support frame 1007 Face plate 1008 Phosphor screen 1009 Metal back 1010 Black conductive material

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成された電極間に電子放出部
を有する電子放出素子が行列状に複数配置され、前記電
極のそれぞれが行方向配線と列方向配線に接続される電
子源と、 前記基板と対向して配置され、前記電子放出素子から放
出された電子の照射を受けて発光して画像を形成する蛍
光体が内面に塗布されたフェースプレートと、 前記電子放出部から前記蛍光体ヘの電子ビームの照射を
妨げない電子通過孔を有する格子電極を前記基板と前記
フェースプレートとの間に備え、前記電子通過孔は前記
基板の表面抵抗が10の7乗Ω/□以下の領域の略真上
に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
1. An electron source in which a plurality of electron-emitting devices each having an electron-emitting portion between electrodes formed on a substrate are arranged in a matrix, and each of the electrodes is connected to a row wiring and a column wiring. A face plate, which is disposed to face the substrate and has an inner surface coated with a phosphor that emits light by receiving irradiation of electrons emitted from the electron-emitting device to form an image, and the phosphor from the electron-emitting portion; A grid electrode having an electron passing hole that does not hinder irradiation of the electron beam between the substrate and the face plate, wherein the electron passing hole has a surface resistance of the substrate of 10 7 Ω / □ or less. An image display device provided substantially right above the image display device.
【請求項2】 前記格子電極の表面抵抗は、低抵抗であ
ることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
2. The image display device according to claim 1, wherein the surface resistance of the grid electrode is low.
【請求項3】 前記格子電極の表面抵抗は、おおよそ1
0の7乗Ω/□以下であることを特徴とする請求項1に
記載の画像表示装置。
3. The surface resistance of the grid electrode is approximately 1
2. The image display device according to claim 1, wherein the value is not more than 0 to the seventh power Ω / □.
【請求項4】 前記格子電極には、所定の電圧Vgが印
加されていることを特徴とする請求項1に記載の画像表
示装置。
4. The image display device according to claim 1, wherein a predetermined voltage Vg is applied to the grid electrode.
【請求項5】 前記格子電極と前記基板間の距離をd、
前記フェースプレートと前記基板との距離をDとする
時、 d≦(1/10)D であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装
置。
5. The distance between the grid electrode and the substrate is d,
2. The image display device according to claim 1, wherein when a distance between the face plate and the substrate is D, d ≦ (1/10) D. 3.
【請求項6】 前記フェースプレート内面に印加される
電子ビーム加速電位をVaとする時、 Vg≦(1/10)Va であることを特徴とする請求項4に記載の画像表示装
置。
6. The image display device according to claim 4, wherein Vg ≦ (1/10) Va when an electron beam acceleration potential applied to the inner surface of the face plate is Va.
【請求項7】 前記電子放出素子は、冷陰極型電子放出
素子であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示
装置。
7. The image display device according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a cold cathode type electron-emitting device.
【請求項8】 前記電子放出素子は、表面伝導型電子放
出素子であることを特徴とする請求項1に記載の画像表
示装置。
8. The image display device according to claim 1, wherein the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.
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