JPH11327502A - Picture display method and device - Google Patents

Picture display method and device

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JPH11327502A
JPH11327502A JP13719498A JP13719498A JPH11327502A JP H11327502 A JPH11327502 A JP H11327502A JP 13719498 A JP13719498 A JP 13719498A JP 13719498 A JP13719498 A JP 13719498A JP H11327502 A JPH11327502 A JP H11327502A
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signal
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video signal
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display device
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Tatsuro Yamazaki
達郎 山崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a picture display method and a device to convert a video signal into a signal having a prescribed characteristic easily and display based on the video signal. SOLUTION: This device is a picture display device having a display panel 13 in which elements having an electron releasing characteristic changing monotonically with respect to a driving voltage or a driving current are plurally arranged, an inputted video signal is subjected to A/D conversion to be stored in a one-line memory 11 and signals having pulse widths made to correspond to their data values by PWM generators 14. Moreover, a row wiring driving part 9 successively selects row wirings of the display panel 13 in synchronization with the horizontal synchronizing signal of the inputted video signal to impress the voltage signal inputted from an arbitrary waveform generating part 6 on the selected row wiring.

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
子を備える表示パネルを有する画像表示装置及び前記表
示パネルを用いて画像を表示する画像表示方法に関する
ものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image display device having a display panel having a plurality of electron-emitting devices, and an image display method for displaying an image using the display panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、薄型大画面の表示装置の研究開発
が盛んに行われている。本願発明者は、薄型大画面の表
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 and 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19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. 19 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20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20
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. 20 shows a cross-sectional view of the device by CA Spindt et al. Described above. 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21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. 21 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22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. 22 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400
4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(Ve−
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 row of 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 driving voltage Ve for outputting an electron beam is applied to the column wiring 4003. According to this method, the wiring resistance 400
4 and 4005, the voltage of (Ve-Vs) is applied to the surface conduction type emission elements of the selected row, and (Ve-Vs) is applied to the surface conduction type emission elements of the non-selected rows.
Vns). Here, if Ve, Vs, and Vns are set to voltages of appropriate magnitudes, an electron beam with a desired intensity should be output only from the surface conduction electron-emitting device in the selected row. Different drive voltage Ve
Is applied, each of the elements in the selected row should output an electron beam having a different intensity. In addition, since the response speed of the surface conduction electron-emitting device is high, the driving voltage Ve
By changing the length of time during which the electron beam is applied, it is possible to change the length of time during which the electron beam is output.

【0021】以下、選択時の素子印加電圧(Ve−Vs)
をVfと呼ぶ。
Hereinafter, the element applied voltage at the time of selection (Ve-Vs)
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、
放出される電子による電流を放出電流Ieと呼ぶ。
Further, as another method for obtaining an electron beam from a multi-electron source having a simple matrix wiring as described above, a driving current is supplied instead of connecting a voltage source for applying a driving voltage Ve to a column wiring. Current source for the selected row, and the selection voltage Vs is applied to the row direction wiring of the row to be selected.
And driving at the same time by applying a non-selection voltage Vns to the row direction wiring of the non-selected row. Thus, due to the strong threshold characteristics 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,
The current caused by the emitted electrons is called 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、上述し
たように表面伝導型放出素子を単純マトリクス配線した
マルチ電子源には、以下に述べるような問題が発生して
いた。
However, as described above, the following problems have occurred in the multi-electron source in which the surface conduction electron-emitting devices are arranged in a simple matrix wiring.

【0025】いままで画像表示装置の表示デバイスとし
てCRTを使用される例が多く、そのため、CRTが有
する映像信号に応じた駆動電圧と発光量との間の非線型
な特性の補正(以下、γ補正)を、映像信号の送出側で
行ってその補正した映像信号を表示デバイスに出力する
のが一般的である。その一例を図6に示す。図6は、入
力信号と出力信号との間の関係を補正するガンマ補正特
性を示す図で、図中、実線はBTA,SMPTE規格の曲線を示
し、点線はγ=0.45のときの補正曲線を示してい
る。
Up to now, there have been many cases where a CRT is used as a display device of an image display device. Therefore, correction of a non-linear characteristic between a driving voltage and a light emission amount according to a video signal of the CRT (hereinafter referred to as γ). Is generally performed on the video signal transmitting side, and the corrected video signal is output to a display device. An example is shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing gamma correction characteristics for correcting the relationship between an input signal and an output signal. In the figure, a solid line indicates a curve conforming to the BTA and SMPTE standards, and a dotted line indicates a correction when γ = 0.45. The curves are shown.

【0026】このようなγ特性に従って補正された映像
信号を、CRT以外の表示デバイスを使用した画像表示
装置に入力して表示する場合、その表示デバイスの駆動
電圧(電流)と蛍光体の発光特性の関係に合わせて、再
度、その映像信号を補正し直さなければならない。例え
ば、多値画像データをパルス幅変調により変調した信号
を入力して階調を表現する表示デバイスの場合、入力し
た映像信号のパルス幅と発光特性の関係が線形となり、
この場合には、逆γ補正といわれる非線形処理が必要と
なる。このような逆ガンマ補正、或は使用するデバイス
の発光特性に合わせた変換を行うために、映像信号を非
線形処理する方法として、アナログ信号で行う場合とデ
ジタル信号で行う場合とが考えられる。しかしながら、
前者は温度変化や経時変化などによる安定性の点で問題
があり、後者は動作速度の高速化と回路規模の増大によ
り消費電力が増大したり、コスト高になってしまうとい
う問題があった。このように映像信号を非線形処理する
ためには、相応の規模の回路が必要となり、使用する表
示デバイスの駆動方法で発光特性を制御できることが望
まれていた。
When the video signal corrected according to the γ characteristic is input to an image display device using a display device other than the CRT and displayed, the driving voltage (current) of the display device and the emission characteristics of the phosphor are displayed. Therefore, the video signal must be corrected again in accordance with the relationship. For example, in the case of a display device that inputs a signal obtained by modulating multi-valued image data by pulse width modulation and expresses a gradation, the relationship between the pulse width of the input video signal and the light emission characteristics becomes linear,
In this case, a non-linear process called inverse γ correction is required. In order to perform such inverse gamma correction or conversion in accordance with the light emission characteristics of a device to be used, a method of performing non-linear processing on a video signal may be a method using an analog signal or a method using a digital signal. However,
The former has a problem in terms of stability due to a change in temperature or a change with time, and the latter has a problem in that power consumption increases and costs increase due to an increase in operation speed and an increase in circuit scale. In order to perform non-linear processing of a video signal in this way, a circuit of an appropriate scale is required, and it has been desired that the emission characteristics can be controlled by a driving method of a display device to be used.

【0027】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、映像信号を簡単に所望の特性を有する信号に変換し
て、その映像信号に基づいた表示を行うことができる画
像表示方法及び装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional example, and an image display method and apparatus capable of easily converting a video signal into a signal having desired characteristics and performing display based on the video signal. The purpose is to provide.

【0028】また本発明の目的は、マトリクス状に配列
された素子に印加する電圧値を変更して、映像信号に対
する出力信号を所望の値に制御して画像表示を行う画像
表示方法及び装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an image display method and apparatus for changing a voltage value applied to elements arranged in a matrix and controlling an output signal for a video signal to a desired value to display an image. To provide.

【0029】また本発明の目的は、マトリクス状に配列
された素子に印加する電流値を変更して、映像信号に対
する出力信号を所望の値に制御して画像表示を行う画像
表示方法及び装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an image display method and apparatus for changing a current value applied to elements arranged in a matrix and controlling an output signal for a video signal to a desired value to display an image. To provide.

【0030】[0030]

【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、駆動電圧もしくは駆動電流に対して単調に変化す
る電子放出特性を有する素子を複数配列した表示パネル
を有する画像表示装置であって、入力した映像信号に応
じて前記表示パネルの各素子の駆動信号を発生する駆動
信号発生手段と、映像信号に同期して前記各素子の駆動
信号を変更するための制御信号を、前記映像信号とは無
関係に発生する制御信号発生手段と、前記制御信号に応
じて前記各素子の駆動信号を変化させる駆動信号変更手
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, an image display device having a display panel in which a plurality of elements having electron emission characteristics that monotonically change with respect to a drive voltage or a drive current is arranged, and each element of the display panel is driven in accordance with an input video signal. A drive signal generating means for generating a signal, a control signal for changing a drive signal of each element in synchronization with a video signal, a control signal generating means for generating a control signal independently of the video signal, and And a drive signal changing means for changing a drive signal of each of the elements in response.

【0031】上記目的を達成するために本発明の画像表
示方法は以下のような工程を備える。即ち、駆動電圧も
しくは駆動電流に対して単調に変化する電子放出特性を
有する素子を複数配列した表示パネルに画像を表示する
画像表示方法であって、入力した映像信号に応じて前記
表示パネルの各素子の駆動信号を発生する駆動信号発生
工程と、映像信号に同期して前記各素子の駆動信号を変
更するための制御信号を、前記映像信号とは無関係に発
生する制御信号発生工程と、前記制御信号に応じて前記
各素子の駆動信号を変化させる駆動信号変更工程とを有
することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the image display method of the present invention comprises the following steps. That is, an image display method for displaying an image on a display panel in which a plurality of elements having electron emission characteristics that monotonically change with respect to a drive voltage or a drive current, wherein each of the display panels is operated in accordance with an input video signal. A drive signal generating step of generating a drive signal of the element, a control signal for changing a drive signal of each element in synchronization with a video signal, a control signal generating step of generating independently of the video signal, A driving signal changing step of changing a driving signal of each of the elements according to a control signal.

【0032】[0032]

【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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0033】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1の画像表示装置の構成を示すブロック図、図2に
図1の回路の動作を示すタイミング波形図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing waveform diagram showing an operation of the circuit of FIG.

【0034】図1において、13は、m×nの表面伝導
型放出素子をマトリックス状に配列した表示パネルで、
これらに表面伝導型放出素子は、図15に示す素子電圧
−放出電流特性を有している。1は映像信号を入力する
ための映像信号入力端子、2はアナログ信号処理部で、
A/D変換部3において映像信号を必要な階調数でデジ
タイズするためのアナログ映像信号の黒レベルクランプ
や振幅レベル調整、帯域制限などを行っている。4は同
期分離部で、入力した映像信号から同期信号を分離して
タイミング発生部5に出力している。タイミング発生部
5は、同期分離部4からの同期信号を入力し、A/D部
3、水平、垂直シフトレジスタ8,10、任意波形発生
部6などに必要なタイミング信号を供給している。
In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a display panel in which m × n surface conduction electron-emitting devices are arranged in a matrix.
These surface conduction electron-emitting devices have device voltage-emission current characteristics shown in FIG. 1 is a video signal input terminal for inputting a video signal, 2 is an analog signal processing unit,
The A / D converter 3 performs black level clamping, amplitude level adjustment, band limitation, and the like of the analog video signal for digitizing the video signal with a necessary number of gradations. Reference numeral 4 denotes a synchronization separation unit that separates a synchronization signal from an input video signal and outputs the synchronization signal to the timing generation unit 5. The timing generator 5 receives the synchronization signal from the synchronization separator 4 and supplies necessary timing signals to the A / D unit 3, the horizontal and vertical shift registers 8, 10, the arbitrary waveform generator 6, and the like.

【0035】7は波形制御入力部で、例えばこの画像表
示装置の使用者が映像信号に含まれる輝度信号と発光量
の関係を所望の特性に制御するための被調整部で、任意
波形発生部6に、例えば使用者の要求情報を直流オフセ
ット調整値とゲイン調整値として伝達する。任意波形発
生部6は、例えば水平走査周期毎に電圧値がV1〜V2
まで直線的に変化する鋸状の電圧波形を発生している。
尚、これら電圧値V1〜V2は、波形制御入力部7から
の直流オフセット調整とゲイン調整出力により制御され
る。
Numeral 7 denotes a waveform control input unit, for example, an adjustable unit for controlling the relationship between a luminance signal included in a video signal and a light emission amount to a desired characteristic by a user of the image display apparatus. 6, for example, the user's request information is transmitted as a DC offset adjustment value and a gain adjustment value. The arbitrary waveform generating unit 6 outputs a voltage value of V1 to V2 for each horizontal scanning cycle, for example.
A sawtooth voltage waveform that changes linearly up to this point is generated.
These voltage values V1 and V2 are controlled by DC offset adjustment and gain adjustment output from the waveform control input unit 7.

【0036】行配線駆動部9は、表示パネル13の各行
配線をドライブするのに十分な駆動能力を持つバッファ
アンプ15と、各行配線に任意波形発生部6からの鋸状
の電圧波形を印加するか、或はその行配線を接地するか
を選択するスイッチ回路16を備え、これらスイッチ回
路16は垂直シフトレジスタ8から出力される信号によ
り、その選択した行配線に任意波形発生部6の鋸状の電
圧信号を印加し、それ以外の行配線を接地するように動
作している。
The row wiring driver 9 applies a buffer amplifier 15 having a sufficient driving capability to drive each row wiring of the display panel 13 and applies a sawtooth voltage waveform from the arbitrary waveform generator 6 to each row wiring. And a switch circuit 16 for selecting whether the row wiring is grounded or not. These switch circuits 16 are connected to the selected row wiring by the signal output from the vertical shift register 8 so that the sawtooth waveform of the arbitrary waveform generator 6 is applied to the selected row wiring. , And the other row wirings are grounded.

【0037】またアナログ処理部2で処理された映像信
号は、A/D部3で1水平走査期間当たりn個のシリア
ルデジタル信号に変換されて水平シフトレジスタ10に
送られて保持される。こうしてシフトレジスタ10の1
ライン分の映像データが格納されてパラレル信号に変換
された後、その1ラインデータは1ラインメモリ11に
送られて保持される。列配線駆動部12は、各列配線毎
に直流バイアス電圧Veを印加するか、もしくは接地レ
ベルにするためのスイッチ回路17と、1ラインメモリ
11に保持された映像データの大きさに比例したパルス
幅でスイッチ回路17を切り替えるための信号を発生す
るPWM発生部14を備えている。これにより列配線に
は、映像データの値に応じたパルス幅で、波高値Veの
電圧パルスが印加されることになる。
The video signal processed by the analog processing section 2 is converted by the A / D section 3 into n serial digital signals per horizontal scanning period, sent to the horizontal shift register 10 and held therein. Thus, the shift register 10
After the video data for the line is stored and converted into a parallel signal, the one-line data is sent to the one-line memory 11 and held. The column wiring driving unit 12 applies a DC bias voltage Ve to each column wiring or sets a switch circuit 17 for setting a ground level, and a pulse proportional to the size of video data held in the one-line memory 11. It has a PWM generator 14 that generates a signal for switching the switch circuit 17 with a width. As a result, a voltage pulse having a peak value Ve with a pulse width corresponding to the value of the video data is applied to the column wiring.

【0038】図2は、図1の各部の動作タイミングを示
しており、図2において、201は入力されたアナログ
映像信号の波形例を示している。202はA/D部3
で、入力した映像信号201をデジタル信号に変換した
デジタルデータ例を示している。203は列配線駆動部
12から表示パネル13に出力されるパルス幅変調され
た信号の波形例を示している。このパルス信号は、入力
してデジタルデータに変換された映像データの値に対応
したパルス幅を有している。204は垂直シフトレジス
タ8の出力信号波形例を示し、水平走査信号の周期で順
次各行配線を選択している。205は任意波形発生部6
の出力信号の波形例を示し、負極性を有する電圧値V1
〜V2を発生している(|V1|<|V2|)。206
は行配線駆動部9から表示パネル13に出力される信号
の波形例を示し、垂直シフトレジスタ8の出力信号がハ
イレベルの間に任意波形発生部6から出力される電圧信
号の波形が示されている。
FIG. 2 shows the operation timing of each part in FIG. 1. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes an example of the waveform of the input analog video signal. 202 is the A / D unit 3
2 shows an example of digital data obtained by converting the input video signal 201 into a digital signal. Reference numeral 203 denotes a waveform example of a pulse-width-modulated signal output from the column wiring driving unit 12 to the display panel 13. This pulse signal has a pulse width corresponding to the value of the video data input and converted into digital data. Reference numeral 204 denotes an example of the output signal waveform of the vertical shift register 8, in which each row wiring is sequentially selected in the cycle of the horizontal scanning signal. 205 is an arbitrary waveform generator 6
5 shows a waveform example of the output signal of FIG.
To V2 (| V1 | <| V2 |). 206
Shows a waveform example of a signal output from the row wiring driving unit 9 to the display panel 13, and shows a waveform of a voltage signal output from the arbitrary waveform generation unit 6 while the output signal of the vertical shift register 8 is at a high level. ing.

【0039】ここで仮に、図15に示す表面伝導型放出
素子の素子電圧−放出電流特性において、閾値電圧Vth
が「7.5V」、最大素子印加電圧が「15V」とし
て、任意波形発生部6を制御して、選択された素子に印
加される電圧が5〜15Vの時、7〜15Vの時、7.
5〜15Vの時、8〜15Vの時、10〜15Vの時
の、発光輝度−パルス幅との間のデータ特性を図3に示
す。
Here, suppose that in the device voltage-emission current characteristic of the surface conduction electron-emitting device shown in FIG.
Is "7.5 V", the maximum element applied voltage is "15 V", and the arbitrary waveform generating section 6 is controlled so that when the voltage applied to the selected element is 5 to 15 V, 7 to 15 V, 7 .
FIG. 3 shows data characteristics between light emission luminance and pulse width at 5 to 15 V, 8 to 15 V, and 10 to 15 V.

【0040】この図3から判るように、素子電圧7〜1
5Vの時のパルス幅と輝度との関係(図では“×”でプ
ロットして示す)がCRTのγ特性(γ=2.2)に最
も近く、さらに輝度信号と発光量の関係を、任意波形発
生部6から出力される直線的に変化する電圧の範囲を変
えることで制御することが可能である。
As can be seen from FIG.
The relationship between the pulse width and the luminance at 5 V (indicated by “x” in the figure) is closest to the γ characteristic of the CRT (γ = 2.2), and the relationship between the luminance signal and the light emission amount is arbitrary. The control can be performed by changing the range of the voltage that changes linearly and is output from the waveform generator 6.

【0041】また図3では、任意波形発生部6から出力
される電圧が直線的に変化する場合を基に説明したが、
さらに例えば鋸波形にパラボラ波形を重畳するような電
圧変化とか、複数の折れ線で表されるような電圧変化を
与えることにより、γ補正に加えて使用者の好みに応じ
た発光特性を持たすことができる。
FIG. 3 has been described based on the case where the voltage output from the arbitrary waveform generator 6 changes linearly.
Further, for example, by giving a voltage change that superimposes a parabolic waveform on a sawtooth waveform or a voltage change represented by a plurality of polygonal lines, in addition to γ correction, it is possible to have a light emission characteristic according to the user's preference. it can.

【0042】[実施の形態2]図4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
の実施の形態1の構成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. 4 is a block diagram showing a configuration of an image display apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. The description is omitted.

【0043】この実施の形態2では、波形制御入力部7
は、例えばこの画像表示装置の使用者が映像信号に含ま
れる輝度信号と発光量の関係を所望の特性に制御するた
めの制御信号を入力する被調整部であり、この波形制御
入力部7から入力される信号に応じて、制御任意波形発
生部6aに、例えば使用者の要求情報を直流オフセット
調整値とゲイン調整値として伝達する。任意波形発生部
6aは、例えば水平走査周期毎に、正極性の電圧値V1
〜V2まで直線的に変化する鋸状の電圧波形を発生して
いる。これら電圧値V1〜V2は、波形制御入力部7か
らの直流オフセット調整とゲイン調整出力により制御さ
れる。
In the second embodiment, the waveform control input unit 7
Is an adjustable unit to which a user of the image display device inputs a control signal for controlling a relationship between a luminance signal included in a video signal and a light emission amount to a desired characteristic. In response to the input signal, for example, information required by the user is transmitted to the control arbitrary waveform generator 6a as a DC offset adjustment value and a gain adjustment value. The arbitrary waveform generator 6a outputs the positive voltage value V1 for each horizontal scanning cycle, for example.
A sawtooth voltage waveform that changes linearly up to V2 is generated. These voltage values V1 and V2 are controlled by DC offset adjustment and gain adjustment output from the waveform control input unit 7.

【0044】行配線駆動部9aは、表示パネル13の各
行配線に負極性の直流電圧Vsを印加するか、或はその
行配線を接地するかを選択するスイッチ回路16を備え
ている。これらスイッチ回路16は、垂直シフトレジス
タ8からの出力により選択されると、表示パネル13の
対応する行配線に直流電圧Vsを印加することで、表示
パネル13の行配線が駆動されて表示が行われる。
The row wiring drive section 9a includes a switch circuit 16 for selecting whether to apply a negative DC voltage Vs to each row wiring of the display panel 13 or to ground the row wiring. When these switch circuits 16 are selected by the output from the vertical shift register 8, by applying a DC voltage Vs to the corresponding row wiring of the display panel 13, the row wiring of the display panel 13 is driven to display. Will be

【0045】A/D部3で映像アナログ信号を1水平期
間当たりn個のシリアルデジタル信号に変換し、水平シ
フトレジスタ10でパラレル信号に変換した後、この1
ライン分の映像データは1ラインメモリ11に保持され
る。列配線駆動部9aは、各列配線毎に、任意波形発生
部6aからの電圧波形を電流波形に変換する電流源18
と、これら電流源18の出力、もしくは接地レベルのい
ずれかを選択するスイッチ回路17と、1ラインメモリ
11に保持されたデータの大きさに比例したパルス幅
で、スイッチ回路17を切り替えるための信号を発生す
るPWM発生部14を備えている。これにより映俊信号
に応じたパルス幅で、任意波形発生部6aで振幅変調さ
れた電流パルスを、表示パネル13の各列配線に印加す
ることができる。
The A / D unit 3 converts the video analog signal into n serial digital signals per one horizontal period, and converts it into a parallel signal by the horizontal shift register 10.
The video data for one line is held in the one-line memory 11. The column wiring driving unit 9a includes, for each column wiring, a current source 18 that converts a voltage waveform from the arbitrary waveform generation unit 6a into a current waveform.
A switch circuit 17 for selecting either the output of the current source 18 or the ground level, and a signal for switching the switch circuit 17 with a pulse width proportional to the size of the data held in the one-line memory 11. Is provided. As a result, a current pulse amplitude-modulated by the arbitrary waveform generator 6a with a pulse width corresponding to the illuminating signal can be applied to each column wiring of the display panel 13.

【0046】尚、上述した任意波形発生部6,6aは、
例えばマイクロプロセッサと、そのマイクロプロセッサ
により実行されるプログラムを格納するメモリ、D/A
コンバータ、D/Aコンバータに出力するデータを格納
し、マイクロプロセッサから書き換え可能なメモリ、映
像信号の1水平期間を適当な整数で分割したスパン毎に
D/Aコンバータにデータを出力させるためのタイミン
グ手段、D/Aコンバータ出力を適当な時定数で平滑す
るローパスフィルタなどを備えている。また波形制御入
力部7は、例えば任意波形発生部6,6aが有するマイ
クロプロセッサに対するユーザーインターフェースであ
り、前述D/Aコンバータに出力するメモリ内のデータ
を変更することができる。
The above-mentioned arbitrary waveform generators 6 and 6a
For example, a microprocessor, a memory for storing a program executed by the microprocessor, a D / A
A memory for storing data to be output to a converter and a D / A converter, a rewritable memory from a microprocessor, and a timing for outputting data to a D / A converter for each span obtained by dividing one horizontal period of a video signal by an appropriate integer. And a low-pass filter for smoothing the output of the D / A converter with an appropriate time constant. The waveform control input unit 7 is, for example, a user interface to a microprocessor included in the arbitrary waveform generation units 6 and 6a, and can change data in a memory output to the D / A converter.

【0047】図5は、図4の構成における各部の動作タ
イミングを示すタイミング図である。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation timing of each unit in the configuration of FIG.

【0048】任意波形発生部6aから出力される電圧値
V1〜V2の間の鋸波出力は、列配線駆動部12aの電
流源18を変調し、それぞれ電流値I1〜〓2の鋸波出
力を発生させる。これら電流駆動信号が、列配線駆動部
12aのスイッチ回路17により、映像データで変調さ
れたPWM出力によりゲートされ、表示パネル13の各
列配線に印加される。
The sawtooth output between the voltage values V1 and V2 output from the arbitrary waveform generating section 6a modulates the current source 18 of the column wiring drive section 12a, and outputs the sawtooth output with the current values I1 to # 2, respectively. generate. These current drive signals are gated by the switch circuit 17 of the column wiring drive unit 12 a with a PWM output modulated with video data, and applied to each column wiring of the display panel 13.

【0049】図5において、301は入力されるアナロ
グ映像信号の波形例を示し、302は、そのアナログ映
像信号をA/D部3でデジタル信号に変換した、各ライ
ンのデジタルデータである。303は列配線駆動部12
aのパルス幅変調器14から出力されるパルス信号列を
示し、このパルス幅はデジタル映像データの値に応じた
パルス幅を有している。304は任意波形発生部6aか
ら出力される信号の波形を示し、305は列配線駆動部
12aから出力される信号の波形を示している。この信
号波形は、前述の303と304から明らかなように、
パルス幅変調されたPWM出力信号と同じパルス幅で、
その電圧値が任意波形発生部6aから出力される電圧信
号のレベルに相当している。306は、前述の列配線の
駆動タイミングと同期して、表示パネル13の各行配線
を駆動する行配線駆動部9aの出力信号を示している。
In FIG. 5, reference numeral 301 denotes a waveform example of an input analog video signal, and reference numeral 302 denotes digital data of each line obtained by converting the analog video signal into a digital signal by the A / D unit 3. 303, a column wiring driving unit 12
4A shows a pulse signal train output from the pulse width modulator 14, and the pulse width has a pulse width corresponding to the value of digital video data. Reference numeral 304 denotes a waveform of a signal output from the arbitrary waveform generating unit 6a, and reference numeral 305 denotes a waveform of a signal output from the column wiring driving unit 12a. This signal waveform is clear from 303 and 304 described above.
With the same pulse width as the pulse width modulated PWM output signal,
The voltage value corresponds to the level of the voltage signal output from the arbitrary waveform generator 6a. Reference numeral 306 denotes an output signal of the row wiring drive unit 9a that drives each row wiring of the display panel 13 in synchronization with the above-described column wiring drive timing.

【0050】尚、この図5では、任意波形発生部6aが
鋸波を発生する例で説明したが、前述の実施の形態1と
同様に、非線形な波形を発生させるようにしてもよい。
そして、任意波形発生部6aの出力を制御することによ
り、図3に示すような発光輝度特性をもたすことも可能
である。
In FIG. 5, an example has been described in which the arbitrary waveform generator 6a generates a sawtooth wave. However, as in the first embodiment, a non-linear waveform may be generated.
Then, by controlling the output of the arbitrary waveform generating section 6a, it is possible to have the light emission luminance characteristic as shown in FIG.

【0051】尚、上述した実施の形態1及び2におい
て、任意波形発生部6,6aは、水平走査周期毎に電圧
値V1〜V2の間で電圧信号を発生させていたが本発明
はこれに限定されるものでなく、これ以外の周期、例え
ば垂直同期信号の周期等であってもよく、またその電圧
値の変化は、図2或は図4のようでなく、例えば一周期
内にピークを有するような波形であってもよい。
In the first and second embodiments, the arbitrary waveform generators 6 and 6a generate a voltage signal between the voltage values V1 and V2 every horizontal scanning cycle. The present invention is not limited to this. For example, the period may be other periods, for example, the period of the vertical synchronization signal, and the change in the voltage value is not as shown in FIG. 2 or FIG. May be used.

【0052】また任意波形発生部6,6aは、波形制御
入力部7からの入力に従うだけでなく、予め定められた
波形信号を発生し、波形制御入力部7から変更指示があ
った場合に、その指示された波形信号を発生するように
してもよい。
The arbitrary waveform generators 6 and 6a not only follow the input from the waveform control input unit 7, but also generate a predetermined waveform signal, and when a change instruction is given from the waveform control input unit 7, The designated waveform signal may be generated.

【0053】(表示パネルの構成と製造法)次に、本発
明を適用した画像表示装置の表示パネル13の構成と製
造法について、具体的な例を示して説明する。
(Structure and Manufacturing Method of Display Panel) Next, the structure and manufacturing method of the display panel 13 of the image display device to which the present invention is applied will be described with reference to specific examples.

【0054】図7は、実施の形態に用いた表示パネル1
3の斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの1部
を切り欠いて示している。
FIG. 7 shows a display panel 1 used in the embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of FIG. 3, with a part of the panel 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13の内部を真空に維持す
るための気密容器を形成している。気密容器を組み立て
るにあたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性
を保持させるため封着する必要があるが、例えばフリッ
トガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気
中で、摂氏400〜500度で10分以上焼成すること
により封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する
方法については後述する。
In the figure, 1005 is a rear plate, 1006
Is a side wall, 1007 is a face plate, 1005
1007 form an airtight container for maintaining the inside of the display panel 13 in a vacuum. When assembling an airtight container, it is necessary to seal the joints of each member to maintain sufficient strength and airtightness.For example, apply frit glass to the joints, and in air or nitrogen atmosphere, Sealing was achieved by baking at 400 to 500 degrees 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上には冷陰極素
子1002がn×m個形成されている(n,mは2以上
の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜
設定される。例えば、高品位テレビジョンの表示を目的
とした表示装置においては、n=3000,m=100
0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)。これ
らn×m個の冷陰極素子は、m本の行方向配線1003
とn本の列方向配線1004により単純マトリクス配線
されている。前記1001〜1004によって構成され
る部分をマルチ電子源と呼ぶ。なお、マルチ電子ビ源の
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, but n × m cold cathode elements 1002 are formed on the substrate 1001 (n and m are positive integers of 2 or more, and are appropriately set according to the target number of display pixels). For example, in a display device for displaying high-definition television, n = 3000 and m = 100.
It is desirable to set the number to 0 or more. In the present embodiment, n = 3072 and m = 1024). These n × m cold cathode elements are composed of m row-directional wirings 1003.
And a simple matrix wiring by n column-directional wirings 1004. The part constituted by 1001 to 1004 is called a multi-electron source. The manufacturing method and structure of the multi electron beam 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。本実施の形態は
カラー表示装置であるため、蛍光膜1008の部分には
CRTの分野で用いられる赤、緑、青、の3原色の蛍光
体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、例えば図8
の(A)に示すようにストライプ状に塗り分けられ、蛍
光体のストライプの間には黒色の導電体1010が設け
てある。黒色の導電体1010を設ける目的は、電子ビ
ームの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが
生じないようにするためや、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、電子ビームによる蛍光
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 this embodiment is a color display device, phosphors of three primary colors of red, green, and blue used in the field of CRT are separately applied to a portion of the fluorescent film 1008. The phosphor of each color is, for example, as shown in FIG.
(A), a black conductor 1010 is provided between stripes of the fluorescent material. The purpose of providing the black conductor 1010 is to prevent the display color from being shifted even if there is a slight shift in the irradiation position of the electron beam, or to prevent the reflection of external light to prevent the display contrast from being lowered. This is to prevent charge-up of the fluorescent film by the electron beam. Although graphite is used as a main component for the black conductor 1010, any other material may be used as long as it is suitable for the above purpose.

【0059】また、3原色の蛍光体の塗り分け方は図8
(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8(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。尚、モノクロームの表
示パネルを作成する場合には、単色の蛍光体材料を蛍光
膜1008に用いればよく、また黒色導電材料は必ずし
も用いなくともよい。
FIG. 8 shows how to paint the three primary color phosphors.
The arrangement is not limited to the stripe arrangement shown in FIG. 8A, but may be, for example, a delta arrangement as shown in FIG.
Other arrangements may be used. 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 may not necessarily be 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や、負イオンの衝突から蛍光膜
1008を保護するためや、電子ビーム加速電圧を印加
するための電極として作用させるためや、蛍光膜100
8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。メタルバック1009は、蛍光膜1008をフェ
ースプレート基板1007上に形成した後、蛍光膜表面
を平滑化処理し、その上にAl(アルミニウム)を真空
蒸着する方法により形成した。なお、蛍光膜1008に
低電圧用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバック
1009は用いない。また、本実施の形態では用いなか
ったが、加速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的
として、フェースプレート基板1007と蛍光膜100
8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。
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, to protect the fluorescent film 1008 from the collision of negative ions, to accelerate the electron beam. In order to function as an electrode for applying a voltage,
This is to make 8 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 Al (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. Although not used in the present embodiment, the face plate substrate 1007 and the fluorescent film 100 are used for applying an acceleration voltage and improving the conductivity of the fluorescent film.
8, a transparent electrode made of, for example, ITO may be provided.

【0061】また、Dx1〜DxmおよびDy1〜Dynおよび
Hvは、この表示パネル13と前述の回路とを電気的に
接続するために設けた気密構造の電気接続用端子であ
る。Dx1〜Dxmはマルチ電子源の行方向配線1003
と、Dy1〜Dynはマルチ電子源の列方向配線1004
と、Hvはフェースプレートのメタルバック1009と
電気的に接続している。
Dx1 to Dxm, Dy1 to Dyn, and Hv are electric connection terminals having an airtight structure provided for electrically connecting the display panel 13 to the above-described circuit. Dx1 to Dxm are the row direction wirings 1003 of the multi-electron source.
And Dy1 to Dyn are column direction wirings 1004 of the multi-electron source.
And Hv are electrically connected to the metal back 1009 of the face plate.

【0062】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を10のマイナス7乗[to
rr]程度の真空度まで排気する。その後、排気管を封止
するが、気密容器内の真空度を維持するために、封止の
直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッタ
ー膜(不図示)を形成する。ゲッター膜とは、例えばB
a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。
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 raised to the power of 10 −7 [to
rr]. Thereafter, the exhaust pipe is sealed, but a getter film (not shown) is formed at a predetermined position in the airtight container immediately before or after the sealing in order to maintain the degree of vacuum in the airtight container. The getter film is, for example, B
is a film formed by heating and depositing a getter material containing a as a main component by means of a heater or high-frequency heating.
The degree of vacuum is maintained at a power of 1 × 10−7 torr.

【0063】以上、本発明の実施の形態の表示パネル1
3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. 3 have been described.

【0064】次に、実施の形態の表示パネル13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MIM型な
どの冷陰極素子を用いることができる。
Next, a method of manufacturing the multi-electron source used for the display panel 13 of the 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 cold cathode device such as a surface conduction type emission device, an FE type, or an MIM type can be used.

【0065】ただし、表示画面が大きくてしかも安価な
表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷陰極
素子の中でも、表面伝導型放出素子が特に好ましい。す
なわち、FE型ではエミッタコーンとゲート電極の相対
位置や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極め
て高精度の製造技術を必要とするが、これは大面積化や
製造コストの低減を達成するには不利な要因となる。ま
た、MIM型では、絶縁層と上電極の膜厚を薄くてしか
も均一にする必要があるが、これも大面積化や製造コス
トの低減を達成するには不利な要因となる。その点、表
面伝導型放出素子は、比較的製造方法が単純なため、大
面積化や製造コストの低減が容易である。また、発明者
らは、表面伝導型放出素子の中でも、電子放出部もしく
はその周辺部を微粒子膜から形成したものがとりわけ電
子放出特性に優れ、しかも製造が容易に行えることを見
いだしている。したがって、高輝度で大画面の画像表示
装置のマルチ電子源に用いるには、最も好適であると言
える。そこで、上記実施の形態の表示パネルにおいて
は、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成
した表面伝導型放出素子を用いた。そこで、まず好適な
表面伝導型放出素子について基本的な構成と製法および
特性を説明し、その後で多数の素子を単純マトリクス配
線したマルチ電子源の構造について述べる。
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, in the FE type, since the relative position and shape of the emitter cone and the gate electrode greatly affect the electron emission characteristics, extremely high-precision manufacturing technology is required, but this achieves a large area and a reduction in manufacturing cost. Is a disadvantageous factor. In the case of the MIM type, it is necessary to make the thicknesses of the insulating layer and the upper electrode thin and uniform, which is also a disadvantageous factor in achieving a large area and a reduction in manufacturing cost. On the other hand, since the surface conduction electron-emitting device has a relatively simple manufacturing method, it is easy to increase the area and reduce the manufacturing cost. In addition, the 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. 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 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 structure, 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 devices are arranged in a simple matrix will be described.

【0066】(表面伝導型放出素子の好適な素子構成と
製法)電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形
成する表面伝導型放出素子の代表的な構成には、平面型
と垂直型の2種類があげられる。 (平面型の表面伝導型放出素子)まず最初に、平面型の
表面伝導型放出素子の素子構成と製法について説明す
る。図9に示すのは、平面型の表面伝導型放出素子の構
成を説明するための平面図(a)および断面図(b)で
ある。
(Suitable Device Configuration and Manufacturing Method of Surface Conduction Emission Device) A typical configuration of a surface conduction electron-emitting device in which an electron-emitting portion or its peripheral portion is formed from a fine particle film is a flat type or a vertical type. Kinds are given. (Flat-type surface conduction electron-emitting device) First, an element configuration and a manufacturing method of a flat-type surface conduction electron-emitting device will be described. FIG. 9 shows a plan view (a) and a cross-sectional view (b) for explaining the configuration of a planar surface conduction electron-emitting device.

【0067】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。基板11
01としては、例えば、石英ガラスや青板ガラスをはじ
めとする各種ガラス基板や、アルミナをはじめとする各
種セラミクス基板、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。
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. Substrate 11
As 01, for example, various glass substrates including quartz glass and blue plate glass, various ceramics substrates including alumina, and substrates obtained by laminating an insulating layer made of, for example, SiO2 on the various substrates described above, and the like. Can be used.

【0068】また、基板1101上に基板面と平行に対
向して設けられた素子電極1102と1103は、導電
性を有する材料によって形成されている。例えば、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、例え
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(例えば印刷技
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 so as to be parallel to 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. An electrode can be easily formed by using a combination of a film forming technique such as vacuum evaporation and a patterning technique such as photolithography and etching. However, the electrode can be formed using other methods (for example, printing technique). I can't wait.

【0069】これら素子電極1102と1103の形状
は、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 these 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.

【0070】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。
In the portion of the conductive thin film 1104, a fine particle film is used. The fine particle film mentioned here is a film containing many fine particles as a constituent element (including an island-shaped aggregate).
I mean If you examine the microparticle film microscopically, usually
A structure in which the individual fine particles are spaced apart, 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.

【0071】微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数オン
グストロームから数千オングストロームの範囲に含まれ
るものであるが、なかでも好ましいのは10オングスト
ロームから200オングストロームの範囲のものであ
る。また、微粒子膜の膜厚は、以下に述べるような諸条
件を考慮して適宜設定される。すなわち、素子電極11
02あるいは1103と電気的に良好に接続するのに必
要な条件、後述する通電フォーミングを良好に行うのに
必要な条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の
値にするために必要な条件、などである。
The particle size of the fine particles used in the fine particle film is in the range of several Angstroms to several thousand Angstroms, and preferably in the range of 10 Angstroms to 200 Angstroms. Further, the thickness of the fine particle film is appropriately set in consideration of various conditions described below. That is, the device electrode 11
02, or 1103, conditions necessary for satisfactorily performing energization forming described later, conditions necessary for setting the electric resistance of the fine particle film itself to an appropriate value described later. , And so on.

【0072】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。
Specifically, it is set within a range of several Angstroms to several thousand Angstroms, and a preferable range is between 10 Angstroms and 500 Angstroms.

【0073】また、微粒子膜を形成するのに用いられう
る材料としては、例えば、Pd,Pt,Ru,Ag,A
u,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,T
a,W,Pb,などをはじめとする金属や、PdO,S
nO2,In2O3,PbO,Sb2O3,などをはじめと
する酸化物や、HfB2,ZrB2,LaB6,CeB6,
YB4,GdB4,などをはじめとする硼化物や、Ti
C,ZrC,HfC,TaC,SiC,WC,などをは
じめとする炭化物や、TiN,ZrN,HfN,などを
はじめとする窒化物や、Si,Ge,などをはじめとす
る半導体や、カーボン、などがあげられ、これらの中か
ら適宜選択される。
Materials that can be used to form the fine particle film include, for example, Pd, Pt, Ru, Ag, A
u, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, T
a, W, Pb, and other metals, PdO, S
Oxides such as nO2, In2O3, PbO, Sb2O3, etc .; HfB2, ZrB2, LaB6, CeB6,
Borides such as YB4, GdB4, etc., Ti
Carbides including C, ZrC, HfC, TaC, SiC, WC, etc., nitrides including TiN, ZrN, HfN, etc., semiconductors including Si, Ge, etc., carbon, etc. And these are appropriately selected from these.

【0074】以上述べたように、導電性薄膜1104を
微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、
10の3乗から10の7乗[オーム/sq]の範囲に含
まれるよう設定した。
As described above, the conductive thin film 1104 is formed of a fine particle film.
It was set to be included in the range of 10 3 to 10 7 [Ohm / sq].

【0075】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9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. 9, 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.

【0076】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9においては模式的に示した。
The electron-emitting portion 1105 is a crack-like portion formed in a part of the conductive thin film 1104, and has an electrically higher resistance than the surrounding conductive thin film. The crack is formed by performing a later-described energization forming process on the conductive thin film 1104. Fine particles having a particle 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.

【0077】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.

【0078】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
とするのが更に好ましい。
The thin film 1113 is made of any one of single crystal graphite, polycrystalline graphite, and amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a thickness of 500 [Å] or less, but 300 [Å] or less. Is more preferred.

【0079】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9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111
3の一部を除去した素子を図示した。
Since it is difficult to accurately show the actual position and shape of the thin film 1113, it is schematically shown in FIG. Further, in the plan view (a), the thin film 111 is formed.
The device from which a part of 3 is removed is shown.

【0080】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、実施の形態においては以下のような素子を用いた。
The basic structure of the preferred device has been described above. In the embodiment, the following device is used.

【0081】即ち、基板1101には青板ガラスを用
い、素子電極1102と1103にはNi薄膜を用い
た。素子電極の厚さdは1000[オングストロー
ム]、電極間隔Lは2[マイクロメータ]とした。微粒
子膜の主要材料としてPdもしくはPdOを用い、微粒
子膜の厚さは約100[オングストローム]、幅Wは1
00[マイクロメータ]とした。
That is, blue glass was used for the substrate 1101, and Ni thin films were used for the device electrodes 1102 and 1103. The thickness d of the device electrode was 1000 [angstrom], and the electrode interval L was 2 [micrometer]. Pd or PdO is used as the main material of the fine particle film, the thickness of the fine particle film is about 100 [angstrom], and the width W is 1
00 [micrometer].

【0082】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.

【0083】図10(a)〜(d)は、表面伝導型放出
素子の製造工程を説明するための断面図で、各部材の表
記は図9と同一である。
FIGS. 10A to 10D are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device. The notation of each member is the same as in FIG.

【0084】(1)まず、図10(a)に示すように、
基板1101上に素子電極1102および1103を形
成する。これら素子電極を形成するにあたっては、予め
基板1101を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗
浄後、素子電極の材料を堆積させる。(堆積する方法と
しては、例えば、蒸着法やスパッタ法などの真空成膜技
術を用ればよい。)その後、堆積した電極材料を、フォ
トリソグラフィー・エッチング技術を用いてパターニン
グし、(a)に示した一対の素子電極(1102と11
03)を形成する。
(1) First, as shown in FIG.
Element electrodes 1102 and 1103 are formed over a substrate 1101. In forming these device electrodes, the substrate 1101 is sufficiently washed in advance with a detergent, pure water, and an organic solvent, and then a material for the device electrodes is deposited. (As a deposition method, for example, a vacuum film forming technique such as a vapor deposition method or a sputtering method may be used.) Then, the deposited electrode material is patterned using a photolithography / etching technique. The pair of device electrodes shown (1102 and 11
03) is formed.

【0085】(2)次に、同図(b)に示すように、導
電性薄膜1104を形成する。
(2) Next, a conductive thin film 1104 is formed as shown in FIG.

【0086】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、それ以外の例えばスピンナー法やスプレー
法を用いてもよい)。
In the formation, first, 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 a material of fine particles used for the conductive thin film as a main element. (Specifically, in this embodiment, Pd is used as a main element.
In the embodiment, a dipping method is used as a coating method, but other methods such as a spinner method and a spray method may be used.)

【0087】また、微粒子膜で作られる導電性薄膜の成
膜方法としては、本実施の形態で用いた有機金属溶液の
塗布による方法以外の、例えば真空蒸着法やスパッタ
法、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 for forming a conductive thin film made of a fine particle film, a method 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.

【0088】(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。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1
104に通電を行って、その一部を適宜に破壊、変形、
もしくは変質せしめ、電子放出を行うのに好適な構造に
変化させる処理のことである。微粒子膜で作られた導電
性薄膜のうち電子放出を行うのに好適な構造に変化した
部分(すなわち電子放出部1105)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11
05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。
(3) Next, as shown in FIG. 9C, the forming electrodes 1110 and 1112 are supplied from the forming power supply 1110.
The electron emitting portion 1105 is formed by applying an appropriate voltage during the period 03 and performing the energization forming process. This energization forming process is a process for forming a conductive thin film 1 made of a fine particle film.
104 is energized, and a part of it is appropriately destroyed, deformed,
Alternatively, it is a process of altering the structure to change the structure into a structure suitable for emitting electrons. In a portion of the conductive thin film made of the fine particle film which has been changed to a structure suitable for emitting electrons (that is, the electron emitting portion 1105), an appropriate crack is formed in the thin film. Note that the electron emission unit 11
As compared with before the formation of the electrode 05, the electrical resistance measured between the device electrodes 1102 and 1103 is significantly increased after the formation.

【0089】通電方法をより詳しく説明するために、図
11に、フォーミング用電源1110から印加する適宜
の電圧波形の一例を示す。微粒子膜で作られた導電性薄
膜をフォーミングする場合には、パルス状の電圧が好ま
しく、本実施の形態の場合には同図に示したようにパル
ス幅T1の三角波パルスをパルス間隔T2で連続的に印
加した。その際には、三角波パルスの波高値Vpfを、
順次昇圧した。また、電子放出部1105の形成状況を
モニタするためのモニタパルスPmを適宜の間隔で三角
波パルスの間に挿入し、その際に流れる電流を電流計1
111で計測した。
FIG. 11 shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the forming power supply 1110 in order to explain the energization method in more detail. When forming a conductive thin film made of a fine particle film, a pulse-like voltage is preferable. In the case of the present embodiment, a triangular wave pulse having a pulse width T1 is continuously generated at a pulse interval T2 as shown in FIG. Was applied. At that time, the peak value Vpf of the triangular wave pulse is
The pressure was increased sequentially. Also, monitor pulses Pm for monitoring the state of formation of the electron-emitting portion 1105 are inserted at appropriate intervals between the triangular-wave pulses, and the current flowing at that time is measured by the ammeter 1.
It was measured at 111.

【0090】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].
[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, the monitor pulse Pm was inserted at a rate of once.
In order not to adversely affect the forming process,
The monitor pulse voltage Vpm was set to 0.1 [V].
Then, when the electric resistance between the element electrodes 1102 and 1103 becomes 1 × 10 6 [ohm], that is, when the current measured by the ammeter 1111 when the monitor pulse is applied becomes 1
At the stage where the power became × 10 −7 [A] or less, the energization related to the forming process was terminated.

【0091】なお、上記の方法は、本実施の形態の表面
伝導型放出素子に関する好ましい方法であり、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. For example, the design of the surface conduction electron-emitting device such as the material and film thickness of the fine particle film or the element electrode interval L is changed. In such a case, it is desirable to appropriately change the energization conditions accordingly.

【0092】(4)次に、図10の(d)に示すよう
に、活性化用電源1112から素子電極1102と11
03の間に適宜の電圧を印加し、通電活性化処理を行っ
て、電子放出特性の改善を行う。
(4) Next, as shown in FIG. 10D, the activation power source 1112 supplies the device electrodes 1102 and
An appropriate voltage is applied during the period 03 to perform the activation process to improve the electron emission characteristics.

【0093】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。
The energization activation process is a process of energizing the electron emitting portion 1105 formed by the energization forming process under appropriate conditions to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity thereof. (In the figure, a deposit made of carbon or a carbon compound is schematically shown as a member 1113.) By performing the activation process, the emission current at the same applied voltage is typically smaller than that before the activation. Specifically, it can be increased by 100 times or more.

【0094】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
By applying a voltage pulse periodically in a vacuum atmosphere within the range of 0 to the fifth power [torr], carbon or a carbon compound originating from an organic compound existing in the vacuum atmosphere is deposited. The deposit 1113 is any of single crystal graphite, polycrystalline graphite, and amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a thickness of 500.
[Angstrom] or less, more preferably 300 [angstrom] or less.

【0095】通電方法をより詳しく説明するために、図
12(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. 12A 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 rectangular wave voltage Vac is 14
[V], pulse width T3 is 1 [millisecond], pulse interval T4
Was set to 10 [milliseconds]. Note that the above-described energization conditions are preferable conditions for the surface conduction electron-emitting device of the present embodiment, and when the design of the surface conduction electron-emitting device is changed, it is desirable to appropriately change the conditions accordingly.

【0096】図9(d)に示す1114は、該表面伝導
型放出素子から放出される放出電流Ieを捕捉するため
のアノード電極で、直流高電圧電源1115および電流
計1116が接続されている。なお、基板1101を、
表示パネルの中に組み込んでから活性化処理を行う場合
には、表示パネルの蛍光面をアノード電極1114とし
て用いる。活性化用電源1112から電圧を印加する
間、電流計1116で放出電流Ieを計測して通電活性
化処理の進行状況をモニターし、活性化用電源1112
の動作を制御する。電流計1116で計測された放出電
流Ieの一例を図12(b)に示すが、活性化電源11
12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。
Reference numeral 1114 shown in FIG. 9D denotes an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted from the surface conduction electron-emitting device, to which a DC high voltage power supply 1115 and an ammeter 1116 are connected. Note that the substrate 1101 is
When the activation process is performed after being incorporated in the display panel, the phosphor screen of the display panel is used as the anode electrode 1114. While the voltage is applied from the activation power supply 1112, the emission current Ie is measured by the ammeter 1116 to monitor the progress of the energization activation process, and the activation power supply 1112 is used.
Control the operation of. An example of the emission current Ie measured by the ammeter 1116 is shown in FIG.
When the pulse voltage starts to be applied from 12, 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.

【0097】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. If the design of the surface conduction electron-emitting device is changed, the conditions should be changed accordingly. Is desirable.

【0098】以上のようにして、図10(e)に示す平
面型の表面伝導型放出素子を製造した。
As described above, the plane type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 10E was manufactured.

【0099】(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 structure 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.

【0100】図13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. 13 is a schematic cross-sectional view for explaining the 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.

【0101】垂直型が先に説明した平面型と異なる点
は、素子電極のうちの片方(1202)が段差形成部材
1206上に設けられており、導電性薄膜1204が段
差形成部材1206の側面を被覆している点にある。従
って、図9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1203、微粒子膜を用いた導電性薄膜1204、に
ついては、前記平面型の説明中に列挙した材料を同様に
用いることが可能である。また、段差形成部材1206
には、例えばSiO2 のような電気的に絶縁性の材料を
用いる。
The difference between the vertical type and the flat type described above is that one of the device electrodes (1202) is provided on the step forming member 1206, and the conductive thin film 1204 is provided on the side surface of the step forming member 1206. It is in the point of coating. Therefore, the element electrode interval L in the planar type shown in FIG. 9 is set as the step height Ls of the step forming member 1206 in the vertical type. Note that for the substrate 1201, the element electrodes 1202 and 1203, and the conductive thin film 1204 using a fine particle film, the materials listed in the description of the planar type can be used in the same manner. Also, the step forming member 1206
For example, an electrically insulating material such as SiO2 is used.

【0102】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14の(a)〜(f)は、製造工
程を説明するための断面図で、各部材の表記は図13と
同一である。
Next, a method of manufacturing a vertical type surface conduction electron-emitting device will be described. FIGS. 14A to 14F are cross-sectional views for explaining the manufacturing process, and the notation of each member is the same as FIG.

【0103】(1)まず、図14(a)に示すように、
基板1201上に素子電極1203を形成する。
(1) First, as shown in FIG.
An element electrode 1203 is formed over a substrate 1201.

【0104】(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SiO2 をスパッタ法で積層すればよいが、
例えば真空蒸着法や印刷法などの他の成膜方法を用いて
もよい。
(2) Next, as shown in FIG. 7B, an insulating layer for forming a step forming member is laminated. The insulating layer may be formed by stacking, for example, SiO2 by sputtering.
For example, another film formation method such as a vacuum evaporation method or a printing method may be used.

【0105】(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。
(3) Next, as shown in FIG. 3C, an element electrode 1202 is formed on the insulating layer.

【0106】(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1203を露出させる。
(4) Next, as shown in FIG. 11D, a part of the insulating layer is removed by using, for example, an etching method to expose the element electrode 1203.

【0107】(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。
(5) Next, as shown in FIG. 11E, 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.

【0108】(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10(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10(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14(f)に示す垂直型の表面伝導型放出
素子を製造した。
(6) Next, as in the case of the flat type,
An energization forming process is performed to form an electron emission portion.
(The same process as the planar type energization forming process described with reference to FIG. 10C may be performed.) (7) Next, as in the case of the planar type, an energization activation process is performed to emit electrons. Carbon or a carbon compound is deposited near the portion. (A process similar to the planar energization activation process described with reference to FIG. 10D may be performed.) As described above, the vertical surface conduction electron-emitting device shown in FIG. Manufactured.

【0109】(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 Device Used in Display Device) The element configuration and manufacturing method of the planar and vertical surface conduction electron-emitting devices have been described above. Next, the characteristics of the device used in the display device will be described. Is described.

【0110】図15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. 15 shows typical examples of (emission current Ie) vs. (device applied voltage Vf) characteristics and (device current If) vs. (device applied voltage Vf) characteristics of the device used in the display device. Note that the emission current Ie is significantly smaller than the 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.

【0111】本実施の形態の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 elements used in the display device of this embodiment are as follows:
The emission current Ie has the following three characteristics.

【0112】第1に、ある電圧(これを閾値電圧Vthと
呼ぶ)以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に放
出電流Ieが増加するが、一方、閾値電圧Vth未満の電
圧では放出電流Ieはほとんど検出されない。すなわ
ち、放出電流Ieに関して、明確な閾値電圧Vthを持っ
た非線形素子である。
First, 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.

【0113】第2に、放出電流Ieは素子に印加する電
圧Vfに依存して変化するため、電圧Vfで放出電流Ie
の大きさを制御できる。
Secondly, since the emission current Ie changes depending on the voltage Vf applied to the element, the emission current Ie depends on the voltage Vf.
Size can be controlled.

【0114】第3に、素子に印加する電圧Vfに対して
素子から放出される電流Ieの応答速度が速いため、電
圧Vfを印加する時間の長さによって素子から放出され
る電子の電荷量を制御できる。
Third, since the response speed of the current Ie emitted from the element is fast with respect to the voltage Vf applied to the element, the amount of charge of the electrons emitted from the element depends on the length of time for applying the voltage Vf. Can control.

【0115】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。例
えば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表示
装置において、第1の特性を利用すれば、表示画面を順
次走査して表示を行うことが可能である。すなわち、駆
動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Vth以
上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値電圧
Vth未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次切り替
えてゆくことにより、表示画面を順次走査して表示を行
うことが可能である。
Because of the above characteristics, the surface conduction electron-emitting device can be suitably used for a display device. For example, in a display device in which a large number of elements are provided corresponding to pixels of a display screen, if the first characteristic is used, display can be performed by sequentially scanning the display screen. That is, a voltage equal to or higher than the threshold voltage Vth is appropriately applied to the element being driven, and a voltage lower than the threshold voltage Vth is applied to the element in a non-selected state. By sequentially switching the elements to be driven, the display screen can be sequentially scanned and displayed.

【0116】また、第2の特性か、又は第3の特性を利
用することにより、発光輝度を制御することができるた
め、諧調表示を行うことが可能である。
Further, by using the second characteristic or the third characteristic, the light emission luminance can be controlled, so that gradation display can be performed.

【0117】(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) Next, 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.

【0118】図16に示すのは、図7の表示パネル13
に用いたマルチ電子源の平面図である。基板上には、図
9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. 16 shows the display panel 13 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. 9 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.

【0119】図16のA−A’に沿った断面を図17に
示す。
FIG. 17 shows a cross section along the line AA ′ in FIG.

【0120】なお、このような構造のマルチ電子源は、
予め基板1001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10
04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 the row direction wiring electrode 1003, the column direction wiring electrode 1004, the inter-electrode insulating layer (not shown), the device electrode of the surface conduction electron-emitting device, and the conductive thin film are formed on the substrate 1001 in advance, the row direction wiring electrode 1003, Column direction wiring electrode 10
The device was manufactured by supplying current to each element via the element 04 and performing an energization forming process and an energization activation process.

【0121】図18は、説明の表面伝導型放出素子を電
子源として用いたディスプレイパネルに、例えばテレビ
ジョン放送をはじめとする種々の画像情報源より提供さ
れる画像情報を表示できるように構成した多機能表示装
置の一例を示すための図である。図中、2100はディ
スプレイパネル、2101はディスプレイパネルの駆動
回路、2102はディスプレイコントローラ、2103
はマルチプレクサ、2104はデコーダ、2105は入
出力インターフェース回路、2106はCPU、210
7は画像生成回路、2108および2109および21
10は画像メモリインターフェース回路、2111は画
像入力インターフェース回路、2112および2113
はTV信号受信回路、2114は入力部である。なお、
本表示装置は、例えばテレビジョン信号のように映像情
報と音声情報の両方を含む信号を受信する場合には、当
然映像の表示と同時に音声を再生するものであるが、本
発明の特徴と直接関係しない音声情報の受信,分離,再
生,処理,記憶などに関する回路やスピーカなどについ
ては説明を省略する。
FIG. 18 shows a configuration in which image information provided from various image information sources such as television broadcasting can be displayed on a display panel using the surface conduction electron-emitting device described above as an electron source. It is a figure for showing an example of a multifunctional display. In the figure, 2100 is a display panel, 2101 is a drive circuit of the display panel, 2102 is a display controller, 2103
Is a multiplexer, 2104 is a decoder, 2105 is an input / output interface circuit, 2106 is a CPU, 210
7 is an image generation circuit, 2108, 2109 and 21
10 is an image memory interface circuit, 2111 is an image input interface circuit, 2112 and 2113
Denotes a TV signal receiving circuit, and 2114 denotes an input unit. In addition,
When the present display device receives a signal including both video information and audio information, such as a television signal, it naturally reproduces the audio simultaneously with the display of the video. Descriptions of circuits, speakers, and the like relating to reception, separation, reproduction, processing, storage, and the like of unrelated audio information are omitted.

【0122】以下、画像信号の流れに沿って各部の機能
を説明する。
Hereinafter, the function of each section will be described along the flow of the image signal.

【0123】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.

【0124】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。
[0124] 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.

【0125】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。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. 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.

【0126】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 includes:
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. .

【0127】また、画像生成回路2107は、前記入出
力インターフェース回路2105を介して外部から入力
される画像データや文字・図形情報や、あるいはCPU
2106より出力される画像データや文字・図形情報に
基づき表示用画像データを生成するための回路である。
本回路の内部には、例えば画像データや文字・図形情報
を蓄積するための書き換え可能メモリや、文字コードに
対応する画像パターンが記憶されている読みだし専用メ
モリや、画像処理を行うためのプロセッサなどをはじめ
として画像の生成に必要な回路が組み込まれている。本
回路により生成された表示用画像データは、デコーダ2
104に出力されるが、場合によっては前記入出力イン
ターフェース回路2105を介して外部のコンピュータ
ネットワークやプリンタ入出力することも可能である。
Further, the image generation circuit 2107 is provided with image data, character / graphic information input from outside via the input / output interface circuit 2105, or a CPU.
A circuit for generating display image data based on the image data and character / graphic information output from 2106.
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
The data is output to an external computer network or a printer via the input / output interface circuit 2105 in some cases.

【0128】また、CPU2106は、主として本表示
装置の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わ
る作業を行う。例えば、マルチプレクサ2103に制御
信号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号
を適宜選択したり組み合わせたりする。また、その際に
は表示する画像信号に応じてディスプレイパネルコント
ローラ2102に対して制御信号を発生し、画面表示周
波数や走査方法(例えばインターレースかノンインター
レースか)や一画面の走査線の数など表示装置の動作を
適宜制御する。
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.

【0129】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。
Also, image data, character / graphic information is directly output to the image generation circuit 2107, or an external computer or memory is accessed via the input / output interface circuit 2105 to access the image data, character / graphic information. Enter graphic information.

【0130】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。
The CPU 2106 may, of course, be involved in 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.

【0131】あるいは、前述したように入出力インター
フェース回路2105を介して外部のコンピュータネッ
トワークと接続し、例えば数値計算などの作業を外部機
器と協同して行っても良い。
Alternatively, as described above, an external computer network may be connected via the input / output interface circuit 2105, and operations such as numerical calculation may be performed in cooperation with an external device.

【0132】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。
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.

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

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

【0135】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。
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.

【0136】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2101に対して出力する。また、場合によっては表
示画像の輝度やコントラストや色調やシャープネスとい
った画質の調整に関わる制御信号を駆動回路2101に
対して出力する場合もある。
First, as a signal related to the basic operation of the display panel, for example, a signal for controlling an operation sequence of a drive power supply (not shown) for the display panel is output to the drive circuit 2101. In addition, a signal for controlling, for example, a screen display frequency and a scanning method (for example, interlaced or non-interlaced), which is related to the display panel driving method, is output to the driving circuit 2101. 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.

【0137】駆動回路2101は、ディスプレイパネル
2100に印加する駆動信号を発生するための回路であ
り、前記マルチプレクサ2103から入力される画像信
号と、前記ディスプレイパネルコントローラ2102よ
り入力される制御信号に基づいて動作するものである。
The drive circuit 2101 is a circuit for generating a drive signal to be applied to the display panel 2100. The drive circuit 2101 is based on an image signal input from the multiplexer 2103 and a control signal input from the display panel controller 2102. It works.

【0138】以上、各部の機能を説明したが、図18に
例示した構成により、本表示装置においては多様な画像
情報源より入力される画像情報をディスプレイパネル2
100に表示する事が可能である。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21
04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2
100に駆動信号を印加する。これにより、ディスプレ
イパネル2100において画像が表示される。これらの
一連の動作は、CPU2106により統括的に制御され
る。
The function of each section has been described above. With the configuration illustrated in FIG. 18, in this display device, image information input from various image information sources is displayed on the display panel 2.
100 can be displayed. That is, various image signals including television broadcasting are transmitted to the decoder 21.
After the inverse conversion at 04, the multiplexer 2103
And is input to the driving circuit 2101 as appropriate. 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 controls the display panel 2 based on the image signal and the control signal.
100 is applied with a drive signal. Accordingly, an image is displayed on display panel 2100. These series of operations are totally controlled by the CPU 2106.

【0139】また、本表示装置においては、前記デコー
ダ2104に内蔵する画像メモリや、画像生成回路21
07およびCPU2106が関与することにより、単に
複数の画像情報の中から選択したものを表示するだけで
なく、表示する画像情報に対して、例えば拡大,縮小,
回転,移動,エッジ強調,間引き,補間,色変換,画像
の縦横比変換などをはじめとする画像処理や、合成,消
去,接続,入れ換え,はめ込みなどをはじめとする画像
編集を行う事も可能である。また、本実施の形態の説明
では特に触れなかったが、上記画像処理や画像編集と同
様に、音声情報に関しても処理や編集を行うための専用
回路を設けても良い。
In the present display device, the image memory incorporated in the decoder 2104, the image generation circuit 21
07 and the CPU 2106 involve not only displaying a selected one of a plurality of pieces of image information but also enlarging, reducing,
It is also possible to perform image processing such as rotation, movement, edge enhancement, thinning, interpolation, color conversion, image aspect ratio conversion, and image editing such as synthesis, erasure, connection, replacement, and fitting. is there. Although not particularly described in the description of the present embodiment, a dedicated circuit for processing and editing audio information may be provided as in the above-described image processing and image editing.

【0140】したがって、本表示装置は、テレビジョン
放送の表示機器,テレビ会議の端末機器,静止画像およ
び動画像を扱う画像編集機器,コンピュータの端末機
器,ワードプロセッサをはじめとする事務用端末機器,
ゲーム機などの機能を一台で兼ね備える事が可能で、産
業用あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。
Therefore, the present display device is a television broadcast display device, a video conference terminal device, an image editing device that handles still and moving images, a computer terminal device, an office terminal device such as a word processor,
It can be equipped with the functions of a game machine etc. by one unit, and has a very wide application range for industrial or consumer use.

【0141】なお、上記図18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18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. 18 shows only an example of the configuration of a display device using a display panel using a surface conduction electron-emitting device as an electron source, and it goes without saying that the present invention is not limited to this. No. For example, among the components in FIG. 18, circuits relating to functions that are unnecessary for the intended use may be omitted. Conversely, additional components may be added depending on the purpose of use. For example, when the present display device is applied as a video phone, it is preferable to add a transmission / reception circuit including a television camera, an audio microphone, an illuminator, and a modem to the components.

【0142】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 thinned, 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.

【0143】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 including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), an apparatus (for example, a copying machine, a facsimile machine, etc.) Device).

【0144】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。
Further, an object of the present invention is to supply a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus, and to provide a computer (or CPU) of the system or apparatus.
Or MPU) reads and executes the program code stored in the storage medium.

【0145】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.

【0146】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.

【0147】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。
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. ) Performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.

【0148】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。
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, The case where the CPU of the function expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the function of the above-described embodiment is realized by the processing.

【0149】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、マトリクス状に配列された複数の電子放出素子と、
これら電子放出素子から放出された電子により発光する
複数の蛍光体を備えた表示パネルを用いて画像を表示す
る画像表示装置において、入力した映像信号に応じた信
号を表示パネルの列配線に印加し、入力した映像信号に
同期して、表示パネルの行配線を順次選択して駆動する
ことにより画像を表示でき、その際、映像信号とは無関
係に制御信号を発生し、その制御信号に応じて、選択し
た行配線の電圧レベルを変更したり、或は列配線に印加
される電圧値、或は電流値を変更することにより、各電
子放出素子から放出される電子量を制御して発光量を制
御することができる。
As described above, according to the present embodiment, a plurality of electron-emitting devices arranged in a matrix are provided.
In an image display device that displays an image using a display panel including a plurality of phosphors that emit light by electrons emitted from these electron-emitting devices, a signal corresponding to an input video signal is applied to column wiring of the display panel. In synchronization with an input video signal, an image can be displayed by sequentially selecting and driving the row wiring of the display panel, and at that time, a control signal is generated independently of the video signal, and according to the control signal, By changing the voltage level of the selected row wiring or changing the voltage value or current value applied to the column wiring, the amount of light emitted from each electron-emitting device is controlled to Can be controlled.

【0150】また、その制御信号は、ユーザが任意に設
定、或は変更することができるため、表示デバイスの特
性に合わせて、入力映像信号レベルに対する表示輝度を
変更することができる。
Further, since the control signal can be set or changed arbitrarily by the user, the display luminance with respect to the input video signal level can be changed according to the characteristics of the display device.

【0151】[0151]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、映
像信号を簡単に所望の特性を有する信号に変換して、そ
の映像信号に基づいた表示を行うことができるという効
果がある。
As described above, according to the present invention, there is an effect that a video signal can be easily converted into a signal having desired characteristics, and a display based on the video signal can be performed.

【0152】また本発明によれば、マトリクス状に配列
された素子に印加する電圧値を変更して、映像信号に対
する出力信号を所望の値に制御して画像表示を行うこと
ができる。
Further, according to the present invention, an image can be displayed by changing the voltage value applied to the elements arranged in a matrix and controlling the output signal corresponding to the video signal to a desired value.

【0153】また本発明によれば、マトリクス状に配列
された素子に印加する電流値を変更して、映像信号に対
する出力信号を所望の値に制御して画像表示を行うこと
ができる。
Further, according to the present invention, an image display can be performed by changing the value of the current applied to the elements arranged in a matrix and controlling the output signal corresponding to the video signal to a desired value.

【0154】[0154]

【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の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の画像表示装置における各信号を説明する
ためのタイミング図である。
FIG. 2 is a timing chart for explaining each signal in the image display device of FIG. 1;

【図3】本実施の形態1における輝度−パルス幅との関
係が、走査信号の電圧値に依存する例を説明する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which the relationship between luminance and pulse width in Embodiment 1 depends on the voltage value of a scanning signal.

【図4】本発明の実施の形態2の画像表示装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an image display device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の画像表示装置における各信号を説明する
ためのタイミング図である。
FIG. 5 is a timing chart for explaining each signal in the image display device of FIG. 4;

【図6】γ補正特性を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating γ correction characteristics.

【図7】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. 7 is a partially cutaway perspective view of a display panel of the image display device according to the embodiment of the present invention.

【図8】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. 8 is a plan view illustrating a phosphor array of a face plate of the display panel of the present embodiment.

【図9】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。
FIG. 9 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) of the planar surface-conduction emission type electron-emitting device used in the present embodiment.

【図10】本実施の形態で用いた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. 10 is a cross-sectional view showing a step of manufacturing the flat surface-conduction emission type electron-emitting device used in the present embodiment.

【図11】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. 11 is a diagram showing an applied voltage waveform during energization forming processing.

【図12】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. 12 shows an applied voltage waveform (a) during energization activation processing,
It is a figure showing change (b) of discharge current Ie.

【図13】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. 13 is a sectional view of a vertical surface conduction electron-emitting device used in the present embodiment.

【図14】本実施の形態で用いた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. 14 is a sectional view showing a manufacturing process of the vertical surface conduction electron-emitting device used in the present embodiment.

【図15】実施の形態で用いた表面伝導型放出素子の典
型的な特性を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing typical characteristics of the surface conduction electron-emitting device used in the embodiment.

【図16】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. 16 is a plan view of a substrate of the multi-electron source used in the present embodiment.

【図17】図16のA−A’断面図である。FIG. 17 is a sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 16;

【図18】本発明の実施の形態である画像表示装置を用
いた多機能画像表示装置のブロック図である。
FIG. 18 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19】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. 19 is a diagram showing an example of a conventionally known surface conduction electron-emitting device.

【図20】従来知られたFEの一例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of a conventionally known FE.

【図21】従来知られたMIM型の一例を示す図であ
る。
FIG. 21 is a diagram showing an example of a conventionally known MIM type.

【図22】発明者らが試みた課題の発生した電子放出素
子の配線方法を説明する図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating a wiring method of an electron-emitting device in which a problem that the inventors have attempted has occurred.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 同期信号分離部 5 タイミング発生部 6,6a 任意波形発生部 7 波形制御入力部 9,9a 行配線駆動部 10 水平シフトレジスタ 11 1ラインメモリ 12,12a 列配線駆動部 13 表示パネル Reference Signs List 4 Synchronization signal separation unit 5 Timing generation unit 6, 6a Arbitrary waveform generation unit 7 Waveform control input unit 9, 9a Row wiring drive unit 10 Horizontal shift register 11 1 line memory 12, 12a Column wiring drive unit 13 Display panel

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動電圧もしくは駆動電流に対して単調
に変化する電子放出特性を有する素子を複数配列した表
示パネルを有する画像表示装置であって、 入力した映像信号に応じて前記表示パネルの各素子の駆
動信号を発生する駆動信号発生手段と、 映像信号に同期して前記各素子の駆動信号を変更するた
めの制御信号を、前記映像信号とは無関係に発生する制
御信号発生手段と、 前記制御信号に応じて前記各素子の駆動信号を変化させ
る駆動信号変更手段と、を有することを特徴とする画像
表示装置。
1. An image display device comprising a display panel in which a plurality of elements having electron emission characteristics that monotonously change with respect to a driving voltage or a driving current are arranged, wherein each of the display panels is arranged in accordance with an input video signal. Drive signal generation means for generating a drive signal for the element; control signal generation means for generating a control signal for changing the drive signal of each element in synchronization with a video signal, independently of the video signal; An image display device comprising: drive signal changing means for changing a drive signal of each of the elements according to a control signal.
【請求項2】 前記表示パネルにおいて、前記複数の素
子は複数の行方向配線と列方向配線とによりマトリクス
状に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の
画像表示装置。
2. The image display device according to claim 1, wherein in the display panel, the plurality of elements are connected in a matrix by a plurality of row wirings and column wirings.
【請求項3】 前記駆動信号発生手段は、 入力した映像信号を少なくとも1ライン分記憶する1ラ
イン記憶手段と、 前記1ライン記憶手段に記憶された各映像信号値に応じ
たパルス幅の信号を発生するパルス幅変調手段と、 前記パルス幅変調手段から出力される信号のパルス幅に
応じた時間、前記列方向配線に電圧を印加する電圧印加
手段と、 前記表示パネルの前記行方向配線を前記映像信号の水平
走査信号に同期して順次選択し、前記制御信号に応じた
電圧信号を印加する水平走査手段と、を有することを特
徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
3. The drive signal generating means includes: a one-line storage means for storing at least one line of the input video signal; and a signal having a pulse width corresponding to each video signal value stored in the one-line storage means. A pulse width modulation means to generate; a voltage application means for applying a voltage to the column direction wiring for a time corresponding to a pulse width of a signal output from the pulse width modulation means; 3. The image display device according to claim 2, further comprising: a horizontal scanning unit that sequentially selects the video signal in synchronization with a horizontal scanning signal and applies a voltage signal according to the control signal.
【請求項4】 前記駆動信号発生手段は、 入力した映像信号を少なくとも1ライン分記憶する1ラ
イン記憶手段と、 前記1ライン記憶手段に記憶された各映像信号値に応じ
たパルス幅の信号を発生するパルス幅変調手段と、 前記パルス幅変調手段から出力される信号のパルス幅に
応じた時間、前記列方向配線に前記制御信号に応じた電
流信号を印加する電流印加手段と、 前記表示パネルの前記行方向配線を前記映像信号の水平
走査信号に同期して順次選択して所定電圧を印加する水
平走査手段と、 を有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 drive signal generating means includes: one-line storage means for storing at least one line of an input video signal; and a signal having a pulse width corresponding to each video signal value stored in the one-line storage means. A pulse width modulation unit that is generated; a current application unit that applies a current signal according to the control signal to the column direction wiring for a time corresponding to a pulse width of a signal output from the pulse width modulation unit; and the display panel. 3. The image display device according to claim 2, further comprising: horizontal scanning means for sequentially selecting the row direction wirings in synchronization with a horizontal scanning signal of the video signal and applying a predetermined voltage.
【請求項5】 前記制御信号発生手段は、2つの電圧値
V1,V2の間を一定時間に直線的に変化させる制御信
号を発生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 control signal generating means according to claim 1, wherein said control signal generating means generates a control signal for linearly changing between two voltage values V1 and V2 for a predetermined time. An image display device according to claim 1.
【請求項6】 前記表示パネルは、前記複数の素子から
放射される電子により発光する蛍光体を有することを特
徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像表
示装置。
6. The image display device according to claim 1, wherein the display panel has a phosphor that emits light by electrons emitted from the plurality of elements.
【請求項7】 前記複数の素子が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。
7. The image display device according to claim 1, wherein the plurality of elements are FE-type emission elements.
【請求項8】 前記複数の素子が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。
8. The image display device according to claim 1, wherein the plurality of devices are MIM type emission devices.
【請求項9】 前記複数の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。
9. The image display device according to claim 1, wherein the plurality of elements are surface conduction type emission elements.
【請求項10】 駆動電圧もしくは駆動電流に対して単
調に変化する電子放出特性を有する素子を複数配列した
表示パネルに画像を表示する画像表示方法であって、 入力した映像信号に応じて前記表示パネルの各素子の駆
動信号を発生する駆動信号発生工程と、 映像信号に同期して前記各素子の駆動信号を変更するた
めの制御信号を、前記映像信号とは無関係に発生する制
御信号発生工程と、 前記制御信号に応じて前記各素子の駆動信号を変化させ
る駆動信号変更工程と、を有することを特徴とする画像
表示方法。
10. An image display method for displaying an image on a display panel in which a plurality of elements having electron emission characteristics that monotonously change with respect to a drive voltage or a drive current, wherein the display is performed according to an input video signal. A drive signal generating step of generating a drive signal for each element of the panel; and a control signal generating step of generating a control signal for changing the drive signal of each element in synchronization with a video signal, independently of the video signal. And a driving signal changing step of changing a driving signal of each element according to the control signal.
【請求項11】 前記表示パネルにおいて、前記複数の
素子は複数の行方向配線と列方向配線とによりマトリク
ス状に接続されていることを特徴とする請求項10に記
載の画像表示方法。
11. The image display method according to claim 10, wherein in the display panel, the plurality of elements are connected in a matrix by a plurality of row wirings and column wirings.
【請求項12】 前記駆動信号発生工程では、 入力した映像信号を少なくとも1ライン分記憶し、 その記憶された各映像信号値に応じたパルス幅の信号を
発生し、 前記信号のパルス幅に応じた時間、前記列方向配線に電
圧を印加し、 前記表示パネルの前記行方向配線を前記映像信号の水平
走査信号に同期して順次選択し、前記制御信号に応じた
電圧信号を印加することを特徴とする請求項11に記載
の画像表示方法。
12. In the driving signal generating step, the input video signal is stored for at least one line, a signal having a pulse width corresponding to the stored video signal value is generated, and the driving signal is generated according to the pulse width of the signal. Time, applying a voltage to the column direction wiring, sequentially selecting the row direction wiring of the display panel in synchronization with a horizontal scanning signal of the video signal, and applying a voltage signal according to the control signal. 12. The image display method according to claim 11, wherein:
【請求項13】 前記駆動信号発生工程では、 入力した映像信号を少なくとも1ライン分記憶し、 その記憶された各映像信号値に応じたパルス幅の信号を
発生し、 その出力される信号のパルス幅に応じた時間、前記列方
向配線に前記制御信号に応じた電流信号を印加し、 前記表示パネルの前記行方向配線を前記映像信号の水平
走査信号に同期して順次選択して所定電圧を印加するこ
とを特徴とする請求項11に記載の画像表示方法。
13. In the driving signal generating step, an input video signal is stored for at least one line, a signal having a pulse width corresponding to the stored video signal value is generated, and a pulse of the output signal is generated. Applying a current signal according to the control signal to the column direction wiring for a time according to the width, sequentially selecting the row direction wiring of the display panel in synchronization with a horizontal scanning signal of the video signal, and setting a predetermined voltage. The image display method according to claim 11, wherein the voltage is applied.
【請求項14】 前記制御信号発生工程では、2つの電
圧値V1,V2の間を一定時間に直線的に変化させる制
御信号を発生することを特徴とする請求項10乃至13
のいずれか1項に記載の画像表示方法。
14. The control signal generating step according to claim 10, wherein a control signal for linearly changing between two voltage values V1 and V2 for a predetermined time is generated.
The image display method according to any one of the above items.
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