JPH11288246A - Picture display device and display control method for the device - Google Patents

Picture display device and display control method for the device

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JPH11288246A
JPH11288246A JP8896598A JP8896598A JPH11288246A JP H11288246 A JPH11288246 A JP H11288246A JP 8896598 A JP8896598 A JP 8896598A JP 8896598 A JP8896598 A JP 8896598A JP H11288246 A JPH11288246 A JP H11288246A
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JP
Japan
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electron
signal
emitting devices
image
display device
Prior art date
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Application number
JP8896598A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuro Yamazaki
達郎 山崎
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH11288246A publication Critical patent/JPH11288246A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To adjust the luminance of a picture displayed on a display panel without changing the value of an inputted video signal (picture signal). SOLUTION: The inputted video signal is converted into a digital signal to generate a one-line portion of picture data, and a column wiring of a display panel 14 is driven by an analog signal having the amplitude corresponding to this picture data. Synchronously with this driving, a row wiring of the display panel 14 to be driven for scanning is selected by a vertical shift register 9, and a signal having the pulse width indicated by a luminance adjustment part 6 is applied to this selected row wiring. Since this luminance adjustment part 6 drives a PWM pulse generation part 8 so as to generate the signal having the pulse width corresponding to the luminance value indicated by a user, the pulse signal which has the pulse width corresponding to the value of the inputted picture signal and has the time width corresponding to the designated luminance is applied to each electron emitting element of the display panel 14, and thus, the quantity of electrons emitted from each element is controlled to adjust the luminance.

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、複数の電子放出素
子を有する表示パネルを備えた画像表示装置及び前記画
像表示装置における表示制御方法に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image display device provided with a display panel having a plurality of electron-emitting devices and a display control method in the image display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、薄型大画面表示装置の研究開発が
盛んに行われている。本発明者は、薄型大画面表示装置
として、冷陰極を電子源に用いた研究を行っている。
2. Description of the Related Art In recent years, research and development of thin and large screen display devices have been actively conducted. The present inventor has been conducting research using a cold cathode as an electron source as a thin large-screen display device.

【0003】従来から、電子放出素子として熱陰極素子
と冷陰極素子の2種類が知られている。このうち冷陰極
素子では、例えば表面伝導型放出素子や、電界放出型素
子(以下FE型と記す)や、金属/絶縁層/金属型放出
素子(以下MIM型と記す)、などが知られている。
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. I have.

【0004】表面伝導型放出素子としては、例えば、M.
I. Elinson, Radio E-ng. Electron Phys., 10, 1290,
(1965)や、後述する他の例が知られている。
[0004] As the surface conduction type emission element, for example, M.
I. Elinson, Radio E-ng. Electron Phys., 10, 1290,
(1965) and other examples described later.

【0005】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン(Elinson)等
によるSnO2薄膜を用いたものの他に、Au薄膜によ
るもの[G. Dittmer:“Thin Solid Films”, 9,317 (1
972)]や、In2O3/SnO2薄膜によるもの[M. Hart
well and C. G. Fonstad:”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。
[0005] The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface. Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using an SnO2 thin film by Elinson et al., And a device using an Au thin film [G. Dittmer: “Thin Solid Films”, 9,317 (1)
972)] and those based on In2O3 / SnO2 thin films [M. Hart
well and CG Fonstad: "IEEE Trans. ED Conf."
519 (1975)] and those using carbon thin films [Hisashi Araki
Others: Vacuum, Vol. 26, No. 1, 22 (1983)].

【0006】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図17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。この導電性薄膜
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],幅Wは、
0.1[mm]に設定されている。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。
FIG. 17 shows a plan view of a device by M. Hartwell et al. As a typical example of the device configuration of these surface conduction electron-emitting devices. In the figure, reference numeral 3001 denotes a substrate, and reference numeral 3004 denotes a conductive thin film made of a 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 applying an energization process called energization forming to be described later to the conductive thin film 3004. The interval L in the figure is 0.5 to 1 [mm], and the width W is
It is set to 0.1 [mm]. In addition, for convenience of illustration, the electron emitting portion 3005 is shown in a rectangular shape at the center of the conductive thin film 3004, but this is a schematic one, and the position and shape of the actual electron emitting portion are faithfully represented. Not necessarily.

【0007】M. Hartwellらによる素子をはじめとして
上述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う
前に導電性薄膜3004に通電フォーミングと呼ばれる
通電処理を施すことにより電子放出部3005を形成す
るのが一般的であった。即ち、通電フォーミングとは、
前記導電性薄膜3004の両端に一定の直流電圧、もし
くは、例えば1V/分程度の非常にゆっくりとしたレー
トで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄膜3
004を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質せし
め、電気的に高抵抗な状態の電子放出部3005を形成
することである。尚、局所的に破壊もしくは変形もしく
は変質した導電性薄膜3004の一部には亀裂が発生す
る。この通電フォーミング後に導電性薄膜3004に適
宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電
子放出が行われる。
In the above-described surface conduction electron-emitting device, such as the device by M. Hartwell et al., Before the electron emission, an electron emission portion 3005 is formed by subjecting the conductive thin film 3004 to an energization process called energization forming. Was common. That is, energization forming is
A constant DC voltage or a DC voltage which is boosted at a very slow rate of, for example, about 1 V / min is applied to both ends of the conductive thin film 3004 to conduct electricity.
004 is locally destroyed, deformed, or altered to form an electron emitting portion 3005 in an electrically high-resistance state. 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.

【0008】上述の表面伝導型放出素子は、構造が単純
で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素
子を形成できる利点がある。そこで、例えば本出願人に
よる特開昭64−31332号公報において開示される
ように、多数の素子を配列して駆動するための方法が研
究されている。
The above-mentioned surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be formed over a large area because of its simple structure and easy manufacture. Therefore, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-31332 by the present applicant, a method for arranging and driving a large number of elements has been studied.

【0009】FE型の例としては、例えば、W. P. Dyke
& W. W. Dolan,“Field emission”, Advance in Ele
ctron Physics, 8, 89 (1956)や、或は、C. A. Spind
t,“Physical properties of thin-film field emissi
on cathodes with molybdeniumcones”, J. Appl. Phy
s., 47, 5248 (1976)などが知られている。
As an example of the FE type, for example, WP Dyke
& WW Dolan, “Field emission”, Advance in Ele
ctron Physics, 8, 89 (1956) or CA Spind
t, “Physical properties of thin-film field emissi
on cathodes with molybdeniumcones ”, J. Appl. Phy
s., 47, 5248 (1976).

【0010】このFE型の素子構成の典型的な例とし
て、図18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。また、FE型の他の素子構成として、図18
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 a typical example of this FE type device configuration, FIG. 18 shows a cross-sectional view of the device by CA 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. As another element configuration 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.

【0011】また、MIM型の例としては、例えば、C.
A. Mead,“Operation of tunnel-emission Devices,
J. Appl. Phys., 32,646 (1961)などが知られている。
このMIM型の素子構成の典型的な例を図19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8
0〜300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3023の表面より電子放出を起こさせるものであ
る。
Examples of the MIM type include, for example, C.I.
A. Mead, “Operation of tunnel-emission Devices,
J. Appl. Phys., 32,646 (1961) and the like are known.
FIG. 19 shows a typical example of the MIM type element configuration.
The figure is a cross-sectional view, in which 3020 is a substrate,
3021 is a lower electrode made of metal, 3022 is a thickness of 100
An insulating layer as thin as about Å, and 3023 has a thickness of 8
The upper electrode is made of a metal of about 0 to 300 angstroms. In the MIM type, electrons are emitted from the surface of the upper electrode 3023 by applying an appropriate voltage between the upper electrode 3023 and the lower electrode 3021.

【0012】上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較し
て低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒー
タを必要としない。従って、熱陰極素子よりも構造が単
純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上
に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融な
どの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒータの
加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、
冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もあ
る。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。
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 response speed is slow because the hot cathode element operates by heating the heater,
In the case of a cold cathode device, there is also an advantage that the response speed is high. For this reason, research for applying the cold cathode device has been actively conducted.

【0013】例えば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素
子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であることか
ら、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点があ
る。そこで、例えば本出願人による特開昭64−313
32号公報において開示されるように、多数の素子を配
列して駆動するための方法が研究されている。
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 because 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 Japanese Patent Publication No. 32, a method for arranging and driving a large number of elements has been studied.

【0014】また、表面伝導型放出素子の応用について
は、例えば、画像表示装置、画像記録装置などの画像形
成装置や、荷電ビーム源、等が研究されている。
With respect to applications of the surface conduction electron-emitting device, for example, image forming apparatuses such as image display apparatuses and image recording apparatuses, and charged beam sources have been studied.

【0015】特に、画像表示装置への応用としては、例
えば本出願人によるUSP5,066,883や特開平
2−257551号公報や特開平4−28137号公報
において開示されているように、表面伝導型放出素子と
電子の照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用い
た画像表示装置が研究されている。表面伝導型放出素子
と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置は、従来
の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が期待され
ている。例えば、近年普及してきた液晶表示装置と比較
しても、自発光型であるためバックライトを必要としな
い点や、視野角が広い点が優れていると言える。
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, surface conduction is disclosed. An image display device using a combination of a mold emission element and a phosphor that emits light by electron irradiation 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 excellent in that it is a self-luminous type and does not require a backlight and has a wide viewing angle.

【0016】また、FE型素子を多数個並べて駆動する
方法は、例えば本出願人によるUSP4,904,89
5に開示されている。また、FE型を画像表示装置に応
用した例として、例えば、R. Meyerらにより報告された
平板型表示装置が知られている。[R. Meyer:“Recent D
evelopment on Microtips Display at LETI”,Tech.Di
gest of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf., Na
gahama, pp. 6-9 (1991)]。
A method of arranging and driving a large number of FE elements is disclosed in, for example, US Pat. No. 4,904,89 by the present applicant.
5 is disclosed. Further, as an example of applying the FE type to an image display device, for example, a flat panel display device reported by R. Meyer et al. Is known. [R. Meyer: “Recent D
evelopment on Microtips Display at LETI ”, Tech.Di
gest of 4th Int.Vacuum Microelectronics Conf., Na
gahama, pp. 6-9 (1991)].

【0017】また、MIM型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、例えば本出願人による特開平3−5
5738号公報に開示されている。
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.
No. 5738.

【0018】本願発明者らは、上記従来技術に記載した
ものをはじめとして、さまざまな材料、製法、構造の表
面伝導型放出素子を試みてきた。さらに、多数の表面伝
導型放出素子を配列したマルチ電子源、並びにこのマル
チ電子源を応用した画像表示装置に付いて研究を行って
きた。例えば図20に示す電気的な配線方法によるマル
チ電子源を試みてきた。即ち、表面伝導型放出素子を2
次元的に多数個配列し、これらの素子を図示のようにマ
トリクス状に配線したマルチ電子源である。
The inventors of the present application have attempted surface conduction type emission devices having various materials, manufacturing methods and structures, including those described in the above-mentioned prior art. Further, research has been conducted on a multi-electron source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged, and on an image display device using the multi-electron source. For example, a multi-electron source based on the electrical wiring method shown in FIG. 20 has been tried. That is, the surface conduction type emission device is
This is a multi-electron source in which a large number of elements are arranged in a dimension, and these elements are wired in a matrix as shown in the figure.

【0019】図中、4001は表面伝導型放出素子を模
式的に示したもの、4002は行方向配線、4003は
列方向配線である。行方向配線4002及び列方向配線
4003は、実際には有限の電気抵抗を有するものであ
るが、図においては配線抵抗4004及び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。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、例えば画像表示す値用のマルチ電
子源の場合には、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。
In the figure, 4001 schematically shows a surface conduction electron-emitting device, 4002 shows a row direction wiring, and 4003 shows a column direction wiring. Although the row direction wiring 4002 and the column direction wiring 4003 actually have a finite electric resistance, they are shown as wiring resistances 4004 and 4005 in the figure. The above-described wiring method is called simple matrix wiring. 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 source for displaying images, a desired image is displayed. Only enough elements are arranged and wired.

【0020】このように表面伝導型放出素子を単純マト
リクス配線したマルチ電子源においては、所望の電子ビ
ームを出力させるため、行方向配線4002および列方
向配線4003に適宜の電気信号を印加する。例えば、
マトリクスの中の任意の1行の表面伝導型放出素子を駆
動するには、選択する行の行方向配線4002には選択
電圧Vsを印加し、同時に非選択の行の行方向配線40
02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40
04及び4005による電圧効果を無視すれば、選択す
る行の表面伝導型放出素子には(Ve−Vs)の電圧が
印加され、また非選択行の表面伝導型放出素子には(V
e−Vns)の電圧が印加される。ここでVe,Vs,
Vnsを適宜の大きさの電圧にすれば、選択する行の表
面伝導型放出素子だけから所望の強度の電子ビームが出
力されるはずであり、また列方向配線の各々に異なる駆
動電圧Veを印加すれば、選択する行の素子の各々から
異なる強度の電子ビームが出力されるはずである。ま
た、表面伝導型放出素子の応答速度は高速であるため、
駆動電圧Veを印加する時間の長さを変えれば、電子ビ
ームが出力される時間の長さも変えることができるはず
である。
In the multi-electron source in which the surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix as described above, an appropriate electric signal is applied to the row wiring 4002 and the column wiring 4003 in order to output a desired electron beam. For example,
In order to drive any one of the surface conduction electron-emitting devices in the matrix, the selection voltage Vs is applied to the row direction wiring 4002 of the selected row, and at the same time, the row direction wiring 40 of the non-selected row is applied.
02 is applied with a non-selection voltage Vns. In synchronization with this, a drive voltage Ve for outputting an electron beam is applied to the column wiring 4003. According to this method, the wiring resistance 40
Neglecting the voltage effects of the elements 04 and 4005, a voltage of (Ve−Vs) is applied to the surface conduction type emission elements of the selected row, and (V) is applied to the surface conduction type emission elements of the non-selected rows.
e-Vns). Where Ve, Vs,
If Vns is set to a voltage of an appropriate magnitude, an electron beam having a desired intensity should be output only from the surface conduction electron-emitting device of the selected row, and a different drive voltage Ve is applied to each of the column-directional wirings. Then, the electron beams of different intensities should be output from each of the elements in the selected row. In addition, since the response speed of the surface conduction electron-emitting device is high,
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.

【0021】以下、選択時の素子印加電圧(Ve−V
s)をVfと呼ぶ。
Hereinafter, the element applied voltage (Ve-V
s) is called Vf.

【0022】さらに、上述のように単純マトリクス配線
したマルチ電子源から電子ビームを得る別の方法とし
て、列方向配線に駆動電圧Veを印加するための電圧源
を接続するのではなく駆動電流を供給するための電流源
を接続して、選択する行の行方向配線には選択電圧Vs
を印加し、同時に非選択の行の行方向配線には非選択電
圧Vnsを印加して駆動する方法もある。これにより、
表面伝導型放出素子の強い閾値特性により、その選択さ
れた行の素子だけから電子ビームが得ることができる。
ここで電子源に流れる電流を、以下素子電流Ifと呼
び、放出される電子ビーム電流を放出電流Ieと呼ぶ。
Further, as another method for obtaining an electron beam from the multi-electron source wired in a simple matrix as described above, a drive current is supplied instead of connecting a voltage source for applying a drive voltage Ve to a column wiring. And a selection voltage Vs in the row direction wiring of the row to be selected.
, And simultaneously applying a non-selection voltage Vns to the row direction wirings of the non-selected rows. This allows
Due to the strong threshold characteristic of the surface conduction electron-emitting device, an electron beam can be obtained only from the device in the selected row.
Here, the current flowing through the electron source is hereinafter referred to as an element current If, and the emitted electron beam current is referred to as an emission current Ie.

【0023】従って、表面伝導型放出素子を単純マトリ
クス配線したマルチ電子源はいろいろな応用の可能性が
あり、例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 source having a surface conduction type electron-emitting device arranged in a simple matrix has various applications. For example, if an electric signal corresponding to image information is appropriately applied, the multi-electron source can be used as an electron source for an image display device. It can be suitably used.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表面伝
導型放出素子を単純マトリックス配線したマルチ電子源
には実際には以下に述べるような問題が発生していた。
いわゆる画像表示装置は各使用者の好みや画像表示装置
が設置される周囲の明るさに応じて、その表示画像の輝
度を調整できることが望まれる。従来このような画像表
示装置においては、輝度調整を行うために映像信号振幅
レベルを制御していた。
However, a multi-electron source in which surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix has actually caused the following problems.
It is desired that the so-called image display device can adjust the brightness of the display image according to the preference of each user and the brightness of the surroundings where the image display device is installed. Conventionally, in such an image display device, the video signal amplitude level has been controlled in order to perform luminance adjustment.

【0025】この場合、映像信号レベルは表示画像の階
調表現も兼ねているために、発光輝度を下げるために輝
度調整を行うと、表示画像の階調数も変化してしまうと
いう問題があった。特に暗くなる方向に輝度調整を行っ
た場合、表示画像の階調数が減少し、画質劣化が発生し
てしまっていた。
In this case, since the video signal level also serves as the gradation expression of the display image, there is a problem that if the luminance adjustment is performed to lower the emission luminance, the number of gradations of the display image will also change. Was. In particular, when the brightness is adjusted in the darkening direction, the number of gradations of the displayed image is reduced, and the image quality is deteriorated.

【0026】また、画像表示装置は装置の消費電力抑制
や発光面の温度上昇抑制のために、表示パネルの平均輝
度があるレベルを超えないように制御することがある。
従来このような画像表示装置においては、この輝度制御
を行うために映像信号の振幅レベルを制御していた。し
かしこのような輝度制御を行うと、表示画像の階調数も
変化してしまうという問題があった。
Further, the image display device sometimes controls the average luminance of the display panel so as not to exceed a certain level in order to suppress the power consumption of the device and the rise in temperature of the light emitting surface.
Conventionally, in such an image display device, the amplitude level of the video signal has been controlled in order to perform the luminance control. However, when such brightness control is performed, there is a problem that the number of gradations of a display image also changes.

【0027】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、画像信号の値を変更することなく、表示される輝度
を調整できる画像表示装置と該装置における表示制御方
法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above conventional example, and has as its object to provide an image display device capable of adjusting the luminance to be displayed without changing the value of an image signal, and a display control method in the device. And

【0028】又本発明の目的は、指示された輝度になる
ように、入力した画像信号の値を変えることなく輝度を
調節できる画像表示装置と該装置における表示制御方法
を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide an image display apparatus and a display control method in the apparatus which can adjust the luminance so as to obtain the designated luminance without changing the value of an input image signal.

【0029】また本発明の他の目的は、入力した画像信
号の平均輝度が高い場合、その画像信号を変更すること
なく発光輝度を抑えることができる画像表示装置と該装
置における表示制御方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an image display apparatus and a display control method in the apparatus which can suppress the emission luminance without changing the image signal when the average luminance of the input image signal is high. Is to do.

【0030】また本発明の目的は、装置の置かれた環境
或はユーザの指定に応じて、画像信号を変更することな
く表示パネルの発光輝度を調節できる画像表示装置と該
装置における表示制御方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an image display apparatus and a display control method in the apparatus which can adjust the light emission luminance of a display panel without changing an image signal in accordance with an environment where the apparatus is placed or a user's specification. Is to provide.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像表示装置は以下のような構成を備える。
即ち、複数の電子放出素子を配列し、前記電子放出素子
から放出される電子により発光する発光体を備える表示
パネルと、入力される画像信号に応じて複数の電子放出
素子を駆動する駆動手段と、前記表示パネルにおける発
光輝度を指示する指示手段と、前記指示手段による指示
に基づいて、前記駆動手段による駆動に同期して前記電
子放出素子を駆動する駆動時間を制御する制御手段とを
有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image display device according to the present invention has the following arrangement.
That is, a display panel in which a plurality of electron-emitting devices are arranged and provided with a light-emitting body that emits light by electrons emitted from the electron-emitting devices, and a driving unit that drives the plurality of electron-emitting devices in accordance with an input image signal. An instructing means for instructing light emission luminance in the display panel; and a controlling means for controlling a driving time for driving the electron-emitting device in synchronization with driving by the driving means based on an instruction from the instructing means. It is characterized by.

【0032】また上記目的を達成するために本発明の表
示制御方法は以下のような工程を備える。即ち、複数の
電子放出素子を配列し、前記電子放出素子から放出され
る電子により発光する発光体を備える表示パネルを有す
る画像表示装置の表示制御方法であって、入力される画
像信号に応じて複数の電子放出素子を駆動する駆動工程
と、前記表示パネルにおける発光輝度を指示する指示工
程と、前記指示工程における指示に基づいて、前記駆動
工程による駆動に同期して前記電子放出素子を駆動する
駆動時間を制御する制御工程とを有することを特徴とす
る。
To achieve the above object, the display control method of the present invention comprises the following steps. That is, a display control method for an image display device having a display panel in which a plurality of electron-emitting devices are arranged and a light-emitting body emits light by electrons emitted from the electron-emitting devices, and the method according to an input image signal A driving step of driving the plurality of electron-emitting devices; an instruction step of instructing light emission luminance in the display panel; and driving the electron-emitting elements in synchronization with the driving of the driving step based on the instruction in the instruction step. And a control step of controlling the driving time.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、本実施の形
態では、マトリクス配列された素子を有する表示パネル
の例で説明するが、例えば直線型、梯子型などの素子配
列の場合にも適用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, an example of a display panel having elements arranged in a matrix will be described. However, the present invention can be applied to a case of an element arrangement such as a linear type or a ladder type.

【0034】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態の画像表示装置の構成を示すブロック図、図2は図
1の各部の信号のタイミング波形を示す図である。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image display apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing timing waveforms of signals of respective parts in FIG.

【0035】図1において、14は表示パネルで、m×
nのマトリックスに配線された素子(冷陰極素子)を備
えている。1は映像信号を入力するための映像信号入力
端子である。2はアナログ処理部で、後段のA/D変換
部3において映像信号を必要な階調数でデジタル信号に
変換するために、アナログ映像信号の黒レベルのクラン
プ処理や振幅レベルの調整、帯域制限などを行ってい
る。4は同期分離部で、映像信号から同期信号(水平、
垂直同期信号及び画素クロック等)を分離している。5
はタイミング発生部で、同期分離部4で分離された同期
信号を入力し、A/D部3やその他各部に必要なタイミ
ング信号を供給している。ユーザI/F7は、本実施の
形態の画像表示装置の使用者が輝度調整を行うための操
作部として機能しており、このユーザインターフェース
(I/F)7から入力された信号が輝度調整部6に送ら
れて、表示パネル14における表示輝度を増減するため
の情報となる。輝度調整部6は、ユーザインターフェー
ス7から入力される輝度増減信号を、PWMパルス発生
部8へパルス幅制御信号に変換して出力する。PWMパ
ルス発生部8は、例えばダウンカウンタとフリップフロ
ップ回路などを有し、このダウンカウンタに輝度調整部
6からのパルス幅制御信号がセットされる。そして、タ
イミング発生部5から水平トリガ信号及びクロック信号
を入力すると、この水平トリガ信号にてダウンカウンタ
によるカウントダウンが開始される。そして、ダウンカ
ウンタのカウンタ値がゼロ“0”になるタイミングを、
この水平トリガ信号によりフリップフロップ回路が受け
ることにより、前述のパルス幅制御信号に応じたパルス
幅のPWMパルスが出力される。
In FIG. 1, reference numeral 14 denotes a display panel,
Elements (cold cathode elements) wired in a matrix of n are provided. Reference numeral 1 denotes a video signal input terminal for inputting a video signal. Reference numeral 2 denotes an analog processing unit, which converts a video signal into a digital signal with a necessary number of gradations in an A / D conversion unit 3 in a subsequent stage. And so on. Reference numeral 4 denotes a synchronization separation unit which converts a video signal into a synchronization signal (horizontal,
Vertical synchronizing signal and pixel clock). 5
Is a timing generator, which inputs the synchronization signal separated by the synchronization separator 4 and supplies necessary timing signals to the A / D unit 3 and other units. The user I / F 7 functions as an operation unit for the user of the image display device of the present embodiment to perform brightness adjustment, and a signal input from the user interface (I / F) 7 is used as a brightness adjustment unit. 6 and becomes information for increasing or decreasing the display luminance on the display panel 14. The brightness adjustment unit 6 converts the brightness increase / decrease signal input from the user interface 7 into a pulse width control signal to the PWM pulse generation unit 8 and outputs the signal. The PWM pulse generator 8 includes, for example, a down counter and a flip-flop circuit, and the pulse width control signal from the luminance adjuster 6 is set in the down counter. When a horizontal trigger signal and a clock signal are input from the timing generator 5, the down counter starts counting down using the horizontal trigger signal. Then, the timing at which the counter value of the down counter becomes zero “0” is
When the flip-flop circuit receives the horizontal trigger signal, a PWM pulse having a pulse width corresponding to the above-described pulse width control signal is output.

【0036】垂直シフトレジスタ9は、タイミング発生
部5から垂直トリガ信号と水平同期信号を入力し、表示
パネル14の表示すべき走査ラインを選択するための所
定パルス幅の選択信号(振幅一定)を発生する。走査ラ
イン駆動部13は、垂直シフトレジスタ9からの選択信
号とPWMパルス発生部8からのPWMパルスを受け、
AND回路130によりそれらの論理積を取ってスイッ
チ回路1131を切り換えている。スイッチ回路131
は、AND回路130の出力がハイレベルの間、電圧源
132(Vs)からの電圧を、対応する行配線(走査ラ
イン)に出力する。これにより選択された走査ラインに
はPWMパルス発生部8で決まるパルス幅で、波高値V
s(一定)のバイアス電圧が印加され、その他の非選択
の走査ラインはGNDレベルに接続される。
The vertical shift register 9 receives a vertical trigger signal and a horizontal synchronizing signal from the timing generator 5 and outputs a selection signal (constant amplitude) having a predetermined pulse width for selecting a scan line to be displayed on the display panel 14. Occur. The scanning line driving unit 13 receives the selection signal from the vertical shift register 9 and the PWM pulse from the PWM pulse generation unit 8,
The AND circuit 130 takes the logical product of them and switches the switch circuit 1131. Switch circuit 131
Outputs the voltage from the voltage source 132 (Vs) to the corresponding row wiring (scanning line) while the output of the AND circuit 130 is at the high level. The selected scanning line has a pulse width V determined by the PWM pulse generator 8 and a peak value V
A bias voltage of s (constant) is applied, and other unselected scan lines are connected to the GND level.

【0037】A/D部3は、アナログ処理部2で処理さ
れた映像アナログ信号を1水平期間当たりn画素分のシ
リアルデジタル信号に変換して水平シフトレジスタ部1
0に出力する。このシリアル信号は水平シフトレジスタ
部10でパラレル信号に変換された後、1ラインメモリ
11に送られて保持される。D/A部12は、表示パネ
ル14の列方向配線の数と同数のn個のD/A変換器を
備え、1ラインメモリ11から入力されるn画素分のパ
ラレルデータのそれぞれを各D/A変換器が受け、全て
の列方向配線に同時に同じパルス幅で、かつ1ラインメ
モリから出力される各画素データに対応する振幅の電
圧、もしくは電流を印加する。
The A / D unit 3 converts the video analog signal processed by the analog processing unit 2 into a serial digital signal for n pixels per horizontal period, and
Output to 0. This serial signal is converted to a parallel signal by the horizontal shift register unit 10 and then sent to the one-line memory 11 and held. The D / A unit 12 includes n D / A converters of the same number as the number of column wirings of the display panel 14, and converts each of the n pixels of parallel data input from the one-line memory 11 into each D / A converter. The A-converter receives and applies a voltage or current having the same pulse width and the amplitude corresponding to each pixel data output from the one-line memory to all the column wirings at the same time.

【0038】図2において、201は入力した映像信号
の波形例を示し、202はこの映像信号をA/D部3に
よりデジタル信号に変換した信号を示し、203はD/
A部12の出力信号を示している。この出力信号は各列
配線毎に同じパルス幅であり、その振幅が1ラインメモ
リ11から入力されるデジタル値に応じて変更されてい
る。204は垂直シフトレジスタ9の出力信号を示し、
映像信号に含まれる水平同期信号に同期して順次各走査
ラインを選択するための選択信号を出力している。20
5はPWMパルス発生部8の出力信号を示し、ここから
出力されるパルス信号のパルス幅は、ユーザインターフ
ェース7により設定された輝度に応じたパルス幅となっ
ている。206は走査ライン駆動部13の出力信号を示
し、垂直シフトレジスタ9により選択された行配線に、
PWMパルス発生部8から出力されるパルス幅に応じた
行駆動信号が出力されている。
In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a waveform example of an input video signal, 202 denotes a signal obtained by converting the video signal into a digital signal by the A / D unit 3, and 203 denotes a D / D signal.
3 shows an output signal of the A section 12. This output signal has the same pulse width for each column wiring, and its amplitude is changed according to the digital value input from the one-line memory 11. Reference numeral 204 denotes an output signal of the vertical shift register 9,
A selection signal for sequentially selecting each scanning line is output in synchronization with a horizontal synchronization signal included in the video signal. 20
Reference numeral 5 denotes an output signal of the PWM pulse generation unit 8, and the pulse width of the pulse signal output from the PWM pulse generation unit 8 is a pulse width corresponding to the luminance set by the user interface 7. Reference numeral 206 denotes an output signal of the scanning line driving unit 13, and is applied to a row wiring selected by the vertical shift register 9.
A row drive signal corresponding to the pulse width output from the PWM pulse generator 8 is output.

【0039】以上の構成において、A/D部3により映
像信号の振幅信号に応じたデジタル信号が得られ、その
デジタル信号の階調数に応じた駆動電圧もしくは駆動電
流が表示パネル14の列配線に印加される。
In the above configuration, a digital signal corresponding to the amplitude signal of the video signal is obtained by the A / D section 3, and a drive voltage or a drive current corresponding to the number of gradations of the digital signal is applied to the column wiring of the display panel 14. Is applied to

【0040】一方、表示パネル14の行配線の内の選択
された走査ラインには、画像表示装置の使用者が調整し
た輝度に対応するパルス幅のバイアス電圧が与えられ
る。即ち、映像信号の階調数を変えることなく、画像表
示装置の明るさを調整することができる。
On the other hand, a bias voltage having a pulse width corresponding to the luminance adjusted by the user of the image display device is applied to the selected scanning line in the row wiring of the display panel 14. That is, the brightness of the image display device can be adjusted without changing the number of gradations of the video signal.

【0041】[実施の形態2]図3は、本発明の実施の
形態2の画像表示装置の構成を示すブロック図で、前述
の図1と共通する部分は同じ番号で示し、その説明を省
略する。
[Second Embodiment] FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an image display apparatus according to a second embodiment of the present invention. Portions common to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. I do.

【0042】図において、15は平均値検出部で、入力
映像信号の平均輝度を検出している。16は外光センサ
で、この画像表示装置が設置されている場所の周辺の明
るさを検出している。17はテーブルメモリで、映像信
号の階調特性に非線形性を与えるための補正情報を記憶
している。また、表示パネル14は、マトリクス状に配
線された複数の表面伝導型放出素子を備え、これら放出
素子は後述する図13に示される素子電圧Vf(または
If)と放出電流Ieで示される特性を有する。ここでD
/A部12は、図13の特性から決まる放出電流Ieが
生じる閾値電圧Vthから放出電流Ieの最大値を得る電
圧の間で振幅変調された駆動電圧を列配線に印加する。
このようにテーブルメモリ17により、階調−発光特性
が例えばCRTのγ特性とほぼ同等になるように映像信
号を補正する。
In the figure, reference numeral 15 denotes an average value detection unit which detects the average luminance of an input video signal. An external light sensor 16 detects the brightness around the place where the image display device is installed. Reference numeral 17 denotes a table memory, which stores correction information for giving non-linearity to the gradation characteristics of the video signal. Further, the display panel 14 includes a plurality of surface conduction type emission elements wired in a matrix, and these emission elements have characteristics represented by an element voltage Vf (or If) and an emission current Ie shown in FIG. Have. Where D
The / A section 12 applies to the column wiring a drive voltage amplitude-modulated between a threshold voltage Vth at which the emission current Ie determined from the characteristics of FIG. 13 is generated and a voltage at which the emission current Ie has a maximum value from the threshold voltage Vth.
As described above, the video signal is corrected by the table memory 17 so that the gradation-light emission characteristic becomes substantially equal to, for example, the γ characteristic of the CRT.

【0043】尚、ここでは表示パネル14の列配線に駆
動電圧を印加する例で説明したが、駆動電流を印加する
場合も同様である。
Although an example in which a drive voltage is applied to the column wiring of the display panel 14 has been described here, the same applies when a drive current is applied.

【0044】輝度調整部6は、例えばマイクロプロセッ
サとA/Dコンバータ、メモリなどを有し、そのメモリ
内に格納されたプログラムに従って平均値検出部15か
らの映像信号の平均レベル入力値や、外光センサ16か
ら入力される外光値、ユーザI/F7からの輝度調整値
をデジタル値に変換し、制御すべき明るさになるよう適
応的に判断して、PWMパルス発生部8のダウンカウン
タにセットすべきパルス幅データを出力する。これによ
り、PWMパルス発生部8にから出力されるパルス幅を
制御し、列配線からの駆動電圧が表示パネル14の各表
面伝導型放出素子に印加される時間を変えることで、表
示パネル14における明るさ(発光輝度)を調整する。
尚、この実施の形態2の画像表示装置における各部の動
作タイミングは、前述の図2に示す場合と実質的に同じ
である。
The brightness adjusting section 6 has, for example, a microprocessor, an A / D converter, a memory, etc., and outputs the average level input value of the video signal from the average value detecting section 15 according to a program stored in the memory. The external light value input from the optical sensor 16 and the brightness adjustment value from the user I / F 7 are converted into digital values, and adaptively determined so as to be the brightness to be controlled, and the down counter of the PWM pulse generator 8 The pulse width data to be set is output. Thereby, the pulse width output from the PWM pulse generator 8 is controlled, and the time during which the drive voltage from the column wiring is applied to each surface conduction electron-emitting device of the display panel 14 is changed. Adjust the brightness (luminance).
The operation timing of each unit in the image display device according to the second embodiment is substantially the same as the case shown in FIG.

【0045】図4は、本実施の形態2の輝度調整部6に
おける処理を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing the processing in the brightness adjusting section 6 according to the second embodiment.

【0046】まずステップS1で、平均値検出部15か
ら、入力した映像信号の平均輝度を入力する。次にステ
ップS2に進み、その入力した平均輝度と、その映像信
号に含まれる最大輝度との割合、即ち、(平均輝度)/
(最大輝度)を求め、その値を評価値(H1)とする。
次にステップS3に進み、その評価値(H1)と予め定
められている基準値とを比較し、評価値(H1)が基準
値よりも大きい時はステップS4に進み、P=Pmax×
H1の演算を行って、PWMパルス発生部8から出力す
るパルス幅を、PWMの最大パルス幅よりも小さい値に
決定する。
First, in step S1, the average luminance of the input video signal is input from the average value detection unit 15. Next, proceeding to step S2, the ratio of the input average luminance to the maximum luminance included in the video signal, that is, (average luminance) /
(Maximum luminance) is obtained, and the value is set as an evaluation value (H1).
Next, the process proceeds to step S3, where the evaluation value (H1) is compared with a predetermined reference value. When the evaluation value (H1) is larger than the reference value, the process proceeds to step S4, where P = Pmax ×
By calculating H1, the pulse width output from the PWM pulse generator 8 is determined to be smaller than the maximum pulse width of PWM.

【0047】一方、ステップS3で、評価値(H1)が
基準値よりも小さい時はステップS5に進み、ユーザイ
ンターフェース7で設定された輝度値、及び外光センサ
16により検出された外光値を入力する。次にステップ
S6に進み、ステップS5で入力したユーザ設定値、外
光値を基に、下式により評価値(H2)を求める。
On the other hand, if the evaluation value (H1) is smaller than the reference value in step S3, the process proceeds to step S5, where the luminance value set on the user interface 7 and the external light value detected by the external light sensor 16 are determined. input. Next, the process proceeds to step S6, where the evaluation value (H2) is obtained by the following equation based on the user setting value and the external light value input in step S5.

【0048】H2={A×(ユーザ設定輝度値)+B×
(外光値)+C}/H2max ここで、A,B,Cのそれぞれは重み付け定数、H2ma
xはH2が取り得る最大値である。
H2 = {A × (user-set luminance value) + B ×
(External light value) + C} / H2max Here, each of A, B, and C is a weighting constant, H2ma
x is the maximum value that H2 can take.

【0049】次にステップS7に進み、ステップS6で
求めた評価値(H2)に基づいて、 P=Pmax×H2 により、PWMパルス発生部8から出力するパルス幅を
決定する。これにより外光値及び設定された輝度値に応
じて評価値(H2)が大きくなり、その結果、各行配線
を駆動するパルス幅が長く(高輝度)設定されることに
なる。
Next, proceeding to step S7, the pulse width output from the PWM pulse generator 8 is determined by P = Pmax × H2 based on the evaluation value (H2) obtained in step S6. As a result, the evaluation value (H2) increases according to the external light value and the set luminance value, and as a result, the pulse width for driving each row wiring is set to be long (high luminance).

【0050】こうしてステップS8に進み、PWMデー
タ(P)が変化したかどうかを調べ、変化したときはス
テップS9に進み、Pの値を元の値(旧値)から更新さ
れた値(新値)に変更するが、一気に変更すると輝度の
変化が目立つため、それらの数値の間を補完しながらパ
ルス幅を変更する。
In this way, the flow advances to step S8 to check whether or not the PWM data (P) has changed. If the PWM data (P) has changed, the flow advances to step S9 to change the value of P from the original value (old value) to the updated value (new value). ), But if it is changed at a stretch, the change in brightness is noticeable. Therefore, the pulse width is changed while complementing the values.

【0051】以上のように本実施の形態1及び2では、
表示パネル14の列配線に画像信号の値に応じた振幅で
あって所定パルス幅の信号を印加し、その画像を表示す
る走査ライン(行配線)には、指示された発光輝度、及
び/或は外光等に応じて調整した発光輝度となるような
パルス幅であって、かつ所定振幅の信号を印加する。こ
れにより、各素子は画像信号の値に応じた振幅の信号で
駆動され、その発光輝度は行配線に印加されるパルス信
号の幅により制御されることになる。
As described above, in the first and second embodiments,
A signal having an amplitude corresponding to the value of the image signal and having a predetermined pulse width is applied to the column wiring of the display panel 14, and the designated emission luminance and / or the designated scanning luminance (row wiring) are displayed on the scanning line (row wiring) for displaying the image. Applies a signal having a pulse width and a predetermined amplitude so as to have emission luminance adjusted according to external light or the like. Thus, each element is driven by a signal having an amplitude corresponding to the value of the image signal, and the light emission luminance is controlled by the width of the pulse signal applied to the row wiring.

【0052】以上説明したように本実施の形態2によれ
ば、入力映像信号の平均輝度に応じて表示パネルの発光
輝度を制御でき、又ユーザにより設定された輝度、或は
装置が置かれている環境による外光に応じた発光輝度の
調整を、映像信号の階調を変えることなく行うことがで
きる。
As described above, according to the second embodiment, the light emission luminance of the display panel can be controlled in accordance with the average luminance of the input video signal, and the luminance set by the user or the apparatus is installed. It is possible to adjust the light emission luminance according to the external light depending on the environment without changing the gradation of the video signal.

【0053】[表示パネルの構成とその製造法]次に、
本発明の実施の形態の画像表示装置で使用した表示パネ
ル14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 of display panel and manufacturing method thereof]
The configuration and manufacturing method of the display panel 14 used in the image display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to specific examples.

【0054】図5は、本実施の形態に用いた表示パネル
の斜視図であり、その内部構造を示すために表示パネル
14の一部を切り欠いて示している。
FIG. 5 is a perspective view of the display panel used in the present embodiment, in which a part of the display panel 14 is cut away to show the internal structure.

【0055】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。この気密容器を組み立て
るにあたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性
を保持させるため封着する必要があるが、例えばフリッ
トガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気
中で、400℃〜500℃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. When assembling this hermetic container, it is necessary to seal the joints of each member to maintain sufficient strength and airtightness.For example, frit glass is applied to the joints, and in the air or in a nitrogen atmosphere, Sealing was achieved by baking at 400 ° C. to 500 ° C. for 10 minutes or more. A method of evacuating the inside of the airtight container to a vacuum will be described later.

【0056】リアプレート1005には、基板1001
が固定されているが、この基板1001上には表面伝導
型放出素子1002がn×m個形成されている(ここで
n,mは2以上の正の整数であり、目的とする表示画素
数に応じて適宜設定される。例えば、高品位テレビジョ
ンの表示を目的とした表示装置においては、n=300
0,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個の表面伝導型放出素子1002
は、m本の行方向配線1003とn本の列方向配線10
04により単純マトリクス配線されている。前記100
1〜1004によって構成される部分をマルチ電子源と
呼ぶ。なお、マルチ電子源の製造方法や構造について
は、後で詳しく述べる。
The rear plate 1005 has a substrate 1001
Are fixed, and n × m surface-conduction emission devices 1002 are formed on the substrate 1001 (where n and m are positive integers of 2 or more, and the desired number of display pixels) For example, in a display device for displaying high-definition television, n = 300.
It is desirable to set a number of 0, m = 1000 or more.
In the present embodiment, n = 3072, m = 1024
And). The n × m surface conduction electron-emitting devices 1002
Are m row-directional wirings 1003 and n column-directional wirings 103
04 is a simple matrix wiring. 100
The portion constituted by 1 to 1004 is called a multi-electron source. The manufacturing method and structure of the multi-electron source will be described later in detail.

【0057】本実施の形態においては、気密容器のリア
プレート1005にマルチ電子源の基板1001を固定
する構成としたが、マルチ電子源の基板1001が十分
な強度を有するものである場合には、気密容器のリアプ
レートとしてマルチ電子源の基板1001自体を用いて
もよい。
In this embodiment, the substrate 1001 of the multi-electron source is fixed to the rear plate 1005 of the airtight container. However, when the substrate 1001 of the multi-electron source has a sufficient strength, The substrate 1001 of the multi-electron source may be used as the rear plate of the airtight container.

【0058】また、フェースプレート1007の下面に
は、蛍光膜1008が形成されている。本実施の形態の
表示パネル1000はカラー表示用であるため、蛍光膜
1008の部分にはCRTの分野で用いられる赤
(R)、緑(G)、青(B)の3原色の蛍光体が塗り分
けられている。各色の蛍光体は、例えば図6(A)に示
すようにストライプ状に塗り分けられ、各色の蛍光体の
ストライプの間には黒色の導電体1010が設けてあ
る。この黒色の導電体1010を設ける目的は、電子の
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
いようにするためや、外光の反射を防止して表示コント
ラストの低下を防ぐため、更には電子による蛍光膜のチ
ャージアップを防止するためなどである。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。
On the lower surface of the face plate 1007, a fluorescent film 1008 is formed. Since the display panel 1000 of this embodiment is for color display, phosphors of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) used in the field of CRT are provided on the fluorescent film 1008. It is painted separately. The phosphors of each color are separately applied in stripes as shown in FIG. 6A, for example, and black conductors 1010 are provided between the stripes of the phosphors of each color. The purpose of providing the black conductor 1010 is to prevent the display color from being shifted even if the electron irradiation position is slightly shifted, or to prevent the reflection of external light to prevent the reduction of the display contrast. This is to prevent charge-up of the fluorescent film by electrons. 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.

【0059】また、3原色の蛍光体の塗り分け方は図6
(a)に示したストライプ状の配列に限られるものでは
なく、例えば図6(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1008に用いればよく、また黒色導電材料は必ず
しも用いなくともよい。
FIG. 6 shows how to paint the three primary color phosphors.
The arrangement is not limited to the stripe arrangement shown in FIG. 6A, but may be, for example, a delta arrangement as shown in FIG.
Other arrangements may be used. Note that when a monochrome display panel is manufactured, a single-color phosphor material may be used for the phosphor film 1008, and a black conductive material is not necessarily used.

【0060】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。このメタルバック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ため、負イオンの衝突から蛍光膜1
008を保護するため、電子加速電圧を印加するための
電極として作用させるため、蛍光膜1008を励起した
電子の導電路として作用させるためなどである。このメ
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、その上にアルミニウム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 field of CRTs 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 to improve the light utilization rate by mirror-reflecting a part of the light emitted from the fluorescent film 1008 so that the fluorescent film 1
008, to act as an electrode for applying an electron accelerating voltage, and to make the fluorescent film 1008 act as a conductive path for the excited electrons. 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 aluminum thereon. Note that when a fluorescent material for low voltage is used for the fluorescent film 1008, the metal back 1009 is not used.

【0061】また、本実施の形態では用いなかったが、
加速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、
フェースプレート基板1007と蛍光膜1008との間
に、例えばITOを材料とする透明電極を設けてもよ
い。
Although not used in the present embodiment,
For the purpose of applying acceleration voltage and improving the conductivity of the fluorescent film,
A transparent electrode made of, for example, ITO may be provided between the face plate substrate 1007 and the fluorescent film 1008.

【0062】また、Dx1〜DxmおよびDy1〜Dynおよび
Hvは、当該表示パネル14と前述のD/A部12、走
査ライン駆動部13等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。行方向
端子Dx1〜Dxmはマルチ電子源の行方向配線1003
と、また列方向端子Dy1〜Dynはマルチ電子源の列方向
配線1004と、更にHvはフェースプレートのメタル
バック1009と電気的に接続されている。
Dx1 to Dxm, Dy1 to Dyn, and Hv are airtight seals provided for electrically connecting the display panel 14 to the electric circuits such as the D / A unit 12 and the scanning line driving unit 13. It is a terminal for electrical connection having a structure. The row direction terminals Dx1 to Dxm are the row direction wirings 1003 of the multi-electron source.
The column direction terminals Dy1 to Dyn are electrically connected to the column direction wiring 1004 of the multi-electron source, and Hv is further electrically connected to the metal back 1009 of the face plate.

【0063】また、この気密容器内部を真空に排気する
には、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空
ポンプとを接続し、気密容器内を10のマイナス7乗
[torr]程度の真空度まで排気する。その後、排気管を
封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封
止の直前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、例え
ばBaを主成分とするゲッター材料をヒータもしくは高
周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲ
ッター膜の吸着作用により気密容器内は1×10マイナ
ス5乗ないしは1×10マイナス7乗[torr]の真空度
に維持される。
In order to evacuate the inside of the hermetic container to a vacuum, after assembling the hermetic container, an exhaust pipe (not shown) and a vacuum pump are connected, and the inside of the hermetic container is about 10 −7 [torr]. Evacuate to vacuum. 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, and the inside of the hermetic container is 1 × 10 −5 or 1 due to the adsorbing action of the getter film. It is maintained at a degree of vacuum of × 10−7 [torr].

【0064】以上、本発明の実施の形態の表示パネル1
4の基本構成と製法を説明した。
As described above, the display panel 1 according to the embodiment of the present invention
The basic configuration and manufacturing method of No. 4 have been described.

【0065】次に、この実施の形態の表示パネル14に
用いたマルチ電子源の製造方法について説明する。本実
施の形態の画像表示装置に用いるマルチ電子源は、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。従っ
て、例えば表面伝導型放出素子やFE型、あるいはMI
M型などの冷陰極素子を用いることができる。
Next, a method for manufacturing a multi-electron source used for the display panel 14 of this embodiment will be described. The material, shape, and manufacturing method of the cold cathode device are not limited as long as the multi-electron source used in the image display device of the present embodiment is an electron source in which the cold cathode devices are arranged in a simple matrix. Therefore, for example, a surface conduction type emission element, an FE type, or an MI
A cold cathode device such as an M type can be used.

【0066】但し、表示画面が大きく、しかも安価な表
示装置が求められる状況の下では、これらの冷陰極素子
の中でも表面伝導型放出素子が特に好ましい。即ち、F
E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
製造技術を必要とし、このこと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。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。
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. That is, F
Since the relative position and shape of the emitter cone and the gate electrode greatly affect the electron emission characteristics in the E type, extremely high-precision manufacturing technology is required, which is disadvantageous in achieving a large area and a reduction in manufacturing cost. Factors. Also, MIM
In the mold, the thicknesses of the insulating layer and the upper electrode need to be thin and uniform, which is also a disadvantageous factor in achieving a large area and a reduction in manufacturing cost. In this regard, 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.

【0067】また、本願発明者らは、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出している。従って、高
輝度で大画面の画像表示装置のマルチ電子源に用いるに
は最も好適であると言える。そこで、上記実施の形態の
表示パネル14においては、電子放出部もしくはその周
辺部を微粒子膜から形成した表面伝導型放出素子を用い
た。そこで、まず好適な表面伝導型放出素子について基
本的な構成と製法および特性を説明し、その後で多数の
表面伝導型放出素子を単純マトリクス配線したマルチ電
子源の構造について述べる。
The present inventors have found that among the surface conduction electron-emitting devices, those in which the electron-emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film have particularly excellent electron-emitting characteristics and can be easily manufactured. ing. Therefore, it can be said that it is most suitable for use in a multi-electron source of a high-luminance, large-screen image display device. Therefore, in the display panel 14 of the above embodiment, a surface conduction electron-emitting device in which the electron-emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film is used. Therefore, the basic configuration, manufacturing method, and characteristics of a suitable surface conduction electron-emitting device will be described first, and then the structure of a multi-electron source in which a large number of surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix will be described.

【0068】(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。
(Suitable Device Configuration and Manufacturing Method of Surface Conduction Type Emission Device) There are two typical types of surface conduction type emission devices in which the electron emission portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film, a flat type and a vertical type. Is raised.

【0069】(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。
(Flat-Type Surface-Conduction-Type Emission Element) First, the element configuration and manufacturing method of a flat-type surface-conduction-type emission element will be described.

【0070】図7は、平面型の表面伝導型放出素子の構
成を説明するための平面図(a)および断面図(b)で
ある。
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a sectional view, respectively, for explaining the structure of a planar surface conduction electron-emitting device.

【0071】図中、1101は基板、1102と110
3は素子電極、1104は導電性薄膜、1105は通電
フォーミング処理により形成した電子放出部、1113
は通電活性化処理により形成した薄膜である。
In the figure, 1101 is a substrate, 1102 and 110
Reference numeral 3 denotes an element electrode; 1104, a conductive thin film; 1105, an electron-emitting portion formed by an energization forming process;
Is a thin film formed by the activation process.

【0072】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、例えばSiO2を材料とする絶縁層
を積層した基板などを用いることができる。
As the substrate 1101, for example, various glass substrates such as quartz glass and blue plate glass, various ceramics substrates such as alumina, or an insulating layer made of, for example, SiO 2 is formed on the various substrates described above. A stacked substrate or the like can be used.

【0073】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、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 and used from metals such as Ag and the like, 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 using other methods (for example, printing techniques). I can't wait.

【0074】素子電極1102と1103の形状は、当
該電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Lは通常は数百オングストローム
から数百マイクロメータの範囲から適当な数値を選んで
設計されるが、なかでも表示装置に応用するために好ま
しいのは数マイクロメータより数十マイクロメータの範
囲である。また、素子電極の厚さdについては、通常は
数百オングストロームから数マイクロメータの範囲から
適当な数値が選ばれる。
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. However, for application to a display device, it is preferable that the electrode spacing L be more than a few 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.

【0075】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。
Further, a fine particle film is used for the portion of the conductive thin film 1104. The fine particle film described here refers to a film including a large number of fine particles as constituent elements (including an island-shaped aggregate). When the fine particle film is examined microscopically, usually, a structure in which the individual fine particles are spaced apart from each other, a structure in which the fine particles are adjacent to each other, or a structure in which the fine particles overlap each other is observed.

【0076】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、中でも好ましいのは10オングストロ
ームから200オングストロームの範囲のものである。
また、微粒子膜の膜厚は、以下に述べるような諸条件を
考慮して適宜設定される。即ち、素子電極1102或は
1103と電気的に良好に接続するのに必要な条件、後
述する通電フォーミングを良好に行うのに必要な条件、
微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の値にするため
に必要な条件、などである。具体的には、数オングスト
ロームから数千オングストロームの範囲のなかで設定す
るが、なかでも好ましいのは10オングストロームから
500オングストロームの間である。
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 particularly 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, conditions necessary for good electrical connection to the element electrode 1102 or 1103, conditions necessary for performing energization forming described later, and
Conditions necessary for setting the electric resistance of the fine particle film itself to an appropriate value described later, and the like. 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.

【0077】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,Sn
O2,In2O3,PbO,Sb2O3などをはじめとする
酸化物や、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,YB
4,GdB4などをはじめとする硼化物や、TiC,Zr
C,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, Sn
Oxides such as O2, In2O3, PbO, Sb2O3, etc .; HfB2, ZrB2, LaB6, CeB6, YB
4, borides such as GdB4, TiC, Zr
Carbides such as C, HfC, TaC, SiC, WC, etc .; nitrides such as TiN, ZrN, HfN, etc .; semiconductors such as Si, Ge, etc .; and carbon. Are appropriately selected from these.

【0078】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 / □].

【0079】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7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. 7, the overlapping manner is such that the substrate, the device electrode, and the conductive thin film are stacked in this order from the bottom, but in some cases, the substrate, the conductive thin film, and the device electrode are stacked in this order from the bottom. I can't wait.

【0080】また、電子放出部1105は、導電性薄膜
1104の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気
的には周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有してい
る。亀裂は、導電性薄膜1104に対して、後述する通
電フォーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂
内には、数オングストロームから数百オングストローム
の粒径の微粒子を配置する場合がある。なお、実際の電
子放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困
難なため、図7においては模式的に示した。
The electron-emitting portion 1105 is a crack-like portion formed in a part of the conductive thin film 1104, and has a higher electrical property 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. 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.

【0081】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.

【0082】薄膜1113は、単結晶グラファイト、多
結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれかか、も
しくはその混合物であり、膜厚は500[オングストロ
ーム]以下とするが、300[オングストローム]以下
とするのがさらに好ましい。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7に
おいては模式的に示した。また、平面図(A)において
は、薄膜1113の一部を除去した素子を図示した。
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. The actual thin film 1113
Since it is difficult to precisely illustrate the position and the shape of, they are schematically shown in FIG. In the plan view (A), an element in which a part of the thin film 1113 is removed is illustrated.

【0083】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。
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。
The basic structure of the preferred element has been described above. In the embodiment, the following element is used.
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 is 1000 [angstrom], and the electrode interval L
Is 2 [micrometers].

【0084】微粒子膜の主要材料としてPdもしくはP
dO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 the main material of the fine particle film, Pd or P
Using dO, the thickness of the fine particle film was set to about 100 [angstrom], and the width W was set to 100 [micrometer].

【0085】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。
Next, a description will be given of a method of manufacturing a suitable flat surface conduction electron-emitting device.

【0086】図8の(a)〜(d)は、本実施の形態の
表面伝導型放出素子の製造工程を説明するための断面図
で、各部材の表記は図7と同一である。
FIGS. 8A to 8D are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device according to the present embodiment, and the notations of each member are the same as those in FIG.

【0087】(1)まず、図8(a)に示すように、基
板1101上に素子電極1102および1103を形成
する。これら電極を形成するにあたっては、予め基板1
101を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、
素子電極の材料を堆積させる(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、
(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. 8A, device electrodes 1102 and 1103 are formed on a substrate 1101. Before forming these electrodes, the substrate 1
After sufficiently washing 101 with a detergent, pure water and an organic solvent,
The material for 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). After that, the deposited electrode material is patterned using photolithography and etching technology,
A pair of device electrodes (1102 and 1103) shown in FIG.
To form

【0088】(2)次に、同図(b)に示すように、導
電性薄膜1104を形成する。この導電性薄膜1104
を形成するにあたっては、まず前記(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)。
(2) Next, a conductive thin film 1104 is formed as shown in FIG. This conductive thin film 1104
In forming (1), first, 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 organic metal solution is a solution of an organic metal compound containing, as a main element, a material of fine particles used for a conductive thin film (specifically, in this embodiment, Pd was used as a main element. In the embodiment, a dipping method is used as a coating method.
Other than that, for example, a spinner method or a spray method may be used).

【0089】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 In some cases, a deposition method or the like is used.

【0090】(3)次に、同図(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. 9C, the forming power supply 1110 supplies the device electrodes 1102 and
The electron emitting portion 1105 is formed by applying an appropriate voltage during the period 03 and performing the energization forming process.

【0091】この通電フォーミング処理とは、微粒子膜
で作られた導電性薄膜1104に通電を行って、その一
部を適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出
を行うのに好適な構造に変化させる処理のことである。
微粒子膜で作られた導電性薄膜のうち電子放出を行うの
に好適な構造に変化した部分(即ち、電子放出部110
5)においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。
なお、電子放出部1105が形成される前と比較する
と、形成された後は素子電極1102と1103の間で
計測される電気抵抗は大幅に増加する。
This energization forming treatment is to energize the conductive thin film 1104 made of a fine particle film to break, deform, or alter a part of the conductive thin film 1104 as appropriate to obtain a structure suitable for emitting electrons. This is the process of changing.
A portion of the conductive thin film made of the fine particle film that has been changed to a structure suitable for emitting electrons (that is, the electron emitting portion 110
In 5), an appropriate crack is formed in the thin film.
Note that the electrical resistance measured between the device electrodes 1102 and 1103 is significantly increased after the formation of the electron emission portions 1105 as compared to before the formation.

【0092】通電方法をより詳しく説明するために、図
9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111
1で計測した。
FIG. 9 shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the forming power supply 1110 to explain the energization method in more detail. When forming a conductive thin film made of a fine particle film, a pulsed 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 was sequentially increased. In addition, monitor pulses Pm for monitoring the state of formation of the electron emission section 1105 are inserted between triangular wave pulses at appropriate intervals, and the current flowing at that time is measured by an ammeter 111.
Measured at 1.

【0093】実施の形態においては、例えば10のマイ
ナス5乗[torr]程度の真空雰囲気下において、例えば
パルス幅T1を1[ミリ秒]、パルス間隔T2を10
[ミリ秒]とし、波高値Vpfを1パルスごとに0.1
[V]ずつ昇圧した。そして、三角波を5パルス印加す
るたびに1回の割りで、モニタパルスPmを挿入した。
フォーミング処理に悪影響を及ぼすことがないように、
モニタパルスの電圧Vpmは0.1[V]に設定した。そ
して、素子電極1102と1103の間の電気抵抗が1
×10の6乗[オーム]になった段階、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 embodiment, for example, in a vacuum atmosphere of about 10 −5 [torr], for example, the pulse width T1 is 1 [millisecond] and the pulse interval T2 is 10
[Milliseconds] and the peak value Vpf is set to 0.1 for each pulse.
The voltage was increased by [V]. Then, each time five triangular waves were applied, a monitor pulse Pm was inserted once.
In order not to adversely affect the forming process,
The monitor pulse voltage Vpm was set to 0.1 [V]. The electric resistance between the device electrodes 1102 and 1103 is 1
The current measured by the ammeter 1111 when the monitor pulse is applied at the stage when the current reaches × 10 6 [ohm], that is, 1 ×
At the stage when the power became 10 −7 [A] or less, the energization related to the forming process was terminated.

【0094】なお、上記の方法は、本実施例の表面伝導
型放出素子に関する好ましい方法であり、例えば微粒子
膜の材料や膜厚、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, and the design of the surface conduction electron-emitting device, such as the material and thickness of the fine particle film or the element electrode interval L, is changed. In such a case, it is desirable to appropriately change the energization conditions accordingly.

【0095】(4)次に、図8の(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。この通電活性化処理とは、
前記通電フォーミング処理により形成された電子放出部
1105に適宜の条件で通電を行って、その近傍に炭素
もしくは炭素化合物を堆積せしめる処理のことである。
(図においては、炭素もしくは炭素化合物よりなる堆積
物を部材1113として模式的に示した。)なお、通電
活性化処理を行うことにより、行う前と比較して、同じ
印加電圧における放出電流を典型的には100倍以上に
増加させることができる。
(4) Next, as shown in FIG.
The device electrodes 1102 and 1103 are supplied from the activation power source 1112.
During the energization activation process, apply an appropriate voltage during
Improve electron emission characteristics. This energization activation process
This is a process of energizing the electron-emitting portion 1105 formed by the energization forming process under appropriate conditions to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity thereof.
(In the figure, a deposit made of carbon or a carbon compound is schematically shown as a member 1113.) By performing the activation process, the emission current at the same applied voltage is typically smaller than that before the activation. Specifically, it can be increased by 100 times or more.

【0096】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 the fourth power to 1
In a vacuum atmosphere in the range of 0 to the fifth power [torr],
By periodically applying a voltage pulse, carbon or a carbon compound originating from an organic compound existing in a vacuum atmosphere is deposited. The deposit 1113 is any one of single-crystal graphite, polycrystalline graphite, and amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a thickness of 500 Å or less, more preferably 300 Å or less.

【0097】通電方法をより詳しく説明するために、図
10(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. 10A shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the activation power supply 1112 in order to describe 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 voltage Vac of the rectangular wave is 14 [V],
The pulse width T3 is 1 [millisecond], and the pulse interval T4 is 10
[Milliseconds]. Note that the above-described energization conditions are preferable conditions for the surface conduction electron-emitting device of the present embodiment, and when the design of the surface conduction electron-emitting device is changed, it is desirable to appropriately change the conditions accordingly.

【0098】図8(d)に示す1114は、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。(尚、基板1101を、表
示パネル14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14の蛍光面をアノード電極111
4として用いる)。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11
12の動作を制御する。
Reference numeral 1114 shown in FIG. 8D denotes an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the surface conduction electron-emitting device. The anode electrode 1114 is connected to a DC high voltage power supply 1115 and an ammeter 1116. (When the activation process is performed after the substrate 1101 is incorporated into the display panel 14, the phosphor screen of the display panel 14 is
4). While the voltage is applied from the activation power supply 1112, the emission current Ie is measured by the ammeter 1116 to monitor the progress of the energization activation process, and the activation power supply 11
12 is controlled.

【0099】電流計1116で計測された放出電流Ie
の一例を図10(b)に示す。ここでは、活性化電源1
112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。
The emission current Ie measured by the ammeter 1116
FIG. 10B shows an example. Here, the activation power supply 1
When the pulse voltage starts to be applied from 112, 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.

【0100】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.

【0101】以上のようにして、図8(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 planar surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 8E was manufactured.

【0102】(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 an 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 element will be described.

【0103】図11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. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining a basic structure of a 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.

【0104】垂直型が前述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120
6上に設けられており、導電性薄膜1204が段差形成
部材1206の側面を被覆している点にある。従って、
図7の平面型における素子電極間隔Lは、垂直型におい
ては段差形成部材1206の段差高Lsとして設定され
る。なお、基板1201、素子電極1202および12
03、微粒子膜を用いた導電性薄膜1204について
は、前記平面型の説明中に列挙した材料を同様に用いる
ことが可能である。また、段差形成部材1206には、
例えばSiO2のような電気的に絶縁性の材料を用い
る。
The difference between the vertical type and the flat type is that one of the element electrodes (1202) is a step forming member 120.
6 in that the conductive thin film 1204 covers the side surface of the step forming member 1206. Therefore,
The element electrode interval L in the planar type shown in FIG. 7 is set as the step height Ls of the step forming member 1206 in the vertical type. The substrate 1201, the device electrodes 1202 and 12
03. For the conductive thin film 1204 using the fine particle film, the materials listed in the description of the flat type can be used in the same manner. In addition, the step forming member 1206 includes:
For example, an electrically insulating material such as SiO2 is used.

【0105】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12(a)〜(f)は、製造工程
を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図11
と同一である。 (1)まず、図12(a)に示すように、基板1201
上に素子電極1203を形成する。 (2)次に、同図(b)に示すように、段差形成部材を
形成するための絶縁層を積層する。絶縁層は、例えばS
iO2 をスパッタ法で積層すればよいが、例えば真空蒸
着法や印刷法などの他の成膜方法を用いてもよい。 (3)次に、同図(c)に示すように、絶縁層の上に素
子電極1202を形成する。 (4)次に、同図(d)に示すように、絶縁層の一部
を、例えばエッチング法を用いて除去し、素子電極12
03を露出させる。 (5)次に、同図(e)に示すように、微粒子膜を用い
た導電性薄膜1204を形成する。形成するには、前記
平面型の場合と同じく、例えば塗布法などの成膜技術を
用いればよい。 (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8(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8(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12(f)に示す垂直型の表面伝
導型放出素子を製造した。
Next, a method for manufacturing a vertical surface conduction electron-emitting device will be described. FIGS. 12A to 12F are cross-sectional views for explaining a manufacturing process.
Is the same as (1) First, as shown in FIG.
An element electrode 1203 is formed thereover. (2) Next, as shown in FIG. 2B, an insulating layer for forming a step forming member is laminated. The insulating layer is made of, for example, S
iO2 may be deposited by a sputtering method, but another film forming method such as a vacuum evaporation method or a printing method may be used. (3) Next, as shown in FIG. 3C, an element electrode 1202 is formed on the insulating layer. (4) Next, as shown in FIG. 4D, a part of the insulating layer is removed by using, for example, an etching method, and the device electrode 12 is removed.
03 is exposed. (5) Next, as shown in FIG. 5E, a conductive thin film 1204 using a fine particle film is formed. For the formation, as in the case of the planar type, a film forming technique such as a coating method may be used. (6) Next, as in the case of the flat type, an energization forming process is performed to form an electron emission portion. (FIG. 8 (c)
A process similar to the planar energization forming process described with reference to FIG. (7) Next, as in the case of the flat type, a current activation process is performed to deposit carbon or a carbon compound near the electron emission portion. (A process similar to the planar energization activation process described with reference to FIG. 8D may be performed.) As described above, the vertical surface conduction electron-emitting device shown in FIG. Manufactured.

【0106】(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 type and the vertical type surface conduction type emission element have been described above. Next, the characteristics of the element used in the display device will be described. Is described.

【0107】図13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. 13 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 device current If, and it is difficult to show them on the same scale. In addition, these characteristics are changed by changing design parameters such as the size and shape of the device. Therefore, each of the two graphs is shown in arbitrary units.

【0108】本実施の形態の画像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 image display device of the present embodiment has the following three characteristics with respect to the emission current Ie.

【0109】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。即ち、放
出電流Ieに関して、明確な閾値電圧Vthを持った非線
形素子である。
First, when a voltage higher than a certain voltage (hereinafter referred to as a threshold voltage Vth) is applied to the element, the emission current Ie sharply increases. On the other hand, when the voltage is lower than the threshold voltage Vth, the emission current Ie increases. 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.

【0110】第二に、放出電流Ieは素子に印加する電
圧Vfに依存して変化するため、電圧Vfで放出電流Ie
の大きさを制御できる。
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.
Size can be controlled.

【0111】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 device is fast with respect to the voltage Vf applied to the device, the amount of charge of the electrons emitted from the device depends on the length of time for applying the voltage Vf. Can control.

【0112】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を画像表示装置に好適に用いることができ
た。例えば多数の素子を表示画面の画素に対応して設け
た表示装置において、第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。即ち、
駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Vth
以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値電
圧Vth未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次切り
替えることにより、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 suitably used for an image display device. For example, in a display device in which a large number of elements are provided corresponding to pixels of a display screen, display can be performed by sequentially scanning the display screen by using the first characteristic. That is,
The driving element has a threshold voltage Vth according to a desired light emission luminance.
The above voltage is appropriately applied, and a voltage lower than the threshold voltage Vth is applied to the non-selected elements. By sequentially switching the elements to be driven, display can be performed by sequentially scanning the display screen.

【0113】また、第二の特性、又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。
Further, by using the second characteristic or the third characteristic, the light emission luminance can be controlled, so that a gradation display can be performed.

【0114】(多数素子を単純マトリクス配線したマル
チ電子源の構造)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源の
構造について述べる。
(Structure of a Multi-Electron Source in Which Many Devices are Wired in a Simple Matrix) The structure of a multi-electron source in which the above-mentioned surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate and wired in a simple matrix will be described.

【0115】図14に示すのは、図5の表示パネル14
に用いたマルチ電子源の平面図である。基板上には、図
7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. 14 shows the display panel 14 of FIG.
FIG. 4 is a plan view of the multi-electron source used for FIG. On the substrate, surface conduction type emission elements similar to those shown in FIG. 7 are arranged, and these elements 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.

【0116】図14のA−A’に沿った断面を、図15
に示す。
FIG. 15 is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
Shown in

【0117】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。
Incidentally, the multi-electron source having such a structure is as follows.
After previously forming a row direction wiring electrode 1003, a column direction wiring electrode 1004, an interelectrode insulating layer (not shown), and a device electrode and a conductive thin film of a surface conduction electron-emitting device on a substrate,
Row direction wiring electrode 1003 and column direction wiring electrode 1004
The device was manufactured by supplying power to each element through the device and performing an energization forming process and an energization activation process.

【0118】図16は、本実施の形態の表面伝導型放出
素子を電子源として用いた表示パネル14に、例えばテ
レビジョン放送をはじめとする種々の画像情報源より提
供される画像情報を表示できるように構成した多機能表
示装置の一例を示すための図である。図中、14はディ
スプレイパネル、2101はディスプレイパネル14の
駆動回路、2102はディスプレイコントローラ、21
03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、2
107は画像生成回路、2108および2109および
2110は画像メモリインターフェース回路、2111
は画像入力インターフェース回路、2112および21
13はTV信号受信回路、2114は入力部である。な
お、本実施の形態の表示装置は、例えばテレビジョン信
号のように映像情報と音声情報の両方を含む信号を受信
する場合には、当然映像の表示と同時に音声を再生する
ものであるが、本実施の形態の特徴と直接関係しない音
声情報の受信,分離,再生,処理,記憶などに関する回
路やスピーカなどについては説明を省略する。以下、画
像信号の流れに沿って各部の機能を説明する。
FIG. 16 shows that the display panel 14 using the surface conduction electron-emitting device of this embodiment as an electron source can display image information provided from various image information sources such as television broadcasting. It is a figure for showing an example of the multifunctional display constituted as above. In the figure, 14 is a display panel, 2101 is a drive circuit of the display panel 14, 2102 is a display controller, 21
03 is a multiplexer, 2104 is a decoder, 2105
Is an input / output interface circuit, 2106 is a CPU, 2
107 is an image generation circuit, 2108 and 2109 and 2110 are image memory interface circuits, 2111
Are image input interface circuits, 2112 and 21
13 is a TV signal receiving circuit, and 2114 is an input unit. Note that, when the display device of the present embodiment receives a signal including both video information and audio information, such as a television signal, the display device naturally reproduces the audio simultaneously with the display of the video. Descriptions of circuits, speakers, and the like related to reception, separation, reproduction, processing, storage, and the like of audio information that are not directly related to the features of the present embodiment are omitted. Hereinafter, the function of each unit will be described along the flow of the image signal.

【0119】まず、TV信号受信回路2113は、例え
ば電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝
送されるTV画像信号を受信するための回路である。受
信するTV信号の方式は特に限られるものではなく、例
えば、NTSC方式、PAL方式、SECAM方式など
の諸方式でもよい。また、これらよりさらに多数の走査
線よりなるTV信号(例えばMUSE方式をはじめとす
るいわゆる高品位TV)は、大面積化や大画素数化に適
した前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好適な
信号源である。TV信号受信回路2113で受信された
TV信号は、デコーダ2104に出力される。
First, the TV signal receiving circuit 2113 is a circuit for receiving a TV image signal transmitted using a wireless transmission system such as radio waves or spatial optical communication. The format of the received TV signal is not particularly limited, and may be, for example, various systems such as the NTSC system, the PAL system, and the SECAM system. Further, a TV signal (for example, a so-called high-definition 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. The TV signal received by the TV signal receiving circuit 2113 is output to the decoder 2104.

【0120】また、TV信号受信回路2112は、例え
ば同軸ケーブルや光ファイバーなどのような有線伝送系
を用いて伝送されるTV画像信号を受信するための回路
である。前記TV信号受信回路2113と同様に、受信
するTV信号の方式は特に限られるものではなく、また
本回路で受信されたTV信号もデコーダ2104に出力
される。
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. As with the TV signal receiving circuit 2113, the type of the TV signal to be received is not particularly limited, and the TV signal received by this circuit is also output to the decoder 2104.

【0121】画像入力インターフェース回路2111
は、例えばTVカメラや画像読み取りスキャナなどの画
像入力装置から供給される画像信号を取り込むための回
路で、取り込まれた画像信号はデコーダ2104に出力
される。画像メモリインターフェース回路2110は、
ビデオテープレコーダ(以下VTRと略す)に記憶され
ている画像信号を取り込むための回路で、取り込まれた
画像信号はデコーダ2104に出力される。画像メモリ
インターフェース回路2109は、ビデオディスクに記
憶されている画像信号を取り込むための回路で、取り込
まれた画像信号はデコーダ2104に出力される。更
に、画像メモリインターフェース回路2108は、いわ
ゆる静止画ディスクのように、静止画像データを記憶し
ている装置から画像信号を取り込むための回路で、取り
込まれた静止画像データはデコーダ2104に出力され
る。
Image input interface circuit 2111
Is a circuit for capturing an image signal supplied from an image input device such as a TV camera or an image reading scanner. The captured image signal is output to the decoder 2104. The image memory interface circuit 2110 includes:
This is 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. The image memory interface circuit 2109 is a circuit for taking in an image signal stored in the video disk, and the taken-in image signal is output to the decoder 2104. Further, the image memory interface circuit 2108 is a circuit for taking in an image signal from a device storing still image data, such as a so-called still image disk, and the taken still image data is output to the decoder 2104.

【0122】入出力インターフェース回路2105は、
本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコンピュー
タネットワークもしくはプリンタなどの出力装置とを接
続するための回路である。画像データや文字データ・図
形情報の入出力を行うのはもちろんのこと、場合によっ
ては本表示装置の備えるCPU2106と外部との間で
制御信号や数値データの入出力などを行うことも可能で
ある。
The input / output interface circuit 2105 is
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. .

【0123】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CPU210
6より出力される画像データや文字・図形情報に基づき
表示用画像データを生成するための回路である。本回路
の内部には、例えば画像データや文字・図形情報を蓄積
するための書き換え可能メモリや、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210
4に出力されるが、場合によっては前記入出力インター
フェース回路2105を介して外部のコンピュータネッ
トワークやプリンタ入出力することも可能である。
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 the CPU 210.
6 is a circuit for generating display image data based on the image data and character / figure information output from 6. Within this circuit, for example, a rewritable memory for storing image data and character / graphic information, a read-only memory for storing image patterns corresponding to character codes, and a processor for performing image processing Circuits necessary for generating an image, such as those described above, are incorporated. The display image data generated by this circuit is
4, but it is also possible to input / output an external computer network or a printer via the input / output interface circuit 2105 in some cases.

【0124】CPU2106は、主として本表示装置の
動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる作業
を行う。例えば、マルチプレクサ2103に制御信号を
出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を適宜
選択したり組み合わせたりする。また、その際には表示
する画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ
2102に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や
走査方法(例えばインターレースかノンインターレース
か)や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜制
御する。
The CPU 2106 mainly performs operations related to operation control of the display device and generation, selection, and editing of a display image. For example, a control signal is output to the multiplexer 2103, 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 display frequency, a scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), and the number of scanning lines per screen are displayed. The operation of the device is appropriately controlled.

【0125】また、前記画像生成回路2107に対して
画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるい
は前記入出力インターフェース回路2105を介して外
部のコンピュータやメモリをアクセスして画像データや
文字・図形情報を入力する。なお、CPU2106は、
むろんこれ以外の目的の作業にも関わるものであっても
良い。例えば、パーソナルコンピュータやワードプロセ
ッサなどのように、情報を生成したり処理する機能に直
接関わっても良い。あるいは、前述したように入出力イ
ンターフェース回路2105を介して外部のコンピュー
タネットワークと接続し、例えば数値計算などの作業を
外部機器と協動して行っても良い。
Further, image data and character / graphic information are directly output to the image generation circuit 2107, or an external computer or memory is accessed via the input / output interface circuit 2105 to access the image data or character / graphic information. Enter graphic information. Note that the CPU 2106
Of course, it may be related to work for other purposes. For example, it may be directly related to a function of generating and processing information, such as a personal computer or a word processor. Alternatively, as described above, the computer may be connected to an external computer network via the input / output interface circuit 2105 and work such as numerical calculation may be performed in cooperation with an external device.

【0126】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、例えばキーボードやマウ
スのほか、ジョイスティック,バーコードリーダー,音
声認識装置など多様な入力機器を用いる事が可能であ
る。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210
4は内部に画像メモリを備えるのが望ましい。これは、
例えばMUSE方式をはじめとして、逆変換するに際し
て画像メモリを必要とするようなテレビ信号を扱うため
である。また、画像メモリを備えることにより、静止画
の表示が容易になる、あるいは前記画像生成回路210
7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。
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, various input devices such as a joystick, a barcode reader, and a voice recognition device can be used. The decoder 2104 is connected to the 2107 to 2113.
This is a circuit for inversely converting various input image signals into three primary color signals or a luminance signal and I and Q signals. As shown by the dotted line in FIG.
4 preferably has an image memory inside. this is,
This is because, for example, 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 display of a still image, or the image generation circuit 210
This is because there is an advantage that image processing and editing including image thinning, interpolation, enlargement, reduction, and synthesis can be easily performed in cooperation with the CPU 7 and the CPU 2106.

【0127】マルチプレクサ2103は、前記CPU2
106より入力される制御信号に基づき表示画像を適宜
選択するものである。すなわち、マルチプレクサ210
3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21
01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。
A multiplexer 2103 is connected to the CPU 2
A display image is appropriately selected based on a control signal input from the control unit 106. That is, the multiplexer 210
3 selects a desired image signal from the inversely converted image signals input from the decoder 2104, and
Output to 01. 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. .

【0128】ディスプレイパネルコントローラ2102
は、前記CPU2106より入力される制御信号に基づ
き駆動回路2101の動作を制御するための回路であ
る。まず、ディスプレイパネルの基本的な動作にかかわ
るものとして、例えばディスプレイパネルの駆動用電源
(図示せず)の動作シーケンスを制御するための信号を
駆動回路2101に対して出力する。また、ディスプレ
イパネルの駆動方法に関わるものとして、例えば画面表
示周波数や走査方法(例えばインターレースかノンイン
ターレースか)を制御するための信号を駆動回路210
1に対して出力する。また、場合によっては表示画像の
輝度やコントラストや色調やシャープネスといった画質
の調整に関わる制御信号を駆動回路2101に対して出
力する場合もある。
Display panel controller 2102
Is a circuit for controlling the operation of the drive circuit 2101 based on a control signal input from the CPU 2106. First, as a signal related to the basic operation of the display panel, a signal for controlling an operation sequence of a display panel driving power supply (not shown) is output to the driving circuit 2101, for example. Further, as a signal related to the display panel driving method, for example, a signal for controlling a screen display frequency and a scanning method (for example, interlaced or non-interlaced) is supplied to the driving circuit 210.
Output for 1 In some cases, a control signal related to image quality adjustment such as luminance, contrast, color tone, and sharpness of a display image may be output to the driving circuit 2101.

【0129】駆動回路2101は、ディスプレイパネル
14に印加する駆動信号を発生するための回路であり、
前記マルチプレクサ2103から入力される画像信号
と、前記ディスプレイパネルコントローラ2102より
入力される制御信号に基づいて動作するものである。
The driving circuit 2101 is a circuit for generating a driving signal to be applied to the display panel 14,
It operates based on an image signal input from the multiplexer 2103 and a control signal input from the display panel controller 2102.

【0130】以上、各部の機能を説明したが、図16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1
4に表示する事が可能である。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2103にお
いて適宜選択され、駆動回路2101に入力される。一
方、ディスプレイコントローラ2102は、表示する画
像信号に応じて駆動回路2101の動作を制御するため
の制御信号を発生する。駆動回路2101は、上記画像
信号と制御信号に基づいてディスプレイパネル14に駆
動信号を印加する。これにより、ディスプレイパネル1
4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。
The function of each part has been described above. With the configuration illustrated in FIG. 16, in the present display device, image information input from various image information sources is displayed on the display panel 1.
4 can be displayed. That is, various image signals including television broadcasting are supplied to the decoder 2104.
, And are appropriately selected by the multiplexer 2103 and input to the drive circuit 2101. On the other hand, the display controller 2102 generates a control signal for controlling the operation of the drive circuit 2101 according to the image signal to be displayed. The drive circuit 2101 applies a drive signal to the display panel 14 based on the image signal and the control signal. Thereby, the display panel 1
At 4, an image is displayed. These series of actions are:
The CPU 2106 controls the entire system.

【0131】また、本実施の形態の画像表示装置におい
ては、前記デコーダ2104に内蔵する画像メモリや、
画像生成回路2107およびCPU2106が関与する
ことにより、単に複数の画像情報の中から選択したもの
を表示するだけでなく、表示する画像情報に対して、例
えば拡大,縮小,回転,移動,エッジ強調,間引き,補
間,色変換,画像の縦横比変換などをはじめとする画像
処理や、合成,消去,接続,入れ換え,はめ込みなどを
はじめとする画像編集を行うことも可能である。また、
本実施の形態の説明では特に触れなかったが、上記画像
処理や画像編集と同様に、音声情報に関しても処理や編
集を行うための専用回路を設けても良い。したがって、
本表示装置は、テレビジョン放送の表示機器,テレビ会
議の端末機器,静止画像および動画像を扱う画像編集機
器,コンピュータの端末機器,ワードプロセッサをはじ
めとする事務用端末機器,ゲーム機などの機能を一台で
兼ね備える事が可能で、産業用あるいは民生用として極
めて応用範囲が広い。
Further, in the image display device of the present embodiment, an image memory built in the decoder 2104,
With the involvement of the image generation circuit 2107 and the CPU 2106, not only the image information selected from the plurality of pieces of image information is displayed, but also the image information to be displayed is enlarged, reduced, rotated, moved, edge emphasized, and so on. It is also possible to perform image processing such as thinning, interpolation, color conversion, and image aspect ratio conversion, and image editing such as combining, erasing, connecting, replacing, and fitting. Also,
Although not particularly mentioned in the description of the present embodiment, a dedicated circuit for processing and editing audio information may be provided as in the above-described image processing and image editing. Therefore,
This display device has functions such as display equipment for television broadcasting, terminal equipment for videoconferencing, image editing equipment for handling still and moving images, computer terminal equipment, office terminals including word processors, and game machines. It can be used as a single unit and has a very wide range of applications for industrial or consumer use.

【0132】なお、この図16は、表面伝導型放出素子
を電子源とするディスプレイパネル14を用いた表示装
置の構成の一例を示したにすぎず、これのみに限定され
るものではない事は言うまでもない。例えば、図16の
構成要素のうち使用目的上必要のない機能に関わる回路
は省いても差し支えない。またこれとは逆に、使用目的
によってはさらに構成要素を追加しても良い。例えば、
本表示装置をテレビ電話機として応用する場合には、テ
レビカメラ,音声マイク,照明機,モデムを含む送受信
回路などを構成要素に追加するのが好適である。
FIG. 16 shows only an example of the configuration of a display device using a display panel 14 using a surface conduction electron-emitting device as an electron source, and the present invention is not limited to this. Needless to say. For example, among the components in FIG. 16, circuits relating to functions that are unnecessary for the intended purpose may be omitted. Conversely, additional components may be added depending on the purpose of use. For example,
When the present display device is applied as a videophone, it is preferable to add a television camera, an audio microphone, a lighting device, a transmitting / receiving circuit including a modem, and the like to the components.

【0133】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
を電子源とするディスプレイパネルは大画面化が容易で
輝度が高く視野角特性にも優れるため、本表示装置は臨
場感あふれ迫力に富んだ画像を視認性良く表示する事が
可能である。
In the present display device, in particular, a display panel using a surface conduction electron-emitting device as an electron source can be easily made thin, so that the depth of the entire display device can be reduced. In addition, since the display panel using the surface conduction electron-emitting device as the electron source is easy to enlarge the screen, has high brightness, and has excellent viewing angle characteristics, this display device is capable of displaying images full of immersion and full of powerful images with good visibility. It is possible to display.

【0134】なお、本発明は、複数の機器(例えばホス
トコンピュータ,インタフェイス機器,リーダ,プリン
タなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置
など)に適用してもよい。
Even if the present invention is applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), an apparatus (for example, a copier, a facsimile, etc.) comprising one device Device).

【0135】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPU
やMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。
An object of the present invention is to provide a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and to provide a computer (or CPU) of the system or apparatus.
And MPU) read and execute the program code stored in the storage medium.

【0136】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.

【0137】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMな
どを用いることができる。
As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD
-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

【0138】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also the OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. ) May perform some or all of the actual processing, and the processing may realize the functions of the above-described embodiments.

【0139】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, based on the instruction of the program code, It goes without saying that the CPU included in the function expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.

【0140】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、表示画像データの階調を変更することなく、表示画
像の明るさを変えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the brightness of a display image can be changed without changing the gradation of the display image data.

【0141】[0141]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像信号の値を変更することなく、表示される輝度を調整
できる。
As described above, according to the present invention, the luminance to be displayed can be adjusted without changing the value of the image signal.

【0142】又本発明によれば、指示された輝度になる
ように、入力した画像信号の値を変えることなく輝度を
調節できる。
Further, according to the present invention, the luminance can be adjusted so as to obtain the specified luminance without changing the value of the input image signal.

【0143】また本発明によれば、入力した画像信号の
平均輝度が高い場合、その画像信号を変更することなく
発光輝度を抑えることができる。
According to the present invention, when the average luminance of an input image signal is high, the light emission luminance can be suppressed without changing the image signal.

【0144】また本発明によれば、装置の置かれた環境
或はユーザの指定に応じて、画像信号を変更することな
く表示パネルの発光輝度を調節できるという効果があ
る。
Further, according to the present invention, there is an effect that the light emission luminance of the display panel can be adjusted according to the environment where the apparatus is placed or the designation of the user without changing the image signal.

【0145】[0145]

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

【図1】本発明の実施の形態1に係る画像表示装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の画像表示装置の各部の信号を説明するタ
イミング図である。
FIG. 2 is a timing chart for explaining signals of respective parts of the image display device of FIG. 1;

【図3】本発明の実施の形態2に係る画像表示装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an image display device according to Embodiment 2 of the present invention.

【図4】本実施の形態2の輝度調整部における輝度調整
処理を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a brightness adjustment process in a brightness adjustment unit according to the second embodiment.

【図5】本発明の実施の形態の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. 5 is a perspective view of the display panel of the image display device according to the embodiment of the present invention, in which a part of the display panel is cut away.

【図6】本実施の形態の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. 6 is a plan view illustrating a phosphor array of a face plate of the display panel of the present embodiment.

【図7】本実施の形態で用いた平面型の表面伝導型放出
素子の平面図(a),断面図(b)である。
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, of the planar type surface conduction electron-emitting device used in the present embodiment.

【図8】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. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the planar type surface conduction electron-emitting device.

【図9】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. 9 is a diagram showing an applied voltage waveform during energization forming processing.

【図10】通電活性化処理の際の印加電圧波形(a),
放電電流Ieの変化(b)を示す図である。
FIG. 10 shows an applied voltage waveform (a) during the energization activation process,
It is a figure showing change (b) of discharge current Ie.

【図11】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. 11 is a sectional view of a vertical surface conduction electron-emitting device used in the present embodiment.

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

【図13】本実施の形態の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. 13 is a graph showing typical characteristics of the surface conduction electron-emitting device of the present embodiment.

【図14】本実施の形態で用いたマルチ電子源の基板の
平面図である。
FIG. 14 is a plan view of a substrate of the multi-electron source used in the present embodiment.

【図15】図14のA−A’の断面図である。FIG. 15 is a sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 14;

【図16】本発明の実施の形態の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. 16 is a block diagram of a multi-function image display device using the image display device according to the embodiment of the present invention.

【図17】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示
す図である。
FIG. 17 is a view showing an example of a conventionally known surface conduction electron-emitting device.

【図18】従来知られたFE型電子放出素子の一例を示
す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a conventionally known FE-type electron-emitting device.

【図19】従来知られたMIM型電子放出素子の一例を
示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a conventionally known MIM-type electron-emitting device.

【図20】電子放出素子の配線方法を説明する図であ
る。
FIG. 20 is a diagram illustrating a wiring method of the electron-emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 映像信号入力端子 2 アナログ信号処理部 3 A/D部 4 同期信号分離部 5 タイミング発生部 6 輝度調整部 7 ユーザ・インターフェース(I/F)部 8 PWMパルス発生部 9 垂直シフトレジスタ 15 平均輝度検出部 16 外光センサ部 17 テーブルメモリ Reference Signs List 1 video signal input terminal 2 analog signal processing unit 3 A / D unit 4 synchronization signal separation unit 5 timing generation unit 6 luminance adjustment unit 7 user interface (I / F) unit 8 PWM pulse generation unit 9 vertical shift register 15 average luminance Detector 16 External light sensor 17 Table memory

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の電子放出素子を配列し、前記電子
放出素子から放出される電子により発光する発光体を備
える表示パネルと、 入力される画像信号に応じて複数の電子放出素子を駆動
する駆動手段と、 前記表示パネルにおける発光輝度を指示する指示手段
と、 前記指示手段による指示に基づいて、前記駆動手段によ
る駆動に同期して前記電子放出素子を駆動する駆動時間
を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像
表示装置。
A display panel having a plurality of electron-emitting devices arranged therein and a luminous body emitting light by electrons emitted from the electron-emitting devices; and driving the plurality of electron-emitting devices in accordance with an input image signal. Driving means; instruction means for instructing light emission luminance in the display panel; and control means for controlling a driving time for driving the electron-emitting device in synchronization with driving by the driving means, based on an instruction from the instruction means. An image display device comprising:
【請求項2】 前記表示パネルは、前記複数の電子放出
素子を行及び列方向配線によりマトリクス状に配線し、
前記駆動手段は前記列方向配線を介して前記電子放出素
子を駆動し、前記制御手段は前記行方向配線に印加する
パルス信号のパルス幅を前記指示手段による指示に基づ
いて変更して前記駆動時間を制御す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 display panel according to claim 1, wherein the plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix by row and column wiring.
The driving unit drives the electron-emitting device via the column-directional wiring, and the control unit changes a pulse width of a pulse signal applied to the row-directional wiring based on an instruction from the instruction unit, thereby changing the driving time. The image display device according to claim 1, wherein the image display device is controlled.
【請求項3】 前記駆動手段は、入力した画像信号の値
に応じた振幅の信号を出力して前記複数の電子放出素子
を駆動することを特徴とする請求項1又は2に記載の画
像表示装置。
3. The image display according to claim 1, wherein the driving unit outputs a signal having an amplitude corresponding to a value of the input image signal to drive the plurality of electron-emitting devices. apparatus.
【請求項4】 前記制御手段は、前記行方向配線のそれ
ぞれを前記画像信号の水平同期信号に同期して順次選択
し、非選択の行方向配線をグランドレベルにすることを
特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
4. The control unit according to claim 1, wherein each of the row wirings is sequentially selected in synchronization with a horizontal synchronization signal of the image signal, and an unselected row wiring is set to a ground level. 3. The image display device according to 2.
【請求項5】 更に、前記画像信号の平均輝度を検出す
る検出手段を有し、前記制御手段は、前記検出手段によ
り検出された平均輝度が所定レベル以上のとき前記駆動
時間を短くするように制御することを特徴とする請求項
1乃至4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
5. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a detecting unit configured to detect an average luminance of the image signal, wherein the control unit shortens the driving time when the average luminance detected by the detecting unit is equal to or higher than a predetermined level. The image display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the image display device performs control.
【請求項6】 更に、前記画像表示装置が設置されてい
る環境の明るさを検知する外光検知手段を有し、前記制
御手段は、前記検出手段及び前記外光検知手段により検
出された輝度に基づいて前記駆動時間を決定することを
特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。
6. An external light detecting means for detecting the brightness of an environment in which the image display device is installed, wherein the control means includes a luminance detected by the detecting means and the external light detecting means. The image display device according to claim 5, wherein the driving time is determined based on the following.
【請求項7】 前記複数の電子放出素子が表面伝導型放
出素子であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれ
か1項に記載の画像表示装置。
7. The image display device according to claim 1, wherein the plurality of electron-emitting devices are surface-conduction emission devices.
【請求項8】 前記複数の電子放出素子がFE型放出素
子であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1
項に記載の画像表示装置。
8. The device according to claim 1, wherein said plurality of electron-emitting devices are FE-type electron-emitting devices.
Item 10. The image display device according to Item 1.
【請求項9】 前記複数の電子放出素子がMIM型放出
素子であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか
1項に記載の画像表示装置。
9. The image display device according to claim 1, wherein the plurality of electron-emitting devices are MIM-type electron-emitting devices.
【請求項10】 複数の電子放出素子を配列し、前記電
子放出素子から放出される電子により発光する発光体を
備える表示パネルを有する画像表示装置の表示制御方法
であって、 入力される画像信号に応じて複数の電子放出素子を駆動
する駆動工程と、 前記表示パネルにおける発光輝度を指示する指示工程
と、 前記指示工程における指示に基づいて、前記駆動工程に
よる駆動に同期して前記電子放出素子を駆動する駆動時
間を制御する制御工程と、を有することを特徴とする表
示制御方法。
10. A display control method for an image display device having a display panel in which a plurality of electron-emitting devices are arranged and a luminous body that emits light by electrons emitted from the electron-emitting devices is provided. A driving step of driving a plurality of electron-emitting devices in accordance with the following; an instruction step of instructing light emission luminance in the display panel; And a control step of controlling a drive time for driving the display.
【請求項11】 前記表示パネルは、前記複数の電子放
出素子を行及び列方向配線によりマトリクス状に配設
し、前記駆動工程では前記列方向配線を介して前記電子
放出素子を駆動し、前記制御工程では前記行方向配線に
印加するパルス信号のパルス幅を前記指示工程での指示
に基づいて変更して前記駆動時間を制御することを特徴
とする請求項10に記載の表示制御方法。
11. The display panel, wherein the plurality of electron-emitting devices are arranged in a matrix by row and column wirings, and in the driving step, the electron-emitting devices are driven via the column wirings. 11. The display control method according to claim 10, wherein in the control step, the driving time is controlled by changing a pulse width of a pulse signal applied to the row direction wiring based on the instruction in the instruction step.
【請求項12】 前記駆動工程では、入力した画像信号
の値に応じた振幅の信号を出力して前記複数の電子放出
素子を駆動することを特徴とする請求項10又は11に
記載の表示制御方法。
12. The display control according to claim 10, wherein in the driving step, a signal having an amplitude corresponding to a value of an input image signal is output to drive the plurality of electron-emitting devices. Method.
【請求項13】 前記制御工程では、前記行方向配線の
それぞれを前記画像信号の水平同期信号に同期して順次
選択し、非選択の行方向配線をグランドレベルにするこ
とを特徴とする請求項11に記載の表示制御方法。
13. In the control step, each of the row direction wirings is sequentially selected in synchronization with a horizontal synchronizing signal of the image signal, and non-selected row direction wirings are set to a ground level. 12. The display control method according to item 11.
【請求項14】 更に、前記画像信号の平均輝度を検出
する検出工程を有し、前記制御工程では、前記検出工程
で検出された平均輝度が所定レベル以上のとき前記駆動
時間を短くするように制御することを特徴とする請求項
10乃至13のいずれか1項に記載の表示制御方法。
14. The image processing method according to claim 1, further comprising a detecting step of detecting an average luminance of the image signal, wherein the controlling step reduces the driving time when the average luminance detected in the detecting step is equal to or higher than a predetermined level. 14. The display control method according to claim 10, wherein the display control is performed.
【請求項15】 更に、前記画像表示装置が設置されて
いる環境の明るさを検知する外光検知工程を有し、前記
制御工程では、前記検出工程及び前記外光検知工程で検
出された輝度に基づいて前記駆動時間を決定することを
特徴とする請求項14に記載の表示制御方法。
15. An external light detecting step of detecting the brightness of an environment in which the image display device is installed, wherein the control step includes a step of detecting the brightness detected in the detecting step and the external light detecting step. The display control method according to claim 14, wherein the drive time is determined based on the following.
【請求項16】 前記複数の電子放出素子が表面伝導型
放出素子であることを特徴とする請求項10乃至15の
いずれか1項に記載の表示制御方法。
16. The display control method according to claim 10, wherein said plurality of electron-emitting devices are surface conduction electron-emitting devices.
【請求項17】 前記複数の電子放出素子がFE型放出
素子であることを特徴とする請求項10乃至15のいず
れか1項に記載の表示制御方法。
17. The display control method according to claim 10, wherein said plurality of electron-emitting devices are FE-type electron-emitting devices.
【請求項18】 前記複数の電子放出素子がMIM型放
出素子であることを特徴とする請求項10乃至15のい
ずれか1項に記載の表示制御方法。
18. The display control method according to claim 10, wherein said plurality of electron-emitting devices are MIM-type electron-emitting devices.
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