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JP3466848B2 - Image display device - Google Patents

Image display device

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Publication number
JP3466848B2
JP3466848B2 JP00307297A JP307297A JP3466848B2 JP 3466848 B2 JP3466848 B2 JP 3466848B2 JP 00307297 A JP00307297 A JP 00307297A JP 307297 A JP307297 A JP 307297A JP 3466848 B2 JP3466848 B2 JP 3466848B2
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JP
Japan
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electron
scanning signal
voltage
emitting device
center
Prior art date
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JPH10199455A (en
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康二 山▲崎▼
英明 光武
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線を用いた表
示装置等の画像形成装置にかかわり、特に、前記画像形
成装置の外囲器内部に支持部材(スペーサ)を備えた画
像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a display device using an electron beam, and more particularly to an image forming apparatus having a supporting member (spacer) inside an envelope of the image forming apparatus. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、電子放出素子として熱陰極素
子と冷陰極素子の2種類が知られている。このうち冷陰
極素子では、たとえば表面伝導型放出素子や、電界放出
型素子(以下FE型と記す)や、金属/絶縁層/金属型
放出素子(以下MIM型と記す)、などが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron-emitting devices, known as a hot cathode device and a cold cathode device, are known. Among them, as the cold cathode device, 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), etc. are known. There is.

【0003】表面伝導型放出素子としては、たとえば、
M.I.Elinson,Radio Eng.Ele
ctron Phys.,10,1290,(196
5)や、後述する他の例が知られている。
As the surface conduction electron-emitting device, for example,
M. I. Elinson, Radio Eng. Ele
ctron Phys. , 10, 1290, (196
5) and other examples described later are known.

【0004】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるSn
O2薄膜を用いたものの他に、Au薄膜によるもの
〔G.Dittmer:”Thin Solid Fi
lms”,9,317(1972)〕や、In2O3/S
nO2 薄膜によるもの〔M.Hartwell and
C.G.Fonstad:”IEEE Trans.
ED Conf.”,519(1975)〕や、カ−ボ
ン薄膜によるもの〔荒木久 他:真空、第26巻、第1
号、22(1983)〕等が報告されている。
The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current is passed through a thin film having a small area formed on a substrate in parallel with the film surface. The surface conduction electron-emitting device includes Sn by Erlinson et al.
Besides an O2 thin film, an Au thin film [G. Dittmer: "Thin Solid Fi
lms ”, 9, 317 (1972)], In2O3 / S
nO2 thin film [M. Hartwell and
C. G. Fonstad: "IEEE Trans.
ED Conf. , 519 (1975)] and carbon thin film [Hiraki Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1]
No., 22 (1983)] and the like.

【0005】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図2に前述のM.Hartwell
らによる素子の平面図を示す。同図において、3001
は基板で、3004はスパッタで形成された金属酸化物
よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜3004は図示
のようにH字形の平面形状に形成されている。該導電性
薄膜3004に後述の通電フォ−ミングと呼ばれる通電
処理を施すことにより、電子放出部3005が形成され
る。図中の間隔Lは、0.5〜1〔mm〕,Wは、0.
1〔mm〕で設定されている。尚、図示の便宜から、電
子放出部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。
As a typical example of the element structure of these surface conduction electron-emitting devices, FIG. Hartwell
FIG. In the figure, 3001
Is a substrate, and 3004 is a conductive thin film made of metal oxide formed by sputtering. The conductive thin film 3004 is formed in an H-shaped plane shape as illustrated. An electron-emitting portion 3005 is formed by subjecting the conductive thin film 3004 to an energization process called energization forming described later. In the figure, the interval L is 0.5 to 1 [mm], and W is 0.
It is set to 1 [mm]. For convenience of illustration, the electron emitting portion 3005 is shown in a rectangular shape in the center of the conductive thin film 3004, but this is a schematic one, and the actual position and shape of the electron emitting portion is faithfully expressed. It doesn't mean that.

【0006】M.Hartwellらによる素子をはじ
めとして上述の表面伝導型放出素子においては、電子放
出を行う前に導電性薄膜3004に通電フォ−ミングと
呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部3005
を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォ−
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−トで昇圧する直流電圧を印加して通電し、
導電性薄膜3004を局所的に破壊もしくは変形もしく
は変質せしめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部30
05を形成することである。尚、局所的に破壊もしくは
変形もしくは変質した導電性薄膜3004の一部には、
亀裂が発生する。前記通電フォ−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。
M. In the above-mentioned surface conduction electron-emitting device including the device by Hartwell et al., The electron-emitting portion 3005 is formed by performing an energization process called energization forming on the conductive thin film 3004 before the electron emission.
Was commonly formed. That is, the energization fo
Muming means that a constant DC voltage or a DC voltage 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.
The conductive thin film 3004 is locally destroyed, deformed, or altered so that the electron emitting portion 30 is in an electrically high resistance state.
05 is to be formed. In addition, in a part of the conductive thin film 3004 which is locally destroyed, deformed or altered,
A crack occurs. When an appropriate voltage is applied to the conductive thin film 3004 after the energization forming, electrons are emitted near the crack.

【0007】また、FE型の例は、たとえば、W.P.
Dyke&W.W.Dolan,”Field emi
ssion”,Advance in Electron
Physics,8,89(1956)や、あるいは、
C.A.Spindt,”Physical prop
erties of thin−film fielde
mission cathodes with moly
bdenium cones”,J.Appl.Phy
s.,47,5248(1976)などが知られてい
る。
An example of the FE type is disclosed in W. P.
Dyke & W. W. Dolan, "Field Emi
ssion ”, Advance in Electron
Physics, 8, 89 (1956), or
C. A. Spindt, "Physical prop
erties of thin-film field
Mission cathodes with molly
bdenium cones ", J. Appl. Phy
s. , 47, 5248 (1976) and the like are known.

【0008】FE型の素子構成の典型的な例として、図
3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
−ン、3013は絶縁層、3014はゲ−ト電極であ
る。本素子は、エミッタコ−ン3012とゲ−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−ン3012の先端部より電界放出を起こさせるも
のである。
As a typical example of the FE type element structure, FIG. A. 3 shows a cross-sectional view of the device by Spindt et al. In the figure, 3010 is a substrate, 3011 is an emitter wiring made of a conductive material, 3012 is an emitter cone, 3013 is an insulating layer, and 3014 is a gate electrode. This device has 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.

【0009】また、FE型の他の素子構成として、図3
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−ト電極を配置した例もある。
As another element structure of the FE type, as shown in FIG.
There is also an example in which the emitter and the gate electrode are arranged on the substrate substantially parallel to the substrate plane, instead of the above laminated structure.

【0010】また、MIM型の例としては、たとえば、
C.A.Mead,”Operationof tun
nel−emission Devices,J.Ap
pl.Phys.,32,646(1961)などが知
られている。MIM型の素子構成の典型的な例を図4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−ム程度の薄い絶縁層、3023は
厚さ80〜300オングストロ−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。
As an example of the MIM type, for example,
C. A. Mead, "Operation of tun
nel-emission Devices, J. Ap
pl. Phys. , 32,646 (1961) and the like are known. A typical example of the MIM type device configuration is shown in FIG. The figure is a cross-sectional view. In the figure, 3020 is a substrate, 3021 is a lower electrode made of metal, 3022 is a thin insulating layer having a thickness of about 100 Å, and 3023 is a thickness of about 80 to 300 Å. The upper electrode is made of metal. 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.

【0011】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−
タ−を必要としない。したがって、熱陰極素子よりも構
造が単純であり、微細な素子を作成可能である。また、
基板上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱
溶融などの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒ
−タ−の加熱により動作するため応答速度が遅いのとは
異なり、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利
点もある。
The above-mentioned cold cathode device can obtain electron emission at a lower temperature than the hot cathode device, so that it can be used as a heating heater.
No need for a tar. Therefore, the structure is simpler than that of the hot cathode device, and a fine device can be manufactured. Also,
Even if a large number of elements are arranged on the substrate at a high density, problems such as heat melting of the substrate hardly occur. In addition, the response speed is slow because the hot cathode element operates by heating the heater, and the cold cathode element has an advantage that the response speed is fast.

【0012】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。
Therefore, researches for applying the cold cathode device have been actively conducted.

【0013】たとえば、表面伝導型放出素子は、冷陰極
素子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であること
から、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点があ
る。そこで、たとえば本出願人による特開昭64−31
332において開示されるように、多数の素子を配列し
て駆動するための方法が研究されている。また、表面伝
導型放出素子の応用については、たとえば、画像表示装
置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビ−ム
源、等が研究されている。
For example, the surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be formed over a large area because it has a particularly simple structure and is easy to manufacture among cold cathode devices. Therefore, for example, JP-A-64-31 by the present applicant
Methods for arranging and driving a large number of devices have been investigated, as disclosed at 332. For application of the surface conduction electron-emitting device, for example, image forming devices such as image display devices and image recording devices, and charged beam sources have been studied.

【0014】特に、画像表示装置への応用としては、た
とえば本出願人による米国特許公報USP5,066,
883や特開平2−257551号公報や特開平4−2
8137号公報において開示されているように、表面伝
導型放出素子と電子ビ−ムの照射により発光する蛍光体
とを組み合わせて用いた画像表示装置が研究されてい
る。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用い
た画像表示装置は、従来の他の方式の画像表示装置より
も優れた特性が期待されている。たとえば、近年普及し
てきた液晶表示装置と比較しても、自発光型であるため
バックライトを必要としない点や、視野角が広い点が優
れていると言える。
Particularly, as an application to an image display device, for example, US Patent Publication USP 5,066,
883, JP-A-2-257551, and JP-A-4-4-2.
As disclosed in Japanese Patent No. 8137, an image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor that emits light upon irradiation with an electron beam has been studied. An image display device using a combination of a surface conduction electron-emitting device and a phosphor is expected to have better characteristics than other conventional image display devices. For example, it can be said that it is superior in that it does not require a backlight because it is a self-luminous type and has a wide viewing angle, even compared with a liquid crystal display device that has become widespread in recent years.

【0015】また、FE型を多数個ならべて駆動する方
法は、たとえば本出願人によるUSP4,904,89
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、たとえば、R.Meyer らにより
報告された平板型表示装置が知られている。〔R.Me
yer:”Recent Development on
MicrotipsDisplay at LET
I”,Tech.Digest of 4th Int.
Vacuum Microelectronics C
onf.,Nagahama,pp.6〜9(199
1)〕
A method for driving a large number of FE types is described in, for example, USP 4,904,89 by the present applicant.
5 are disclosed. Further, as an example in which the FE type is applied to an image display device, for example, R.I. A flat panel display device reported by Meyer et al. Is known. [R. Me
yer: "Recent Development on
Microtips Display at LET
I ", Tech. Digest of 4th Int.
Vacuum Microelectronics C
onf. , Nagahama, pp. 6-9 (199
1)]

【0016】また、MIM型を多数個並べて画像表示装
置に応用した例は、たとえば本出願人による特開平3−
55738号公報に開示されている。
An example in which a large number of MIM types are arranged and applied to an image display device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
It is disclosed in Japanese Patent No. 55738.

【0017】上記のような電子放出素子を用いた画像形
成装置のうちで、奥行きの薄い平面型表示装置は省スペ
ースかつ軽量であることから、ブラウン管型の表示装置
に置き換わるものとして注目されている。
Among the image forming apparatuses using the electron-emitting devices as described above, the flat-panel display device having a small depth is space-saving and lightweight, and thus is attracting attention as a replacement for the cathode ray tube display device. .

【0018】図5は平面型の画像表示装置をなす表示パ
ネル部の一例を示す斜視図であり、内部構造を示すため
にパネルの一部を切り欠いて示している。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a display panel portion forming a flat image display device, and a part of the panel is cut away to show the internal structure.

【0019】図中、3115はリアプレート、3116
は側壁、3117はフェースプレートであり、リアプレ
ート3115、側壁3116およびフュースプレート3
117により、表示パネルの内部を真空に維持するため
の外囲器(気密容器)を形成している。
In the figure, 3115 is a rear plate and 3116.
Is a side wall, 3117 is a face plate, and the rear plate 3115, the side wall 3116, and the fuse plate 3
117 forms an envelope (airtight container) for maintaining a vacuum inside the display panel.

【0020】リアプレート3115には基板3111が
固定されているが、この基板3111上には冷陰極素子
3112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。)また、前記N×M個の冷陰極素子31
12は、図5に示すとおり、M本の行方向配線3113
とN本の列方向配線3114により配線されている。こ
れら基板3111、冷陰極素子3112、行方向配線3
113および列方向配線3114によって構成される部
分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。また、行方向配線31
13と列方向配線3114の少なくとも交差する部分に
は、両配線間に絶縁層(不図示)が形成されており、電気
的な絶縁が保たれている。
A substrate 3111 is fixed to the rear plate 3115, and N × M cold cathode elements 3112 are formed on the substrate 3111. (N and M are positive integers of 2 or more, and are appropriately set according to the target number of display pixels.) Further, the N × M cold cathode elements 31.
As shown in FIG. 5, reference numeral 12 denotes M row-direction wirings 3113.
And N column-direction wirings 3114. These substrates 3111, cold cathode elements 3112, row-direction wiring 3
A portion constituted by 113 and column-direction wiring 3114 is called a multi-electron beam source. In addition, the row wiring 31
An insulating layer (not shown) is formed between the wirings 13 and at least the column-direction wirings 3114 so as to intersect each other so that electrical insulation is maintained.

【0021】フェースプレート3117の下面には、蛍
光体からなる蛍光膜3118が形成されており、赤
(R)、緑(G)、育(B)の3原色の蛍光体(不図
示)が塗り分けられている。また、蛍光膜3118をな
す上記各色蛍光体の間には黒色体(不図示)が設けてあ
り、さらに蛍光膜3118のリアプレート3115側の
面には、Al等からなるメタルバック3119が形成さ
れている。
A phosphor film 3118 made of a phosphor is formed on the lower surface of the face plate 3117, and a phosphor (not shown) of three primary colors of red (R), green (G), and nurturing (B) is applied. It is divided. A black body (not shown) is provided between the phosphors of the respective colors forming the phosphor film 3118, and a metal back 3119 made of Al or the like is formed on the rear plate 3115 side surface of the phosphor film 3118. ing.

【0022】Dx1〜DxmおよびDy1〜Dynおよ
びHvは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気
的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子で
ある。Dx1〜Dxmはマルチ電子ビーム源の行方向配
線3113と、Dy1〜Dynはマルチ電子ビーム源の
列方向配線3114と、Hvはメタルバック3119と
各々電気的に接続している。
Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn and Hv are electric connection terminals of an airtight structure provided for electrically connecting the display panel and an electric circuit (not shown). Dx1 to Dxm are electrically connected to the row-directional wiring 3113 of the multi-electron beam source, Dy1 to Dyn are electrically connected to the column-directional wiring 3114 of the multi-electron beam source, and Hv is electrically connected to the metal back 3119.

【0023】また、上記気密容器の内部は10のマイナ
ス6乗Torr程度の真空に保持されており、画像表示
装置の表示面積が大きくなるにしたがい、気密容器内部
と外部の気圧差によるリアプレート3115およびフェ
ースプレート3117の変形あるいは破壊を防止する手
段が必要となる。リアプレート3115およびフェース
プレート3116を厚くすることによる方法は、画像表
示装置の重量を増加させるのみならず、斜め方向から見
たときに画像のゆがみや視差を生ずる。これに対し、図
5においては、比較的薄いガラス板からなり大気圧を支
えるための構造支持体(スペーサあるいはリブと呼ばれ
る)3120が設けられている。このようにして、マル
チビーム電子源が形成された基板3111と蛍光膜31
18が形成されたフェースプレート3116間は通常サ
ブミリ〜数ミリに保たれ、前述したように気密容器内部
は高真空に保持されている。
Further, the inside of the airtight container is held in a vacuum of about 10 <-6> Torr, and as the display area of the image display device increases, the rear plate 3115 due to the pressure difference between the inside and the outside of the airtight container. And a means for preventing the deformation or destruction of the face plate 3117 is required. The method of thickening the rear plate 3115 and the face plate 3116 not only increases the weight of the image display device but also causes image distortion and parallax when viewed from an oblique direction. On the other hand, in FIG. 5, a structural support (called a spacer or a rib) 3120 made of a relatively thin glass plate for supporting atmospheric pressure is provided. In this way, the substrate 3111 on which the multi-beam electron source is formed and the fluorescent film 31.
The space between the face plates 3116 formed with 18 is usually kept to a submillimeter to several millimeters, and as described above, the inside of the airtight container is kept at a high vacuum.

【0024】以上説明した表示パネルを用いた画像表示
装置は、容器外端子Dx1〜Dxm,Dy1〜Dynを
通じて各冷陰極素子3112に電圧を印加すると、各冷
陰極素子3112から電子が放出される。それと同時に
メタルバック3119に容器外端子Hvを通じて数百
〔V〕〜数〔kV〕の高圧を印加して、上記放出された
電子を加速し、フェースプレート3117の内面に衝突
させる。これにより、蛍光膜3118をなす各色の蛍光
体が励起されて発光し、画像が表示される。
In the image display device using the display panel described above, when a voltage is applied to each cold cathode element 3112 through the terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn outside the container, electrons are emitted from each cold cathode element 3112. At the same time, a high voltage of several hundred [V] to several [kV] is applied to the metal back 3119 through the terminal Hv outside the container to accelerate the emitted electrons to collide with the inner surface of the face plate 3117. As a result, the phosphors of the respective colors forming the phosphor film 3118 are excited and emit light, and an image is displayed.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】以上述べた、画像形成
装置等の電子線装置は、装置内部の真空雰囲気を維持す
るための外囲器、該外囲器内に配置された電子源、該電
子源から放出された電子線が照射されるターゲット、電
子線をターゲットに向けて加速するための加速電極等を
有するが、さらに、外囲器に加わる大気圧を外囲気内部
から支持するための支持部材(スペーサ)が外囲器内部
に配置されることがある。
The electron beam apparatus such as the image forming apparatus described above includes an envelope for maintaining a vacuum atmosphere inside the apparatus, an electron source arranged in the envelope, It has a target irradiated with an electron beam emitted from an electron source, an acceleration electrode for accelerating the electron beam toward the target, and the like, and further for supporting the atmospheric pressure applied to the envelope from the inside of the envelope. A support member (spacer) may be arranged inside the envelope.

【0026】ここで、図6のA−A’断面である画像形
成装置の基本的な構成図、図7を用いて説明する。11
は基板、15はリアプレート、16は側壁、17はフェ
ースプレートであって、15,16,17をあわせて外
囲器が形成される。20はスペーサであり、18は蛍光
体で19は導電性の部材(メタルバック)、13は走査
信号用配線である。111は基板11上に形成された素
子で、素子111より、電子線112が放出され、蛍光
体18上に像を形成する。Vaはアノード電圧、Vf’
は駆動しない素子に掛る電圧が図8に示すような電子放
出閾値電圧Vthを超えないように印加する電圧。
Here, description will be given with reference to FIG. 7, which is a basic configuration diagram of the image forming apparatus taken along the line AA 'in FIG. 11
Is a substrate, 15 is a rear plate, 16 is a side wall, and 17 is a face plate. Together, 15, 16, 17 form an envelope. Reference numeral 20 is a spacer, 18 is a phosphor, 19 is a conductive member (metal back), and 13 is a scanning signal wiring. An element 111 is formed on the substrate 11, and an electron beam 112 is emitted from the element 111 to form an image on the phosphor 18. Va is the anode voltage, Vf '
Is a voltage applied so that the voltage applied to the non-driven element does not exceed the electron emission threshold voltage Vth as shown in FIG.

【0027】しかしながら、例えば素子111を駆動す
るために走査信号用配線13の1に走査信号が加わり
(例えば0V)、他の走査信号用配線13の2の電位
(Vf’)より低くなると、前記スペーサの乗る走査信
号用配線に隣接した前記素子111から放出された電子
線112は電位の高い素子111に隣接した走査信号用
配線13の2側へと傾斜する。これにより、電子線は前
記スペーサに衝突し遮断され、スペーサ近傍の輝度低下
を招く場合がある。
However, if a scanning signal is applied to 1 of the scanning signal wiring 13 (for example, 0 V) to drive the element 111 and becomes lower than the potential (Vf ′) of 2 of the other scanning signal wiring 13, The electron beam 112 emitted from the element 111 adjacent to the scanning signal wiring on which the spacer is mounted is inclined to the second side of the scanning signal wiring 13 adjacent to the element 111 having a high potential. As a result, the electron beam collides with the spacer and is blocked, which may cause a decrease in brightness in the vicinity of the spacer.

【0028】そこで、本発明は、電子線のターゲット
(蛍光体)面上での輝度低下が防止される、電子線を利
用した画像形成装置を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus using an electron beam, in which a decrease in the brightness of the electron beam on the target (phosphor) surface is prevented.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】そこで、電子放出素子か
ら放出された電子が支持部材(スペーサ)表面に衝突し
て遮断されてしまい、支持部材近傍の蛍光体の輝度が低
下してしまう問題を解決するために以下のような対策を
講じた。
Therefore, there is a problem in that the electrons emitted from the electron-emitting device collide with the surface of the supporting member (spacer) and are blocked, so that the brightness of the phosphor near the supporting member decreases. The following measures were taken to solve the problem.

【0030】(1)本発明は、各々に複数の電子放出素
が結線されており、前記複数の電子放出素子に選択電
と前記選択電圧より電圧が小さい非選択電圧を印加
するための走査信号用配線の複数が、当該複数の電子放
出素子が各々の走査信号用配線に対し同側に位置するよ
う基板上に配置されており、前記複数の走査信号用配線
の間隔が同じであると共に各々の走査信号用配線に結線
された電子放出素子同志の間隔が同じである電子源と、
該基板と対向して配置し且つ電子ビームを加速するため
の加速電極を配置したフェースプレートと、該基板と該
フェースプレートとの間に配置し且つ該走査信号用配線
上に配置した支持部材と、を有する画像形成装置におい
て、前記支持部材を配置した走査信号用配線に結線した
電子放出素子から離れる方向に該支持部材の中心が該走
査信号用配線の中心からずれていることを特徴とする画
像形成装置である
(1) In the present invention, a plurality of electron-emitting devices are connected to each, and scanning for applying a selection voltage and a non-selection voltage smaller than the selection voltage to the plurality of electron-emitting devices. If the plurality of signal wirings are
The output element is located on the same side of each scanning signal wiring.
A plurality of scanning signal wirings arranged on the substrate
Have the same interval and are connected to each scan signal wiring
An electron source in which the distances between the electron emitting devices are the same ,
A face plate arranged facing the substrate and having an acceleration electrode for accelerating an electron beam; and a support member arranged between the substrate and the face plate and on the scan signal wiring. In the image forming apparatus having, the center of the supporting member is deviated from the center of the scanning signal wiring in the direction away from the electron-emitting device connected to the scanning signal wiring in which the supporting member is arranged. an image forming apparatus.

【0031】即ち、上記本発明によれば、電子放出素子
に選択電圧(駆動電圧)及び該選択電圧より電圧が小さ
い非選択電圧(非駆動電圧)を印加するための走査信号
用配線に関して、上記支持部材を配置した走査信号用配
線に結線した電子放出素子から離れる方向に支持部材の
中心が走査信号用配線の中心からずれている構成をとる
ことにより、電子放出素子から放出された電子が支持部
材(スペーサ)が遮断してしまうのを防止し、支持部材
近傍の蛍光体の輝度が低下してしまう問題を解決するこ
とができる。
That is, according to the present invention, the scanning signal wiring for applying the selection voltage (driving voltage) and the non-selection voltage (non-driving voltage) smaller than the selection voltage to the electron-emitting device is described above. Electrons emitted from the electron-emitting devices are supported by the structure in which the center of the supporting member is displaced from the center of the scanning-signal wiring in the direction away from the electron-emitting device connected to the scanning-signal wiring in which the supporting member is arranged. It is possible to prevent the member (spacer) from being blocked and solve the problem that the brightness of the phosphor near the support member is reduced.

【0032】更に上記構成に加えて、前記支持部材が導
電性支持部材であると、導電性支持部材(導電性スペー
サ)が走査信号用配線上に配置された場合、導電性支持
部材表面に帯電した電子は、走査信号用配線に除電され
るのでより好ましい。
In addition to the above structure, when the support member is a conductive support member, when the conductive support member (conductive spacer) is arranged on the scanning signal wiring, the surface of the conductive support member is charged. The generated electrons are more preferable because they are discharged to the scanning signal wiring.

【0033】更に上記構成に加えて、前記電子放出素子
の中心が、隣接する前記走査信号用配線間の中心に位置
し、前記支持部材の中心を前記走査信号用配線の中
らずらす量δが以下の関係を満たすことが好ましい。
Further, in addition to the above structure, the electron-emitting device
Is located at the center between the adjacent scan signal wirings.
And, wherein the amount of the central shifting heart or <br/> et al in said scanning signal line of the support member δ is to satisfy the following relation preferably.

【0034】(e−f)/2≧δ≧(c+b/2)−
{(a−f)/2} c=2Kd√{Vf/(Va−Vf)},e>f,a>
f,a>e,Va>Vf a:前記走査信号用配線の中心間の距離 b:前記電子ビームのスポット径 c:前記電子ビーム軌道のずれ量 d:前記基板と前記フェースプレートとの距離 e:前記走査信号用配線の幅 f:前記支持部材の厚さ Vf:前記電子放出素子に印加する素子電圧 Va:前記加速電極に印加する加速電圧 K:比例定数
(Ef) / 2 ≧ δ ≧ (c + b / 2) −
{(A−f) / 2} c = 2Kd√ {Vf / (Va−Vf)}, e> f, a>
f, a> e, Va> Vf a: distance between the centers of the scanning signal wirings b: spot diameter of the electron beam c: deviation amount of the electron beam trajectory d: distance e between the substrate and the face plate : Width of the scanning signal wiring f: thickness of the supporting member Vf: device voltage Va applied to the electron-emitting device: acceleration voltage K applied to the acceleration electrode K: proportional constant

【0035】上記δ≧(c+b/2)−{(a−f)/
2}構成をとることにより、電子放出素子から放出され
た電子が支持部材(スペーサ)表面に衝突して遮断され
てしまい、支持部材近傍の蛍光体の輝度が低下してしま
う問題を解決することができる。
Δ ≧ (c + b / 2)-{(af) /
2} By adopting the configuration, it is possible to solve the problem that the electrons emitted from the electron-emitting device collide with the surface of the supporting member (spacer) and are blocked, and the brightness of the phosphor near the supporting member is reduced. You can

【0036】また、上記 (e−f)/2≧δ構成をと
ることにより、支持部材(スペーサ)が走査信号用配線
からはみだすことなく、支持部材と走査信号用配線との
固定強度が低下することを防止することができる。
Further, by adopting the above-mentioned (ef) / 2 ≧ δ structure, the fixing strength between the supporting member and the scanning signal wiring is lowered without the supporting member (spacer) protruding from the scanning signal wiring. Can be prevented.

【0037】(2)また、本発明は、各々に複数の電子
放出素子が結線され、前記複数の電子放出素子に選択電
と前記該選択電圧より電圧が大きい非選択電圧を印
加するための走査信号用配線の複数が、当該複数の電子
放出素子が各々の走査信号用配線に対し同側に位置する
よう基板上に配置されており、前記複数の走査信号用配
線の間隔が同じであると共に各々の走査信号用配線に結
線された電子放出素子同志の間隔が同じである電子源
と、該基板と対向して配置し且つ電子ビームを加速する
ための加速電極を配置したフェースプレートと、該基板
と該フェースプレートとの間に配置し且つ該走査信号用
配線上に配置した支持部材と、を有する画像形成装置に
おいて、前記支持部材を配置した走査信号用配線に隣接
し且つ結線していない電子放出素子から離れる方向に該
支持部材の中心が該走査信号用配線の中心からずれてい
ることを特徴とする画像形成装置である
[0037] (2) Further, the present invention, each plurality of electron-emitting devices are wired in, for applying a non-selection voltage voltage is greater than the selected voltage and the said selected voltage to the plurality of electron-emitting devices The plurality of scanning signal wirings are
The emitting element is located on the same side with respect to each scanning signal wiring.
Are arranged on the substrate, and are arranged for the plurality of scanning signals.
The line spacing is the same and connected to each scan signal wiring.
An electron source having the same distance between the lined electron-emitting devices, a face plate arranged facing the substrate and having an accelerating electrode for accelerating an electron beam, the substrate and the face plate. In an image forming apparatus having a supporting member disposed between and on the scanning signal wiring, in a direction away from an electron-emitting device which is adjacent to the scanning signal wiring in which the supporting member is disposed and is not connected. The image forming apparatus is characterized in that the center of the supporting member is displaced from the center of the scanning signal wiring.

【0038】即ち、上記本発明によれば、電子放出素子
に選択電圧(駆動電圧)及び該選択電圧より電圧が大き
い非選択電圧(非駆動電圧)を印加するための走査信号
用配線に関して、上記支持部材を配置した走査信号用配
線に隣接し且つ結線していない電子放出素子から離れる
方向に支持部材の中心が走査信号用配線の中心からずれ
ている構成をとることにより、電子放出素子から放出さ
れた電子が支持部材(スペーサ)が遮断してしまうのを
防止し、支持部材近傍の蛍光体の輝度が低下してしまう
問題を解決することができる。
That is, according to the present invention, the scanning signal wiring for applying the selection voltage (driving voltage) and the non-selection voltage (non-driving voltage) higher than the selection voltage to the electron-emitting device is described above. Emission from the electron-emitting device is achieved by adopting a configuration in which the center of the support member is displaced from the center of the scanning-signal wiring in the direction adjacent to the scanning-signal wiring in which the supporting member is arranged and away from the unconnected electron-emitting device It is possible to prevent the generated electrons from being blocked by the support member (spacer) and solve the problem that the brightness of the phosphor near the support member decreases.

【0039】更に上記構成に加えて、前記支持部材が導
電性支持部材であると、導電性支持部材(導電性スペー
サ)が走査信号用配線上に配置された場合、導電性支持
部材表面に帯電した電子は、走査信号用配線に除電され
るのでより好ましい。
In addition to the above structure, when the support member is a conductive support member, when the conductive support member (conductive spacer) is arranged on the scanning signal wiring, the surface of the conductive support member is charged. The generated electrons are more preferable because they are discharged to the scanning signal wiring.

【0040】更に上記構成に加えて、前記電子放出素子
の中心が、隣接する前記走査信号用配線間の中心に位置
し、前記支持部材の中心を前記走査信号用配線の中心か
らずらす量δが以下の関係を満たすことが好ましい。
Further, in addition to the above constitution, the electron-emitting device
Is located at the center between the adjacent scan signal wirings.
And, it is preferable that the amount of shifting the center of the support member from the center of the scan signal wiring δ satisfy the following relationship.

【0041】(e−f)/2≧δ≧(c+b/2)−
{(a−f)/2} c=2Kd√{Vf/(Va−Vf)},e>f,a>
f,a>e,Va>Vf a:前記走査信号用配線の中心間の距離 b:前記電子ビームのスポット径 c:前記電子ビーム軌道のずれ量 d:前記基板と前記フェースプレートとの距離 e:前記走査信号用配線の幅 f:前記支持部材の厚さ Vf:前記電子放出素子に印加する素子電圧 Va:前記加速電極に印加する加速電圧 K:比例定数
(E−f) / 2 ≧ δ ≧ (c + b / 2) −
{(A−f) / 2} c = 2Kd√ {Vf / (Va−Vf)}, e> f, a>
f, a> e, Va> Vf a: distance between the centers of the scanning signal wirings b: spot diameter of the electron beam c: deviation amount of the electron beam trajectory d: distance e between the substrate and the face plate : Width of the scanning signal wiring f: thickness of the supporting member Vf: device voltage Va applied to the electron-emitting device: acceleration voltage K applied to the acceleration electrode K: proportional constant

【0042】上記δ≧(c+b/2)−{(a−f)/
2}構成をとることにより、電子放出素子から放出され
た電子が支持部材(スペーサ)表面に衝突して遮断され
てしまい、支持部材近傍の蛍光体の輝度が低下してしま
う問題を解決することができる。
Δ ≧ (c + b / 2)-{(a-f) /
2} By adopting the configuration, it is possible to solve the problem that the electrons emitted from the electron-emitting device collide with the surface of the supporting member (spacer) and are blocked, and the brightness of the phosphor near the supporting member is reduced. You can

【0043】また、上記 (e−f)/2≧δ構成をと
ることにより、支持部材(スペーサ)が走査信号用配線
からはみだすことなく、支持部材と走査信号用配線との
固定強度が低下することを防止することができる。
Further, by adopting the above-mentioned (ef) / 2 ≧ δ configuration, the fixing strength between the supporting member and the scanning signal wiring is lowered without the supporting member (spacer) protruding from the scanning signal wiring. Can be prevented.

【0044】ここで、図9を用いて本発明の原理につい
て説明する。図9は本発明の画像形成装置の基本的な構
成を示す断面図で、図6のA−A’断面に相当する。1
1は基板、15はリアプレート、16は側壁、17はフ
ェースプレートであって、15,16,17をあわせて
外囲器が形成される。20はスペーサであり、13の0
はスペーサがのる走査信号用配線、18は蛍光体で、1
9は導電性の部材(メタルバック)、13の1は駆動する
素子につながる走査信号用配線、13の2は駆動しない
素子につながる走査信号用配線である。111の1およ
び111の2は基板11上に形成された素子で、素子1
11の1より、電子線112の1が放出され、蛍光体1
8上に像を形成する。Vaはアノード電圧、Vf’は駆
動しない素子に掛る電圧が図108に示すような電子放
出閾値電圧Vthを超えないようにするための電圧。な
お、素子111の2を駆動し、電子線112の2が放出
されるには、前記走査信号用配線13の1は図中右側へ
1本ずれ、それ以外の走査信号用配線は13の2となる
(不図示)。
Here, the principle of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the basic structure of the image forming apparatus of the present invention and corresponds to the AA ′ cross section of FIG. 1
Reference numeral 1 is a substrate, 15 is a rear plate, 16 is a side wall, and 17 is a face plate, and an envelope is formed by combining 15, 16, and 17. 20 is a spacer, 0 of 13
Is a scanning signal wiring on which a spacer is placed, and 18 is a phosphor.
Reference numeral 9 is a conductive member (metal back), 1 is a scanning signal wiring connected to a driven element, and 2 is a scanning signal wiring connected to a non-driving element. Reference numerals 111-1 and 111-2 are elements formed on the substrate 11.
The electron beam 112 1 is emitted from 1 of 11 and the phosphor 1
Image on 8. Va is the anode voltage, and Vf 'is a voltage for preventing the voltage applied to the non-driven element from exceeding the electron emission threshold voltage Vth as shown in FIG. In order to drive 2 of the element 111 and emit 2 of the electron beam 112, 1 of the scanning signal wiring 13 is shifted to the right side in the drawing, and 2 of the scanning signal wiring 13 other than that. (Not shown).

【0045】この時、前記スペーサ20は前記走査信号
用配線13の0の中心から前記電子線112の1および
112の2が傾斜する方向へずれて位置し、かつ必ず走
査信号用配線13の0に接触する。これにより、電子線
112の1がスペーサ20に衝突することなく、蛍光体
18まで確実に到達する。また、スペーサに対して、ス
ペーサをずらした側に位置する素子111の2に対して
はスペーサが近づくことになるが、前記駆動法により電
子線112の2はスペーサから離れる方向へ放出され、
スペーサに衝突することなく蛍光体まで到達する。更に
は、スペーサに隣接しない素子から放出された電子線も
同様に傾斜するが、なんら邪魔されず蛍光体まで到達す
る。
At this time, the spacer 20 is positioned so as to deviate from the center of 0 of the scanning signal wiring 13 in the direction in which 1 of the electron beam 112 and 2 of 112 are tilted, and the 0 of the scanning signal wiring 13 is always required. To contact. As a result, 1 of the electron beam 112 reliably reaches the phosphor 18 without colliding with the spacer 20. Further, although the spacer approaches the element 111 located on the side where the spacer is displaced, the electron beam 112 of the electron beam 112 is emitted in the direction away from the spacer by the driving method.
It reaches the phosphor without colliding with the spacer. Further, the electron beam emitted from the element not adjacent to the spacer also inclines similarly, but reaches the phosphor without any hindrance.

【0046】本発明の画像形成装置は、以下のような形
態を有するものであってもよい。 前記冷陰極素子は、電子放出部を含む導電性膜を一対
の電極間に有する冷陰極素子であり、特に好ましくは表
面伝導型放出素子である。 前記電子源は、複数の行方向配線と複数の列方向配線
とでマトリクス配線された複数の冷陰極素子を有する単
純マトリクス状配置の電子源をなす。 前記電子源は、並列に配置した複数の冷陰極素子の個
々を両端で接続した冷陰極素子の行を複数配し(行方向
と呼ぶ)、この配線と直交する方向(列方向と呼ぶ)に
沿って、冷陰極素子の上方に配した制御電極(グリッド
とも呼ぶ)により、冷陰極素子からの電子を制御するは
しご状配置の電子源をなす。 また、本発明の思想によれば、表示用として好適な画
像形成装置に限るものでなく、感光性ドラムと発光ダイ
オード等で構成された光プリンタの発光ダイオード等の
代替の発光源として、上述の画像形成装置を用いること
もできる。またこの際、上述のm本の行方向配線とn本
の列方向配線を、適宜選択することで、ライン状発光源
だけでなく、2次元状の発光源としても応用できる。こ
の場合、画像形成部材としては、以下の実施例で用いる
蛍光体のような直接発光する物質に限るものではなく、
電子の帯電による潜像画像が形成されるような部材を用
いることもできる。
The image forming apparatus of the present invention may have the following forms. The cold cathode device is a cold cathode device having a conductive film including an electron emitting portion between a pair of electrodes, and particularly preferably a surface conduction type emission device. The electron source is an electron source in a simple matrix arrangement having a plurality of cold cathode elements arranged in a matrix by a plurality of row-direction wirings and a plurality of column-direction wirings. The electron source has a plurality of rows of cold cathode elements in which a plurality of cold cathode elements arranged in parallel are connected at both ends (referred to as row direction), and is arranged in a direction orthogonal to this wiring (referred to as column direction). Along the cold cathode element, a control electrode (also referred to as a grid) arranged above the cold cathode element forms a ladder-shaped electron source that controls electrons from the cold cathode element. Further, according to the idea of the present invention, it is not limited to the image forming apparatus suitable for display, but as an alternative light emitting source such as a light emitting diode of an optical printer including a photosensitive drum and a light emitting diode, the above-mentioned An image forming apparatus can also be used. At this time, by appropriately selecting the above-mentioned m row-direction wirings and n column-direction wirings, it can be applied not only as a line-shaped light emitting source but also as a two-dimensional light-emitting source. In this case, the image forming member is not limited to a substance that directly emits light such as a phosphor used in the following examples.
It is also possible to use a member on which a latent image is formed by charging with electrons.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

(1)導電性スペーサ概要 本発明は帯電防止膜をスペーサに用いた平面型の画像形
成装置であり、図6にその構造概略を示すように(詳細
は後述)、複数の冷陰極素子1012を形成した基板1
011と発光材料である蛍光膜1018を形成した透明
なフェースプレート1017とをスペーサ1020を介
して対向させた構造を有する表示装置であり、スペーサ
1020が絶縁部材の表面に比抵抗が0.1〜10の8乗Ωc
mであるアルミと遷移金属合金窒素化合物膜および金属
酸化膜が被覆されていることを特徴とする画像形成装置
である。あるいは、スペーサ1020が、絶縁部材の表
面に比抵抗が0.1〜10の8乗Ωcmであるアルミと遷移金
属合金窒素化合物膜と金属酸化膜および、その境界に形
成された該アルミ遷移金属合金の酸化物あるいは窒化物
膜で被覆されたことを特徴とする画像形成装置である。
(1) Outline of Conductive Spacer The present invention is a planar type image forming apparatus using an antistatic film as a spacer. As shown in the schematic structure of FIG. 6 (details will be described later), a plurality of cold cathode elements 1012 are provided. Formed substrate 1
011 and a transparent face plate 1017 on which a fluorescent film 1018 as a light emitting material is formed face each other via a spacer 1020, and the spacer 1020 has a specific resistance of 0.1 to 10 on the surface of an insulating member. 8th power Ωc
The image forming apparatus is characterized in that aluminum of m, a transition metal alloy nitrogen compound film, and a metal oxide film are coated. Alternatively, the spacer 1020 is formed of aluminum having a specific resistance of 0.1 to 10 8 Ωcm on the surface of the insulating member, a transition metal alloy nitrogen compound film, a metal oxide film, and the oxidation of the aluminum transition metal alloy formed at the boundary thereof. The image forming apparatus is characterized by being coated with a material or a nitride film.

【0048】本発明の画像形成装置において、前記スペ
ーサ1020の一方の辺は冷陰極素子を形成した基板1
011上の配線に電気的に接続されている。また、その
対向する辺は冷陰極素子より放出した電子を高いエネル
ギで発光材料(蛍光膜1018)に衝突させるための加
速電極(メタルバック1019)に電気的接続される。
すなわち、スペーサの表面に形成された帯電防止膜には
ほぼ加速電圧を帯電防止膜の抵抗値で除した電流が流さ
れる。そこで、スペーサの抵抗値Rsは帯電防止および消
費電力からその望ましい範囲に設定される。帯電防止の
観点から表面抵抗R□は10の12乗Ω以下であることが
好ましい。十分な帯電防止効果を得るためには10の11
乗Ω以下がさらに好ましい。表面抵抗の下限はスペーサ
形状とスペーサ間に印加される電圧により左右される
が、10の5乗Ω以上であることが好ましい。
In the image forming apparatus of the present invention, one side of the spacer 1020 has a substrate 1 on which cold cathode elements are formed.
It is electrically connected to the wiring on 011. The opposite sides are electrically connected to an accelerating electrode (metal back 1019) for causing electrons emitted from the cold cathode device to collide with the light emitting material (fluorescent film 1018) with high energy.
That is, a current obtained by dividing the acceleration voltage by the resistance value of the antistatic film is passed through the antistatic film formed on the surface of the spacer. Therefore, the resistance value Rs of the spacer is set to a desired range from the viewpoint of antistatic and power consumption. From the viewpoint of antistatic, the surface resistance R □ is preferably 10 12 Ω or less. 11 of 10 to obtain sufficient antistatic effect
It is more preferable that the power is less than or equal to Ω. The lower limit of the surface resistance depends on the shape of the spacer and the voltage applied between the spacers, but it is preferably 10 5 Ω or more.

【0049】絶縁材料上に形成された帯電防止膜の厚み
tは10nm〜1μmの範囲が望ましい。材料の表面エネルギ
ーおよび基板との密着性や基板温度によっても異なる
が、一般的に10nm以下の薄膜は島状に形成され、抵抗が
不安定で再現性に乏しい。一方膜厚tが1μm以上では膜
応力が大きくなって膜はがれの危険性が高まり、かつ成
膜時間が長くなるため生産性が悪い。従って、膜厚は50
〜500nmであることが望ましい。表面抵抗R□はρ/tで
あり、以上に述べたR□とtの好ましい範囲から、帯電防
止膜の比抵抗ρは0.1〜10の8乗Ωcmが好ましい。さら
に表面抵抗と膜厚のより好ましい範囲を実現するために
は、ρは10の2乗〜10の6乗Ωcmとするのが良い。スペ
ーサは上述したようにその上に形成した帯電防止膜を電
流が流れることにより、あるいはディスプレイ全体が動
作中に発熱することによりその温度が上昇する。帯電防
止膜の抵抗温度係数が大きな負の値であると温度が上昇
した時に抵抗値が減少し、スペーサに流れる電流が増加
し、さらに温度上昇をもたらす。そして電流は電源の限
界を越えるまで増加しつづける。このような電流の暴走
が発生する抵抗温度係数の値は経験的に負の値で絶対値
が1%以上である。すなわち、帯電防止膜の抵抗温度係
数は−1%未満であることが望ましい。
Thickness of antistatic film formed on insulating material
The t is preferably in the range of 10 nm to 1 μm. Although it depends on the surface energy of the material, the adhesion to the substrate, and the substrate temperature, a thin film of 10 nm or less is generally formed in an island shape, and the resistance is unstable and the reproducibility is poor. On the other hand, when the film thickness t is 1 μm or more, the film stress increases, the risk of film peeling increases, and the film forming time becomes long, resulting in poor productivity. Therefore, the film thickness is 50
It is desirable to be ~ 500 nm. The surface resistance R □ is ρ / t, and from the preferable range of R □ and t described above, the specific resistance ρ of the antistatic film is preferably 0.1 to 10 8 Ωcm. Further, in order to realize the more preferable range of the surface resistance and the film thickness, it is preferable that ρ be 10 2 to 10 6 Ωcm. As described above, the temperature of the spacer rises when a current flows through the antistatic film formed on the spacer or when the entire display generates heat during operation. If the resistance temperature coefficient of the antistatic film has a large negative value, the resistance value decreases when the temperature rises, the current flowing through the spacer increases, and the temperature rises further. And the current continues to increase until it exceeds the limit of the power supply. The value of the temperature coefficient of resistance at which such a current runaway occurs is empirically negative and the absolute value is 1% or more. That is, the resistance temperature coefficient of the antistatic film is preferably less than -1%.

【0050】帯電防止膜特性を有する材料として、金属
酸化物が優れている。金属酸化物の中でも、クロム、ニ
ッケル、銅の酸化物が好ましい材料である。その理由は
これらの酸化物は二次電子放出効率が比較的小さく、電
子放出素子から放出された電子がスペーサに当たった場
合においても帯電しにくいためと考えられる。金属酸化
物以外にも炭素は二次電子放出効率が小さく好ましい材
料である。特に、非晶質カーボンは高抵抗であるため、
スペーサ抵抗を所望の値に制御しやすい。しかしなが
ら、上記金属酸化物、あるいはカーボンはその抵抗値が
帯電防止膜として望ましい比抵抗の範囲に調整すること
が難しかったり、雰囲気により抵抗が変化しやすいた
め、これらの材料のみでは抵抗の制御性が乏しい。アル
ミと遷移金属合金の窒化物は遷移金属の組成を調整する
ことにより、良伝導体から絶縁体まで広い範囲に抵抗値
を制御できる。さらには後述する表示装置作製の工程に
おいて抵抗値の変化が少なく安定な材料である。かつ、
その抵抗温度係数が−1%未満であり、実用的に使いや
すい材料である。遷移金属元素としてはTi,Cr,Ta等があ
げられる。
Metal oxides are excellent as materials having antistatic film properties. Among the metal oxides, oxides of chromium, nickel and copper are preferable materials. The reason is considered that these oxides have a relatively low secondary electron emission efficiency and are difficult to be charged even when the electrons emitted from the electron-emitting device hit the spacer. In addition to metal oxides, carbon is a preferable material because of its low secondary electron emission efficiency. In particular, since amorphous carbon has high resistance,
It is easy to control the spacer resistance to a desired value. However, it is difficult to adjust the resistance value of the above metal oxide or carbon to the range of the specific resistance desired as the antistatic film, or the resistance is likely to change depending on the atmosphere. poor. The nitride of aluminum and a transition metal alloy can control the resistance value in a wide range from a good conductor to an insulator by adjusting the composition of the transition metal. Furthermore, it is a stable material with little change in resistance value in the process of manufacturing a display device described later. And,
The temperature coefficient of resistance is less than -1%, and it is a material that is practically easy to use. Examples of transition metal elements include Ti, Cr and Ta.

【0051】(2)画像表示装置概要 次に、本発明を適用した画像表示装置の表示パネルの構
成と製造法について、具体的な例を示して説明する。
(2) Outline of Image Display Device Next, the configuration and manufacturing method of the display panel of the image display device to which the present invention is applied will be described with reference to specific examples.

【0052】図6は、実施例に用いた表示パネルの斜視
図であり、内部構造を示すためにパネルの一部を切り欠
いて示している。
FIG. 6 is a perspective view of the display panel used in the embodiment, in which a part of the panel is cut away to show the internal structure.

【0053】図中、1015はリアプレ−ト、1016
は側壁、1017はフェ−スプレ−トであり、1015
〜1017により表示パネルの内部を真空に維持するた
めの気密容器を形成している。気密容器を組み立てるに
あたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性を保
持させるため封着する必要があるが、たとえばフリット
ガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中
で、摂氏400〜500度で10分以上焼成することに
より封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する方
法については後述する。また、上記気密容器の内部は1
0のマイナス6乗〔Torr〕程度の真空に保持される
ので、大気圧や不意の衝撃などによる気密容器の破壊を
防止する目的で、耐大気圧構造体として、スペーサ10
20が設けられている。
In the figure, 1015 is a rear plate, and 1016.
Is a side wall, 1017 is a face plate, and 1015
1017 to 1017 form an airtight container for maintaining a vacuum inside the display panel. When assembling an airtight container, it is necessary to seal the joints of each member in order to maintain sufficient strength and airtightness.For example, frit glass is applied to the joints, and the joints are placed in the atmosphere or nitrogen atmosphere. Sealing was achieved by firing at 400-500 degrees for 10 minutes or more. A method of evacuating the inside of the airtight container will be described later. The inside of the airtight container is 1
Since a vacuum of about 0 to the 6th power [Torr] is maintained, the spacer 10 is used as an atmospheric pressure resistant structure for the purpose of preventing destruction of the airtight container due to atmospheric pressure or an unexpected impact.
20 are provided.

【0054】リアプレ−ト1015には、基板1011
が固定されているが、該基板上には冷陰極素子1012
がN×M個形成されている。(N,Mは2以上の正の整
数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定され
る。たとえば、高品位テレビジョンの表示を目的とした
表示装置においては、N=3000,M=1000以上
の数を設定することが望ましい。)前記N×M個の冷陰
極素子は、M本の行方向配線1013とN本の列方向配
線1014により単純マトリクス配線されている。前
記、1011〜1014によって構成される部分をマル
チ電子ビ−ム源と呼ぶ。
A substrate 1011 is provided on the rear plate 1015.
, But the cold cathode element 1012 is fixed on the substrate.
Are formed by N × M. (N and M are positive integers of 2 or more and are appropriately set in accordance with the target number of display pixels. For example, in a display device intended to display a high-definition television, N = 3000, M = 1000 or more is desirable.) The N × M cold cathode elements are simple matrix wiring by M row-direction wirings 1013 and N column-direction wirings 1014. The portion composed of 1011-1014 is called a multi-electron beam source.

【0055】本発明の画像表示装置に用いるマルチ電子
ビ−ム源は、冷陰極素子を単純マトリクス配線した電子
源であれば、冷陰極素子の材料や形状あるいは製法に制
限はない。したがって、たとえば表面伝導型放出素子や
FE型、あるいはMIM型などの冷陰極素子を用いるこ
とができる。
The multi-electron beam source used in the image display device of the present invention is not limited in the material, shape or manufacturing method of the cold cathode element as long as it is an electron source in which cold cathode elements are wired in a simple matrix. Therefore, for example, a surface conduction electron-emitting device, an FE type, or a MIM type cold cathode device can be used.

【0056】次に、冷陰極素子として表面伝導型放出素
子(後述)を基板上に配列して単純マトリクス配線した
マルチ電子ビ−ム源の構造について述べる。
Next, the structure of a multi-electron beam source in which surface conduction electron-emitting devices (described later) as cold cathode devices are arranged on a substrate and simple matrix wiring is described.

【0057】図10に示すのは、図6の表示パネルに用
いたマルチ電子ビ−ム源の平面図である。基板1011
上には、後述の図11で示す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10
13と列方向配線電極1014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1013と列方向配
線電極1014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. 10 is a plan view of the multi-electron beam source used in the display panel of FIG. Board 1011
A surface conduction electron-emitting device similar to that shown in FIG.
Wiring is performed in a simple matrix by 13 and column direction wiring electrodes 1014. An insulating layer (not shown) is formed between the electrodes at the intersections of the row-direction wiring electrodes 1013 and the column-direction wiring electrodes 1014 to maintain electrical insulation.

【0058】図10のB−B’に沿った断面を、図21
に示す。
A cross section taken along the line BB 'of FIG. 10 is shown in FIG.
Shown in.

【0059】なお、このような構造のマルチ電子源は、
あらかじめ基板上に行方向配線電極1013、列方向配
線電極1014、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1013および列方向配線電極1014
を介して各素子に給電して通電フォ−ミング処理(後
述)と通電活性化処理(後述)を行うことにより製造し
た。
The multi-electron source having such a structure is
After forming the row-direction wiring electrodes 1013, the column-direction wiring electrodes 1014, the interelectrode insulating layer (not shown), and the device electrodes of the surface conduction electron-emitting device and the conductive thin film on the substrate in advance,
Row-direction wiring electrode 1013 and column-direction wiring electrode 1014
It was manufactured by supplying power to each element through the device and performing energization forming process (described later) and energization activation process (described later).

【0060】本実施例においては、気密容器のリアプレ
−ト1015にマルチ電子ビ−ム源の基板1011を固
定する構成としたが、マルチ電子ビ−ム源の基板101
1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−トとしてマルチ電子ビ−ム源の基板101
1自体を用いてもよい。
In this embodiment, the substrate 1011 of the multi-electron beam source is fixed to the rear plate 1015 of the airtight container. However, the substrate 101 of the multi-electron beam source is fixed.
1 has a sufficient strength, the substrate 101 of the multi-electron beam source is used as the rear plate of the airtight container.
You may use 1 itself.

【0061】また、フェ−スプレ−ト1017の下面に
は、蛍光膜1018が形成されている。本実施例はカラ
−表示装置であるため、蛍光膜1018の部分にはCR
Tの分野で用いられる赤,緑,青,の3原色の蛍光体が
塗り分けられている。各色の蛍光体は、たとえば図12
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
−ムの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが
生じないようにする事や、外光の反射を防止して表示コ
ントラストの低下を防ぐ事、電子ビ−ムによる蛍光膜の
チャ−ジアップを防止する事などである。黒色の導電体
1010には、黒鉛を主成分として用いたが、上記の目
的に適するものであればこれ以外の材料を用いても良
い。
A fluorescent film 1018 is formed on the lower surface of the face plate 1017. Since the present embodiment is a color display device, a CR film is provided on the fluorescent film 1018.
Phosphors of three primary colors of red, green, and blue used in the field of T are separately coated. The phosphors of each color are shown in FIG.
As shown in (a) of FIG. 5, the conductors 1010 are painted in stripes, and black conductors 1010 are provided between the phosphor stripes. The purpose of providing the black conductor 1010 is to prevent the display color from being shifted even if the irradiation position of the electron beam is slightly shifted, and to prevent the reflection of external light so that the display contrast is lowered. To prevent the fluorescent film from being charged up by the electron beam. Although graphite was used as a main component for the black conductor 1010, other materials may be used as long as they are suitable for the above purpose.

【0062】また、3原色の蛍光体の塗り分け方は前記
図12(a)に示したストライプ状の配列に限られるも
のではなく、たとえば図12(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。
The method of separately coating the phosphors of the three primary colors is not limited to the stripe-shaped arrangement shown in FIG. 12 (a), and for example, the delta arrangement shown in FIG. 12 (b), Other arrangements may be used.

【0063】なお、本実施例においては、蛍光膜101
8は、図13に示すように、各色蛍光体21aが列方向
(Y方向)に延びるストライプ形状を採用し、黒色の導
電体21bは各色蛍光体(R、G、B)21a間だけで
なく、Y方向の各画素間をも分離するように配置された
蛍光膜が用いられ、スペーサ1020は、行方向(X方
向)に平行な黒色の導電体21b領域(線幅300〔マ
イクロメートル〕)内にメタルバック1019を介して
配置された。なお、前述の封着を行う際には、各色蛍光
体21aと基板1011上に配置された各素子とを対応
させなくてはいけないため、リアプレート1015、フ
ェースプレート1017およびスペーサ1020は十分
な位置合わせを行った。
In this embodiment, the fluorescent film 101 is used.
As shown in FIG. 13, 8 adopts a stripe shape in which each color phosphor 21a extends in the column direction (Y direction), and the black conductor 21b is used not only between each color phosphor (R, G, B) 21a. , A fluorescent film arranged so as to separate each pixel in the Y direction is used, and the spacer 1020 is a black conductor 21b region (line width 300 [micrometer]) parallel to the row direction (X direction). It was placed inside via a metal back 1019. In addition, when performing the above-mentioned sealing, it is necessary to associate each color phosphor 21a with each element arranged on the substrate 1011. Therefore, the rear plate 1015, the face plate 1017, and the spacer 1020 have sufficient positions. I made a match.

【0064】モノクロ−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1018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。
In the case of producing a monochrome display panel, a monochromatic phosphor material may be used for the phosphor film 1018, and a black conductive material is not necessarily used.

【0065】また、蛍光膜1018のリアプレ−ト側の
面には、CRTの分野では公知のメタルバック1019
を設けてある。メタルバック1019を設けた目的は、
蛍光膜1018が発する光の一部を鏡面反射して光利用
率を向上させる事や、負イオンの衝突から蛍光膜101
8を保護する事や、電子ビ−ム加速電圧を印加するため
の電極として作用させる事や、蛍光膜1018を励起し
た電子の導電路として作用させる事などである。メタル
バック1019は、蛍光膜1018をフェ−スプレ−ト
基板1017上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理
し、その上にAlを真空蒸着する方法により形成した。
なお、蛍光膜1018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1019は用いない。
On the rear plate side surface of the fluorescent film 1018, a metal back 1019 known in the field of CRT is used.
Is provided. The purpose of providing the metal back 1019 is
A part of the light emitted by the fluorescent film 1018 is specularly reflected to improve the light utilization rate, and the fluorescent film 101 is prevented from colliding with negative ions.
8 is to be protected, to act as an electrode for applying an electron beam accelerating voltage, and to act as a conductive path for excited electrons in the fluorescent film 1018. The metal back 1019 was formed by forming a fluorescent film 1018 on the face plate substrate 1017, smoothing the surface of the fluorescent film, and vacuum-depositing Al on the surface.
The metal back 1019 is not used when the fluorescent material for the low voltage is used for the fluorescent film 1018.

【0066】また、本実施例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
−スプレ−ト基板1017と蛍光膜1018との間に、
たとえばITOを材料とする透明電極を設けてもよい。
Although not used in this embodiment, for the purpose of applying an accelerating voltage and improving the conductivity of the fluorescent film, a space between the face plate substrate 1017 and the fluorescent film 1018 is provided.
For example, a transparent electrode made of ITO may be provided.

【0067】図14は図6のA−A’の断面模式図であ
り、各部の番号は図6に対応している。スペーサ102
0は絶縁牲部材1020のaの表面に帯電防止を目的と
した高抵抗膜1020のbを成膜し、かつフェースプレ
ート1017の内側(メタルバック1019等)及び基
板1011の表面(行方向配線1013または列方向配
線1014)に面したスペーサの当接面に低抵抗膜10
20cを成膜した部材からなるもので、上記目的を達成
するのに必要な数だけ、かつ必要な間隔をおいて配置さ
れ、フェースプレートの内側および基板1011の表面
に接合材1041により固定される。また、高抵抗膜1
020のbは、絶縁性部材1020のaの表面のうち、
少なくとも気密容器内の真空中に露出している面に成膜
されており、スペーサ1020上の低抵抗膜1020c
および接合材1041を介して、フェースプレート10
17の内側(メタルバック1019等)及び基板101
1の表面(行方向配線1013または列方向配線101
4)に電気的に接続される。ここで説明される態様にお
いては、スペーサ1020の形状は薄板状とし、行方向
配線1013に平行に配置され、行方向配線1013に
電気的に接続されている。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. 6, and the numbers of the respective parts correspond to those in FIG. Spacer 102
0 forms a high resistance film 1020 b for the purpose of preventing electrification on the surface a of the insulating member 1020, and the inside of the face plate 1017 (metal back 1019 etc.) and the surface of the substrate 1011 (row-direction wiring 1013). Alternatively, the low resistance film 10 is formed on the contact surface of the spacer facing the column-directional wiring 1014).
20c is a member formed by forming a film, and is arranged by the necessary number and a necessary interval for achieving the above-mentioned object, and is fixed to the inside of the face plate and the surface of the substrate 1011 by the bonding material 1041. . In addition, the high resistance film 1
B of 020 among the surfaces of a of the insulating member 1020,
A low resistance film 1020c formed on at least the spacer 1020 is formed on at least the surface of the airtight container exposed in vacuum.
And the face plate 10 via the bonding material 1041.
Inside 17 (metal back 1019, etc.) and substrate 101
1 surface (row direction wiring 1013 or column direction wiring 101
4) electrically connected to. In the embodiment described here, the spacer 1020 has a thin plate shape, is arranged in parallel with the row-directional wiring 1013, and is electrically connected to the row-directional wiring 1013.

【0068】スペーサ1020としては、基板1011
上の行方向配線1013および列方向配線1013とフ
ェースプレート1017内面のメタルバック1019と
の間に印加される高電圧に耐えるだけの絶縁性を有し、
かつスペーサ1020の表面への帯電を防止する程度の
導電性を有する必要がある。この点に関しては、既に述
べた通りである。
As the spacer 1020, the substrate 1011 is used.
It has an insulation property of withstanding a high voltage applied between the upper row direction wiring 1013 and the column direction wiring 1013 and the metal back 1019 on the inner surface of the face plate 1017,
In addition, the spacer 1020 needs to have electrical conductivity to the extent that the surface of the spacer 1020 is prevented from being charged. This point has already been described.

【0069】スペーサ1020の絶縁性部材1020の
aとしては、例えば石英ガラス,Na等の不純物含有量を
減少したガラス,ソーダライムガラス,アルミナ等のセ
ラミックス部材等が挙げられる。なお、絶縁性部材10
20のaはその熱膨張率が気密容器および基板1011
を成す部材と近いものが好ましい。
Examples of the a of the insulating member 1020 of the spacer 1020 include quartz glass, glass having a reduced content of impurities such as Na, soda lime glass, and ceramic members such as alumina. The insulating member 10
20 a has a thermal expansion coefficient of the airtight container and the substrate 1011.
A member close to the member forming is preferable.

【0070】また、高抵抗膜1020bとしては、既に
述べたように帯電防止効果の維持及びリーク電流による
消費電力抑制を考慮して、その表面抵抗値が10の5乗
〔Ω/□〕から10の12乗〔Ω/□〕の範囲のものである
ことが好ましく、その材料としては、前述の各種の材料
が用いられる。
Further, as the high resistance film 1020b, the surface resistance value is from 10 5 [Ω / □] to 10 10 in consideration of the maintenance of the antistatic effect and the suppression of the power consumption due to the leakage current as described above. It is preferably in the range of the 12th power [Ω / □], and the above-mentioned various materials are used as the material.

【0071】また、低抵抗膜1020cは、高抵抗膜1
020の2に比べ十分に低い抵抗値を選択すればよく、
Ni,Cr,Au,Mo,W,Ti,Al,Cu,Pd等の金属、あるい
は合金、及びPd,Ag,Au,RuO2,Pd−Ag等の金属や金属
酸化物とガラス等から構成される印刷導体、あるいはIn
2O3−SnO2等の透明導体及びポリシリコン等の半導体材
料等より適宜選択される。
The low resistance film 1020c is the high resistance film 1
It is sufficient to select a resistance value that is sufficiently lower than 2 of 020,
It is composed of metals such as Ni, Cr, Au, Mo, W, Ti, Al, Cu, Pd, or alloys, and metals such as Pd, Ag, Au, RuO2, Pd-Ag, metal oxides, and glass. Printed conductor or In
It is appropriately selected from a transparent conductor such as 2O3-SnO2 and a semiconductor material such as polysilicon.

【0072】接合材1041はスペーサ1020が行方
向配線1013およびメタルバック1019と電気的に
接続するように、導電性をもたせる必要がある。すなわ
ち、導電性接着材や金属粒子や導電性フィラーを添加し
たフリットガラスが好適である。
The bonding material 1041 needs to have conductivity so that the spacer 1020 is electrically connected to the row wiring 1013 and the metal back 1019. That is, a frit glass to which a conductive adhesive, metal particles or a conductive filler is added is suitable.

【0073】また、Dx1〜DxmおよびDy1〜Dynおよび
Hvは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的
に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子であ
る。Dx1〜Dxmはマルチ電子ビ−ム源の行方向配線10
13と、Dy1〜Dynはマルチ電子ビ−ム源の列方向配線
1014と、Hvはフェ−スプレ−トのメタルバック1
019と電気的に接続している。
Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn and Hv are terminals for electrical connection having an airtight structure provided for electrically connecting the display panel and an electric circuit (not shown). Dx1 to Dxm are row wirings 10 of the multi-electron beam source
13, Dy1 to Dyn are column direction wirings 1014 of a multi-electron beam source, and Hv is a metal back 1 of a face plate.
It is electrically connected to 019.

【0074】また、気密容器内部を真空に排気するに
は、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポ
ンプとを接続し、気密容器内を10のマイナス7乗〔T
orr〕程度の真空度まで排気する。その後、排気管を
封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封
止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲ
ッタ−膜(不図示)を形成する。ゲッタ−膜とは、たと
えばBaを主成分とするゲッタ−材料をヒ−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−膜の吸着作用により気密容器内は1x10マ
イナス5乗〜1x10マイナス7乗〔Torr〕の真空
度に維持される。
To evacuate the inside of the airtight container to a vacuum, after assembling the airtight container, an exhaust pipe (not shown) and a vacuum pump are connected, and the inside of the airtight container is reduced to the power of 10 minus 7 [T].
orr]. After that, the exhaust pipe is sealed, but in order to maintain the degree of vacuum in the airtight container, a getter film (not shown) is formed at a predetermined position in the airtight container immediately before or after the sealing. The getter film is, for example, a film formed by heating a getter material containing Ba as a main component with a heater or high-frequency heating and vapor deposition.
Due to the adsorption action of the getter film, the inside of the airtight container is maintained at a vacuum degree of 1 × 10 −5 to 1 × 10 −7 [Torr].

【0075】以上説明した表示パネルを用いた画像表示
装置は、容器外端子Dx1〜Dxm、Dy1〜Dynを
通じて各冷陰極素子1012に電圧を印加すると、各冷
陰極素子1012から電子が放出される。それと同時に
メタルバック1019に容器外端子Hvを通じて数百
〔V〕〜数〔kV〕の高圧を印加して、上記放出された
電子を加速し、フェースプレート1017の内面に衝突
させる。これにより、蛍光膜1018をなす各色の蛍光
体が励起されて発光し、画像が表示される。
In the image display device using the display panel described above, when a voltage is applied to each cold cathode element 1012 through the terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn outside the container, electrons are emitted from each cold cathode element 1012. At the same time, a high voltage of several hundred [V] to several [kV] is applied to the metal back 1019 through the external terminal Hv to accelerate the emitted electrons to collide with the inner surface of the face plate 1017. As a result, the phosphors of each color forming the phosphor film 1018 are excited and emit light, and an image is displayed.

【0076】通常、冷陰極素子である本発明の表面伝導
型放出素子への1012への印加電圧は12〜16
〔V〕程度、メタルバック1019と冷陰極素子101
2との距離dは0.1〔mm〕から8〔mm〕程度、メ
タルバック1019と冷陰極素子1012間の電圧0.
1〔kV〕から10〔kV〕程度である。
Generally, the voltage applied to 1012 of the surface conduction electron-emitting device of the present invention, which is a cold cathode device, is 12 to 16.
[V] degree, metal back 1019 and cold cathode device 101
2 is about 0.1 [mm] to 8 [mm], and the voltage between the metal back 1019 and the cold cathode device 1012 is 0.
It is about 1 [kV] to 10 [kV].

【0077】以上、本発明の実施例の表示パネルの基本
構成と製法、および画像表示装置の概要を説明した。
The basic configuration and manufacturing method of the display panel and the outline of the image display device according to the embodiments of the present invention have been described above.

【0078】(3)マルチ電子ビーム源の製造方法 次に、前記実施例の表示パネルに用いたマルチ電子ビ−
ム源の製造方法について説明する。本発明の画像表示装
置に用いるマルチ電子ビ−ム源は、冷陰極素子を単純マ
トリクス配線した電子源であれば、冷陰極素子の材料や
形状あるいは製法に制限はない。したがって、たとえば
表面伝導型放出素子やFE型、あるいはMIM型などの
冷陰極素子を用いることができる。
(3) Method for manufacturing multi-electron beam source Next, the multi-electron beam used for the display panel of the above-mentioned embodiment is used.
The method of manufacturing the aluminum source will be described. The multi-electron beam source used in the image display device of the present invention is not limited in the material, shape or manufacturing method of the cold cathode element as long as it is an electron source in which cold cathode elements are wired in a simple matrix. Therefore, for example, a surface conduction electron-emitting device, an FE type, or a MIM type cold cathode device can be used.

【0079】ただし、表示画面が大きくてしかも安価な
表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷陰極
素子の中でも、表面伝導型放出素子が特に好ましい。す
なわち、FE型ではエミッタコ−ンとゲ−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
装置のマルチ電子ビ−ム源に用いるには、最も好適であ
ると言える。そこで、上記実施例の表示パネルにおいて
は、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成
した表面伝導型放出素子を用いた。そこで、まず好適な
表面伝導型放出素子について基本的な構成と製法および
特性を説明し、その後で多数の素子を単純マトリクス配
線したマルチ電子ビ−ム源の構造について述べる。
However, under the circumstances where a display device having a large display screen and being inexpensive is required, the surface conduction electron-emitting device is particularly preferable among these cold cathode devices. That is, in the FE type, since the relative position and shape of the emitter cone and the gate electrode greatly affect the electron emission characteristics, an extremely high precision manufacturing technique is required, but this requires a large area and a reduction in manufacturing cost. Will be a disadvantageous factor in achieving. Further, in the MIM type, it is necessary to make 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. In this respect, the surface conduction electron-emitting device has a relatively simple manufacturing method, so that it is easy to increase the area and reduce the manufacturing cost. Further, 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 beam source of a high-luminance and large-screen image display device. Therefore, in the display panel of the above embodiment, the surface conduction electron-emitting device in which the electron emitting portion or its peripheral portion is formed of the fine particle film is used. Therefore, the basic configuration, manufacturing method, and characteristics of a suitable surface conduction electron-emitting device will be described first, and then the structure of a multi-electron beam source in which a large number of devices are wired in a simple matrix will be described.

【0080】(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。
(Preferable Element Configuration and Manufacturing Method of Surface Conduction Type Emitting Element) Typical configurations of the surface conduction type emitting element in which the electron emitting portion or its peripheral portion is formed of a fine particle film include a planar type and a vertical type There are different types.

【0081】(平面型の表面伝導型放出素子)まず最初
に、平面型の表面伝導型放出素子の素子構成と製法につ
いて説明する。図11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。図中、1101は基板、1102と
1103は素子電極、1104は導電性薄膜、1105
は通電フォ−ミング処理により形成した電子放出部、1
113は通電活性化処理により形成した薄膜である。
(Plane Type Surface Conduction Type Emitting Element) First, the element structure and manufacturing method of the plane type surface conduction type emitting element will be described. FIG. 11 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) for explaining the configuration of the flat surface conduction electron-emitting device. In the figure, 1101 is a substrate, 1102 and 1103 are element electrodes, 1104 is a conductive thin film, 1105.
Is an electron emission portion formed by energization forming processing, 1
Reference numeral 113 is a thin film formed by the energization activation process.

【0082】基板1101としては、たとえば、石英ガ
ラスや青板ガラスをはじめとする各種ガラス基板や、ア
ルミナをはじめとする各種セラミクス基板、あるいは上
述の各種基板上にたとえばSiO2 を材料とする絶縁層
を積層した基板、などを用いることができる。
As the substrate 1101, for example, various glass substrates such as quartz glass and soda lime glass, various ceramic substrates such as alumina, or an insulating layer made of, for example, SiO 2 is laminated on the above various substrates. Substrate, etc. can be used.

【0083】また、基板1101上に基板面と平行に対
向して設けられた素子電極1102と1103は、導電
性を有する材料によって形成されている。たとえば、N
i,Cr,Au,Mo,W,Pt,Ti,Cu,Pd,
Ag等をはじめとする金属、あるいはこれらの金属の合
金、あるいはIn2 O3 −SnO2 をはじめとする金属
酸化物、ポリシリコンなどの半導体、などの中から適宜
材料を選択して用いればよい。電極を形成するには、た
とえば真空蒸着などの製膜技術とフォトリソグラフィ
−、エッチングなどのパタ−ニング技術を組み合わせて
用いれば容易に形成できるが、それ以外の方法(たとえ
ば印刷技術)を用いて形成してもさしつかえない。
Further, the device electrodes 1102 and 1103 provided on the substrate 1101 so as to face each other in parallel to the substrate surface are made of a conductive material. For example, N
i, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Cu, Pd,
Materials such as Ag and the like, alloys of these metals, metal oxides such as In2 O3 -SnO2, semiconductors such as polysilicon, and the like may be appropriately selected and used. The electrodes can be easily formed by using a film forming technique such as vacuum deposition and a patterning technique such as photolithography and etching, but other methods (for example, printing technique) can be used to form the electrodes. It doesn't matter if it is formed.

【0084】素子電極1102と1103の形状は、当
該電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Lは通常は数百オングストロ−ム
から数百マイクロメ−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−タ−より数十マイクロメ−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−ムから数マイクロメ−タ−の
範囲から適当な数値が選ばれる。
The shapes of the device electrodes 1102 and 1103 are appropriately designed according to the application purpose of the electron-emitting device.
Generally, the electrode spacing L is designed by selecting an appropriate value from the range of several hundred angstroms to several hundreds of micrometer, but it is preferable that the electrode spacing L is applied to a display device. The range is from a micrometer to several tens of micrometers. Further, regarding the thickness d of the device electrode,
Usually, an appropriate value is selected from the range of several hundred angstroms to several micrometers.

【0085】また、導電性薄膜1104の部分には、微
粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素
として多数の微粒子を含んだ膜(島状の集合体も含む)
のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、
個々の微粒子が離間して配置された構造か、あるいは微
粒子が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに
重なり合った構造が観測される。
A fine particle film is used for the conductive thin film 1104. The fine particle film described here is a film containing a large number of fine particles as constituent elements (including an island-shaped aggregate).
Refers to. A microscopic examination of the particulate film usually reveals that
A structure in which individual fine particles are arranged apart from each other, a structure in which fine particles are adjacent to each other, or a structure in which fine particles overlap each other are observed.

【0086】微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数オン
グストロ−ムから数千オングストロ−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−ムから200オングストロ−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−ミングを良好に行うのに
必要な条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の
値にするために必要な条件、などである。具体的には、
数オングストロ−ムから数千オングストロ−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−ムから500オングストロ−ムの間である。
The particle diameter of the fine particles used for the fine particle film is in the range of several angstroms to several thousand angstroms, but the preferable range is 10 angstroms to 200 angstroms. belongs to. Further, the film thickness of the fine particle film is appropriately set in consideration of various conditions as described below. That is, the device electrode 11
02 or 1103, necessary conditions for good electrical connection, necessary conditions for conducting the energization forming described below, and necessary electric resistance of the fine particle film itself to be an appropriate value described below. Conditions, etc. In particular,
It is set within the range of several angstroms to several thousand angstroms, but the range of 10 angstroms to 500 angstroms is particularly preferable.

【0087】また、微粒子膜を形成するのに用いられう
る材料としては、たとえば、Pd,Pt,Ru,Ag,
Au,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,T
a,W,Pb,などをはじめとする金属や、PdO,S
nO2 ,In2 O3 ,PbO,Sb2 O3 ,などをはじ
めとする酸化物や、HfB2 ,ZrB2 ,LaB6 ,C
eB6 ,YB4 ,GdB4 ,などをはじめとする硼化物
や、TiC,ZrC,HfC,TaC,SiC,WC,
などをはじめとする炭化物や、TiN,ZrN,Hf
N,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−ボン,などがあげられ、こ
れらの中から適宜選択される。
Materials that can be used to form the fine particle film include, for example, Pd, Pt, Ru, Ag,
Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, T
Metals such as a, W, Pb, etc., PdO, S
Oxides such as nO2, In2 O3, PbO, Sb2 O3, HfB2, ZrB2, LaB6, C
borides such as eB6, YB4, GdB4, etc., TiC, ZrC, HfC, TaC, SiC, WC,
Carbides such as TiN, ZrN, Hf
Nitride and other such nitrides, Si, Ge and other such semiconductors, carbon, and the like can be mentioned, and these are appropriately selected.

【0088】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−ト抵抗値については、
10の3乗から10の7乗〔オ−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. Regarding the sheet resistance value,
It was set so as to fall within the range of 10 3 to 10 7 [ohm / sq].

【0089】なお、導電性薄膜1104と素子電極11
02および1103とは、電気的に良好に接続されるの
が望ましいため、互いの一部が重なりあうような構造を
とっている。その重なり方は、図11の例においては、
下から、基板、素子電極、導電性薄膜の順序で積層した
が、場合によっては下から基板,導電性薄膜,素子電
極,の順序で積層してもさしつかえない。
The conductive thin film 1104 and the device electrode 11
Since 02 and 1103 are preferably electrically connected well, they have a structure in which some of them overlap each other. In the example of FIG. 11, the overlapping manner is
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 may be stacked in this order from the bottom.

【0090】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−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−ムから数百オングストロ−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11においては模式的に示した。
Further, 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 subjecting the conductive thin film 1104 to a later-described energization forming process. Fine particles having a particle diameter of several angstroms to several hundred angstroms may be arranged in the cracks. Since it is difficult to accurately and accurately show the actual position and shape of the electron emitting portion, the electron emitting portion is schematically shown in FIG.

【0091】また、薄膜1113は、炭素もしくは炭素
化合物よりなる薄膜で、電子放出部1105およびその
近傍を被覆している。薄膜1113は、通電フォ−ミン
グ処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことによ
り形成する。
The thin film 1113 is a thin film made of carbon or a carbon compound, and covers the electron emitting portion 1105 and its vicinity. The thin film 1113 is formed by performing an energization activation process described later after the energization forming process.

【0092】薄膜1113は、単結晶グラファイト,多
結晶グラファイト,非晶質カ−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
−ム〕以下とするが、300〔オングストロ−ム〕以下
とするのがさらに好ましい。なお、実際の薄膜1113
の位置や形状を精密に図示するのは困難なため、図11
においては模式的に示した。また、平面図(a)におい
ては、薄膜1113の一部を除去した素子を図示した。
The thin film 1113 is made of single crystal graphite, polycrystalline graphite, amorphous carbon, or a mixture thereof, and the film thickness is 500 [angstrom] or less, but 300 [angstrom]. -Mu] It is more preferable that The actual thin film 1113
Since it is difficult to precisely illustrate the position and shape of
In the figure, it is shown schematically. Further, in the plan view (a), an element in which a part of the thin film 1113 is removed is shown.

【0093】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、実施例においては以下のような素子を用いた。
The basic structure of a preferable element has been described above, but the following elements were used in the examples.

【0094】すなわち、基板1101には青板ガラスを
用い、素子電極1102と1103にはNi薄膜を用い
た。素子電極の厚さdは1000〔オングストロ−
ム〕,電極間隔Lは2〔マイクロメ−タ−〕とした。
That is, soda lime glass was used for the substrate 1101, and Ni thin films were used for the device electrodes 1102 and 1103. The thickness d of the device electrode is 1000 [angstrom
], And the electrode interval L is 2 [micrometer].

【0095】微粒子膜の主要材料としてPdもしくはP
dOを用い、微粒子膜の厚さは約100〔オングストロ
−ム〕,幅Wは100〔マイクロメ−タ〕とした。
Pd or P as the main material of the fine particle film
The thickness of the fine particle film was about 100 [angstrom] and the width W was 100 [micrometer] using dO.

【0096】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 method for manufacturing a suitable flat surface conduction electron-emitting device will be described.

【0097】図15の(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
表記は前記図11と同一である。
FIGS. 15A to 15D are sectional views for explaining the manufacturing process of the surface conduction electron-emitting device, and the notation of each member is the same as that in FIG.

【0098】1)まず、図15(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。
1) First, as shown in FIG. 15A, device electrodes 1102 and 1103 are formed on a substrate 1101.

【0099】形成するにあたっては、あらかじめ基板1
101を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、
素子電極の材料を堆積させる。(堆積する方法として
は、たとえば、蒸着法やスパッタ法などの真空成膜技術
を用ればよい。)その後、堆積した電極材料を、フォト
リソグラフィ−・エッチング技術を用いてパタ−ニング
し、(a)に示した一対の素子電極(1102と110
3)を形成する。
Before forming, the substrate 1
101 is thoroughly washed with a detergent, pure water, and an organic solvent,
The material of the device electrode is deposited. (As a method of depositing, for example, a vacuum film forming technique such as a vapor deposition method or a sputtering method may be used.) After that, the deposited electrode material is patterned using a photolithography-etching technique, and ( a) a pair of device electrodes (1102 and 110)
3) is formed.

【0100】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.

【0101】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−・エッ
チングにより所定の形状にパタ−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、本実施例では主要元素としてPdを用いた。ま
た、実施例では塗布方法として、ディッピング法を用い
たが、それ以外のたとえばスピンナ−法やスプレ−法を
用いてもよい。)
In forming the film, first, an organic metal solution is applied to the substrate of the above (a), dried, heated and baked to form a fine particle film, and then patterned into a predetermined shape by photolithography / etching. -Train. here,
The organometallic solution is a solution of an organometallic compound whose main element is the material of the fine particles used for the conductive thin film. (Specifically, Pd was used as the main element in this example. Further, although the dipping method was used as the coating method in the examples, other methods such as a spinner method or a spray method may be used. .)

【0102】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、本実施例で用いた有機金属溶液の塗布
による方法以外の、たとえば真空蒸着法やスパッタ法、
あるいは化学的気相堆積法などを用いる場合もある。
As a method for forming a conductive thin film made of a fine particle film, a method other than the method of applying an organometallic solution used in this embodiment, such as a vacuum evaporation method or a sputtering method,
Alternatively, a chemical vapor deposition method or the like may be used.

【0103】3)次に、同図(c)に示すように、フォ
−ミング用電源1110から素子電極1102と110
3の間に適宜の電圧を印加し、通電フォ−ミング処理を
行って、電子放出部1105を形成する。
3) Next, as shown in FIG. 10C, the forming power supply 1110 to the device electrodes 1102 and 110 are connected.
An appropriate voltage is applied between 3 and the energization forming process is performed to form the electron emitting portion 1105.

【0104】通電フォ−ミング処理とは、微粒子膜で作
られた導電性薄膜1104に通電を行って、その一部を
適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行
うのに好適な構造に変化させる処理のことである。微粒
子膜で作られた導電性薄膜のうち電子放出を行うのに好
適な構造に変化した部分(すなわち電子放出部110
5)においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。
なお、電子放出部1105が形成される前と比較する
と、形成された後は素子電極1102と1103の間で
計測される電気抵抗は大幅に増加する。
The energization forming process is a structure suitable for energizing the electroconductive thin film 1104 made of a fine particle film to appropriately destroy, deform or alter a part of the electroconductive thin film 1104 to emit electrons. It is the process of changing to. 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 110).
In 5), an appropriate crack is formed in the thin film.
Note that the electric resistance measured between the element electrodes 1102 and 1103 after the formation is significantly increased as compared with before the formation of the electron emission portion 1105.

【0105】通電方法をより詳しく説明するために、図
16に、フォ−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−ミングする場合には、パルス状の電圧が好ま
しく、本実施例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。
In order to explain the energization method in more detail, FIG. 16 shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the forming power supply 1110. When forming a conductive thin film made of a fine particle film, a pulsed voltage is preferable, and in the case of the present embodiment, a triangular wave pulse having a pulse width T1 at a pulse interval T2 as shown in FIG. It was applied continuously. At that time, the peak value Vpf of the triangular wave pulse was sequentially increased. Further, monitor pulses Pm for monitoring the formation state of the electron emission portion 1105 are inserted between the triangular wave pulses at appropriate intervals, and the current flowing at that time is measured by the ammeter 1.
Measured at 111.

【0106】実施例においては、たとえば10のマイナ
ス5乗〔torr〕程度の真空雰囲気下において、たと
えばパルス幅T1を1〔ミリ秒〕、パルス間隔T2を1
0〔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−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−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1x10のマイナス7乗〔A〕以下になった段階
で、フォ−ミング処理にかかわる通電を終了した。
In the embodiment, the pulse width T1 is 1 [milliseconds] and the pulse interval T2 is 1 in a vacuum atmosphere of about 10 <-5> [torr].
0 [millisecond], and the peak value Vpf is set to 0 for each pulse.
The voltage was increased by 1 [V]. Then, the monitor pulse Pm was inserted once every five pulses of the triangular wave were applied. The voltage Vpm of the monitor pulse is set to 0.1 [V] so that the forming process is not adversely affected. Then, at the stage where the electric resistance between the element electrodes 1102 and 1103 reaches 1 × 10 6 [ohm], that is, when the monitor pulse is applied, the current measured by the ammeter 1111 is 1 × 10 −7 [ohm]. A] When the following conditions were reached, the energization involved in the forming process was terminated.

【0107】なお、上記の方法は、本実施例の表面伝導
型放出素子に関する好ましい方法であり、たとえば微粒
子膜の材料や膜厚、あるいは素子電極間隔Lなど表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
通電の条件を適宜変更するのが望ましい。
The above method is a preferable method for the surface conduction electron-emitting device of this embodiment. For example, the design of the surface conduction electron-emitting device such as the material and thickness of the fine particle film or the element electrode spacing L is changed. In this case, it is desirable to appropriately change the energization conditions accordingly.

【0108】4)次に、図15の(d)に示すように、
活性化用電源1112から素子電極1102と1103
の間に適宜の電圧を印加し、通電活性化処理を行って、
電子放出特性の改善を行う。
4) Next, as shown in FIG.
From the activation power source 1112 to the device electrodes 1102 and 1103
Appropriate voltage is applied between the two to perform energization activation treatment,
The electron emission characteristics are improved.

【0109】通電活性化処理とは、前記通電フォ−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 the member 1113.) Note that by performing the energization activation treatment, the emission current at the same applied voltage is typically compared to that before the activation. Specifically, it can be increased 100 times or more.

【0110】具体的には、10のマイナス4乗ないし1
0のマイナス5乗〔torr〕の範囲内の真空雰囲気中
で、電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰
囲気中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは
炭素化合物を堆積させる。堆積物1113は、単結晶グ
ラファイト、多結晶グラファイト、非晶質カ−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−ム〕以下、より好ましくは300〔オ
ングストロ−ム〕以下である。
Specifically, 10 to the fourth power of 4 to 1
By periodically applying a voltage pulse in a vacuum atmosphere within a 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 one of single crystal graphite, polycrystalline graphite, amorphous carbon, or a mixture thereof, and has a film thickness of 500.
[Angstrom] or less, more preferably 300 [Angstrom] or less.

【0111】通電方法をより詳しく説明するために、図
22の(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。本実施例においては、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、本実施例
の表面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表
面伝導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応
じて条件を適宜変更するのが望ましい。
In order to describe the energization method in more detail, FIG. 22A shows an example of an appropriate voltage waveform applied from the activation power supply 1112. In the present embodiment, the energization activation process is performed by periodically applying a rectangular wave of a constant voltage. Specifically, the rectangular wave voltage Vac is 14 [V],
The pulse width T3 is 1 [millisecond] and the pulse interval T4 is 10
[Millisecond]. The above-mentioned energization conditions are preferable conditions for the surface conduction electron-emitting device of this embodiment, and when the design of the surface conduction electron emission device is changed, it is desirable to appropriately change the conditions accordingly.

【0112】図11の(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−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−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−し、活性化用電源11
12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22(b)に示すが、活性化電源
1112からパルス電圧を印加しはじめると、時間の経
過とともに放出電流Ieは増加するが、やがて飽和して
ほとんど増加しなくなる。このように、放出電流Ieが
ほぼ飽和した時点で活性化用電源1112からの電圧印
加を停止し、通電活性化処理を終了する。
Reference numeral 1114 shown in FIG. 11 (d) is 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. There is. (Note that the substrate 1101
When the activation treatment is carried out after being incorporated into the display panel, the fluorescent surface of the display panel is connected to the anode electrode 1114.
Used as. While the voltage is applied from the activation power supply 1112, the emission current Ie is measured by the ammeter 1116 to monitor the progress of the energization activation process, and the activation power supply 11 is activated.
12 operations are controlled. An example of the emission current Ie measured by the ammeter 1116 is shown in FIG. 22 (b). When the pulse voltage is started to be applied from the activation power supply 1112, the emission current Ie increases with the passage of time, but the emission current Ie saturates. Will almost never increase. As described above, when the emission current Ie is almost saturated, the voltage application from the activation power supply 1112 is stopped, and the energization activation process is ended.

【0113】なお、上述の通電条件は、本実施例の表面
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 energization conditions are preferable conditions for the surface-conduction type electron-emitting device of this embodiment, and when the design of the surface-conduction type electron-emitting device is changed, the conditions should be changed accordingly. desirable.

【0114】以上のようにして、図15(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. 15 (e) was manufactured.

【0115】(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 Surface-Conduction Emission Element) Next, another typical structure of the surface-conduction emission element in which the electron emission portion or its periphery is formed of a fine particle film, that is, vertical surface conduction emission The configuration of the element will be described.

【0116】図17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−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. 17 is a schematic cross-sectional view for explaining the basic structure of the vertical type, in which 1201 is a substrate.
202 and 1203 are element electrodes, 1206 is a step forming member, 1204 is a conductive thin film using a fine particle film, 1205
Is an electron emission portion formed by energization forming processing, 1
213 is a thin film formed by the energization activation process.

【0117】垂直型が先に説明した平面型と異なる点
は、素子電極のうちの片方(1202)が段差形成部材
1206上に設けられており、導電性薄膜1204が段
差形成部材1206の側面を被覆している点にある。し
たがって、前記図102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、たとえばSiO2 のような電気的に
絶縁性の材料を用いる。
The vertical type is different from the above-described flat type in that one of the element electrodes (1202) is provided on the step forming member 1206, and the conductive thin film 1204 covers the side surface of the step forming member 1206. The point is that they are covered. Therefore, the device electrode interval L in the flat type of FIG. 102 is set as the step height Ls of the step forming member 1206 in the vertical type. For the substrate 1201, the device electrodes 1202 and 1203, and the conductive thin film 1204 using a fine particle film, it is possible to use the materials listed in the description of the planar type similarly. For the step forming member 1206, an electrically insulating material such as SiO2 is used.

【0118】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18の(a)〜(f)は、製造工
程を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図1
7と同一である。
Next, a method of manufacturing a vertical type surface conduction electron-emitting device will be described. 18A to 18F are cross-sectional views for explaining the manufacturing process, and the notation of each member is the same as in FIG.
Same as 7.

【0119】1)まず、図18(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. 18A, a device electrode 1203 is formed on a substrate 1201.

【0120】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、たとえばSiO2 をスパッタ法で積層すればよい
が、たとえば真空蒸着法や印刷法などの他の成膜方法を
用いてもよい。
2) Next, as shown in FIG. 11B, an insulating layer for forming the step forming member is laminated. The insulating layer may be formed by laminating, for example, SiO2 by a sputtering method, but other film forming methods such as a vacuum deposition method and a printing method may be used.

【0121】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. 10C, the device electrode 1202 is formed on the insulating layer.

【0122】4)次に、同図(d)に示すように、絶縁
層の一部を、たとえばエッチング法を用いて除去し、素
子電極1203を露出させる。
4) Next, as shown in FIG. 9D, a part of the insulating layer is removed by using, for example, an etching method to expose the device electrode 1203.

【0123】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、たとえば塗布法など
の成膜技術を用いればよい。
5) Next, as shown in FIG. 7E, a conductive thin film 1204 using a fine particle film is formed. For formation, a film forming technique such as a coating method may be used as in the case of the flat type.

【0124】6)次に、前記平面型の場合と同じく、通
電フォ−ミング処理を行い、電子放出部を形成する。
(図15(c)を用いて説明した平面型の通電フォ−ミ
ング処理と同様の処理を行えばよい。)
6) Next, as in the case of the planar type, energization forming processing is performed to form an electron emitting portion.
(The same process as the planar energization forming process described with reference to FIG. 15C may be performed.)

【0125】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15(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。)
7) Next, as in the case of the planar type, an energization activation process is performed to deposit carbon or a carbon compound in the vicinity of the electron emitting portion. (The same process as the planar energization activation process described with reference to FIG. 15D may be performed.)

【0126】以上のようにして、図18(f)に示す垂
直型の表面伝導型放出素子を製造した。
As described above, the vertical type surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 18F was manufactured.

【0127】(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 Type Emitting Element Used in Display Device) The element structure and manufacturing method of the plane type and vertical type surface conduction type emitting element have been described above. I will describe.

【0128】図8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−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. 8 shows typical examples of the (emission current Ie) vs. (device applied voltage Vf) characteristic and the (device current If) vs. (device applied voltage Vf) characteristic of the device used in the display device. . 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, the two graphs are shown in arbitrary units.

【0129】表示装置に用いた素子は、放出電流Ieに
関して以下に述べる3つの特性を有している。
The element used in the display device has the following three characteristics regarding the emission current Ie.

【0130】第一に、ある電圧(これを閾値電圧Vth
と呼ぶ)以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に
放出電流Ieが増加するが、一方、閾値電圧Vth未満
の電圧では放出電流Ieはほとんど検出されない。
First, a certain voltage (this is the threshold voltage Vth
The emission current Ie sharply increases when a voltage of the above magnitude is applied to the element, while the emission current Ie is hardly detected at a voltage lower than the threshold voltage Vth.

【0131】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。
That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.

【0132】第二に、放出電流Ieは素子に印加する電
圧Vfに依存して変化するため、電圧Vfで放出電流I
eの大きさを制御できる。
Secondly, since the emission current Ie changes depending on the voltage Vf applied to the element, the emission current Ie at the voltage Vf.
The size of e can be controlled.

【0133】第三に、素子に印加する電圧Vfに対して
素子から放出される電流Ieの応答速度が速いため、電
圧Vfを印加する時間の長さによって素子から放出され
る電子の電荷量を制御できる。
Thirdly, since the response speed of the current Ie emitted from the element is fast with respect to the voltage Vf applied to the element, the charge amount of the electrons emitted from the element depends on the length of time for applying the voltage Vf. You can control.

【0134】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。た
とえば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表
示装置において、第一の特性を利用すれば、表示画面を
順次走査して表示を行うことが可能である。すなわち、
駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Vt
h以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値
電圧Vth未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次
切り替えてゆくことにより、表示画面を順次走査して表
示を行うことが可能である。
Due to the above-mentioned characteristics, the surface conduction electron-emitting device could be preferably used in a display device. For example, in a display device provided with a large number of elements corresponding to the pixels of the display screen, by utilizing the first characteristic, it is possible to sequentially scan the display screen for display. That is,
A threshold voltage Vt is applied to the driven element according to the desired emission brightness.
A voltage of h or more is appropriately applied, and a voltage of less than the threshold voltage Vth is applied to the non-selected element. By sequentially switching the elements to be driven, it is possible to sequentially scan the display screen for display.

【0135】また、第二の特性かまたは第三の特性を利
用することにより、発光輝度を制御することができるた
め、階調表示を行うことが可能である。
By utilizing the second characteristic or the third characteristic, it is possible to control the light emission brightness, and therefore it is possible to perform gradation display.

【0136】(4)駆動回路構成(および駆動方法) 図19は、NTSC方式のテレビ信号に基づいてテレビ
ジョン表示を行う為の駆動回路の概略構成をブロック図
で示したものである。同図中、表示パネル1701は前
述した表示パネルに相当するもので、前述した様に製造
され、動作する。また、走査回路1702は表示ライン
を走査し、制御回路1703は走査回路へ入力する信号
等を生成する。シフトレジスタ1704は1ライン毎の
データをシフトし、ラインメモリ1705は、シフトレ
ジスタ1704からの1ライン分のデータを変調信号発
生器1707に入力する。同期信号分離回路1706は
NTSC信号から同期信号を分離する。以下、図19の
装置各部の機能を詳しく説明する。
(4) Driving Circuit Configuration (and Driving Method) FIG. 19 is a block diagram showing a schematic configuration of a driving circuit for performing television display based on an NTSC television signal. In the figure, a display panel 1701 corresponds to the above-mentioned display panel, and is manufactured and operates as described above. The scanning circuit 1702 scans a display line, and the control circuit 1703 generates a signal or the like to be input to the scanning circuit. The shift register 1704 shifts the data for each line, and the line memory 1705 inputs the data for one line from the shift register 1704 to the modulation signal generator 1707. The sync signal separation circuit 1706 separates the sync signal from the NTSC signal. Hereinafter, the function of each part of the apparatus of FIG. 19 will be described in detail.

【0137】まず表示パネル1701は、端子Dx1ない
しDxmおよび端子Dy1ないしDyn、および高圧端子Hv
を介して外部の電気回路と接続されている。このうち、
端子Dx1ないしDxmには、表示パネル1701内に設け
られているマルチ電子ビーム源、すなわちm行n列の行
列状にマトリクス配線された冷陰極素子を1行(n素
子〉ずつ順次駆動してゆく為の走査信号が印加される。
一方、端子Dy1ないしDynには、前記走査信号により選
択された1行分のn個の各素子の出力電子ビームを制御
する為の変調信号が印加される。また、高圧端子Hvに
は、直流電圧源Vaより、たとえば5〔kV〕の直流電
圧が供給されるが、これはマルチ電子ビーム源より出力
される電子ビームに蛍光体を励起するのに十分なエネル
ギーを付与する為の加速電圧である。
First, the display panel 1701 has terminals Dx1 to Dxm, terminals Dy1 to Dyn, and high-voltage terminal Hv.
Is connected to an external electric circuit via. this house,
To the terminals Dx1 to Dxm, multi-electron beam sources provided in the display panel 1701, that is, cold cathode elements arranged in a matrix of m rows and n columns in a matrix are sequentially driven row by row (n elements). Scanning signal is applied.
On the other hand, a modulation signal for controlling the output electron beam of each of the n elements for one row selected by the scanning signal is applied to the terminals Dy1 to Dyn. The high voltage terminal Hv is supplied with a DC voltage of, for example, 5 [kV] from the DC voltage source Va, which is sufficient to excite the phosphor into the electron beam output from the multi-electron beam source. It is an accelerating voltage for applying energy.

【0138】次に、走査回路1702について説明す
る。同回路は、内部にm個のスイッチング素子(図中、
S1ないしSmで模式的に示されている)を備えるもの
で、各スイッチング素子は、直流電圧源Vxの出力電圧
もしくは0〔V〕(グランドレベル)のいずれか一方を
選択し、表示パネル1701の端子Dx1ないしDxmと電
気的に接続するものである。S1ないしSmの各スイッチ
ング素子は、制御回路1703が出力する制御信号Tsc
anに基づいて動作するものだが、実際にはたとえばFE
Tのようなスイッチング素子を組合わせる事により容易
に構成することが可能である。なお、前記直流電圧源V
xは、図8に例示した電子放出素子の特性に基づき走査
されていない素子に印加される駆動電圧が電子放出しき
い値電圧Vth電圧以下となるよう、一定電圧を出力す
るよう設定されている。
Next, the scanning circuit 1702 will be described. The circuit has m switching elements (in the figure,
S1 to Sm), each switching element selects either the output voltage of the DC voltage source Vx or 0 [V] (ground level) to display the display panel 1701. The terminals Dx1 to Dxm are electrically connected. Each of the switching elements S1 to Sm has a control signal Tsc output from the control circuit 1703.
It works based on an, but in reality, for example, FE
It can be easily configured by combining switching elements such as T. The DC voltage source V
x is set so as to output a constant voltage so that the drive voltage applied to the unscanned element is equal to or lower than the electron emission threshold voltage Vth voltage based on the characteristics of the electron emission element illustrated in FIG. .

【0139】また、制御回路1703は、外部より入力
する画像信号に基づいて適切な表示が行なわれるように
各部の動作を整合させる働きをもつものである。次に説
明する同期信号分離回路1706より送られる同期信号
Tsyncに基づいて、各部に対してTscanおよびTsftお
よびTmryの各制御信号を発生する。同期信号分離回路
1706は、外部から入力されるNTSC方式のテレビ
信号から、同期信号成分と輝度信号成分とを分離する為
の回路で、良く知られているように周波数分離(フィル
タ)回路を用いれば容易に構成できるものである。同期
信号分離回路1706により分離された同期信号は、良
く知られるように垂直同期信号と水平同期信号より成る
が、ここでは説明の便宜上、Tsync信号として図示し
た。一方、前記テレビ信号から分離された画像の輝度信
号成分を便宜上DATA信号と表すが、同信号はシフト
レジスタ1704に入力される。
The control circuit 1703 has a function of matching the operations of the respective parts so that an appropriate display is performed based on the image signal input from the outside. Based on the synchronization signal Tsync sent from the synchronization signal separation circuit 1706 described below, control signals Tscan, Tsft, and Tmry are generated for each unit. The sync signal separation circuit 1706 is a circuit for separating a sync signal component and a luminance signal component from an externally input NTSC system television signal, and as is well known, a frequency separation (filter) circuit is used. It can be easily configured. The sync signal separated by the sync signal separation circuit 1706 is composed of a vertical sync signal and a horizontal sync signal as is well known, but here, for convenience of explanation, it is shown as a Tsync signal. On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is referred to as a DATA signal for convenience, but the signal is input to the shift register 1704.

【0140】シフトレジスタ1704は、時系列的にシ
リアルに入力される前記DATA信号を、画像の1ライ
ン毎にシリアル/パラレル変換するためのもので、前記
制御回路1703より送られる制御信号Tsftに基づい
て動作する。すなわち、制御信号Tsftは、シフトレジ
スタ1704のシフトクロックであると言い換えること
もできる。シリアル/パラレル変換された画像1ライン
分(電子放出素子n素子分の駆動データに相当する)の
データは、Id1ないしIdnのn個の信号として前記シフ
トレジスタ1704より出力される。
The shift register 1704 is for serial / parallel conversion of the DATA signal serially input in time series for each line of the image, and is based on the control signal Tsft sent from the control circuit 1703. Works. That is, it can be said that the control signal Tsft is the shift clock of the shift register 1704. The serial / parallel converted image data for one line (corresponding to driving data for n electron-emitting devices) is output from the shift register 1704 as n signals Id1 to Idn.

【0141】ラインメモリ1705は、画像1ライン分
のデータを必要時間の間だけ記憶する為の記憶装置であ
り、制御回路1703より送られる制御信号Tmryにした
がって適宜Id1ないしIdnの内容を記憶する。記憶され
た内容は、I'd1ないしI'dnとして出力され、変調信号
発生器1707に入力される。
The line memory 1705 is a storage device for storing data for one line of an image for a required time, and stores the contents of Id1 to Idn as appropriate according to the control signal Tmry sent from the control circuit 1703. The stored contents are output as I′d1 to I′dn and input to the modulation signal generator 1707.

【0142】変調信号発生器1707は、前記画像デー
タI'd1ないしI'dnの各々に応じて、電子放出素子10
15の各々を適切に駆動変調する為の信号源で、その出
力信号は、端子Dy1ないしDynを通じて表示パネル17
01内の電子放出素子1015に印加される。
The modulation signal generator 1707 is responsive to each of the image data I'd1 to I'dn to generate an electron emission element 10.
15 is a signal source for appropriately driving and modulating each of the output signals, and its output signal is supplied to the display panel 17 through terminals Dy1 to Dyn.
It is applied to the electron-emitting device 1015 in 01.

【0143】図8を用いて説明したように、本発明に関
わる表面伝導型放出素子は放出電流Ieに対して以下の
基本特性を有している。すなわち、電子放出には明確な
閾値電圧Vth(後述する実施例の表面伝導型放出素子
では8〔V〕)があり、閾値Vth以上の電圧を印加さ
れた時のみ電子放出が生じる。また、電子放出閾値Vt
h以上の電圧に対しては、図8のグラフのように電圧の
変化に応じて放出電流Ieも変化する。このことから、
本素子にパルス状の電圧を印加する場合、たとえば電子
放出閾値Vth以下の電圧を印加しても電子放出は生じ
ないが、電子放出閾値Vth以上の電圧を印加する場合
には表面伝導型放出素子から電子ビームが出力される。
その際、パルスの波高値Vmを変化させることにより出
力電子ビームの強度を制御することが可能である。ま
た、パルスの幅Pwを変化させることにより出力される
電子ビームの電荷の総量を制御することが可能である。
As described with reference to FIG. 8, the surface conduction electron-emitting device according to the present invention has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, there is a clear threshold voltage Vth for electron emission (8 [V] in the surface conduction electron-emitting device of the embodiment described later), and electron emission occurs only when a voltage equal to or higher than the threshold Vth is applied. Also, the electron emission threshold Vt
For a voltage of h or higher, the emission current Ie also changes according to the voltage change as shown in the graph of FIG. From this,
When a pulsed voltage is applied to this device, for example, no electron emission occurs even if a voltage below the electron emission threshold Vth is applied, but when a voltage above the electron emission threshold Vth is applied, the surface conduction electron-emitting device is used. Emits an electron beam.
At that time, the intensity of the output electron beam can be controlled by changing the pulse peak value Vm. Further, it is possible to control the total amount of charges of the electron beam output by changing the pulse width Pw.

【0144】従って、入力信号に応じて、電子放出素子
を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調
方式等が採用できる。電圧変調方式を実施するに際して
は、変調信号発生器1707として、一定長さの電圧パ
ルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜パルスの
波高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いるこ
とができる。また、パルス幅変調方式を実施するに際し
ては、変調信号発生器1707として、一定の波高値の
電圧パルスを発生し、入力されるデータに応じて適宜電
圧パルスの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路
を用いることができる。
Therefore, as the method of modulating the electron-emitting device according to the input signal, the voltage modulation method, the pulse width modulation method or the like can be adopted. When carrying out the voltage modulation method, as the modulation signal generator 1707, a circuit of a voltage modulation method that generates a voltage pulse of a fixed length and appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data is used. be able to. When the pulse width modulation method is implemented, the modulation signal generator 1707 generates a voltage pulse having a constant crest value and appropriately modulates the width of the voltage pulse according to the input data. Any type of circuit can be used.

【0145】シフトレジスタ1704やラインメモリ1
705は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式の
ものでも採用できる。すなわち、画像信号のシリアル/
パラレル変換や記憶が所定の速度で行われればよいから
である。
Shift register 1704 and line memory 1
705 may be a digital signal type or an analog signal type. That is, the serial of the image signal /
This is because parallel conversion and storage may be performed at a predetermined speed.

【0146】デジタル信号式を用いる場合には、同期信
号分離回路1706の出力信号DATAをデジタル信号
化する必要があるが、これには同期信号分離回路170
6の出力部にA/D変換器を設ければよい。これに関連
してラインメモリ115の出力信号がデジタル信号かア
ナログ信号かにより、変調信号発生器に用いられる回路
が若干異なったものとなる。すなわち、デジタル信号を
用いた電圧変調方式の場合、変調信号発生器1707に
は、例えばD/A変換回路を用い、必要に応じて増幅回
路などを付加する。パルス幅変調方式の場合、変調信号
発生器1707には、例えば高速の発振器および発振器
の出力する波数を計数する計数器(カウンタ)および計
数器の出力値と前記メモリの出力値を比較する比較器
(コンパレータ)を組み合せた回路を用いる。必要に応
じて、比較器の出力するパルス幅変調された変調信号を
電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅
器を付加することもできる。
When the digital signal type is used, the output signal DATA of the sync signal separation circuit 1706 needs to be converted into a digital signal.
An A / D converter may be provided at the output section of 6. In connection with this, the circuit used for the modulation signal generator is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 115 is a digital signal or an analog signal. That is, in the case of the voltage modulation method using a digital signal, for example, a D / A conversion circuit is used for the modulation signal generator 1707, and an amplification circuit or the like is added if necessary. In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 1707 includes, for example, a high-speed oscillator, a counter for counting the number of waves output from the oscillator, and a comparator for comparing the output value of the counter with the output value of the memory. A circuit that combines (comparators) is used. If necessary, an amplifier for voltage-amplifying the pulse-width-modulated modulation signal output from the comparator up to the driving voltage of the electron-emitting device can be added.

【0147】アナログ信号を用いた電圧変調方式の場
合、変調信号発生器1707には、例えばオペアンプな
どを用いた増幅回路を採用でき、必要に応じてシフトレ
ベル回路などを付加することもできる。パルス幅変調方
式の場合には、例えば、電圧制御型発振回路(VCO)
を採用でき、必要に応じて電子放出素子の駆動電圧まで
電圧増幅するための増幅器を付加することもできる。
In the case of the voltage modulation method using an analog signal, the modulation signal generator 1707 can employ, for example, an amplifier circuit using an operational amplifier or the like, and a shift level circuit or the like can be added if necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a voltage control type oscillation circuit (VCO)
Can be adopted, and an amplifier for amplifying the voltage up to the driving voltage of the electron-emitting device can be added if necessary.

【0148】このような構成をとりうる本発明の適用可
能な画像表示装置においては、各電子放出素子に、容器
外端子Dx1乃至Dxm、Dy1乃至Dynを介して電圧を印加
することにより、電子放出が生じる。高圧端子Hvを介
してメタルバック1019あるいは透明電極(不図示)
に高圧を印加し、電子ビームを加速する。加速された電
子は、蛍光膜1018に衝突し、発光が生じて画像が形
成される。
In the image display device to which the present invention is applicable, which has the above-mentioned structure, the electron emission elements are electron-emitted by applying a voltage to the electron-emission elements through the terminals Dx1 to Dxm and Dy1 to Dyn. Occurs. Metal back 1019 or transparent electrode (not shown) via high-voltage terminal Hv
A high voltage is applied to the electron beam to accelerate the electron beam. The accelerated electrons collide with the fluorescent film 1018 and emit light to form an image.

【0149】ここで述べた画像表示装置の構成は、本発
明を適用可能な画像形成装置の一例であり、本発明の思
想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号につい
てはNTSC方式を挙げたが、入力信号はこれに限るも
のではなく、PAL,SECAM方式など他、これらよ
り多数の走査線からなるTV信号(MUSE方式をはじ
めとする高品位TV)方式をも採用できる。
The configuration of the image display apparatus described here is an example of the image forming apparatus to which the present invention can be applied, and various modifications can be made based on the idea of the present invention. Although the NTSC system has been mentioned as the input signal, the input signal is not limited to this, and the PAL, SECAM system, etc., and the TV signal (high-definition TV including the MUSE system) system including more scanning lines than these systems. Can also be adopted.

【0150】(5)走査信号および走査信号用配線とス
ペーサ位置の関係 素子の駆動方法はa)駆動素子印加電圧が非駆動素子印
加電圧に比べて大きい場合と、b)駆動素子印加電圧が
非駆動素子印加電圧に比べて低い場合の2種類に大別で
きる。ここで、走査信号用配線,素子,スペーサの位置
関係を示す簡略図1a,bを用いてそれぞれについて走
査信号用配線とスペーサ位置について説明する。ここ
で、111の1は駆動素子、111の2は非駆動素子で
あり、それぞれ、走査信号用配線13の1,13の2と
画像信号用配線(不図示)に接続されている。また、図
示した瞬間には、スペーサは走査信号用配線13の2の
上に位置するものとする。
(5) Relation between scanning signal and scanning signal wiring and spacer position The driving method of the element is a) when the driving element applied voltage is higher than the non-driving element applied voltage, and b) when the driving element applied voltage is not applied. The voltage can be roughly classified into two types when the applied voltage is lower than the applied voltage. Here, the position of the scanning signal wiring and the position of the spacer will be described with reference to the simplified diagrams 1a and 1b showing the positional relationship between the scanning signal wiring, the element and the spacer. Here, 1 of 111 is a driving element and 2 of 111 is a non-driving element, which are connected to the scanning signal wirings 13 and 2 and the image signal wiring (not shown), respectively. Further, at the moment shown in the figure, the spacer is assumed to be positioned above the scanning signal wiring 13.

【0151】上記a)の場合、前記駆動素子111の1
を駆動するために前記走査信号用配線13の1に印可す
る走査信号電圧が13の2に印可する電圧よりも大き
く、駆動素子111の1付近の電界は図1aの等電圧線
25のaに示すようになり、駆動素子111の1から放
出された電子線112のaは図示したような軌道をと
る。このため、スペーサは走査信号用配線13の2上
で、しかも13の2に接続された素子111の2から離
れた側に位置する。
In the case of a) above, 1 of the driving element 111 is used.
The scanning signal voltage applied to 1 of the scanning signal wiring 13 for driving the driving signal is larger than the voltage applied to 2 of 13 and the electric field in the vicinity of 1 of the driving element 111 is applied to the equipotential line 25a of FIG. 1a. As shown, the electron beam 112a emitted from the driving element 111 takes an orbit as shown. Therefore, the spacer is located on the scanning signal wiring 2 and further on the side away from the element 111 connected to the scanning signal wiring 13.

【0152】b)の場合、前記駆動素子111の1を駆
動するために前記走査信号用配線13の1に印可する走
査信号電圧が13の2に印可する電圧よりも小さく、駆
動素子111の1付近の電界は図1bの等電圧線25の
bに示すようになり、駆動素子111の1から放出され
た電子線112のbは図示したような軌道をとる。この
ため、スペーサは走査信号用配線13の2上で、しかも
13の2に接続された素子111の2に近づく側に位置
する。
In the case of b), the scanning signal voltage applied to 1 of the scanning signal wiring 13 for driving 1 of the driving element 111 is smaller than the voltage applied to 2 of 13 and the driving signal of 1 of the driving element 111 is 1. The electric field in the vicinity becomes as shown by b of the equipotential line 25 in FIG. 1b, and the b of the electron beam 112 emitted from 1 of the driving element 111 takes a trajectory as shown. Therefore, the spacer is located on the scanning signal wiring 2 and closer to the element 111 connected to the scanning signal wiring 13.

【0153】更に、図20を用いて位置関係について説
明する。ここで、30は蛍光体とメタルバックを含むフ
ェースプレート、31は電子源基板を含むリアプレー
ト、20はスペーサ、13は走査信号用配線、111は
素子、112は電子線である。この時、素子中心間距
離、および走査信号用配線中心間距離をa、走査信号用
配線の幅をe、前記配線上に位置するスペーサの厚さを
f、ビームずれ量をc、ビームスポット径をbとする。
この時、駆動条件(Va,Vf)、および加速距離dに
よって変化するビームずれ量cおよび、スポット径bを
予め測定しておき、ビーム端の素子中心に対する位置c
+b/2が素子中心からスペーサ面までの距離(a−
f)/2よりも大きい場合に上述a),b)に従ってス
ペーサを走査信号用配線13の中心からずらさなければ
ならない。また、ずらせる範囲はスペーサ20が走査信
号用配線13に必ず接触する範囲とする。
Further, the positional relationship will be described with reference to FIG. Here, 30 is a face plate including a phosphor and a metal back, 31 is a rear plate including an electron source substrate, 20 is a spacer, 13 is a scanning signal wiring, 111 is an element, and 112 is an electron beam. At this time, the distance between the element centers and the distance between the scanning signal wiring centers are a, the width of the scanning signal wirings is e, the thickness of the spacers located on the wirings is f, the beam deviation amount is c, and the beam spot diameter is Be b.
At this time, the beam deviation amount c and the spot diameter b, which change depending on the driving condition (Va, Vf) and the acceleration distance d, are measured in advance, and the position c of the beam end with respect to the element center is measured.
+ B / 2 is the distance from the element center to the spacer surface (a-
When it is larger than f) / 2, the spacer must be displaced from the center of the scanning signal wiring 13 according to the above a) and b). In addition, the range in which the spacer 20 is displaced is such that the spacer 20 is always in contact with the scanning signal wiring 13.

【0154】[0154]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳述
する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【0155】以下に述べる各実施例においては、マルチ
電子ビーム源として、前述した、電極間の導電性微粒子
膜に電子放出部を有するタイプのN×M個(N=307
2,M=1024)の表面伝導型放出素子を、M本の行方
向配線とN本の列方向配線とによりマトリクス配線(図
6および図10参照)したマルチ電子ビーム源を用い
た。
In each of the embodiments described below, as a multi-electron beam source, N × M pieces (N = 307) of the above-mentioned type having an electron emitting portion in the conductive fine particle film between electrodes are used.
2, M = 1024), a multi-electron beam source was used in which matrix wiring (see FIGS. 6 and 10) was formed by M row-directional wirings and N column-directional wirings.

【0156】なお、スペーサは画像形成装置の耐大気圧
性を得る為の適当な枚数を配置している。
An appropriate number of spacers are arranged to obtain the atmospheric pressure resistance of the image forming apparatus.

【0157】(実施例1)本実施例を図20を用いて説明
する。30は蛍光体とメタルバックを含むフェースプレ
ート、31は電子源基板を含むリアプレート、20はス
ペーサ、13は走査信号用配線、111は素子、112
は電子線である。まず、素子中心間距離、および走査信
号用配線中心間距離aを700μm、走査信号用配線の
幅eは300μm、前記配線上に位置するスペーサの厚
さfは200μm、フェースプレート30の内面とリア
プレート31の内面間の距離を4mm、加速電圧Vaを
5kV、走査信号用配線13の1に−7V、画像信号用
配線(不図示)に+7Vを印加し素子電圧を14Vとし
た。他の走査信号用配線13の2は0Vとし素子電圧が
電子放出閾値電圧を超えないようにした。この時のビー
ム径と素子中心からのビームのずれ量を調べた。ビーム
径bは約540μm、走査方向のビーム中心のずれ量c
は約15μm。よって、素子中心から見たビーム端の位
置(b/2+c=)285μmが素子中心からスペーサ
端までの距離約250μmよりも大きく、ビームはスペ
ーサに衝突する。実際にスペーサの近傍だけ、若干の輝
度低下が認められた。また、スペーサはその厚さfと走
査信号用配線の幅eとの関係から、中心から最大50μ
m移動することができる。
(Embodiment 1) This embodiment will be described with reference to FIG. 30 is a face plate including a phosphor and a metal back, 31 is a rear plate including an electron source substrate, 20 is a spacer, 13 is a scanning signal wiring, 111 is an element, 112
Is an electron beam. First, the element center distance and the scanning signal wiring center distance a are 700 μm, the width e of the scanning signal wiring is 300 μm, the thickness f of the spacers located on the wiring is 200 μm, the inner surface of the face plate 30 and the rear surface. The distance between the inner surfaces of the plates 31 was 4 mm, the accelerating voltage Va was 5 kV, -7 V was applied to the scanning signal wiring 1 and +7 V was applied to the image signal wiring (not shown), and the element voltage was 14 V. The other 2 of the scanning signal wiring 13 is set to 0 V so that the device voltage does not exceed the electron emission threshold voltage. The beam diameter at this time and the amount of deviation of the beam from the center of the element were examined. The beam diameter b is about 540 μm, and the deviation amount c of the beam center in the scanning direction is
Is about 15 μm. Therefore, the position (b / 2 + c =) 285 μm of the beam end as viewed from the element center is larger than the distance of about 250 μm from the element center to the spacer end, and the beam collides with the spacer. Actually, a slight decrease in brightness was observed only in the vicinity of the spacer. Further, the spacer has a maximum of 50 μm from the center because of the relationship between the thickness f and the width e of the scanning signal wiring
You can move m.

【0158】そこで、スペーサを40μmほど、ビーム
のずれる方向へ移動して配置したところ、スペーサのど
ちら側にも悪影響を及ぼすことなく、輝度低下が見られ
ず、むらのない画像を得ることができた。
Therefore, when the spacers are arranged so as to be displaced by about 40 μm in the beam shifting direction, no adverse effect is exerted on either side of the spacers, no decrease in brightness is observed, and an even image can be obtained. It was

【0159】(実施例2)実施例1と異なるのは、スペー
サの厚さfを100μm,素子中心間距離、および走査
信号用配線間距離aを525μm,加速電圧Vaを8k
Vとしたことである。このとき、素子中心から見たビー
ム端の位置は約230μmとなり、素子中心からスペー
サ端までの距離約210よりも大きく、ビームはスペー
サに衝突する。実際にスペーサの近傍だけ、輝度低下が
認められた。また、スペーサは最大100μm移動する
ことができる。
(Example 2) The difference from Example 1 is that the thickness f of the spacer is 100 μm, the distance between the element centers, the distance a between the scanning signal wirings is 525 μm, and the acceleration voltage Va is 8 k.
That is V. At this time, the position of the beam end seen from the center of the element is about 230 μm, which is larger than the distance from the element center to the end of the spacer of about 210, and the beam collides with the spacer. Actually, the brightness was reduced only near the spacer. In addition, the spacer can move up to 100 μm.

【0160】そこで、スペーサを30μmほど、ビーム
のずれる方向へ移動して配置したところ、輝度低下が見
られず、むらのない、さらには実施例1よりも高精細な
画像を得ることができた。
Therefore, when the spacers were arranged so as to be displaced by about 30 μm in the beam shifting direction, no reduction in brightness was observed, there was no unevenness, and a higher-definition image than in Example 1 could be obtained. .

【0161】(実施例3)実施例1と異なるのは、素子
中心間距離および走査信号用配線間距離aを525μ
m、加速距離dを3mmとしたことである。このとき、
ビーム径bは約400μm、走査方向のビーム中心のず
れ量cは約10μm、よって、素子中心から見たビーム
端の位置は約210μmとなり、素子中心からスペーサ
端までの距離約160μmよりも大きく、ビームはスペ
ーサに衝突する。実際にスペーサ近傍だけ輝度低下が認
められた。また、スペーサは最大50μm移動すること
ができる。
(Embodiment 3) The difference from Embodiment 1 is that the distance between element centers and the distance a between scanning signal wirings are 525 μm.
m, and the acceleration distance d was 3 mm. At this time,
The beam diameter b is about 400 μm, and the deviation amount c of the beam center in the scanning direction is about 10 μm. Therefore, the position of the beam end seen from the element center is about 210 μm, which is larger than the distance from the element center to the spacer end of about 160 μm. The beam strikes the spacer. Actually, the brightness was reduced only near the spacer. In addition, the spacer can move up to 50 μm.

【0162】そこで、スペーサを50μmほど、ビーム
のずれる方向へ移動して配置したところ、輝度低下が見
られず、むらのない、さらには実施例1よりも高精細な
画像を得ることができた。
Therefore, when the spacers were arranged so as to be displaced by about 50 μm in the beam shifting direction, no deterioration in brightness was observed, no unevenness was observed, and a higher-definition image than in Example 1 could be obtained. .

【0163】[0163]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電子線
の軌道に合わせてスペーサの位置を走査信号用配線幅内
で任意に設計することにより、輝度低下を防止でき鮮明
な画像表示が可能となった。
As described above, according to the present invention, by arbitrarily designing the position of the spacer within the width of the scanning signal wiring in accordance with the trajectory of the electron beam, it is possible to prevent a decrease in brightness and to display a clear image. It has become possible.

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

【図1】本発明の走査信号用配線とスペーサの位置関係
を示した概略断面図
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a positional relationship between a scanning signal wiring and a spacer according to the present invention.

【図2】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示す
FIG. 2 is a diagram showing an example of a conventionally known surface conduction electron-emitting device.

【図3】従来知られたFE型素子の一例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventionally known FE type element.

【図4】従来知られたMIM型素子の一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventionally known MIM type element.

【図5】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
FIG. 5 is a perspective view in which a part of the display panel of the image display device is cut away.

【図6】本発明の実施例である画像表示装置の、表示パ
ネルの一部を切り欠いて示した斜視図
FIG. 6 is a perspective view of the image display device according to the embodiment of the present invention with a part of the display panel cut away.

【図7】本発明の実施例である表示パネルのA−A’断
面図
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the display panel that is the embodiment of the present invention.

【図8】本実施例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
FIG. 8 is a graph showing typical characteristics of the surface conduction electron-emitting device used in this example.

【図9】本発明の画像表示装置の概略断面図FIG. 9 is a schematic sectional view of an image display device of the present invention.

【図10】本実施例で用いたマルチ電子ビ−ム源の基板
の平面図
FIG. 10 is a plan view of the substrate of the multi-electron beam source used in this example.

【図11】本実施例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)
FIG. 11 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) of the planar surface conduction electron-emitting device used in this example.

【図12】本発明の表示パネルのフェ−スプレ−トの蛍
光体配列を例示した平面図
FIG. 12 is a plan view illustrating a phosphor array of a face plate of the display panel of the present invention.

【図13】蛍光体の他の構成例を説明する為の図FIG. 13 is a diagram for explaining another configuration example of the phosphor.

【図14】本発明の実施例である表示パネルのA−A’
断面図
FIG. 14 is an AA ′ of a display panel that is an embodiment of the present invention.
Cross section

【図15】本発明の平面型表面伝導型放出素子の製造工
程を示す断面図
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the planar surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図16】通電フォ−ミング処理の際の印加電圧波形を
示す図
FIG. 16 is a diagram showing applied voltage waveforms during energization forming processing.

【図17】本実施例で用いた垂直型の表面伝導型放出素
子の断面図
FIG. 17 is a cross-sectional view of a vertical surface conduction electron-emitting device used in this example.

【図18】本発明の垂直型の表面伝導型放出素子の製造
工程を示す断面図
FIG. 18 is a sectional view showing a manufacturing process of a vertical surface conduction electron-emitting device of the present invention.

【図19】本発明の実施例である画像表示装置の駆動回
路の概略構成を示すブロック図
FIG. 19 is a block diagram showing a schematic configuration of a drive circuit of an image display device that is an embodiment of the present invention.

【図20】本発明の実施例である表示パネルのA−A’
断面の間略図
FIG. 20 shows a display panel AA ′ that is an embodiment of the present invention.
Cross-sectional schematic diagram

【図21】本実施例で用いたマルチ電子ビ−ム源の基板
の一部断面図
FIG. 21 is a partial cross-sectional view of the substrate of the multi-electron beam source used in this example.

【図22】通電活性化処理の際の印加電圧波形(a),
放出電流Ieの変化(b)を示す図
FIG. 22 is a waveform (a) of applied voltage during energization activation processing,
The figure which shows the change (b) of emission current Ie.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板 13,13の0,13の1,13の2 走査信号用配線 15 リアプレート 16 側壁 17 フェースプレート 18 蛍光体 19 メタルバック 20 スペーサ 25のa,b 等電圧線 111,111の1,111の2 素子 112,112の1,112の2 電子線 30 蛍光体とメタルバックを含むフェースプレート 31 基板を含むリアプレート 1011 基板 1012 冷陰極素子 1013 行方向配線 1014 列方向配線 1015 リアプレート 1016 側壁 1017 フェースプレート 1018 蛍光体 1019 メタルバック 1020 スペーサ 1001 基板 1102,1103 素子電極 1104 導電性薄膜 1105 電子放出部 1113 薄膜 1010 黒色導電材 1041 接合材 1110 フォーミング用電源 1111 電流計 1112 活性化用電源 1114 アノード電極 1115 直流高電圧電源 1116 電流計 1201 基板 1202,1203 素子電極 1204 導電性薄膜 1205 電子放出部 1206 段差形成部材 1701 表示パネル 1702 走査回路 1703 制御回路 1704 シフトレジスタ 1705 ラインメモリ 1706 同期信号分離回路 1707 変調信号発生器 3001 基板 3004 導電性薄膜 3005 電子放出部 3010 基板 3011 エミッタ配線 3012 エミッタコーン 3013 絶縁層 3014 ゲート電極 3020 基板 3021,3023 電極 3022 絶縁層 3111 基板 3112 冷陰極素子 3113 行方向配線 3114 列方向配線 3115 リアプレート 3116 側壁 3117 フェースプレート 3118 蛍光体 3119 メタルバック 3120 スペーサ 11 board 13, 13 0, 13 1 and 2 2 Scan signal wiring 15 Rear plate 16 Side wall 17 Face plate 18 phosphor 19 metal back 20 spacers 25 a, b isopotential lines Two elements, 111 and 111 and 1111, 112,112 1,112 2 electron beams 30 Face plate including phosphor and metal back 31 Rear plate including substrate 1011 substrate 1012 Cold cathode device 1013 row direction wiring 1014 Column direction wiring 1015 Rear plate 1016 Side wall 1017 face plate 1018 phosphor 1019 Metal back 1020 spacer 1001 substrate 1102, 1103 Element electrodes 1104 Conductive thin film 1105 Electron emission unit 1113 thin film 1010 Black conductive material 1041 Bonding material 1110 Forming power supply 1111 ammeter 1112 Power supply for activation 1114 Anode electrode 1115 DC high voltage power supply 1116 ammeter 1201 substrate 1202, 1203 Element electrodes 1204 Conductive thin film 1205 electron emission unit 1206 Step forming member 1701 display panel 1702 scanning circuit 1703 Control circuit 1704 shift register 1705 line memory 1706 Sync signal separation circuit 1707 Modulation signal generator 3001 substrate 3004 Conductive thin film 3005 Electron emission unit 3010 substrate 3011 Emitter wiring 3012 Emitter cone 3013 insulating layer 3014 Gate electrode 3020 substrate 3021, 3023 electrodes 3022 Insulation layer 3111 substrate 3112 Cold cathode device 3113 Row direction wiring 3114 Column direction wiring 3115 Rear plate 3116 Side wall 3117 face plate 3118 phosphor 3119 Metal back 3120 spacer

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 31/12 H01J 29/04 H01J 29/87 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 31/12 H01J 29/04 H01J 29/87

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 各々に複数の電子放出素子が結線されて
おり、前記複数の電子放出素子に選択電圧と前記選択電
圧より電圧が小さい非選択電圧を印加するための走査
信号用配線の複数が、当該複数の電子放出素子が各々の
走査信号用配線に対し同側に位置するよう基板上に配置
されており、前記複数の走査信号用配線の間隔が同じで
あると共に各々の走査信号用配線に結線された電子放出
素子同志の間隔が同じである電子源と、該基板と対向し
て配置し且つ電子ビームを加速するための加速電極を配
置したフェースプレートと、該基板と該フェースプレー
トとの間に配置し且つ該走査信号用配線上に配置した支
持部材と、を有する画像形成装置において、 前記支持部材を配置した走査信号用配線に結線した電子
放出素子から離れる方向に該支持部材の中心が該走査信
号用配線の中心からずれていることを特徴とする画像形
成装置。
1. A plurality of electron-emitting devices are connected to each
Cage, a plurality of said plurality of electron-emitting devices selected voltage and the scanning signal line for applying a non-selection voltage voltage is smaller than the selection voltage, the plurality of electron-emitting devices of each
Placed on the board so that it is located on the same side as the scan signal wiring
And the intervals of the plurality of scanning signal wirings are the same.
And electron emission connected to each scan signal wiring
An electron source having the same distance between the elements, a face plate arranged facing the substrate and having an acceleration electrode for accelerating an electron beam, arranged between the substrate and the face plate, and An image forming apparatus having a supporting member arranged on the scanning signal wiring, wherein the center of the supporting member is for the scanning signal in a direction away from the electron-emitting device connected to the scanning signal wiring in which the supporting member is arranged. An image forming apparatus characterized by being displaced from the center of wiring.
【請求項2】 前記電子放出素子の中心が、隣接する前
記走査信号用配線間の中心に位置し、前記支持部材の中
心を前記走査信号用配線の中心からずらす量δが以下の
関係を満たす請求項1に記載の画像形成装置。 (e−f)/2≧δ≧(c+b/2)−{(a−f)/
2} c=2Kd√{Vf/(Va−Vf)},e>f,a>
f,a>e,Va>Vf a:前記走査信号用配線の中心間の距離 b:前記電子ビームのスポット径 c:前記電子ビーム軌道のずれ量 d:前記基板と前記フェースプレートとの距離 e:前記走査信号用配線の幅 f:前記支持部材の厚さ Vf:前記電子放出素子に印加する素子電圧 Va:前記加速電極に印加する加速電圧 K:比例定数
2. The center of the electron-emitting device is before adjoining
The image forming apparatus according to claim 1, wherein an amount δ that is located at the center between the scanning signal wirings and that shifts the center of the supporting member from the center of the scanning signal wirings satisfies the following relationship. (Ef) / 2 ≧ δ ≧ (c + b / 2)-{(af) /
2} c = 2Kd√ {Vf / (Va-Vf)}, e> f, a>
f, a> e, Va> Vf a: distance between the centers of the scanning signal wirings b: spot diameter of the electron beam c: deviation amount of the electron beam trajectory d: distance e between the substrate and the face plate : Width of the scanning signal wiring f: thickness of the supporting member Vf: device voltage Va applied to the electron-emitting device: acceleration voltage K applied to the acceleration electrode K: proportional constant
【請求項3】 各々に複数の電子放出素子が結線され、
前記複数の電子放出素子に選択電圧と前記該選択電圧よ
り電圧が大きい非選択電圧を印加するための走査信号
用配線の複数が、当該複数の電子放出素子が各々の走査
信号用配線に対し同側に位置するよう基板上に配置され
ており、前記複数の走査信号用配線の間隔が同じである
と共に各々の走査信号用配線に結線された電子放出素子
同志の間隔が同じである電子源と、該基板と対向して配
置し且つ電子ビームを加速するための加速電極を配置し
たフェースプレートと、該基板と該フェースプレートと
の間に配置し且つ該走査信号用配線上に配置した支持部
材と、を有する画像形成装置において、 前記支持部材を配置した走査信号用配線に隣接し且つ結
線していない電子放出素子から離れる方向に該支持部材
の中心が該走査信号用配線の中心からずれていることを
特徴とする画像形成装置。
3. A plurality of electron-emitting devices are connected to each,
A plurality of said plurality of selected voltages to the electron-emitting device and the said selection voltage the scanning signal line for applying a non-selection voltage is a voltage larger than the scanning the plurality of electron-emitting devices of each
It is placed on the board so that it is located on the same side as the signal wiring.
And the intervals of the plurality of scanning signal wirings are the same.
An electron-emitting device connected to each scanning signal wiring together with
An electron source having the same distance, a face plate arranged facing the substrate and having an accelerating electrode for accelerating an electron beam, and a face plate arranged between the substrate and the face plate. In an image forming apparatus having a supporting member arranged on the scanning signal wiring, the center of the supporting member is adjacent to the scanning signal wiring on which the supporting member is arranged and is away from the unconnected electron-emitting device. An image forming apparatus, wherein the scanning signal wiring is displaced from the center.
【請求項4】 前記電子放出素子の中心が、隣接する前
記走査信号用配線間の中心に位置し、前記支持部材の中
心を前記走査信号用配線の中心からずらす量δが以下の
関係を満たす請求項3に記載の画像形成装置。 (e−f)/2≧δ≧(c+b/2)−{(a−f)/
2} c=2Kd√{Vf/(Va−Vf)},e>f,a>
f,a>e,Va>Vf a:前記走査信号用配線の中心間の距離 b:前記電子ビームのスポット径 c:前記電子ビーム軌道のずれ量 d:前記基板と前記フェースプレートとの距離 e:前記走査信号用配線の幅 f:前記支持部材の厚さ Vf:前記電子放出素子に印加する素子電圧 Va:前記加速電極に印加する加速電圧 K:比例定数
4. The center of the electron-emitting device is before adjoining.
The image forming apparatus according to claim 3, wherein an amount δ that is located at the center between the scanning signal wirings and that shifts the center of the support member from the center of the scanning signal wirings satisfies the following relationship. (Ef) / 2 ≧ δ ≧ (c + b / 2)-{(af) /
2} c = 2Kd√ {Vf / (Va-Vf)}, e> f, a>
f, a> e, Va> Vf a: distance between the centers of the scanning signal wirings b: spot diameter of the electron beam c: deviation amount of the electron beam trajectory d: distance e between the substrate and the face plate : Width of the scanning signal wiring f: thickness of the supporting member Vf: device voltage Va applied to the electron-emitting device: acceleration voltage K applied to the acceleration electrode K: proportional constant
【請求項5】 前記支持部材が導電性支持部材である請
求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the support member is a conductive support member.
【請求項6】 前記電子放出素子が、素子電極間に電子
放出部を有する導電性膜を備える電子放出素子である請
求項1〜5のいずれかに記載の画像形成装置。
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the electron-emitting device is an electron-emitting device including a conductive film having an electron-emitting portion between device electrodes.
【請求項7】 前記電子放出素子が、表面伝導型電子放
出素子である請求項6に記載の画像形成装置。
7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.
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