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JP2002372945A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

Image forming apparatus and image forming method

Info

Publication number
JP2002372945A
JP2002372945A JP2002100472A JP2002100472A JP2002372945A JP 2002372945 A JP2002372945 A JP 2002372945A JP 2002100472 A JP2002100472 A JP 2002100472A JP 2002100472 A JP2002100472 A JP 2002100472A JP 2002372945 A JP2002372945 A JP 2002372945A
Authority
JP
Japan
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signal
electron
electron beam
image forming
modulating
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002100472A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Toshima
博彰 戸島
Eiji Yamaguchi
英司 山口
Tomotake Suzuki
朝岳 鈴木
Yasuyuki Todokoro
泰之 外處
Hidetoshi Suzuki
英俊 鱸
Toshihiko Takeda
俊彦 武田
Seiji Isono
青児 磯野
Yoshiyuki Osada
芳幸 長田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002100472A priority Critical patent/JP2002372945A/en
Publication of JP2002372945A publication Critical patent/JP2002372945A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置
において、階調表現特性に優れ、しかもカラー化した場
合の色ずれ、色バランス当の制御を受像器側で容易に実
現できる画像形成装置および方法を提供する。 【構成】マトリクス回路314およびガンマ補正回路3
13,315により、NTSC信号をRGB信号に変換
する。このとき、各色の蛍光体の発光輝度特性の非線形
性を補正するように変換される。パルス幅変調回路31
6は、蛍光体の発光輝度特性の非線形性が線形に補正さ
れた信号に対してパルス幅変調を実行する。このとき、
線形に変換された各色の蛍光体ごとの発光輝度特性のば
らつきを補正すべく、各色信号に重畳される信号が決定
される。決定された信号に基づいて電子ビームが放出さ
れ、蛍光体に照射される。
(57) [Abstract] [Purpose] In an image forming apparatus using a surface conduction electron-emitting device, it is excellent in gradation expression characteristics, and it is easy to control color misregistration and color balance when colorization is performed on a receiver side. And an image forming apparatus and method that can be realized. [Structure] Matrix circuit 314 and gamma correction circuit 3
At steps 13 and 315, the NTSC signal is converted into an RGB signal. At this time, the conversion is performed so as to correct the non-linearity of the emission luminance characteristics of the phosphor of each color. Pulse width modulation circuit 31
Numeral 6 executes pulse width modulation on a signal in which the nonlinearity of the emission luminance characteristic of the phosphor is linearly corrected. At this time,
A signal to be superimposed on each color signal is determined in order to correct the variation in the light emission luminance characteristics of the phosphors of each color that have been linearly converted. An electron beam is emitted based on the determined signal and is irradiated on the phosphor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子源及びその応用で
ある表示装置等の画像形成装置に関わり、特に冷陰極電
子源を平面上に2次元に複数個配設してカラー表示を行
う画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron source and an image forming apparatus such as a display device to which the present invention is applied, and more particularly, to a color display by arranging a plurality of cold cathode electron sources two-dimensionally on a plane. The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子放出素子として熱電子源と冷
陰極電子源の2種類が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, two types of electron emitting devices, a thermionic electron source and a cold cathode electron source, are known.

【0003】冷陰極電子源には電界放出型(以下FEと
略す)、金属/絶縁層/金属型(以下MIMと略す)や
表面伝導型電子放出素子(以下SCEと略す)等があ
る。
[0003] Cold cathode electron sources include a field emission type (hereinafter abbreviated as FE), a metal / insulating layer / metal type (hereinafter abbreviated as MIM), and a surface conduction electron-emitting device (hereinafter abbreviated as SCE).

【0004】FE型の例としては、W.P.Dyke & W.W.Dol
an, "Filed emission", Advance inElectron Physics,
8,89(1956) や、C.A.Spindt, "PHYSICAL properties of
thin-film field emission cathodes with molybdeniu
m cones", J.Appl phys., 47,5248(1976) 等が知られて
いる。
[0004] Examples of the FE type include WPDyke & WWDol.
an, "Filed emission", Advance inElectron Physics,
8,89 (1956) and CASpindt, "PHYSICAL properties of
thin-film field emission cathodes with molybdeniu
m cones ", J. Appl phys., 47, 5248 (1976).

【0005】又、MIM型の例としては、C.A.Mead, "T
he tunnel-emission amplifier", J.Appl.Phys., 32,64
6(1961)等が知られている。
As an example of the MIM type, CAMead, "T
he tunnel-emission amplifier ", J.Appl.Phys., 32,64
6 (1961) and the like are known.

【0006】更に、SCE型の例としては、M.I.Elinso
n, Radio Eng. Electron Pys. 10,(1965)等がある。
Further, as an example of the SCE type, MIElinso
n, Radio Eng. Electron Pys. 10, (1965).

【0007】SCE型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。
[0007] The SCE type utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface.

【0008】この表面伝導型電子放出素子としては、前
述のエリンソン(Elinson) 等によるSnO2薄膜を用い
たもの、Au薄膜によるもの(G.Dittmer:"Thin Solid Fi
lms"、9,319(1972))In23/SnO2薄膜によるもの
(M.Hartwell and C.G.Fonstad;"IEEE Trans.ED Conf."
、519(1975))、カーボン薄膜によるもの(荒木久 他:
真空、第26巻、第1号、22頁(1983)) 等が報告され
ている。
As the surface conduction electron-emitting device, a device using the above-mentioned SnO 2 thin film by Elinson or the like, a device using an Au thin film (G. Dittmer: “Thin Solid Fi
lms ", 9,319 (1972)) In 2 O 3 / SnO 2 thin film
(M.Hartwell and CGFonstad; "IEEE Trans.ED Conf."
, 519 (1975)), using carbon thin film (Hisashi Araki et al .:
Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)).

【0009】これらの表面伝導型電子放出素子の典型的
な素子構成として前述のM.Hartwell(M.ハートウェ
ル)の素子構成を図33に示す。同図において、250
1は絶縁性基板である。2502はH型の電子放出部形
成用薄膜で、スパッタで形成された形状金属酸化物薄膜
等からなり、後述のフォーミングと呼ばれる通電処理に
より電子放出部2503が形成される。2504は電子
放出部形成用薄膜に電子放出部2503が形成されたも
ので、電子放出部を含む薄膜と呼ぶ。尚、図中のL1は
0.5〜1mm、Wは0.1mmに設定される。
As a typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices, the device configuration of the aforementioned M. Hartwell is shown in FIG. In the figure, 250
1 is an insulating substrate. Reference numeral 2502 denotes an H-type electron emitting portion forming thin film, which is formed of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering. The electron emitting portion 2503 is formed by an energization process called forming described later. Reference numeral 2504 denotes a thin film for forming an electron-emitting portion in which an electron-emitting portion 2503 is formed, which is referred to as a thin film including an electron-emitting portion. In the figure, L1 is set to 0.5 to 1 mm, and W is set to 0.1 mm.

【0010】従来、これらの表面伝導型電子放出素子に
おいては、電子放出を行う前に電子放出部形成用薄膜2
502に予めフォーミングと呼ばれる通電処理によって
電子放出部2503を形成するのが一般的である。ここ
で、フォーミングとは、電子放出部形成用薄膜2502
の両端に電圧を印加通電し、電子放出部形成用薄膜25
02を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的
に高抵抗な状態にした電子放出部2503を形成するこ
とである。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, the electron-emitting portion forming thin film 2 is formed before electron emission.
Generally, the electron-emitting portion 2503 is formed in advance in the 502 by an energization process called forming. Here, forming refers to a thin film 2502 for forming an electron-emitting portion.
Voltage is applied to both ends of the thin film transistor 25, and the thin film 25 for forming the electron emission portion is applied.
02 is locally destroyed, deformed or altered to form an electron emitting portion 2503 in an electrically high-resistance state.

【0011】尚、フォーミングプロセスにより電子放出
部形成用薄膜2502の一部に亀裂が発生し、その亀裂
の付近から電子放出が行われる。前記フォーミング処理
をした表面伝導型電子放出素子は上述電子放出部を含む
薄膜2502に電圧を印加し、素子に電流を流すことに
より、上述電子放出部2503より電子を放出せしめる
ものである。
Note that a crack is generated in a part of the thin film 2502 for forming an electron emission portion by the forming process, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. The surface conduction type electron-emitting device that has been subjected to the forming process is configured to apply a voltage to the thin film 2502 including the above-described electron-emitting portion and to cause a current to flow through the device to cause the electron-emitting portion 2503 to emit electrons.

【0012】これら従来の表面伝導型電子放出素子にお
いては、実用化にあたっては、様々な問題があったが、
発明者等は、後述する様々な改善を鋭意検討し、実用化
上の様々な問題点を解決してきた。
Although these conventional surface conduction electron-emitting devices have various problems in practical use,
The inventors have diligently studied various improvements described below, and have solved various problems in practical use.

【0013】上述の表面伝導型電子放出素子は、構造が
単純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数
の素子を配列形成できる利点がある。そこで、この特徴
を生かせるようないろいろな応用が研究されている。例
えば、荷電ビーム源、表示装置等があげられる。多数の
表面伝導型電子放出素子を配列形成した例としては、並
列に表面伝導型電子放出素子を配列し、個々の素子の両
端を配線にてそれぞれ結線した行を多数行配列した電子
源があげられる(例えば、本出願人による特開平1−0
31332)。
The above-described surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be arranged and formed over a large area because of its simple structure and easy manufacture. Therefore, various applications that make use of this feature are being studied. For example, a charged beam source, a display device, and the like can be given. An example of an array of a large number of surface conduction electron-emitting devices is an electron source in which surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel and a large number of rows are arranged in which both ends of each device are connected by wiring. (See, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
31332).

【0014】また、特に表示装置等の画像形成装置にお
いては、近年、液晶を用いた平板型表示装置がCRTに
替わって普及してきたが、自発光型でないためバックラ
イトを持たなければならない等の問題点があり、自発光
型の表示装置の開発が望まれてきた。
In recent years, particularly in image forming apparatuses such as display apparatuses, flat panel display apparatuses using liquid crystal have become widespread instead of CRTs. However, since they are not self-luminous, they must have a backlight. There is a problem, and development of a self-luminous display device has been desired.

【0015】上記表面伝導型電子放出素子は、構造が単
純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数素
子を配設出来る利点がある。そこで、この特徴を生かせ
る様な各種の応用がなされている。
The above-mentioned surface conduction electron-emitting device has an advantage that a large number of devices can be arranged over a large area because of its simple structure and easy manufacture. Therefore, various applications have been made to take advantage of this feature.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】次に、上述の従来知ら
れてきた表面伝導型電子放出素子を用いて試みられた画
像表示装置において発生していた問題点について説明す
る。
Next, a description will be given of a problem which has occurred in an image display apparatus which has been attempted using the above-described conventionally known surface conduction electron-emitting device.

【0017】例えば、特公昭45−31615において
は、図34および図35に示す表示装置が開示されてい
る。尚、図35は図34のA方向より見た状態を表して
いる。この表示装置においては、直列に接続された横電
流型電子放出体2512と、これと格子を形成する如く
帯状の透明電極2514とが配設される。そして、横電
流型電子放出体2512と透明電極2514との間に
は、小さな孔2513′を有するガラス板2513が配
置される。ここで、ガラス板2513は、その孔251
3′が横電流型電子放出体2512と透明電極2514
とが交差する位置にくるように配設される。更に、孔2
513′にはガスが封入されており、電子を放出してい
る横電流型電子放出体2512と加速電圧E2の加えら
れた透明電極2514の交点のみがガス放電によって発
光する。
For example, Japanese Patent Publication No. 45-31615 discloses a display device shown in FIGS. FIG. 35 shows a state viewed from the direction A in FIG. In this display device, a transverse current type electron emitter 2512 connected in series, and a strip-shaped transparent electrode 2514 so as to form a lattice with the electron emitter 2512 are arranged. Then, a glass plate 2513 having a small hole 2513 ′ is arranged between the lateral current type electron emitter 2512 and the transparent electrode 2514. Here, the glass plate 2513 is
3 'is a lateral current type electron emitter 2512 and a transparent electrode 2514
Are arranged so as to intersect with. In addition, hole 2
Gas is sealed in 513 ', and only the intersection of the lateral current type electron emitter 2512 emitting electrons and the transparent electrode 2514 to which the acceleration voltage E2 is applied emits light by gas discharge.

【0018】前記特公昭45−31615では、横電流
型電子放出体2512に関する詳しい説明はないが、記
載された材料(金属薄膜,ネサ膜)やネック部251
2′の構造が従来技術の項で述べた表面伝導型電子放出
素子と同一であることから、表面伝導型電子放出素子の
範疇に含まれるものと考えられる(なお、本願発明者ら
が用いた表面伝導型電子放出素子という呼称は、薄膜ハ
ンドブックの記載に準じたものである)。
The above-mentioned Japanese Patent Publication No. 45-31615 does not provide a detailed description of the lateral current type electron emitter 2512. However, the materials (metal thin film, Nesa film) and neck portion 251 are described.
Since the structure 2 ′ is the same as the surface conduction electron-emitting device described in the section of the prior art, it is considered to be included in the category of the surface conduction electron-emitting device (the inventors used the present invention). The name of the surface conduction electron-emitting device is based on the description in the thin film handbook).

【0019】以下に上記表示装置の問題点を列記する。The problems of the above display device are listed below.

【0020】(1)上記表示装置においては、横電流型
電子放出体から放出された電子を加速しガス分子と衝突
せしめて放電させるものであるが、横電流放出体に同じ
電流を流しても、放電発光輝度がばらついたり、同一画
素でも輝度が変動するという問題があった。この原因と
しては、放電強度はガスの状態に大きく依存するもので
あり制御性がよくないこと、および横電流型電子放出素
子の出力が実験例として紹介されている様な15mmHg程
度の圧力下では必ずしも安定でないことなどがあげられ
る。この為、該表示装置は多階調の表示が困難であり、
使用用途が限定された。
(1) In the above display device, electrons emitted from the lateral current type electron emitter are accelerated to collide with gas molecules to discharge the same. In addition, there is a problem that the discharge light emission luminance varies and the luminance varies even in the same pixel. The reason for this is that the discharge intensity is largely dependent on the state of the gas and the controllability is not good, and the output of the transverse current type electron-emitting device is under a pressure of about 15 mmHg as introduced in an experimental example. It is not always stable. For this reason, it is difficult for the display device to perform multi-tone display,
Uses were limited.

【0021】(2)上記表示装置においては、封入する
ガス種を変える事により発光色を変えることが可能だ
が、一般に放電発光で得られる可視光波長は限定されて
おり、必ずしも広い範囲の色を表現できるものではな
い。また、ガスの種類によって放電発光の最適圧力も異
なる場合が多い。従って、一枚のパネルでカラー化しよ
うとすると、孔毎に封入するガスの種類や圧力を替える
必要があり、パネルの構造を著しく困難にしてしまう。
また、異なるガスを封入した3枚のパネルを積層する等
してカラー化するのは、現実的ではなかった。
(2) In the above display device, the emission color can be changed by changing the type of gas to be sealed. However, generally, the visible light wavelength obtained by discharge emission is limited, and a wide range of colors is not always required. It cannot be expressed. In addition, the optimum pressure of discharge light emission often differs depending on the type of gas. Therefore, in order to colorize a single panel, it is necessary to change the type and pressure of the gas to be sealed for each hole, which makes the structure of the panel extremely difficult.
Further, it is not realistic to colorize the panel by stacking three panels in which different gases are sealed.

【0022】(3)上記表示装置においては、横電流型
電子放出体の作成された基板、透明電極、ガスを封入し
た孔等の構成要素の組み合わせであるため、構造が複雑
であり安価な表示装置を提供することが困難であった。
また、前記公報中に例示されたように、放電発光の閾値
電圧が35Vと高い為、パネルを駆動する電気回路には
高い耐圧の電気素子を使用する必要があり、これも上述
の表示装置の費用を増大させる原因となっていた。
(3) In the above display device, the structure is complicated and the display is inexpensive because it is a combination of components such as a substrate on which a lateral current type electron-emitting device is formed, a transparent electrode, and a hole filled with gas. It was difficult to provide the device.
Further, as exemplified in the above publication, since the threshold voltage of the discharge light emission is as high as 35 V, it is necessary to use an electric element having a high withstand voltage in an electric circuit for driving the panel. This was causing the cost to increase.

【0023】従来の表面伝導型電子放出素子を用いてガ
ス中で放電させて発光、発色する場合には、上述のよう
な問題点があった。
When the conventional surface-conduction type electron-emitting device is used to discharge light in a gas to emit light and develop color, the above-described problems are encountered.

【0024】一方、表面伝導型電子放出素子を備えた画
像表示装置における発光、発色のための構成要素の一つ
として蛍光体を用いる方法がある。しかしながら、蛍光
体の発光輝度は、照射される電流の密度に対して、ある
特性を持っており、一般にはそれは非線形である。ま
た、色の三原色(赤(R),緑(G),青(B))の夫
々について、その特性は同一ではない。従って、照射電
流値をRGB各色について同一の変化量とした場合、変
化前と変化後のRGB各色の発光輝度の比は一般にな
る。即ち、色のバランスが異なってしまうことになる。
On the other hand, there is a method in which a phosphor is used as one of the components for emitting and coloring light in an image display device having a surface conduction electron-emitting device. However, the emission luminance of the phosphor has a certain characteristic with respect to the density of the irradiated current, and it is generally non-linear. The characteristics of each of the three primary colors (red (R), green (G), and blue (B)) are not the same. Therefore, when the irradiation current value is the same change amount for each of the RGB colors, the ratio of the emission luminance of each of the RGB colors before and after the change is general. That is, the color balance will be different.

【0025】本発明は、上述の問題点を鑑みてなされた
もので、表面伝導型電子放出素子を用いた画像形成装置
において、階調表示特性に優れ、かつ、カラー化した場
合の色ずれ、色バランス等の制御を容易に実現できる画
像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems. In an image forming apparatus using a surface-conduction type electron-emitting device, the image forming apparatus has excellent gradation display characteristics and color shift when colorized. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method that can easily realize control of color balance and the like.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために本発明の画像形成装置は以下の様な構成を備
える。すなわち、 (1)真空容器内に少なくとも、基板上に複数の表面伝
導型放出素子を配列した電子ビーム発生源と、電子ビー
ムの照射により発光する赤,緑,青の3原色の蛍光体と
を備え、画像信号に基づいて蛍光体に照射する電子ビー
ムを変調するための変調手段とを具備する画像形成装置
であって、前記変調手段は、前記蛍光体への照射電流値
に対する前記蛍光体の輝度の非線形性を補正するための
補正手段を有するものである。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention has the following arrangement. That is, (1) at least an electron beam generating source in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate and phosphors of three primary colors of red, green and blue which emit light by irradiation of the electron beam in a vacuum vessel. A modulating means for modulating an electron beam irradiating the phosphor on the basis of an image signal, wherein the modulating means comprises: It has a correcting means for correcting the non-linearity of the luminance.

【0027】本発明のカラー表示装置において用いられ
る画像形成方法は、前記補正手段によりあらかじめ補正
された画像信号に基づいて電子ビームを変調することに
より画像を形成する方法である。
An image forming method used in the color display device of the present invention is a method of forming an image by modulating an electron beam based on an image signal corrected in advance by the correction means.

【0028】(2)本発明のカラー表示装置に用いられ
得る電子ビーム発生源の第1の構成は、基板上に複数の
表面伝導型放出素子を2次元的に配列し、行方向配線と
列方向配線により各素子をマトリクス状に結線した電子
ビーム発生源である。
(2) A first configuration of an electron beam generator that can be used in the color display device of the present invention is that a plurality of surface conduction electron-emitting devices are two-dimensionally arranged on a substrate, This is an electron beam generation source in which each element is connected in a matrix by directional wiring.

【0029】(3)上記第1の構成の電子ビーム発生源
を備えたカラー表示装置においては、変調手段は、表面
伝導型放出素子の(放出電流強度)対(印加電圧)のガ
ンマ特性に基づいて画像信号を補正するための補正手段
を備える。
(3) In the color display device having the electron beam generating source of the first configuration, the modulating means is based on the gamma characteristic of (emission current intensity) to (applied voltage) of the surface conduction electron-emitting device. Correction means for correcting the image signal.

【0030】(4)また、前記変調手段は、蛍光体の
(発光強度)対(照射電子ビーム量)のガンマ特性に基
づいて画像信号を補正するための補正手段を備える。
(4) The modulating means includes a correcting means for correcting an image signal based on a gamma characteristic of (emission intensity) of the phosphor (amount of irradiated electron beam).

【0031】(5)また、本発明のカラー画像表示装置
に用いられ得る電子ビーム発生源の第2の構成は、基板
上に行方向に沿って複数の表面伝導型放出素子を配列し
た素子群と、基板上もくしは基板外に行方向とほぼ直交
する列方向に沿ってグリッド電極を配列した電極列を備
える電子ビーム発生源である。
(5) A second configuration of the electron beam generator which can be used in the color image display device of the present invention is a device group in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate along a row direction. And an electron beam generating source having an electrode row on the substrate or outside the substrate in which grid electrodes are arranged along a column direction substantially orthogonal to the row direction.

【0032】(6)上記第2の構成の電子ビーム発生源
を備えたカラー画像表示装置においては、変調手段は、
蛍光体の(発光強度)対(照射電子ビーム量)のガンマ
特性に基づいて画像信号を補正するための補正手段を備
える。
(6) In the color image display device having the electron beam generating source of the second configuration, the modulating means
A correction unit is provided for correcting the image signal based on the gamma characteristic of (emission intensity) vs. (emission electron beam amount) of the phosphor.

【0033】(7)また、変調手段は、グリッド電極の
(透過電子ビーム量)対(グリッド電極印加信号)のガ
ンマ特性に基づいて画像信号を補正するための補正手段
を備える。
(7) The modulating means includes a correcting means for correcting the image signal based on the gamma characteristic of the (transmitted electron beam amount) of the grid electrode versus the (grid electrode applied signal).

【0034】(8)本発明のカラー画像表示装置におい
て、蛍光体に照射する電子ビームを変調する第1の変調
方式は、ガンマ補正された画像信号に基づいて蛍光体に
電子ビームを照射する時間(パルス)の長さを変調する
方式である。
(8) In the color image display apparatus according to the present invention, the first modulation method for modulating the electron beam irradiated on the phosphor is performed by a method of irradiating the phosphor with the electron beam based on the gamma-corrected image signal. This is a method of modulating the length of (pulse).

【0035】(9)上記第1の変調方式のカラー画像装
置において、変調手段は、電子ビームを変調するための
変調信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に調整す
る手段を備える。
(9) In the color image apparatus of the first modulation method, the modulating means includes means for independently adjusting a modulation signal for modulating an electron beam for each color component (red, green, blue). .

【0036】(10)電子ビームを変調するための変調
信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に調整する手
段の第1は、ガンマ補正した画像信号の各色成分ごとに
個別に比較器を有し、各比較器の比較基準と画像信号と
の相対的関係を独立に調整する手段である。
(10) The first means of independently adjusting a modulation signal for modulating an electron beam for each color component (red, green, blue) is to individually compare each color component of a gamma-corrected image signal. Means for independently adjusting the relative relationship between the comparison reference of each comparator and the image signal.

【0037】(11)電子ビームを変調するための変調
信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に調整する手
段の第2は、ガンマ補正した画像信号の各色成分ごとに
独立に増幅率を調整可能な増幅器と比較器とを有し、前
記増幅器で増幅された画像信号を比較器で基準値と比較
して変調パルスを発生する手段である。
(11) The second means for independently adjusting the modulation signal for modulating the electron beam for each color component (red, green, blue) is independent amplification for each color component of the gamma-corrected image signal. This means includes an amplifier having an adjustable rate and a comparator, and generates a modulated pulse by comparing the image signal amplified by the amplifier with a reference value by the comparator.

【0038】(12)電子ビームを変調するための変調
信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に調整する手
段の第3は、ガンマ補正した画像信号の各色成分ごとに
個別にパルス幅変調器を有し、各パルス幅変調器の動作
基準クロックの周波数を独立に調整する手段である。
(12) The third means for independently adjusting the modulation signal for modulating the electron beam for each color component (red, green, blue) is to individually pulse each color component of the gamma-corrected image signal. This means has a width modulator and independently adjusts the frequency of the operation reference clock of each pulse width modulator.

【0039】(13)本発明のカラー画像表示装置にお
いて、蛍光体に照射する電子ビームを変調する第2の変
調方式は、ガンマ補正された画像信号に基づいて蛍光体
に照射する電子ビームの電流振幅を変調する方式であ
る。
(13) In the color image display device of the present invention, the second modulation method for modulating the electron beam irradiated on the phosphor is based on the current of the electron beam irradiated on the phosphor based on the gamma-corrected image signal. This is a method of modulating the amplitude.

【0040】(14)上記第2の変調方式のカラー画像
表示装置において、変調手段は、電子ビームを変調する
ための変調信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に
調整する手段を備える。
(14) In the color image display device of the second modulation system, the modulation means independently adjusts a modulation signal for modulating the electron beam for each color component (red, green, blue). Prepare.

【0041】(15)電子ビームを変調するための変調
信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に調整する手
段の第1は、ガンマ補正した画像信号の各色成分ごとに
個別にレベルシフト器を有し、各レベルシフト器のシフ
ト量を独立に調整する手段である。
(15) The first means for independently adjusting the modulation signal for modulating the electron beam for each color component (red, green, blue) is that the level is individually adjusted for each color component of the gamma-corrected image signal. This means has a shifter and independently adjusts the shift amount of each level shifter.

【0042】(16)電子ビームを変調するための変調
信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に調整する手
段の第2は、ガンマ補正した画像信号の各色成分ごとに
個別に増幅器を有し、各増幅器の増幅率を独立に調整し
て増幅する手段である。
(16) The second means for independently adjusting a modulation signal for modulating an electron beam for each color component (red, green, blue) is an amplifier individually for each color component of a gamma-corrected image signal. And a means for independently adjusting and amplifying the amplification factor of each amplifier.

【0043】本発明によれば、上記の構成により、階調
の情報を含む各色信号は、表面伝導型電子放出素子を備
えたカラー発光パネルの発光特性に基づいて変換され
る。そして、変換された各色信号に基づいて発光パネル
を駆動することにより、色バランス,色ズレ等を補正し
た画像が得られる。
According to the present invention, with the above arrangement, each color signal including gradation information is converted based on the light emission characteristics of a color light emitting panel having a surface conduction electron-emitting device. Then, by driving the light emitting panel based on the converted color signals, an image in which the color balance, the color misregistration and the like are corrected can be obtained.

【0044】以下に、本発明の画像形成装置の好ましい
態様について述べる。
Hereinafter, preferred embodiments of the image forming apparatus of the present invention will be described.

【0045】(態様1)本発明のカラー表示装置は、真
空容器内に少なくとも、基板上に複数の表面伝導型放出
素子を配列した電子ビーム発生源と、電子ビームの照射
により発光する赤,緑,青の3原色の蛍光体とを備え、
画像信号に基づいて蛍光体に照射する電子ビームを変調
するための変調手段とを具備する画像形成装置であっ
て、前記変調手段は画像信号のガンマを補正するための
補正手段を有するものである。
(Embodiment 1) A color display device according to the present invention comprises, in a vacuum vessel, at least an electron beam source in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate, and red and green light emitted by electron beam irradiation. , Blue primary color phosphor,
A modulating means for modulating an electron beam irradiating the phosphor based on the image signal, wherein the modulating means has a correcting means for correcting gamma of the image signal. .

【0046】ここで、上記真空容器は、内面に3原色の
蛍光体を形成した透光性のフェースプレートと底板,側
壁などにより構成され、容器内部はたとえば10-5[t
orr]ないしは10-7[torr]の真空度に維持さ
れている。すなわち本装置は、従来技術の問題点で述べ
たガスの放電をともなう装置と事なり、真空中を飛翔す
る電子ビームで3原色の蛍光体を直接照射するために、
安定した発光を得ることができる。
[0046] Here, the vacuum container is transparent face plate and a bottom plate forming the phosphors of three primary colors on the inner surface, is configured of a side wall, the container interior, for example 10 -5 [t
orr] or 10 -7 [torr]. In other words, this device is a device with gas discharge described in the problem of the prior art, and directly irradiates the three primary color phosphors with an electron beam flying in a vacuum.
Stable light emission can be obtained.

【0047】本発明のカラー表示装置において用いられ
る画像形成方法は、前記補正手段によりあらかじめガン
マを補正された画像信号に基づいて電子ビームを変調す
ることにより画像を形成する方法である。
The image forming method used in the color display device of the present invention is a method for forming an image by modulating an electron beam based on an image signal whose gamma has been corrected in advance by the correction means.

【0048】すなわち、たとえばNTSC方式やPAL
方式やSECAM方式や高品位テレビをはじめとする種
々の画像信号を、表面伝導型放出素子を電子源部に備え
た表示パルスの表示特性(ガンマ特性)に合わせてあら
かじめ補正し、補正された画像信号に基づいて該表示パ
ネルを変調することにより原画像に忠実な表示画像を得
るものである。
That is, for example, NTSC system or PAL
Of various image signals, such as the video, SECAM, and high-definition televisions, in advance according to the display characteristics (gamma characteristics) of the display pulse provided with the surface-conduction emission element in the electron source section, and the corrected image By modulating the display panel based on the signal, a display image faithful to the original image is obtained.

【0049】なお、本発明のカラー表示装置の複数の表
面伝導型放出素子を配列した電子源については態様2と
態様5で述べる。
An electron source in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices of the color display device of the present invention are arranged will be described in embodiments 2 and 5.

【0050】また、表示パネルのガンマに合わせて補正
する手段については態様3,態様4,態様6,態様7で
述べる。
The means for correcting in accordance with the gamma of the display panel will be described in embodiments 3, 4, 6, and 7.

【0051】また、電子ビームを変調する方式について
は態様8,態様9で述べる。
The method of modulating the electron beam will be described in embodiments 8 and 9.

【0052】(態様2)本発明のカラー表示装置に用い
られ得る電子ビーム発生源の第1の構成は、基板上に複
数の表面伝導型放出素子を2次元的に配列し、行方向配
線と列方向配線により各素子をマトリクス状に結線した
電子ビーム発生源である。
(Embodiment 2) A first configuration of an electron beam generating source that can be used in the color display device of the present invention is that a plurality of surface conduction electron-emitting devices are two-dimensionally arranged on a substrate, This is an electron beam generation source in which elements are connected in a matrix by column-directional wiring.

【0053】すなわち、電気的に絶縁性の基板上に、表
面伝導型放出素子をM×N個(M,Nは正の整数)行列
状に配列形成し、N本の行方向配線とM本の列方向配線
でマトリクス乗に結線したもので、前記配線に適宜駆動
信号を印加することにより所望の表面伝導型放出素子か
ら電子ビームを放出させるものである。本電子ビーム発
生源においては、前記駆動信号の振幅もしくは時間的長
さを変更することにより、表面伝導型放出素子から放出
される電子ビームの強度もしくは電荷量を容易に制御す
ることができる。
More specifically, M × N (M and N are positive integers) matrix-shaped surface-conduction emission devices are formed on an electrically insulating substrate, and N row-direction wirings and M The column-directional wirings are connected in a matrix, and a drive signal is applied to the wirings to emit electron beams from desired surface conduction electron-emitting devices. In the present electron beam generation source, the intensity or charge amount of the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device can be easily controlled by changing the amplitude or the time length of the drive signal.

【0054】(態様3)上記第1の構成の電子ビーム発
生源を備えたカラー表示装置においては、変調手段は、
表面伝導型放出素子の(放出電流強度)対(印加電圧)
のガンマ特性に基づいて画像信号を補正するための補正
手段を備える。
(Embodiment 3) In the color display device provided with the electron beam generating source of the first configuration, the modulating means comprises:
(Emission current intensity) vs. (Applied voltage) of surface conduction type emission device
Correction means for correcting the image signal based on the gamma characteristic of

【0055】表面伝導型放出素子の放出電流強度は、一
般に印加電圧に対してしきい値を有し、またしきい値以
上の電圧の増加に対しては非線形に増大する。したがっ
て、画像信号に補正を加えずに表面伝導型放出素子を駆
動して電子ビームを蛍光体に照射した場合、画像信号の
あるレベル以下に対しては、素子にはしきい値以下の電
圧しか印加されないため発光せず、また画像信号のある
レベル以上に対しては、輝度が急激に変化するといった
問題が発生した。
The emission current intensity of the surface conduction electron-emitting device generally has a threshold value with respect to an applied voltage, and non-linearly increases with an increase in voltage exceeding the threshold value. Therefore, when the surface conduction electron-emitting device is driven without applying any correction to the image signal to irradiate the phosphor with an electron beam, only a voltage below the threshold value is applied to the device for a certain level of the image signal. There is a problem in that no light is emitted because no voltage is applied, and that the luminance sharply changes at a certain level or higher of the image signal.

【0056】本発明によるカラー画像表示装置において
は、表面伝導型放出素子の有する特有の電子ビーム出力
特性(ガンマ特性)を考慮した補正をあらかじめ画像信
号に対して行うことにより、原画像により忠実な表示を
実現したものである。
In the color image display device according to the present invention, the image signal is corrected in advance in consideration of the characteristic electron beam output characteristic (gamma characteristic) of the surface conduction electron-emitting device, so that the original image is more faithful. The display is realized.

【0057】(態様4)また、上記第1の構成の電子ビ
ーム発生源を備えたカラー表示装置においては、変調手
段は、蛍光体の(発光強度)対(照射電子ビーム量)の
ガンマ特性に基づいて画像信号を補正するための補正手
段を備える。
(Embodiment 4) In the color display device having the electron beam generating source of the first configuration, the modulating means is provided with a gamma characteristic of (emission intensity) vs. (irradiation electron beam amount) of the phosphor. Correction means for correcting the image signal based on the correction signal.

【0058】すなわち、赤,緑,青の各蛍光体は、照射
される電子ビーム量に対して非線形に発光強度が変化す
るうえ、各色ごとに異なる特性カーブを有する。したが
って、画像信号に補正を加えずに電子ビームを蛍光体に
照射した場合、輝度や色彩が原画像からずれてしまうと
いった問題が発生した。
That is, each of the red, green, and blue phosphors has a non-linear change in emission intensity with respect to the amount of electron beam irradiated, and has a characteristic curve different for each color. Therefore, when the phosphor is irradiated with the electron beam without correcting the image signal, there is a problem that the luminance and the color are shifted from the original image.

【0059】本発明によるカラー画像表示装置において
は、各色の蛍光体が有する発光特性を考慮した補正をあ
らかじめ画像信号に対して行うことにより、原画像によ
り忠実な表示を実現したものである。
In the color image display device according to the present invention, the image signal is corrected in advance in consideration of the light emission characteristics of the phosphor of each color, thereby realizing a more accurate display of the original image.

【0060】なお、上記の態様3および態様4に用いる
補正手段は、画像情報をアナログ値として扱うものか、
またはデジタル値として扱うものかのいずれかであって
も差し支えない。
It should be noted that whether the correction means used in the above-described modes 3 and 4 handles image information as analog values,
Alternatively, it may be one of those handled as digital values.

【0061】(態様5)また、本発明のカラー画像表示
装置に用いられ得る電子ビーム発生源の第2の構成は、
基板上に行方向に沿って複数の表面伝導型放出素子を配
列した素子群と、基板上もくしは基板外に行方向とほぼ
直交する列方向に沿ってグリッド電極を配列した電極列
を備える電子ビーム発生源である。
(Embodiment 5) A second configuration of the electron beam generator that can be used in the color image display device of the present invention is as follows.
A device group in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate along a row direction, and an electrode row on a substrate or an electrode array on which grid electrodes are arranged outside a substrate along a column direction substantially orthogonal to the row direction. An electron beam source.

【0062】すなわち、電気的に絶縁性の基板上に、表
面伝導型放出素子をM×N個(M,Nは正の整数)行列
状に配列形成し、行方向に並ぶもの同志を電気的に並列
に配線したもので、1行あたりM個の素子が並列配線さ
れた素子行をN行備えるものである。
That is, M × N (M and N are positive integers) matrix-shaped surface-conduction emission devices are formed on an electrically insulating substrate, and those arranged in the row direction are electrically connected. And N rows of element rows in each of which M elements are wired in parallel.

【0063】前記配線に適宜駆動信号を印加することに
より、任意の素子行からM本の電子ビームを同時に出力
させることができる。
By appropriately applying a drive signal to the wiring, M electron beams can be simultaneously output from an arbitrary element row.

【0064】また、上記絶縁基板上もしくは基板外に
は、行方向と直交する列方向に沿ってM本のグリッド電
極が設けられているが、各グリッド電極には各表面伝導
型放出素子に対応した電子ビーム透過口が形成されてい
る。
On the insulating substrate or outside the substrate, M grid electrodes are provided along the column direction orthogonal to the row direction. Each grid electrode corresponds to each surface conduction type emission element. The formed electron beam transmission port is formed.

【0065】グリッド電極に適宜電圧信号を印加するこ
とにより、表面伝導型放出素子から出力された電子ビー
ムの透過量を制御することが可能である。
By appropriately applying a voltage signal to the grid electrode, it is possible to control the transmission amount of the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device.

【0066】すなわち、本電子ビーム発生源において
は、グリッド電極に印加する信号の振幅もしくは時間的
長さを変更することにより、グリッド電極を透過する電
子ビームの強度もしくは電荷量を容易に制御することが
できる。
That is, in the present electron beam generating source, the intensity or the charge amount of the electron beam passing through the grid electrode can be easily controlled by changing the amplitude or the time length of the signal applied to the grid electrode. Can be.

【0067】(態様6)上記第2の構成の電子ビーム発
生源を備えたカラー画像表示装置においては、変調手段
は、蛍光体の(発光強度)対(照射電子ビーム量)のガ
ンマ特性に基づいて画像信号を補正するための補正手段
を備える。
(Embodiment 6) In the color image display device provided with the electron beam generator of the second configuration, the modulating means is based on the gamma characteristic of (emission intensity) vs. (irradiation electron beam amount) of the phosphor. Correction means for correcting the image signal.

【0068】すなわち、赤,緑,青の各蛍光体は、照射
される電子ビーム量に対して非線形に発光強度が変化す
るうえ、各色ごとに異なる特性カーブを有する。したが
って、画像信号に補正を加えずに電子ビームを蛍光体に
照射した場合、輝度や色彩が原画像からずれてしまうと
いった問題が発生した。本発明によるカラー画像表示装
置においては、各色の蛍光体が有する発光特性を考慮し
た補正をあらかじめ画像信号に対して行うことにより、
原画像により忠実な表示を実現したものである。
That is, each of the red, green, and blue phosphors has a non-linear change in emission intensity with respect to the amount of electron beam irradiated, and also has a characteristic curve different for each color. Therefore, when the phosphor is irradiated with the electron beam without correcting the image signal, there is a problem that the luminance and the color are shifted from the original image. In the color image display device according to the present invention, by performing correction on the image signal in advance in consideration of the emission characteristics of the phosphor of each color,
The display is more faithful to the original image.

【0069】(態様7)また、変調手段は、グリッド電
極の(透過電子ビーム量)対(グリッド電極印加信号)
のガンマ特性に基づいて画像信号を補正するための補正
手段を備える。
(Aspect 7) Further, the modulating means comprises (transmitted electron beam amount) of the grid electrode versus (grid electrode applied signal).
Correction means for correcting the image signal based on the gamma characteristic of

【0070】すなわち、表面伝導型放出素子とグリッド
電極を組み合わせた電子ビーム源においては、グリッド
電極を透過する電子ビームの強度は、グリッド電極に印
加する電圧に対してしきい値を有し、またしきい値以上
の電圧に対しては非線形に変化する。もちろん、特性曲
線は表面伝導型放出素子の材料や形状およびグリッド電
極の形状や位置により異なるが、一般によく知られた熱
陰極とグリッド電極とを組み合わせた電子ビーム源など
とは異なる特性を示す。
That is, in an electron beam source in which a surface conduction electron-emitting device and a grid electrode are combined, the intensity of the electron beam transmitted through the grid electrode has a threshold with respect to the voltage applied to the grid electrode. It changes non-linearly for voltages above the threshold. Of course, the characteristic curve varies depending on the material and shape of the surface conduction electron-emitting device and the shape and position of the grid electrode, but shows characteristics different from those of a generally well-known electron beam source combining a hot cathode and a grid electrode.

【0071】したがって、画像信号に補正を加えずに表
面伝導型放出素子およびグリッド電極を駆動して電子ビ
ームを蛍光体に照射した場合、画像信号のあるレベル以
下に対しては、グリッド電極にはしきい値以下の電圧し
か印加されないため発光せず、また画像信号のあるレベ
ル以上に対しては、輝度が急激に変化するといった問題
が発生した。
Accordingly, when the surface conduction electron-emitting device and the grid electrode are driven to irradiate the phosphor with an electron beam without correcting the image signal, the grid electrode is not applied to the image signal below a certain level. There is a problem that no light is emitted because only a voltage lower than the threshold value is applied, and that the luminance sharply changes at a certain level of the image signal.

【0072】本発明によるカラー画像表示装置において
は、表面伝導型放出素子とグリッド電極を組み合わせた
電子ビーム源の有する特有の電子ビーム透過特性を考慮
した補正をあらかじめ画像信号に対して行うことによ
り、原画像により忠実な表示を実現したものである。
In the color image display device according to the present invention, the image signal is corrected in advance in consideration of the characteristic electron beam transmission characteristic of the electron beam source having the combination of the surface conduction electron-emitting device and the grid electrode. The display is more faithful to the original image.

【0073】なお、上記の態様6および態様7に用いる
補正手段は、画像情報をアナログ値として扱うものか、
またはデジタル値として扱うものかのいずれかであって
も差し支えない。
It should be noted that whether the correction means used in the above-described modes 6 and 7 handles image information as analog values,
Alternatively, it may be one of those handled as digital values.

【0074】(態様8)本発明のカラー画像表示装置に
おいて、蛍光体に照射する電子ビームを変調する第1の
変調方式は、ガンマ補正された画像信号に基づいて蛍光
体に電子ビームを照射する時間(パルス)の長さを変調
する方式である。
(Embodiment 8) In the color image display apparatus of the present invention, the first modulation method for modulating the electron beam irradiated on the phosphor is to irradiate the phosphor with the electron beam based on the gamma-corrected image signal. This method modulates the length of time (pulse).

【0075】蛍光体に照射する時間の長さを変調する手
段は、より具体的にはガンマ補正された画像情報の輝度
レベルに応じて電子ビーム源に印加する信号を変調する
もので、たとえば前記態様2の電子ビーム源においては
表面伝導型放出素子に印加する駆動信号の長さを変調
し、また前記態様5の電子ビーム源においてはグリッド
電極に印加する電圧信号の長さを変調する。
The means for modulating the length of time for irradiating the phosphor is more specifically for modulating the signal applied to the electron beam source according to the luminance level of the gamma-corrected image information. In the electron beam source of the second aspect, the length of the drive signal applied to the surface conduction electron-emitting device is modulated, and in the electron beam source of the fifth aspect, the length of the voltage signal applied to the grid electrode is modulated.

【0076】(態様9)また、上記第1の変調方式のカ
ラー画像装置において、変調手段は、電子ビームを変調
するための変調信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独
立に調整する手段を備える。
(Aspect 9) In the color image apparatus of the first modulation method, the modulating means independently adjusts a modulation signal for modulating an electron beam for each color component (red, green, blue). Means.

【0077】すなわち、各色(赤,緑,青)の蛍光体に
対応して設けられた電子ビーム源について、電子ビーム
が照射する時間を各色ごとに独立に変更できるよう調整
手段を設けたものである。
That is, for the electron beam sources provided corresponding to the phosphors of each color (red, green, blue), adjustment means are provided so that the irradiation time of the electron beam can be changed independently for each color. is there.

【0078】上記調整手段は、カラー画像表示装置の製
造時に適切な色バランスが得られるよう製造者が設定す
るが、以降、使用者が好みに応じて設定を変更できるよ
うに構成するのが望ましい。
The adjusting means is set by the manufacturer so as to obtain an appropriate color balance at the time of manufacturing the color image display device, but it is desirable that the setting means be changed so that the user can change the setting as desired thereafter. .

【0079】(態様10)電子ビームを変調するための
変調信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に調整す
る手段の第1は、ガンマ補正した画像信号の各色成分ご
とに個別に比較器を設け、各比較器の比較基準と画像信
号との相対的関係を独立に調整する手段である。
(Embodiment 10) The first means of independently adjusting a modulation signal for modulating an electron beam for each color component (red, green, blue) is individually for each color component of a gamma-corrected image signal. This is means for providing comparators and independently adjusting the relative relationship between the comparison reference of each comparator and the image signal.

【0080】すなわち、画像信号の各色成分を輝度に応
じて振幅が変化する鋸歯状の波形とし、これらを基準値
と比較して輝度に応じてパルスの幅が変化するようなパ
ルス幅変調信号に変換する。その際に各色成分ごとに個
別に比較器を設け、各々独立に基準値を設定したり変更
したりできるような構成とするものである。なお、調整
する手段は、要は鋸歯状の波形と基準値の相対的関係を
各色成分ごとに調整できるものであればよいので、場合
によっては各色成分ごとに鋸歯状の波形にバイアスを付
与する手段を設けて、バイアス量を独立に調整できるよ
うにしてもよい。
That is, each color component of the image signal is formed into a sawtooth waveform whose amplitude changes according to the luminance, and these are compared with a reference value to form a pulse width modulation signal whose pulse width changes according to the luminance. Convert. At that time, a comparator is provided individually for each color component so that the reference value can be set or changed independently of each other. In addition, the adjusting means may be any as long as it can adjust the relative relationship between the sawtooth waveform and the reference value for each color component. In some cases, a bias is applied to the sawtooth waveform for each color component. Means may be provided so that the bias amount can be adjusted independently.

【0081】(態様11)電子ビームを変調するための
変調信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に調整す
る手段の第2は、ガンマ補正した画像信号の各色成分ご
とに独立に増幅率を調整可能な増幅器と比較器を設け、
前記増幅器で増幅された画像信号を比較器で基準値と比
較して変調パルスを発生する手段である。
(Aspect 11) A second means of independently adjusting a modulation signal for modulating an electron beam for each color component (red, green, blue) is independent for each color component of a gamma-corrected image signal. Providing an amplifier and comparator with adjustable amplification factor,
This is means for generating a modulated pulse by comparing the image signal amplified by the amplifier with a reference value by a comparator.

【0082】なお、上記の態様10および態様11に用
いる調整手段は、信号をアナログ値として扱うものか、
またはデジタル値として扱うものかのいずれの電気回路
で構成しても差し支えない。
It should be noted that whether the adjusting means used in the above-described embodiments 10 and 11 handles signals as analog values,
Alternatively, it may be constituted by any electric circuit which is handled as a digital value.

【0083】(態様12)電子ビームを変調するための
変調信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独立に調整す
る手段の第3は、ガンマ補正した画像信号の各色成分ご
とに個別にパルス幅変調器を設け、各パルス幅変調器の
動作基準クロックの周波数を独立に調整する手段であ
る。
(Aspect 12) A third means of independently adjusting a modulation signal for modulating an electron beam for each color component (red, green, blue) is individually for each color component of a gamma-corrected image signal. This is means for providing a pulse width modulator and independently adjusting the frequency of the operation reference clock of each pulse width modulator.

【0084】すなわち、たとえば、基準クロックの数を
係数するカウンタと、カウンタの係数値と画像信号のデ
ータとを比較し、両者の値が等しくなるまでパルスを発
生するように構成されたパルス幅変調器において、各色
成分ごとに独立して基準クロックの周波数を調整できる
ような構成としたものである。
That is, for example, a counter which counts the number of reference clocks, a coefficient value of the counter is compared with the data of the image signal, and a pulse width modulation configured to generate a pulse until both values become equal. The device is configured so that the frequency of the reference clock can be adjusted independently for each color component.

【0085】(態様13)本発明のカラー画像表示装置
において、蛍光体に照射する電子ビームを変調する第2
の変調方式は、ガンマ補正された画像信号に基づいて蛍
光体に照射する電子ビームの電流振幅を変調する方式で
ある。
(Aspect 13) In the color image display device of the present invention, the second device for modulating the electron beam irradiated on the phosphor is used.
Is a method of modulating the current amplitude of an electron beam irradiating a phosphor based on a gamma-corrected image signal.

【0086】すなわち、上記態様8で述べた電子ビーム
を照射する時間的な長さを変調する方式とは事なり、画
像情報の輝度レベルに応じて電子ビーム源に印加する電
圧信号の振幅を変調するもので、たとえば前記態様2の
電子ビーム源においては表面伝導型放出素子に印加する
駆動電圧の振幅を変調し、また前記態様5の電子ビーム
源においてはグリッド電極に印加する電圧信号の振幅を
変調する。
That is, the method of modulating the time length of irradiating the electron beam described in the above mode 8 is different from the method of modulating the amplitude of the voltage signal applied to the electron beam source according to the luminance level of the image information. For example, in the electron beam source of the second aspect, the amplitude of the driving voltage applied to the surface conduction electron-emitting device is modulated, and in the electron beam source of the fifth aspect, the amplitude of the voltage signal applied to the grid electrode is changed. Modulate.

【0087】(態様14)上記第2の変調方式のカラー
画像表示装置において、変調手段は、電子ビームを変調
するための変調信号を各色成分(赤,緑,青)ごとに独
立に調整する手段を備える。
(Aspect 14) In the color image display device of the second modulation method, the modulation means independently adjusts a modulation signal for modulating an electron beam for each color component (red, green, blue). Is provided.

【0088】すなわち、各色(赤,緑,青)の蛍光体に
対応して設けられた電子ビーム源について、電子ビーム
の電流振幅を各色ごとに独立に変更できるよう調整手段
を有するものである。
That is, the electron beam sources provided corresponding to the phosphors of the respective colors (red, green, blue) have adjusting means so that the current amplitude of the electron beam can be independently changed for each color.

【0089】上記調整手段は、カラー画像表示装置の製
造時に適切な色バランスが得られるよう製造者が設定す
るが、以後、使用者が好みに応じて設定を変更できるよ
うに構成するのが望ましい。
The adjusting means is set by the manufacturer so that an appropriate color balance can be obtained at the time of manufacturing the color image display device. However, it is preferable that the adjusting means be configured so that the user can change the setting as desired thereafter. .

【0090】(態様15)上記態様14において、電子
ビームを変調するための変調信号を各色成分(赤,緑,
青)ごとに独立に調整する手段の第1は、ガンマ補正し
た画像信号の各色成分ごとに個別にレベルシフト器を有
し、各レベルシフト器のシフト量を独立に調整する手段
である。
(Aspect 15) In the above aspect 14, the modulation signal for modulating the electron beam is converted into each color component (red, green,
The first of the means for independently adjusting each blue component is a means for individually adjusting a level shifter for each color component of the gamma-corrected image signal and independently adjusting the shift amount of each level shifter.

【0091】すなわち、画像信号を適宜増幅し、電子ビ
ーム発生源の駆動信号を変調する際、前記ガンマ補正後
の画像信号もくしはそれを増幅した後の信号に対して、
各色成分ごとにレベルシフト器を有し、シフト量を調整
するものである。
That is, when appropriately amplifying the image signal and modulating the drive signal of the electron beam source, the image signal after gamma correction or the signal after amplifying it is
A level shifter is provided for each color component to adjust the shift amount.

【0092】(態様16)また、上記態様14におい
て、電子ビームを変調するための変調信号を各色成分
(赤,緑,青)ごとに独立に調整する手段の第2は、ガ
ンマ補正した画像信号の各色成分ごとに個別に増幅器を
有し、各増幅器の増幅率を独立に調整して増幅する手段
である。
(Aspect 16) In the above aspect 14, the second means of independently adjusting a modulation signal for modulating an electron beam for each color component (red, green, blue) is a gamma-corrected image signal. This means has an amplifier for each color component individually, and independently adjusts and amplifies the amplification factor of each amplifier.

【0093】以上説明した態様のうち、態様2の電子ビ
ーム発生源においては態様8もしくは態様13の変調方
式を用いることが可能で、また態様5の電子ビーム発生
源においても同様に態様8もしくは態様13の変調方式
が可能である。
Of the modes described above, the modulation method of mode 8 or mode 13 can be used in the electron beam generating source of mode 2, and the mode 8 or mode 13 can be similarly applied to the electron beam generating source of mode 5. Thirteen modulation schemes are possible.

【0094】また、態様3および態様4はいずれ片方だ
けを実施しても効果的であるが、両方を合わせて行うこ
とにより、さらに一層忠実な表示が可能となる場合があ
り、両方を合わせて行うのが好ましい。
It is effective to carry out either one of the embodiments 3 and 4, but it is effective to carry out both of them in some cases, so that a more faithful display may be possible. It is preferred to do so.

【0095】また、上記の態様6および態様7は、単独
に用いても効果的であるが、両方を合わせて行うことに
より、さらに一層忠実な表示が可能となる場合があり、
両方を合わせて行うのが好ましい。
Although the above-described embodiments 6 and 7 are effective even when used alone, there is a case where even more faithful display is possible by performing both together.
It is preferable to perform both.

【0096】また、上記の態様10および態様11は、
単独に行なっても効果があったが、組み合わせて行った
ところ画質が大幅に向上した。
Further, the above-mentioned embodiments 10 and 11
There was an effect when performed alone, but when combined, the image quality was greatly improved.

【0097】また、上記の態様15および態様16は、
単独に用いても効果的であるが、両方を合わせて行うこ
とにより、さらに一層忠実な表示が可能となる場合があ
り、両方を合わせて行うのが好ましい。
The above embodiments 15 and 16
Although it is effective to use them alone, it is sometimes effective to display even more faithfully by performing both together, and it is preferable to perform both together.

【0098】本発明を実施するにあたり電子ビーム発生
源に用いる表面伝導型放出素子は、構造,材料,製法な
どに関して特に制限はないが、以下に態様を示す素子
は、製造が容易で電子放出特性にも優れるためさらに好
適である。
The surface conduction electron-emitting device used for the electron beam generating source in carrying out the present invention is not particularly limited with respect to the structure, material, manufacturing method and the like. It is more preferable because it is also excellent.

【0099】(表面伝導型電子放出素子の態様)本発明
に好適に関わる表面伝導型電子放出素子の基本的な構成
及び製造方法について説明する。
(Embodiment of Surface Conduction Electron-Emitting Element) A basic structure and a manufacturing method of a surface conduction electron-emitting element which is suitable for the present invention will be described.

【0100】本発明に係わる表面伝導型電子放出素子の
基本的な構成は、平面型及び垂直型の2つの構成があげ
られる。
The basic configuration of the surface conduction electron-emitting device according to the present invention includes two configurations, a planar type and a vertical type.

【0101】まず、平面型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。
First, the flat surface conduction electron-emitting device will be described.

【0102】図1a,bは、それぞれ本発明にかかわる
基本的な表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的平
面図及び断面図である。図1を用いて、本発明に関わる
素子の基本的な構成を説明する。
FIGS. 1A and 1B are a schematic plan view and a sectional view, respectively, showing the configuration of a basic surface conduction electron-emitting device according to the present invention. The basic configuration of the device according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0103】図6において、1は基板、5と6は素子電
極、4は電子放出部を含む薄膜、3は電子放出部であ
る。
In FIG. 6, 1 is a substrate, 5 and 6 are device electrodes, 4 is a thin film including an electron emitting portion, and 3 is an electron emitting portion.

【0104】基板1としては、石英ガラス,Na等の不
純物含有量を減少したガラス,青板ガラス,青板ガラス
にスパッタ法等により形成したSiO2を積層したガラ
ス基板等及びアルミナ等のセラミックス等があげられ
る。
Examples of the substrate 1 include quartz glass, glass having a reduced impurity content such as Na, blue plate glass, a glass substrate obtained by laminating SiO 2 formed on a blue plate glass by sputtering or the like, and ceramics such as alumina. Can be

【0105】対向する素子電極5,6の材料としては導
電性を有するものであればどのようなものであっても構
わないが、例えばNi,Cr,Au,Mo,W,Pt,
Ti,Al,Cu,Pd等の金属或は合金及びPd,A
u,RuO2,Pd−Ag等の金属或は金属酸化物とガ
ラス等から構成される印刷導体、In23−SnO2
の透明導電体及びポリシリコン等の半導体導体材料等が
挙げられる。
The material of the opposing device electrodes 5 and 6 may be any material as long as it has conductivity. For example, Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt,
Metals or alloys such as Ti, Al, Cu, Pd and Pd, A
Printed conductors composed of a metal such as u, RuO 2 , Pd-Ag or the like and a metal oxide and glass, transparent conductors such as In 2 O 3 —SnO 2 , and semiconductor conductor materials such as polysilicon are exemplified. .

【0106】素子電極間隔L1は、数百オングストロー
ムより数百マイクロメートルであり、素子電極の製法の
基本となるフォトリソグラフィー技術、即ち、露光機の
性能とエッチング方法等、及び、素子電極間に印加する
電圧と電子放出し得る電界強度等により設定されるが、
好ましくは、数マイクロメートルより数十マイクロメー
トルである。
The element electrode interval L1 is from several hundred angstroms to several hundred micrometers, and the photolithography technique, which is the basis of the element electrode manufacturing method, that is, the performance of an exposing machine and the etching method, etc. Voltage and the electric field strength that can emit electrons.
Preferably, it is several micrometers to several tens of micrometers.

【0107】素子電極長さW1、素子電極5,6の膜厚
dは、電極の抵抗値、多数配置された電子源の配置上の
問題より適宜設計され、通常は、素子電極長さW1は、
数マイクロメートルより数百マイクロメートルであり、
素子電極5,6の膜厚dは、数百オングストロームより
数マイクロメートルである。
The element electrode length W1 and the film thickness d of the element electrodes 5 and 6 are appropriately designed in consideration of the resistance of the electrodes and the arrangement of a large number of arranged electron sources. ,
Hundreds of micrometers rather than a few micrometers,
The film thickness d of the device electrodes 5 and 6 is several hundred angstroms to several micrometers.

【0108】基板1上に設けられた対向する素子電極5
と素子電極6間及び素子電極5,6上設置された電子放
出部を含む薄膜4は、電子放出部3を含むが、図1
(b)に示された場合だけでなく、素子電極5,6上に
は、設置されない場合もある。即ち、基板1上に、電子
放出部形成用薄膜2、対向する素子電極5,6の電極順
に積層構成した場合である。また、対向する素子電極5
と素子電極6間全てが、製法によっては、電子放出部と
して機能する場合もある。この電子放出部を含む薄膜4
の膜厚は、好ましくは、数オングストロームより数千オ
ングストロームで、特に、好ましくは10オングストロ
ームより500オングストロームであり、素子電極5,
6へのステップガバレージ、電子放出部3と素子電極
5,6間の抵抗値及び電子放出部3の導電性微粒子の粒
径、後述する通電処理条件等によって適宜設定される。
その抵抗値は、10の1乗より10の7乗Ω/□のシー
ト抵抗値を示す。
Opposing element electrode 5 provided on substrate 1
The thin film 4 including the electron-emitting portions disposed between the device electrodes 6 and on the device electrodes 5 and 6 includes the electron-emitting portions 3.
In addition to the case shown in (b), there is a case where it is not installed on the device electrodes 5 and 6. That is, this is a case where the thin film 2 for forming an electron emission portion and the device electrodes 5 and 6 facing each other are laminated on the substrate 1 in this order. Further, the opposing element electrode 5
In some cases, the space between the device electrode 6 and the device electrode 6 may function as an electron emitting portion depending on the manufacturing method. The thin film 4 including the electron emitting portion
Has a thickness of preferably several Angstroms to several thousand Angstroms, particularly preferably 10 Angstroms to 500 Angstroms.
6, the resistance value between the electron-emitting portion 3 and the device electrodes 5 and 6, the particle size of the conductive fine particles of the electron-emitting portion 3, the energization processing conditions described later, and the like are appropriately set.
The resistance value indicates a sheet resistance value of 10 7 Ω / □ to 10 7.

【0109】電子放出部3を含む薄膜4を構成する材料
の具体例を挙げるならばPd,Pt,Ru,Ag,A
u,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Zn,Sn,T
a,W,Pb等の金属、PdO,SnO2,In23
PbO,Sb23等の酸化物、HfB2,ZrB2,La
6,CeB6,YB4,GdB4等の硼化物、TiC,Z
rC,HfC,TaC,SiC,WC等の炭化物、Ti
N,ZrN,HfN等の窒化物、Si,Ge等の半導
体、カーボン微粒子からなる。
Pd, Pt, Ru, Ag, A, Pd, Pt, Ru, Ag
u, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, T
a, W, Pb and other metals, PdO, SnO 2 , In 2 O 3 ,
Oxides such as PbO and Sb 2 O 3 , HfB 2 , ZrB 2 and La
Borides such as B 6 , CeB 6 , YB 4 , GdB 4 , TiC, Z
carbides such as rC, HfC, TaC, SiC, WC, Ti
It is composed of nitrides such as N, ZrN, HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon fine particles.

【0110】なおここで述べる微粒子膜とは、複数の微
粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子
が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに
隣接、あるいは重なり合った状態(島状も含む)の膜を
さす。微粒子の粒径は、数オングストロームより数千オ
ングストローム、好ましくは、10オングストロームよ
り200オングストロームである。
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are gathered, and has a fine structure not only in a state in which the fine particles are individually dispersed and arranged, but also in a state in which the fine particles are adjacent to each other or overlap each other (an island). (Including the shape). The particle size of the fine particles is from several Angstroms to several thousand Angstroms, preferably from 10 Angstroms to 200 Angstroms.

【0111】電子放出部3は、好ましくは、数オングス
トロームより数百オングストローム、特に好ましくは、
10オングストロームより500オングストロームの粒
径の導電性微粒子多数個からなり、電子放出部を含む薄
膜64の膜厚及び後述する通電処理条件等の製法に依存
しており、適宜設定される。電子放出部63を構成する
材料は、電子放出部を含む薄膜4を構成する材料の元素
の一部あるいは全てと同様の物である。
The electron-emitting portion 3 is preferably from several angstroms to several hundred angstroms, particularly preferably
It is composed of a number of conductive fine particles having a particle size of 10 to 500 angstroms and depends on the manufacturing method such as the thickness of the thin film 64 including the electron-emitting portion and the energization processing conditions to be described later, and is set as appropriate. The material forming the electron emitting portion 63 is similar to some or all of the elements of the material forming the thin film 4 including the electron emitting portion.

【0112】電子放出部3を有する電子放出素子の製造
方法としては様々な方法が考えられるが、その一例を図
2に示す。2は電子放出部形成用薄膜で例えば微粒子膜
が挙げられる。
Various methods are conceivable as a method for manufacturing the electron-emitting device having the electron-emitting portion 3. One example is shown in FIG. Reference numeral 2 denotes a thin film for forming an electron emitting portion, for example, a fine particle film.

【0113】以下、順を追って製造方法の説明を図1及
び図2に基づいて説明する。
Hereinafter, the manufacturing method will be described step by step with reference to FIGS.

【0114】1)基板1を洗剤,純水および有機溶剤に
より十分に洗浄後、真空蒸着法,スパッタ法等により素
子電極材料を堆積後、フォトリソグラフィー技術により
該絶縁性基板1の面上に素子電極5,6を形成する(図
2(a))。
1) After sufficiently cleaning the substrate 1 with a detergent, pure water, and an organic solvent, depositing an element electrode material by a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like, and depositing the element on the surface of the insulating substrate 1 by a photolithography technique. Electrodes 5 and 6 are formed (FIG. 2A).

【0115】2)基板1上に設けられた素子電極5と素
子電極6との間に、素子電極5と6を形成した基板上に
有機金属溶液を塗布して放置することにより、有機金属
薄膜を形成する。なお、有機金属溶液とは、前記Pd,
Ru,Ag,Au,Ti,In,Cu,Cr,Fe,Z
n,Sn,Ta,W,Pb等の金属を主元素とする有機
化合物の溶液である。この後、有機金属薄膜を加熱焼成
処理し、リフトオフ,エッチング等によりパターニング
し、薄膜2を形成する(図2(b))。尚、ここでは、
有機金属溶液の塗布法により説明したが、これに限るも
のでなく、真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積
法、分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等によ
って形成される場合もある。
2) An organic metal solution is applied between the device electrode 5 and the device electrode 6 provided on the substrate 1 on the substrate on which the device electrodes 5 and 6 are formed, and the organic metal thin film is left. To form In addition, the organic metal solution refers to the Pd,
Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Z
It is a solution of an organic compound containing a metal such as n, Sn, Ta, W, Pb as a main element. Thereafter, the organic metal thin film is heated and baked, and is patterned by lift-off, etching or the like to form the thin film 2 (FIG. 2B). Here,
Although the method has been described using the method of applying an organic metal solution, the present invention is not limited to this, and may be formed by a vacuum evaporation method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, or the like.

【0116】3)つづいて、フォーミングと呼ばれる通
電処理を素子電極5,6間に電圧を不図示の電源により
パルス状あるいは、昇電圧による通電処理が行われる
と、薄膜2の部位に構造の変化した電子放出部3が形成
される(図2(c))。この通電処理により電子放出部
形成用薄膜2を局所的に破壊,変形もしくは変質せし
め、構造の変化した部位を電子放出部3と呼ぶ。先に説
明したように、電子放出部3は導電性微粒子で構成され
ていることを本発明者らは観察している。フォーミング
処理のパルスの印加の場合の電圧波形を図3に示す。
3) Subsequently, when an energization process called forming is applied to the device electrodes 5 and 6 by applying a pulsed voltage or an energization process with a voltage increase by a power supply (not shown), the structure of the thin film 2 changes at the site. The formed electron-emitting portion 3 is formed (FIG. 2C). By this energization process, the thin film 2 for forming an electron emission portion is locally broken, deformed or deteriorated, and a portion having a changed structure is called an electron emission portion 3. The present inventors have observed that the electron-emitting portion 3 is made of conductive fine particles as described above. FIG. 3 shows a voltage waveform in the case of applying a pulse in the forming process.

【0117】図3中、T1及びT2は電圧波形のパルス
幅とパルス間隔であり、T1を1マイクロ秒〜10ミリ
秒、T2を10マイクロ秒〜100ミリ秒とし、三角波
の波高値は適宜選択し、フォーミング処理は、10-5
orr程度の真空雰囲気下で、数十秒間から数十分程度
印加した。
In FIG. 3, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, T1 is 1 to 10 milliseconds, T2 is 10 to 100 milliseconds, and the peak value of the triangular wave is appropriately selected. And the forming process is 10 −5 t
Under a vacuum atmosphere of about orr, the voltage was applied for several tens of seconds to several tens of minutes.

【0118】以上説明した電子放出部を形成する際に、
素子の電極間に三角波パルスを印加してフォーミング処
理を行っているが、素子の電極間に印加する波形は三角
波に限定することはなく、矩形波など所望の波形を用い
ても良く、その波高値及びパルス幅・パルス間隔等につ
いても上述の値に限ることなく、電子放出部が良好に形
成される様に、薄膜2の抵抗値等にあわせて、所望の値
を選択する。
In forming the above-described electron-emitting portion,
Although the forming process is performed by applying a triangular wave pulse between the electrodes of the element, the waveform applied between the electrodes of the element is not limited to the triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave may be used. The high value, pulse width, pulse interval and the like are not limited to the above-mentioned values, and a desired value is selected according to the resistance value of the thin film 2 and the like so that the electron-emitting portion is favorably formed.

【0119】フォーミング以降の電気的処理は、図4に
示す測定評価装置内で行なう。以下に測定評価装置を説
明する。
The electrical processing after the forming is performed in the measurement and evaluation apparatus shown in FIG. The measurement evaluation device will be described below.

【0120】図4は、図1で示した構成を有する素子の
電子放出特性を測定するための測定評価装置の概略構成
図である。図4において、1は基体、5及び6は素子電
極、4は電子放出部を含む薄膜、3は電子放出部を示
す。また、41は素子に電圧Vf(これ以降素子電圧V
fと呼ぶ)を印加するための電源、40は素子電極5,
6間の電子放出部を含む薄膜4を流れる素子電流Ifを
測定するための電流計、44は素子の電子放出部より放
出される放出電流Ieを捕捉するためのアノード電極、
43はアノード電極44に電圧を印加するための高圧電
源、42は素子の電子放出部3より放出される放出電流
Ieを測定するための電流計である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a measurement and evaluation device for measuring the electron emission characteristics of the device having the configuration shown in FIG. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a base, 5 and 6 denote device electrodes, 4 denotes a thin film including an electron-emitting portion, and 3 denotes an electron-emitting portion. Reference numeral 41 denotes a voltage Vf (hereinafter referred to as an element voltage V
f)), and 40 is a device electrode 5,
An ammeter 44 for measuring a device current If flowing through the thin film 4 including an electron emission portion between 6, an anode electrode 44 for capturing an emission current Ie emitted from the electron emission portion of the device;
Reference numeral 43 denotes a high-voltage power supply for applying a voltage to the anode electrode 44, and reference numeral 42 denotes an ammeter for measuring an emission current Ie emitted from the electron emission section 3 of the device.

【0121】電子放出素子の上記素子電流If、放出電
流Ieの測定にあたっては、素子電極5,6に電源41
と電流計40とを接続し、該電子放出素子の上方に電源
43と電流計42とを接続したアノード電極44を配置
している。また、本電子放出素子及びアノード電極44
は真空装置内に設置され、その真空装置には不図示の排
気ポンプ及び真空計の真空装置に必要な機器が具備され
ており、所望の真空下で本素子測定評価を行えるように
なっている。
In measuring the device current If and the emission current Ie of the electron-emitting device, the power supply 41 is connected to the device electrodes 5 and 6.
And an ammeter 40, and an anode 44 connected to a power supply 43 and an ammeter 42 is disposed above the electron-emitting device. In addition, the present electron-emitting device and the anode electrode 44
Is installed in a vacuum device, and the vacuum device is equipped with an exhaust pump (not shown) and equipment required for a vacuum device of a vacuum gauge, so that the element can be measured and evaluated under a desired vacuum. .

【0122】なお、アノード電極の電圧は1kV〜10
kV、アノード電極と電子放出素子との距離Hは2mm
〜8mmの範囲で測定した。
The voltage of the anode electrode ranges from 1 kV to 10 kV.
kV, the distance H between the anode electrode and the electron-emitting device is 2 mm
It was measured in a range of 88 mm.

【0123】図4に示した測定評価装置により測定され
た放出電流Ieおよび素子電流Ifと素子電圧Vfの関
係の典型的な例を図5に示す。なお、図5は放出電流I
eは素子電流Ifに比べて著しく小さいので、任意単位
で示されている。図5からも明らかなように、本電子放
出素子は放出電流Ieに対する3つの特性を有する。
FIG. 5 shows a typical example of the relationship between the emission current Ie, the device current If, and the device voltage Vf measured by the measurement and evaluation apparatus shown in FIG. FIG. 5 shows the emission current I
Since e is much smaller than the element current If, it is shown in arbitrary units. As is clear from FIG. 5, the electron-emitting device has three characteristics with respect to the emission current Ie.

【0124】まず第一に、本表面伝導型電子放出素子は
ある電圧(しきい値電圧と呼ぶ、図5中のVth)以上
の素子電圧を印加すると急激に放出電流Ieが増加し、
一方しきい値電圧Vth以下では放出電流Ieがほとん
ど検出されない。すなわち、放出電流Ieに対する明確
なしきい値電圧Vthを持った非線形素子である。
First, when an element voltage higher than a certain voltage (referred to as a threshold voltage, Vth in FIG. 5) is applied to the surface conduction electron-emitting device, the emission current Ie sharply increases,
On the other hand, below the threshold voltage Vth, the emission current Ie is hardly detected. That is, it is a nonlinear element having a clear threshold voltage Vth with respect to the emission current Ie.

【0125】第二に、放出電流Ieが素子電圧Vfに依
存するため、放出電流Ieは素子電圧Vfで制御でき
る。
Second, since the emission current Ie depends on the device voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the device voltage Vf.

【0126】第三に、アノード電極44に捕捉される放
出電荷は、素子電圧Vfを印加する時間に依存する。す
なわち、アノード電極44に捕捉される電荷量は、素子
電圧Vfを印加する時間により制御できる。
Third, the emission charge captured by the anode electrode 44 depends on the time during which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of charge captured by the anode electrode 44 can be controlled by the time during which the device voltage Vf is applied.

【0127】また、素子電流Ifは素子電圧Vfに対し
て単調増加する(MI特性と呼ぶ)特性の例を図5実線
に示したが、この他にも、素子電流Ifが素子電圧Vf
に対して電圧制御型負性抵抗(VCNR特性と呼ぶ)特
性を示す場合もある。(図5破線)また、これら素子電
流の特性は、その製法及び測定時の測定条件に、依存す
ると考えられる。なおこの場合も、本電子放出素子は上
述した3つの特性上の特徴を有する。
An example of the characteristic in which the element current If monotonically increases with respect to the element voltage Vf (referred to as the MI characteristic) is shown in the solid line in FIG.
May exhibit a voltage-controlled negative resistance (referred to as VCNR characteristic) characteristic in some cases. (The broken line in FIG. 5) It is considered that the characteristics of these element currents depend on the manufacturing method and the measurement conditions at the time of measurement. Also in this case, the electron-emitting device has the above-mentioned three characteristics.

【0128】なお、あらかじめ導電性微粒子を分散して
構成した表面伝導型電子放出素子においては、前記の基
本的な素子構成または基本的な製造方法のうち一部を変
更してもよい。
In a surface conduction electron-emitting device in which conductive fine particles are dispersed in advance, a part of the above-described basic device structure or basic manufacturing method may be changed.

【0129】次に本発明に係わる別な構成の表面伝導型
電子放出素子である垂直型表面伝導型電子放出素子につ
いて説明する。図6は基本的な垂直型表面伝導型電子放
出素子の構成を示す模式的図面である。
Next, a vertical surface conduction electron-emitting device which is another surface conduction electron-emitting device according to the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic drawing showing the configuration of a basic vertical surface conduction electron-emitting device.

【0130】図6において、61は基板、65と66は
素子電極、64は電子放出部を含む薄膜、63は電子放
出部、21は段差形成部である。
In FIG. 6, 61 is a substrate, 65 and 66 are device electrodes, 64 is a thin film including an electron emitting portion, 63 is an electron emitting portion, and 21 is a step forming portion.

【0131】基板61、素子電極65と66、電子放出
部を含む薄膜64、電子放出部63は、前述した平面型
表面伝導型電子放出素子と同様の材料で構成されたもの
であり、垂直型表面伝導型電子放出素子を特徴づける段
差形成部21、電子放出部を含む薄膜64について詳述
する。段差形成部21は、真空蒸着法,印刷法,スパッ
タ法等で形成されたSiO2等の絶縁性材料で構成さ
れ、段差形成部21の厚さが、先に述べた平面型表面伝
導型電子放出素子の素子電極間隔L1に対応し、数百オ
ングストロームより数十マイクロメートルであり、段差
形成部の製法及び、素子電極間に印加する電圧とにより
設定されるが、好ましくは、数千オングストロームより
数マイクロメートルである。
The substrate 61, the device electrodes 65 and 66, the thin film 64 including the electron-emitting portion, and the electron-emitting portion 63 are made of the same material as that of the above-mentioned flat surface conduction type electron-emitting device. The step forming portion 21 and the thin film 64 including the electron emitting portion, which characterize the surface conduction electron-emitting device, will be described in detail. The step forming portion 21 is made of an insulating material such as SiO 2 formed by a vacuum deposition method, a printing method, a sputtering method, or the like, and the thickness of the step forming portion 21 is the same as that of the above-mentioned planar surface conduction type electron. Corresponding to the element electrode interval L1 of the emitting element, it is several hundreds of angstroms to several tens of micrometers, and is set by the manufacturing method of the step forming portion and the voltage applied between the element electrodes. A few micrometers.

【0132】電子放出部を含む薄膜64は、素子電極6
5,66と段差形成部21作成後に、形成するため、素
子電極65,66の上に積層される。また、電子放出部
を含む薄膜64の膜厚は、その製法に依存して、段差部
での膜厚と素子電極65,66の上に積層された部分の
膜厚では、異なる場合が多く、一般に段差部分の膜厚が
薄い。なお、電子放出部64は、図2において、段差形
成部21に直線状に示されているが、形状,位置ともこ
れに限るものでなく、作成条件,フォーミング条件等に
依存する。
The thin film 64 including the electron emitting portion is formed on the device electrode 6
After the steps 5 and 66 and the step forming portion 21 are formed, they are stacked on the device electrodes 65 and 66 for formation. In addition, the thickness of the thin film 64 including the electron-emitting portion often differs between the thickness at the step portion and the thickness of the portion stacked on the device electrodes 65 and 66 depending on the manufacturing method. Generally, the thickness of the step portion is small. Although the electron emitting portion 64 is shown in a straight line in the step forming portion 21 in FIG. 2, the shape and the position are not limited to this, but depend on the forming conditions, forming conditions and the like.

【0133】以上表面伝導型電子放出素子の基本的な構
成、製法について述べたが、本発明の思想によれば、表
面伝導型電子放出素子の特性で3つの特徴を有すれば、
上述の構成等に限定されず、後述の本発明にかかる表示
装置等の画像形成装置に於ても適用できる。
The basic structure and manufacturing method of the surface conduction electron-emitting device have been described above. According to the concept of the present invention, if the surface conduction electron-emitting device has three characteristics,
The present invention is not limited to the above-described configuration and the like, and can be applied to an image forming apparatus such as a display device according to the present invention described later.

【0134】[0134]

【実施例】(実施例1)まず最初に、本発明の画像形成
装置に用いた電子源について具体的に述べ、次に表示パ
ネルの構成を説明し、その後、カラー画像の表示方法に
ついて述べる。
(Embodiment 1) First, the electron source used in the image forming apparatus of the present invention will be specifically described, then the configuration of a display panel will be described, and then a method of displaying a color image will be described.

【0135】<本実施例の電子源の説明>電子源の一部
の平面図を図7に示す。又、図中のA−A′断面図を図
8に示す。更に、本実施例の電子源を製造するためのプ
ロセスを表す図を図9(a)〜図9(h),図10に示
す。尚図7〜図10を通して、同一の構成については同
一の参照番号を付してある。
<Explanation of the Electron Source of the Present Embodiment> FIG. 7 is a plan view of a part of the electron source. FIG. 8 is a sectional view taken along the line AA 'in the figure. Further, FIGS. 9A to 9H and FIGS. 10A to 10D show a process for manufacturing the electron source of the present embodiment. 7 to 10, the same components are denoted by the same reference numerals.

【0136】図7において、272はX方向配線であ
り、Dx1 〜Dxm のm本の配線で構成される。273
はY方向配線であり、DY1 〜DYn のn本の配線で構
成される。
In FIG. 7, reference numeral 272 denotes an X-direction wiring, which is composed of m wirings Dx1 to Dxm. 273
Denotes a Y-direction wiring, which is composed of n wirings DY1 to DYn.

【0137】図8において、271は絶縁性基板、27
2はX方向配線(下配線とも呼ぶ)、273はY方向配
線(上配線とも呼ぶ)である。274aは電子放出部形
成用薄膜であり、フォーミング処理を施すことにより電
子放出部が形成され、表面伝導型電子放出素子274と
なる。275a,bは素子電極、276は相関絶縁層、
277は素子電極275aとX方向配線272との電気
的接続を行うためのコンタクトホールである。
In FIG. 8, reference numeral 271 denotes an insulating substrate;
Reference numeral 2 denotes an X-direction wiring (also referred to as a lower wiring), and 273 denotes a Y-direction wiring (also referred to as an upper wiring). Reference numeral 274a denotes a thin film for forming an electron-emitting portion, and an electron-emitting portion is formed by performing a forming process, thereby forming a surface conduction electron-emitting device 274. 275a and b are device electrodes, 276 is a correlated insulating layer,
Reference numeral 277 denotes a contact hole for making electrical connection between the element electrode 275a and the X-direction wiring 272.

【0138】次に、本実施例の電子源の製造方法を図9
(a)〜図9(h)を参照して工程順に従って具体的に
説明する。
Next, a method of manufacturing the electron source of this embodiment will be described with reference to FIG.
A specific description will be given in the order of steps with reference to FIGS.

【0139】[工程−a](図9(a)参照)清浄化し
た青板ガラスからなる基板271上に、真空蒸着により
厚さ50オングストロームのCr、厚さ6000オング
ストロームのAuを順次積層する。その後、ホトレジス
ト(AZ1370 ヘキスト社製)をスピンナーにより
回転塗布し、ベークする。その後、ホトマスク像を露
光,現像して、X方向配線272のレジストパターンを
形成し、Au/Cr体積膜をウェットエッチングして所
望の形状のX方向配線272を形成する。
[Step-a] (Refer to FIG. 9A) Cr on a thickness of 50 Å and Au on a thickness of 6000 Å are sequentially laminated on a substrate 271 made of cleaned blue glass by vacuum evaporation. Thereafter, a photoresist (AZ1370 Hoechst) is spin-coated with a spinner and baked. Thereafter, the photomask image is exposed and developed to form a resist pattern for the X-directional wiring 272, and the Au / Cr volume film is wet-etched to form the X-directional wiring 272 having a desired shape.

【0140】[工程−b](図9(b)参照)次に厚さ
1.0μmのシリコン酸化膜からなる層間絶縁層276
をRFスパッタ法により堆積する。
[Step-b] (see FIG. 9B) Next, an interlayer insulating layer 276 made of a silicon oxide film having a thickness of 1.0 μm.
Is deposited by RF sputtering.

【0141】[工程−c](図9(c)参照)工程−b
で堆積したシリコン酸化膜(層間絶縁層276)にコン
タクトホール277を形成するためのホトレジストパタ
ーンを作り、これをマスクとして層間絶縁層276をエ
ッチングしてコンタクトホール277を形成する。エッ
チングには例えばCF4とH2ガスを用いたRIE(React
ive Ion Etchihg)法による。
[Step-c] (See FIG. 9 (c)) Step-b
A photoresist pattern for forming a contact hole 277 is formed in the silicon oxide film (interlayer insulating layer 276) deposited by the method described above, and the interlayer insulating layer 276 is etched using the photoresist pattern as a mask to form a contact hole 277. For the etching, for example, RIE (React
ive Ion Etchihg) method.

【0142】[工程−d](図9(d)参照)その後、
素子電極275と素子電極間ギャップGとなるべきパタ
ーンをホトレジスト(RD−2000N−41:日立化
成社製)形成し、真空蒸着法により、厚さ50オングス
トロームのTi、厚さ1000オングストロームのNi
を順次堆積する。ホトレジストパターンを有機溶剤で溶
解し、Ni/Ti堆積膜をリフトオフし、素子電極間ギ
ャップGを有する素子電極275a,275bを形成す
る。ここでは素子電極間ギャップGを2μmとした。
[Step-d] (see FIG. 9D)
A pattern to be a gap G between the device electrode 275 and the device electrode is formed by a photoresist (RD-2000N-41: manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and a Ti film having a thickness of 50 Å and a Ni film having a thickness of 1000 Å are formed by a vacuum deposition method.
Are sequentially deposited. The photoresist pattern is dissolved with an organic solvent, and the Ni / Ti deposited film is lifted off to form device electrodes 275a and 275b having a gap G between the device electrodes. Here, the gap G between the device electrodes was 2 μm.

【0143】[工程−e](図9(e)参照)素子電極
275bの上にY方向配線のホトレジストパターンを形
成した後、厚さ50オングストロームのTi、厚さ50
00AのAuを順次真空蒸着し、リフトオフにより不要
の部分を除去して、Y方向配線273を形成する。
[Step-e] (See FIG. 9 (e)) After forming a photoresist pattern of a Y-directional wiring on the device electrode 275b, a 50 angstrom Ti, 50 angstrom thick
Au of 00A is sequentially vacuum-deposited, and unnecessary portions are removed by lift-off to form a Y-direction wiring 273.

【0144】[工程−f](図9(f)参照)図10
に、本工程により形成される薄膜274aのマスクの平
面図の一部を示す。このマスクは電極間ギャップGおよ
びこの近傍に開口を有し、膜厚1000オングストロー
ムのCr膜278を真空蒸着により堆積・パターニング
する。そして、この上に有機Pd(ccp4230奥野
製薬株式会社製)をスピンナーにより塗布後、300℃
で10分間の加熱焼成処理を行いPdからなる電子放出
部形成用薄膜274aを形成する。このようにして形成
された電子放出部形成用薄膜274aは、Pdを主元素
とする微粒子から構成され、その膜厚は100オングス
トローム、シート抵抗値は5×104Ω/□であった。
尚、ここで述べる微粒子膜とは、上述したように複数の
微粒子が集合した膜であり、その微細構造としては微粒
子が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互い
に隣接、或いは、重なり合った状態(島状も含む)の膜
をもさし、その粒径とは、前記状態で粒子形状が認識可
能な微粒子についての径をいう。
[Step-f] (see FIG. 9 (f)) FIG.
A part of a plan view of a mask of the thin film 274a formed in this step is shown in FIG. This mask has an inter-electrode gap G and an opening in the vicinity thereof. A Cr film 278 having a thickness of 1000 angstroms is deposited and patterned by vacuum evaporation. Then, an organic Pd (ccp4230 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) was applied thereon by a spinner, and then 300 ° C.
For 10 minutes to form a thin film 274a for forming an electron emission portion made of Pd. The electron-emitting-portion-forming thin film 274a thus formed was composed of fine particles containing Pd as a main element, and had a thickness of 100 angstroms and a sheet resistance of 5 × 10 4 Ω / □.
Note that the fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated as described above, and has a fine structure not only in a state where the fine particles are individually dispersed and arranged, but also in a state where the fine particles are adjacent to each other or overlapped. It refers to a film in a state (including an island shape), and the particle size refers to a diameter of a fine particle whose particle shape can be recognized in the state.

【0145】[工程−g](図9(g)参照)Cr膜2
78および薄膜274aを酸エッチャントによりウェッ
トエッチングして所望のパターンを形成する。
[Step-g] (See FIG. 9 (g)) Cr film 2
78 and the thin film 274a are wet-etched with an acid etchant to form a desired pattern.

【0146】[工程−h](図9(h)参照)コンタク
トホール277部分以外にレジストを塗布するようなパ
ターンを形成し、真空蒸着により厚さ50オングストロ
ームのTi、厚さ1.1μmのAuを順次堆積する。コ
ンタクトホール277をAuで埋め込んだ後、リフトオ
フにより不要の部分を除去する。
[Step-h] (see FIG. 9H) A pattern is formed such that a resist is applied to portions other than the contact hole 277, and 50 Å thick Ti and 1.1 μm thick Au are formed by vacuum evaporation. Are sequentially deposited. After embedding the contact hole 277 with Au, unnecessary portions are removed by lift-off.

【0147】以上の工程により同一基板上にX方向配線
272、層間絶縁層276、Y方向配線273、素子電
極275a,275b、電子放出部形成用薄膜274a
等を形成し、表面伝導型電子放出素子のマトリックス配
線基板が形成される。なお上記工程は薄膜,フォトリソ
グラフィ,エッチング等の技術を用いた例であるが、こ
れに限られるものではなく、配線形成技術である印刷な
どを用いてもよいし、その他種々の技術によってもよ
い。
Through the above steps, the X-direction wiring 272, the interlayer insulating layer 276, the Y-direction wiring 273, the device electrodes 275a and 275b, and the electron emission portion forming thin film 274a are formed on the same substrate.
Are formed to form a matrix wiring substrate of the surface conduction electron-emitting device. Note that the above process is an example using a technique such as thin film, photolithography, and etching. However, the present invention is not limited to this. For example, printing as a wiring forming technique may be used, or other various techniques may be used. .

【0148】<本実施例の画像形成装置の説明>次に上
述のようにして作成した電子源を用いた画像形成装置を
構成した例について説明する。尚、画像形成装置は図1
1及び図12を用いて説明する。
<Description of Image Forming Apparatus of the Present Embodiment> Next, an example of an image forming apparatus using the electron source created as described above will be described. The image forming apparatus is shown in FIG.
1 and FIG.

【0149】上述のようにして多数の平面型表面伝導型
電子放出素子を形成した電子源をリアプレート281上
に固定した後、絶縁性基板271の5mm上方に、フェー
スプレート286(ガラス基板283の内面に蛍光膜2
84とメタルバック285が形成されて構成される)を
支持枠282を介して配置する。フェースプレート28
6,支持枠282及びリアプレート281の接合部には
フリットガラスを塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中
で400℃ないし500℃で10分以上焼成することで
封着した。またリアプレート281への絶縁性基板28
1への絶縁性基板271の固定もフリットガラスで行っ
た。
After fixing the electron source on which a large number of planar surface conduction electron-emitting devices are formed as described above on the rear plate 281, a face plate 286 (glass substrate 283) is placed 5 mm above the insulating substrate 271. Fluorescent film 2 on inner surface
84 and a metal back 285 are formed) via a support frame 282. Face plate 28
6, frit glass was applied to the joint between the support frame 282 and the rear plate 281 and sealed by baking for 10 minutes or more at 400 ° C. to 500 ° C. in the air or a nitrogen atmosphere. Also, the insulating substrate 28 on the rear plate 281
The fixing of the insulating substrate 271 to 1 was also performed with frit glass.

【0150】図12において、蛍光膜284はモノクロ
ームの場合は蛍光体のみからなるが、本実施例では蛍光
体はストライプ形状を採用し、先にブラックストライプ
を形成し、その間隙部に各色(赤,緑,青)蛍光体を塗
布し、蛍光膜284を作製した。ブラックストライプの
材料として通常良く用いられている黒鉛を主成分とする
材料を用いた。
In FIG. 12, the fluorescent film 284 is made of only a fluorescent material in the case of monochrome, but in this embodiment, the fluorescent material adopts a stripe shape, a black stripe is formed first, and each color (red) is formed in the gap. , Green, blue) phosphor was applied to form a fluorescent film 284. As the material for the black stripe, a material mainly containing graphite, which is generally used, was used.

【0151】ガラス基板283に蛍光体を塗布する方法
として本実施例ではスラリー法を用いた。又、蛍光膜2
84の内面側には、通常メタルバック285が設けられ
る。メタルバックは、蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表
面の平滑化処理(通常フィルミングと呼ばれる)を行
い、その後、Alを真空蒸着することで作製した。
In this embodiment, a slurry method was used as a method of applying a phosphor onto the glass substrate 283. Also, the fluorescent film 2
A metal back 285 is usually provided on the inner surface side of 84. The metal back was manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after the fluorescent film was manufactured, and then vacuum-depositing Al.

【0152】フェースプレート286には、更に蛍光膜
284の導電性を高めるため、蛍光膜284の外面側に
透明電極(不図示)が設けられる場合もあるが、本実施
例では、メタルバックのみで十分な導電性が得られたの
で省略した。
The face plate 286 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 284 in order to further enhance the conductivity of the fluorescent film 284. In this embodiment, however, only a metal back is used. Omitted because sufficient conductivity was obtained.

【0153】更に、前述の封着を行う際、カラーの場合
は各蛍光体と電子放出素子とを対応させなくてはいけな
いため、十分な位置合わせを行った。
Further, when the above-mentioned sealing was performed, in the case of color, each phosphor and the electron-emitting device had to correspond to each other, so that sufficient alignment was performed.

【0154】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管(不図示)を通じ真空ポンプにて排気
し、十分な真空度に達した後、容器外端子DOX1ない
しDOXmとDOY1ないしDOYnを通じ、素子電極間
に電圧を印加し、薄膜274に対して前述のフォーミン
グ処理を行って、電子放出部を形成した。
The atmosphere in the glass container completed as described above is evacuated by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown), and reaches a sufficient degree of vacuum. Then, a voltage was applied between the device electrodes, and the above-described forming process was performed on the thin film 274 to form an electron-emitting portion.

【0155】フォーミング処理における電圧波形は前述
の図3の通りであるが、本実施例では以下の条件に従っ
た。
The voltage waveform in the forming process is as shown in FIG. 3 described above. In this embodiment, the following conditions were used.

【0156】図3中、T1及びT2は電圧波形のパルス
幅とパルス間隔であり、本実施例ではT1を1ミリ秒、
T2を10ミリ秒とし、三角波の波高値(フォーミング
時のピーク電圧)は5Vとし、フォーミング処理は約1
×10-6torrの真空雰囲気下で60秒間行った。こ
のようにして作成された電子放出部は、パラジウム元素
を主成分とする微粒子が分散配置された状態となり、そ
の微粒子の平均粒径は30オングストロームであった。
In FIG. 3, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform. In this embodiment, T1 is 1 millisecond,
T2 is set to 10 milliseconds, the peak value of the triangular wave (the peak voltage at the time of forming) is set to 5 V, and the forming process is performed by about 1
This was performed for 60 seconds in a vacuum atmosphere of × 10 -6 torr. The electron-emitting portion thus prepared was in a state in which fine particles containing palladium as a main component were dispersed and arranged, and the fine particles had an average particle size of 30 angstroms.

【0157】次に、全ての表面伝導型電子放出素子のフ
ォーミングが終了後、1×10-6torr程度の真空度
で、不図示の排気管をガスバーナーで熱することで溶着
し外囲器の封止を行った。
Next, after the forming of all the surface conduction electron-emitting devices is completed, the exhaust pipe (not shown) is welded by heating with a gas burner at a degree of vacuum of about 1 × 10 −6 torr to form an envelope. Was sealed.

【0158】最後に封止後の真空度を維持するために、
ゲッター処理を行った。これは、封止を行う直前に高周
波加熱等の加熱法により、画像表示装置内の所定の位置
(不図示)に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形
成する処理である。ゲッターはBa等を主成分とした。
Finally, in order to maintain the degree of vacuum after sealing,
Getter processing was performed. This is a process in which a getter disposed at a predetermined position (not shown) in the image display device is heated by a heating method such as high-frequency heating immediately before sealing to form a vapor-deposited film. The getter was mainly composed of Ba or the like.

【0159】以上のように完成した本発明の画像表示装
置において、各電子放出素子には、容器外端子DX1な
いしDXm,DY1ないしDYnを通じ、走査信号及び変
調信号を不図示の信号発生手段よりそれぞれ印加するこ
とにより、電子放出させ、高圧端子Hvを通じ、メタル
バック285に数kV以上の高圧を印加し、電子ビーム
を加速し、蛍光膜284に衝突させ、励起・発光させる
ことで画像を表示させる。
In the image display device of the present invention completed as described above, the scanning signals and the modulation signals are respectively supplied to the respective electron-emitting devices through signal terminals (not shown) through the external terminals DX1 to DXm and DY1 to DYn. By applying the voltage, electrons are emitted, a high voltage of several kV or more is applied to the metal back 285 through the high voltage terminal Hv, and the electron beam is accelerated, collides with the fluorescent film 284, and is excited and emitted to display an image. .

【0160】以上述べた構成は、画像表示装置を作成す
る上で必要な概略工程であり、例えば各部材の材料等、
詳細な部分は上述内容に限られるものではなく、画像表
示装置の用途に適するように適宜選択される。
The configuration described above is a schematic process necessary for producing an image display device.
The detailed part is not limited to the contents described above, and is appropriately selected so as to be suitable for the use of the image display device.

【0161】<本実施例におけるカラー画像の色制御に
ついて>図13に本実施例による階調を有する色信号の
制御を実現するための回路ブロック図を示す。
<Regarding Color Control of Color Image in This Embodiment> FIG. 13 is a circuit block diagram for realizing control of a color signal having a gradation according to this embodiment.

【0162】図13において、点線で囲まれた311は
復調部であり、映像および色信号により変調されたある
周波数の搬送波を検波し増幅する。点線で囲まれた31
2はビデオインターフェース部であり、コンピュータ等
からのビデオ信号(ディジタル信号)を入力し、アナロ
グ信号に変換する。313はガンマ補正回路であり、表
面伝導型電子放出素子の印加電圧−放出電流特性に応じ
て画像信号を補正する。314はマトリクス回路であり
NTSC信号の3成分であるY信号、I信号、Q信号
を、色信号の3成分であるR信号、G信号、B信号に変
換する。マトリクス回路314は従来のテレビジョン回
路において重要な回路である。このマトリクス回路31
4の係数の一般的な例を図14に示す。この係数の決め
方は、ある像をテレビカメラを用いてNTSC信号に変
換する際のマトリクス回路の係数によって一般的には決
められる。しかしながら、この係数は一義的にきめられ
るものではなく、受像記側の種々の特性によって変更さ
れ得るものである。315はガンマ補正回路であり、ガ
ンマ補正回路313より出力されたRGB信号を、蛍光
体の発光特性によって補正する。
In FIG. 13, reference numeral 311 enclosed by a dotted line denotes a demodulation unit which detects and amplifies a carrier wave of a certain frequency modulated by the video and color signals. 31 surrounded by dotted line
Reference numeral 2 denotes a video interface unit which receives a video signal (digital signal) from a computer or the like and converts it into an analog signal. A gamma correction circuit 313 corrects an image signal according to an applied voltage-emission current characteristic of the surface conduction electron-emitting device. A matrix circuit 314 converts the three components of the NTSC signal, the Y signal, the I signal, and the Q signal, into the three components of the color signal, the R signal, the G signal, and the B signal. The matrix circuit 314 is an important circuit in a conventional television circuit. This matrix circuit 31
A general example of the coefficient of 4 is shown in FIG. The way of determining the coefficient is generally determined by the coefficient of a matrix circuit when converting a certain image into an NTSC signal using a television camera. However, this coefficient is not determined uniquely and can be changed by various characteristics on the image receiving side. A gamma correction circuit 315 corrects the RGB signals output from the gamma correction circuit 313 according to the light emission characteristics of the phosphor.

【0163】316はパルス幅変調回路であり、ガンマ
補正回路315より出力される電圧変調されたRGB信
号をパルス幅変調信号に変換する。但し、本実施例1に
おいてはパルス変調回路316は用いず、ガンマ補正回
路315より出力される電圧変調信号は制御回路317
へ直接入力される。317は制御回路であり、電圧変調
されたRGB信号よりパネル320を駆動する為の各種
信号を生成し、データ側ドライバ318及び走査側ドラ
イバ319へ出力する。318はデータ側ドライバであ
り、各列方向配線に対して駆動信号を印加する。319
は走査側ドライバであり、各行方法配線に対して駆動信
号を印加する。320はパネルであり、上述の電子源を
有する。
A pulse width modulation circuit 316 converts the voltage-modulated RGB signal output from the gamma correction circuit 315 into a pulse width modulation signal. However, in the first embodiment, the pulse modulation circuit 316 is not used, and the voltage modulation signal output from the gamma correction circuit 315 is controlled by the control circuit 317.
Is directly input to A control circuit 317 generates various signals for driving the panel 320 based on the voltage-modulated RGB signals, and outputs the generated signals to the data driver 318 and the scanning driver 319. A data driver 318 applies a drive signal to each column wiring. 319
Denotes a scanning driver, which applies a drive signal to each row method wiring. Reference numeral 320 denotes a panel having the above-mentioned electron source.

【0164】復調部311は、従来のテレビジョン回路
で用いられているものと同様の回路を流用することがで
きる。
As the demodulation unit 311, a circuit similar to that used in a conventional television circuit can be used.

【0165】ところで、復調部311は、テレビジョン
放送におけるNTSC信号を、ある決められた信号(こ
の場合は、Y,I,Qの各信号)に変換する為に必要な
回路である。したがって、NTSC信号以外の方式によ
り信号の場合には、当然別の回路構成となる。例えば、
入力信号としては、ある色信号成分(例えば、コンピュ
ータによるデータ信号(CADデータ等)、テレビカメ
ラの信号等)であっても、いっこうにさしつかえない。
この場合には、復調部311ではなく、ビデオインター
フェース部312より画像信号を取り込む。尚、この場
合、インターフェース部312においてRGBのアナロ
グ信号に変換されるので、マトリクス回路314は作用
しないように制御される。
The demodulation unit 311 is a circuit necessary for converting an NTSC signal in a television broadcast into a predetermined signal (in this case, each signal of Y, I, and Q). Therefore, in the case of a signal according to a method other than the NTSC signal, another circuit configuration is naturally used. For example,
Even if the input signal is a certain color signal component (for example, a data signal (CAD data or the like) by a computer, a signal from a television camera, or the like), it may not be too much.
In this case, an image signal is fetched not from the demodulation unit 311 but from the video interface unit 312. In this case, since the signal is converted into an RGB analog signal in the interface unit 312, the matrix circuit 314 is controlled so as not to operate.

【0166】本実施例の色信号制御方法を実現する構成
としては、ガンマ補正回路及びマトリクス回路により色
信号制御を行う第1の構成と、パルス幅変調回路316
により色信号制御を行う第2の構成とに分けることがで
きる。第2の構成については実施例2及び実施例3にお
いて説明する。
As a configuration for realizing the color signal control method of this embodiment, a first configuration in which color signals are controlled by a gamma correction circuit and a matrix circuit, and a pulse width modulation circuit 316
And the second configuration for performing color signal control. The second configuration will be described in the second and third embodiments.

【0167】本実施例の第1の構成は、マトリクス回路
314を表面伝導型電子放出素子を用いた画像表示装置
に適用するものである。すなわち、マトリクス回路31
4の回路定数を表面伝導型電子放出素子の電気特性、お
よび画像表示装置の構成要素である蛍光体の発光特性を
考慮して決定することにより、階調を有する色信号の制
御を実現するものである。
In the first configuration of this embodiment, the matrix circuit 314 is applied to an image display device using a surface conduction electron-emitting device. That is, the matrix circuit 31
The circuit constant of 4 is determined in consideration of the electrical characteristics of the surface-conduction electron-emitting device and the emission characteristics of the phosphor that is a component of the image display device, thereby realizing control of a color signal having a gradation. It is.

【0168】前述したように、図5は、本実施例の表面
伝導型電子放出素子を用いたカラー画像表示装置の構成
要素である表面伝導型電子放出素子の典型的な電気特性
を表す。又、図15は本実施例の画像形成装置に構成要
素である蛍光体の発光特性を示す図である。図5に示し
たように、表面伝導型電子放出素子の電子放出特性は非
線形特性を有している。その変調信号として電圧変調信
号を用いると、わずかな電圧の変化に対して放出電流の
変化が大きく、信号の制御(変調)に際してはガンマ補
正回路を用いることが望ましい。
As described above, FIG. 5 shows typical electric characteristics of the surface conduction electron-emitting device which is a component of the color image display device using the surface conduction electron-emitting device of this embodiment. FIG. 15 is a diagram showing the light emission characteristics of the phosphor which is a component of the image forming apparatus of this embodiment. As shown in FIG. 5, the electron emission characteristics of the surface conduction electron-emitting device have nonlinear characteristics. When a voltage modulation signal is used as the modulation signal, a change in emission current is large with respect to a slight change in voltage, and it is desirable to use a gamma correction circuit when controlling (modulating) the signal.

【0169】図15の(A)に、画像表示装置の発光部
分となる蛍光体の典型的な発光特性を示した。同図に示
した様に、蛍光体の特性は発光する色の違いによって、
その特性曲線は同一ではなく、また非線形性を持つ。こ
の蛍光体の発光特性は、単位時間当たりに、ある単位面
積の蛍光体面に到達した電荷の総量に依存して規定され
ている。即ち、非線形については、蛍光体に本質的なも
のである。もちろん、蛍光体の種類により、その非線形
の度合いに異なってくる。
FIG. 15A shows typical light emission characteristics of a phosphor serving as a light emitting portion of an image display device. As shown in the figure, the characteristics of the phosphor depend on the color of the emitted light.
The characteristic curves are not the same and have nonlinearity. The light emission characteristics of the phosphor are defined depending on the total amount of electric charge that has reached the phosphor surface of a certain unit area per unit time. That is, the nonlinearity is essential for the phosphor. Of course, the degree of nonlinearity differs depending on the type of the phosphor.

【0170】ところで、この蛍光体に非線形特性につい
ては、従来よりCRT等で導入されているガンマ補正回
路313,315を各色毎に導入することによりほぼ線
形な特性とすることができる。しかしながら、その傾き
については各色毎に異なるものとなる(図15(B)参
照)。このガンマ補正回路とは、例えば上述のような非
線形特性(仮に特性Aとする)を持ったある回路に印加
させる信号の特性を、予めこの特性Aとは反転された特
性を入力信号となる様に変換する回路である。即ち、反
転された信号を入力信号とすることにより、例えば特性
Aを持った回路を通過した信号は、線形性を持った信号
となって出力されることになる。
By the way, the nonlinear characteristics of the phosphor can be made substantially linear by introducing gamma correction circuits 313 and 315 for each color, which are conventionally used in CRTs and the like. However, the inclination is different for each color (see FIG. 15B). The gamma correction circuit is a circuit which changes the characteristics of a signal to be applied to a certain circuit having the above-described non-linear characteristic (tentatively referred to as characteristic A), and the characteristic inverted in advance from the characteristic A as an input signal. Is a circuit that converts the That is, by using the inverted signal as an input signal, for example, a signal that has passed through a circuit having the characteristic A is output as a signal having linearity.

【0171】以上記述したことから解るように、ガンマ
補正回路はあらゆる非線形性を持った回路において適用
可能である。もちろん、蛍光体特性に限らず、本発明の
適用される表面伝導型電子放出素子の印加電圧−放出電
流特性の非線形性の補正にも適用可能であることは言う
までもない。尚、図13ではガンマ補正回路を、表面伝
導型電子放出素子の特性補正用(ガンマ補正回路31
3)と蛍光体の特性補正用(ガンマ補正回路315)の
2回路に分けてあるが、これに限られるものではなく1
つの回路で構成してもよいことは言うまでもない。本例
では、ブロック図においてその機能を解りやすくするた
めと、後述する本実施例の第2の構成においては表面伝
導型電子放出素子用のガンマ補正回路313は必ずしも
必要ないため、記述の便宜から分けて記した。
As can be understood from the above description, the gamma correction circuit can be applied to any circuit having nonlinearity. Of course, it is needless to say that the present invention can be applied not only to the phosphor characteristics but also to the correction of the nonlinearity of the applied voltage-emission current characteristics of the surface conduction electron-emitting device to which the present invention is applied. In FIG. 13, the gamma correction circuit is used for correcting the characteristics of the surface conduction electron-emitting device (the gamma correction circuit 31).
3) and two circuits for phosphor characteristic correction (gamma correction circuit 315), but are not limited to this.
Needless to say, it may be constituted by one circuit. In this example, the gamma correction circuit 313 for the surface conduction electron-emitting device is not necessarily required in order to make the function easily understandable in the block diagram, and in the second configuration of the present example described later, I wrote it separately.

【0172】以上、説明した様に本実施例の第1の構成
は、マトリクス回路314におけるマトリクスの係数を
制御して各色に対応する信号の強度を変換することによ
って、該各色における蛍光体特性の傾きの違いに起因す
る照射電流を変化させた場合の各色の発光輝度の違い
(即ち、RGBバランスの)を補正する様にしたもので
ある。
As described above, the first configuration of this embodiment controls the coefficient of the matrix in the matrix circuit 314 to convert the intensity of the signal corresponding to each color, thereby obtaining the characteristic of the phosphor in each color. This is to correct the difference in light emission luminance of each color (that is, the RGB balance) when the irradiation current is changed due to the difference in inclination.

【0173】図16及び図17を参照して、本実施例に
おける第1の構成を実現するマトリクス回路を説明す
る。
Referring to FIGS. 16 and 17, a matrix circuit for realizing the first configuration in the present embodiment will be described.

【0174】図16に一般のテレビジョン受像機に用い
られているマトリクス回路の基本型を示す。マトリクス
回路の基本的な構成要素は抵抗器であり、この抵抗器の
精度が色の再現性に影響を及ぼす。また、この抵抗器の
抵抗値を変更することにより、マトリクス回路の係数を
変更することが可能となる。先にも述べた様に、本実施
例の特徴は、表面伝導型電子放出素子の電気特性および
蛍光体の発光特性を考慮してマトリクス回路の抵抗値を
制御することにある。
FIG. 16 shows a basic type of a matrix circuit used in a general television receiver. A basic component of the matrix circuit is a resistor, and the accuracy of the resistor affects color reproducibility. Further, by changing the resistance value of this resistor, it becomes possible to change the coefficient of the matrix circuit. As described above, this embodiment is characterized in that the resistance value of the matrix circuit is controlled in consideration of the electric characteristics of the surface conduction electron-emitting device and the light emission characteristics of the phosphor.

【0175】尚、本実施例では、表面伝導型電子放出素
子の電気特性は、そろっているものとする。
In this embodiment, it is assumed that the surface conduction electron-emitting devices have the same electrical characteristics.

【0176】図17に示した様に、抵抗器としてR,
G,B用、夫々について抵抗値可変範囲の異なる可変抵
抗器を接続する。次に、図15の蛍光体特性より傾きの
相対的な比を算出する。本実施例の場合は、R:G:B
=2:1.5:1.2である。次に、算出された相対比
とマトリクス回路に接続するRGB用可変抵抗器の最大
抵抗可変範囲の相対比を同一に設定する。本実施例では
R1:R2:R3=2:1.5:1.2とした。各可変
抵抗器の制御信号としては、所謂、“輝度調整つまみ”
の信号を連動させればよい。
As shown in FIG. 17, R, R
Variable resistors having different resistance value variable ranges for G and B, respectively, are connected. Next, a relative ratio of inclination is calculated from the phosphor characteristics of FIG. In the case of the present embodiment, R: G: B
= 2: 1.5: 1.2. Next, the calculated relative ratio and the relative ratio of the maximum resistance variable range of the RGB variable resistors connected to the matrix circuit are set to be the same. In this embodiment, R1: R2: R3 = 2: 1.5: 1.2. The control signal for each variable resistor is a so-called “brightness adjustment knob”
Signal may be linked.

【0177】以上説明したように実施例1においては、
変調信号として電圧変調信号を用いている。したがっ
て、簡単な回路構成により色調を調整することが可能で
ある。但し、記述のような表面伝導型電子放出素子の電
気特性の非線形性に基づいて可変抵抗器の制御を緻密に
実施しなければならない。
As described above, in the first embodiment,
A voltage modulation signal is used as a modulation signal. Therefore, the color tone can be adjusted with a simple circuit configuration. However, the variable resistor must be controlled precisely based on the non-linearity of the electrical characteristics of the surface conduction electron-emitting device as described above.

【0178】[実施例2]次に、第2の構成について説
明する。第2の構成においては、パルス幅変調信号を用
いるため、表面伝導型電子放出素子に印加する電圧値と
しては、電圧−放出電流特性のある一点を動作点として
決定すればよいので、電圧変調信号より容易(例えば、
表面伝導型電子放出素子の非線形の補正を必要としない
等)に変調をかけることができる。
[Embodiment 2] Next, a second configuration will be described. In the second configuration, since a pulse width modulation signal is used, the voltage value applied to the surface conduction electron-emitting device may be determined at a point having a voltage-emission current characteristic as an operating point. Easier (for example,
(For example, non-linear correction of the surface conduction electron-emitting device is not required).

【0179】まず、図13において、一点鎖線で囲まれ
たブロック316はパルス幅変調回路であり、電圧変調
された色信号(R,G,B)をガンマ補正回路315よ
り入力し、パルス幅変調された色信号(R’,G’,
B’)に変換する回路である。又、321はサンプリン
グ回路であり、RGBの各色信号を所定のサンプリング
周波数でサンプリングする。322a〜322cは乗算
器であり、サンプリングされた各信号に、発振器323
a〜323cで生成される所定の波形の信号を重畳す
る。323a〜323cは発信器であり、所定の波形を
有する信号を生成する。又、324a〜324cは電圧
比較器であり、乗算器322a〜322cより出力され
た信号を所定のレベルと比較しその結果を出力すること
で、パルス幅変調を実行する。さらに、制御回路317
は、パネル320の表示動作を制御する回路であり、前
記変調回路316の出力するパルス幅変調信号をデータ
側ドライバ318に出力するとともに、これと同期して
走査クロックを走査側ドライバ319に出力する。
First, in FIG. 13, a block 316 surrounded by an alternate long and short dash line is a pulse width modulation circuit, which receives a voltage-modulated color signal (R, G, B) from a gamma correction circuit 315 and performs pulse width modulation. Color signals (R ′, G ′,
B ′). A sampling circuit 321 samples each of the RGB color signals at a predetermined sampling frequency. Reference numerals 322a to 322c denote multipliers which add an oscillator 323 to each sampled signal.
Signals of predetermined waveforms generated in a to 323c are superimposed. Reference numerals 323a to 323c denote transmitters, which generate signals having a predetermined waveform. Voltage comparators 324a to 324c perform pulse width modulation by comparing the signals output from the multipliers 322a to 322c with predetermined levels and outputting the results. Further, the control circuit 317
Is a circuit for controlling a display operation of the panel 320, outputs a pulse width modulation signal output from the modulation circuit 316 to the data driver 318, and outputs a scan clock to the scan driver 319 in synchronization with the pulse width modulation signal. .

【0180】パルス幅変調回路316は、電圧変調信号
をパルス幅変調信号に変換するが、本実施例2の特徴
は、色信号の各成分について、夫々個別の処理を行い、
かつ、その制御係数は蛍光体の発光特性(図15の
(A))のみに依存して決定されていることにある。
又、第2の構成を有する本実施例2では、表面伝導型電
子放出素子用のガンマ補正回路313は必ずしも必要な
い。
The pulse width modulation circuit 316 converts the voltage modulation signal into a pulse width modulation signal. The feature of the second embodiment is that individual processing is performed for each component of the color signal.
In addition, the control coefficient is determined depending only on the emission characteristics of the phosphor (FIG. 15A).
In the second embodiment having the second configuration, the gamma correction circuit 313 for the surface conduction electron-emitting device is not always necessary.

【0181】パルス幅変調回路316のアナログ回路に
よる具体的な構成方法としては例えば以下の3通りの方
法が挙げられる。
As a specific configuration method of the pulse width modulation circuit 316 using an analog circuit, there are, for example, the following three methods.

【0181】第一の方法としては、各色についてサンプ
リングされた電圧変調信号にある一定の波形(正弦波、
三角波、ノコギリ波等)を重畳する工程において、該一
定の波形の尖頭値を各信号毎に制御することにより、得
られるパルス幅変調信号の幅を制御する方法がある。
As a first method, a constant waveform (sine wave,
In the step of superimposing a triangular wave, a sawtooth wave, etc.), there is a method of controlling the width of the obtained pulse width modulation signal by controlling the peak value of the constant waveform for each signal.

【0182】第二の方法としては、各色についてサンプ
リングされた電圧信号に、ある一定の波形(正弦波、三
角波、ノコギリ波等)を重畳した後の信号を電圧比較器
を通すことによりパルス幅変調信号とする工程におい
て、電圧比較器の比較レベル電圧を各色信号毎に生業す
ることにより、パルス幅変調の幅を制御する方法があ
る。
As a second method, a signal obtained by superimposing a certain waveform (sine wave, triangular wave, sawtooth wave, etc.) on a voltage signal sampled for each color is passed through a voltage comparator to thereby perform pulse width modulation. In the signal step, there is a method of controlling the pulse width modulation width by starting the comparison level voltage of the voltage comparator for each color signal.

【0183】第三の方法としては、第一および第二の方
法の複合された方法が当然考えられる。
As the third method, a combined method of the first and second methods can be considered.

【0184】但し、上記の方法におけるサンプリング回
路については、必ずしも必要なものではない。
However, the sampling circuit in the above method is not always necessary.

【0185】次に、実施例を示して、表面伝導型電子放
出素子を用いたカラー画像表示装置における、階調を持
った色信号の制御方法を詳細に説明する。
Next, a method for controlling a color signal having a gradation in a color image display device using a surface conduction electron-emitting device will be described in detail with reference to examples.

【0186】まず、図18を参照して、パルス幅変調回
路316を説明する。図18は本実施例におけるパルス
幅変調回路316のブロック図を示す。又、図19に
は、図18で示すパルス幅変調回路316の各点(A,
B1〜B3,C1〜C3)における信号波形を示した。
First, the pulse width modulation circuit 316 will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a block diagram of the pulse width modulation circuit 316 in the present embodiment. FIG. 19 shows each point (A, A) of the pulse width modulation circuit 316 shown in FIG.
B1 to B3, C1 to C3).

【0187】まず、サンプリング回路321a〜321
cにおいて、各色毎に電圧変調信号をサンプリングす
る。このときの出力を図19の(A)に示す。尚、本例
ではRGB共に同一の電圧変調信号が入力されたものと
して説明する。次に、各乗算器322a〜322cに加
えるノコギリ波を生成する発信器323a〜323cよ
り、各色毎に個別にノコギリ波が提供される。このよう
に、各色毎に波形(本実施例ではノコギリ波とした)の
尖頭値を制御することにより、各電圧変調信号のパルス
幅変調を各色毎に制御する。即ち、各乗算器322a〜
322cにより鋸波が重畳されると、図19の(B1)
〜(B3)に示すような、各色毎に固有の波形が得られ
る。更にこれらの波形を電圧比較器324に示すことに
より、図19の(C1)〜(C3)に示すようなパルス
変調された波形が得られる。
First, the sampling circuits 321a to 321
At c, the voltage modulation signal is sampled for each color. The output at this time is shown in FIG. In this example, the same voltage modulation signal is input for both RGB. Next, the sawtooth waves are individually provided for each color from the transmitters 323a to 323c that generate the sawtooth waves to be applied to the multipliers 322a to 322c. By controlling the peak value of the waveform (in this embodiment, the sawtooth wave) for each color, the pulse width modulation of each voltage modulation signal is controlled for each color. That is, each multiplier 322a-
When the sawtooth wave is superimposed by 322c, (B1) in FIG.
A unique waveform is obtained for each color as shown in (B3). Further, by displaying these waveforms in the voltage comparator 324, pulse-modulated waveforms as shown in (C1) to (C3) of FIG. 19 are obtained.

【0188】従って、重畳する波形の尖頭値の相対比
を、表面伝導型放出素子の特性および、蛍光体の発光特
性を考慮して決定することにより、該蛍光体の発光特性
の傾きの違いにより発生する、照射電流を変化させた場
合の各色の発光輝度の違い(即ち、RGBバランスのズ
レ)を補正する様にしたものである。本実施例では、実
施例1と同様に表面伝導型電子放出素子の電気特性は各
色でそろっており、また蛍光体の発光特性は図15と同
一とする。従って、重畳波形の尖頭値の相対比は、蛍光
体発光特性の傾きの相対比である2:1.5:1.2と
した。電子放出素子の電気特性にバラツキがある場合に
は、数値をそれに応じて変更すればよい。このようにし
て、蛍光体特性の各色による違いが補正されたパルス幅
変調信号が得られる。
Therefore, by determining the relative ratio of the peak values of the superimposed waveforms in consideration of the characteristics of the surface conduction electron-emitting device and the emission characteristics of the phosphor, the difference in the slope of the emission characteristics of the phosphor is determined. The correction of the difference in the light emission luminance of each color (that is, the deviation of the RGB balance) when the irradiation current is changed is generated. In this embodiment, as in the first embodiment, the electrical characteristics of the surface conduction electron-emitting device are uniform for each color, and the emission characteristics of the phosphor are the same as in FIG. Therefore, the relative ratio of the peak values of the superimposed waveform was set to 2: 1.5: 1.2, which is the relative ratio of the slope of the phosphor emission characteristics. If there are variations in the electrical characteristics of the electron-emitting devices, the numerical values may be changed accordingly. In this way, a pulse width modulated signal in which the difference in the phosphor characteristics between the colors is corrected is obtained.

【0189】[実施例3]次に、図20及び図21を参
照して、パルス幅変調回路316の他の例を説明する。
図20は本実施例3による電圧変調信号をパルス幅変調
信号に変換するパルス幅変調回路のブロック図を示す。
又、図21は、図20に示されたパルス変調回路の各点
(A,B,C1〜C3)における信号波形を示す。本例
では、各色毎に電圧比較器の比較レベル電圧を制御する
ものである。本実施例でも、実施例1と同様に表面伝導
型電子放出素子の電気特性は各色でそろっており、また
蛍光体の発光特性は図15と同一とする。
Third Embodiment Next, another example of the pulse width modulation circuit 316 will be described with reference to FIGS.
FIG. 20 is a block diagram of a pulse width modulation circuit for converting a voltage modulation signal into a pulse width modulation signal according to the third embodiment.
FIG. 21 shows signal waveforms at respective points (A, B, C1 to C3) of the pulse modulation circuit shown in FIG. In this example, the comparison level voltage of the voltage comparator is controlled for each color. Also in this embodiment, the electric characteristics of the surface conduction electron-emitting device are uniform for each color, and the light emission characteristics of the phosphor are the same as in FIG.

【0190】まず、各色に対応した電圧変調信号をサン
プリング回路321a〜321cにより各色毎にサンプ
リングする。このときの各サンプリング回路321a〜
321cの出力波形を図21の(A)に示す。次に、乗
算器322a〜322cは、サンプリング回路321a
〜321cより出力された信号に、発信器323により
生成される所定のの波形(本例では三角波)を重畳す
る。乗算器322a〜322cより出力された信号の波
形を図21の(B)に示す。
First, the voltage modulation signal corresponding to each color is sampled for each color by the sampling circuits 321a to 321c. At this time, each sampling circuit 321a-
The output waveform of the 321c is shown in FIG. Next, the multipliers 322a to 322c are connected to the sampling circuit 321a.
A predetermined waveform (a triangular wave in this example) generated by the transmitter 323 is superimposed on the signal output from 〜321c. FIG. 21B shows the waveforms of the signals output from the multipliers 322a to 322c.

【0191】最後に、該重畳された信号を各色毎に個別
に構成された電圧比較回路324a〜324Cによりパ
ルス幅変調信号とする。電圧比較比較回路324a〜3
24cの比較レベルを制御することにより、蛍光体特性
の各色による違いが補正されたパルス幅変調信号が得ら
れる。ここで、電圧比較回路の比較レベル電圧の相対比
は、蛍光体発光特性の傾きの相対比である2:1.5:
1.2とした。ここでも実施例2と同様に、電子放出素
子の電気特性にバラツキがある場合には、それに応じて
数値を変更すればよい。このときの重畳波形を図21の
(C1)〜(C3)に示す。
Finally, the superimposed signal is converted into a pulse width modulation signal by the voltage comparison circuits 324a to 324C individually configured for each color. Voltage comparison / comparison circuits 324a-3
By controlling the comparison level 24c, a pulse width modulated signal in which the difference in the phosphor characteristics between the colors has been corrected can be obtained. Here, the relative ratio of the comparison level voltage of the voltage comparison circuit is the relative ratio of the slope of the phosphor emission characteristics, 2: 1.5:
1.2. Here, as in the case of the second embodiment, if there are variations in the electrical characteristics of the electron-emitting devices, the numerical values may be changed accordingly. The superimposed waveforms at this time are shown in (C1) to (C3) of FIG.

【0192】以上説明したように実施例2及び実施例3
によれば、パルス幅変調により階調を表現するので、表
面伝導型電子放出素子に対して一定の電圧を印加すれば
よく、素子の非線形特性を補正する必要がなくなる。こ
のため、色調の制御、補正が容易となる。更にパルス変
調時において各色蛍光体の発光特性の傾きが補正される
ので、マトリックス回路やガンマ補正回路の構成が簡素
化される。
As described above, Embodiments 2 and 3
According to the method, since the gradation is expressed by pulse width modulation, it is sufficient to apply a constant voltage to the surface conduction electron-emitting device, and it is not necessary to correct the nonlinear characteristics of the device. For this reason, color tone control and correction become easy. Furthermore, since the inclination of the emission characteristics of each color phosphor is corrected at the time of pulse modulation, the configurations of the matrix circuit and the gamma correction circuit are simplified.

【0193】[実施例4]図22に、実施例4により階
調を有する色信号の制御を実現する為の回路のブロック
図を示す。本実施例では、映像信号としてガンマ補正回
路425に入力する信号がデジタル信号であるものと
し、これはコンピュータ等のデジタル信号を扱う場合に
適している。本実施例の回路をそのままテレビのNTS
C信号に適用する場合には図に示した様に信号を一度A
/D変換器433によりデジタル信号化する必要があ
る。図22において、421は復調部であり、映像及び
色信号により変調されたある周波数の搬送波を検波し増
幅する。422はビデオインターフェース部であり、コ
ンピュータ等からのデジタルRGB信号を出力する。4
25はガンマ補正回路であり蛍光体のガンマ特性を補正
する回路である。本実施例はデジタル信号を扱う事か
ら、前記、蛍光体のガンマ特性に応じた補正テーブル
L.U.T.(Look Up Table) を設けて変換する事とし
た。その一例を図23(a)に示す。ここでは簡単化す
る為、デジタル信号を8ビットとした。たとえば、低輝
度の階調1のレベルでは、入力に00H(“H”は16
進数であることを示す記号である)に対して出力が00
H、中間調レベルの階調200のレベルでは、入力に5
5Hに対して、出力がAAH、高輝度の階調256のレ
ベルでは、入力にFFHに対して、FFHが出力され
る。そして、変換された結果を説明すると、図23
(b)の蛍光体のガンマ特性が、図23(c)に示した
様に、リニアな特性とみなして、駆動表示させることが
可能となる。424は、マトリクス回路でありNTSC
信号の3成分であるY信号,I信号,Q信号を、色信号
の3成分である、例えばR信号,G信号,B信号(実際
には色差信号、たとえばY−B、等)に変換する回路で
あり、コンピュータ等のデジタルRGB信号を扱う場合
に不要であるが、テレビの映像信号を扱う場合には必要
な回路である。又、図に示した様にマトリクス回路は一
般に抵抗回路で形成されているのでデジタル信号を扱う
には不向きである。従って、本実施例にてテレビの映像
信号を扱う場合には、マトリクス回路まではアナログ信
号で扱いその後にA/D変換する事が望ましい。
[Embodiment 4] FIG. 22 is a block diagram of a circuit for realizing control of a color signal having a gradation according to Embodiment 4. In this embodiment, it is assumed that a signal input to the gamma correction circuit 425 as a video signal is a digital signal, which is suitable for handling a digital signal from a computer or the like. The circuit of the present embodiment is used as it is for the NTS of a television.
When applied to the C signal, once the signal is
It needs to be converted into a digital signal by the / D converter 433. In FIG. 22, reference numeral 421 denotes a demodulation unit which detects and amplifies a carrier having a certain frequency modulated by a video signal and a color signal. A video interface 422 outputs digital RGB signals from a computer or the like. 4
25 is a gamma correction circuit which corrects the gamma characteristic of the phosphor. Since the present embodiment deals with digital signals, the correction table L.L. U. T. (Look Up Table). An example is shown in FIG. Here, for simplification, the digital signal is set to 8 bits. For example, at the level of gradation 1 of low luminance, 00H (“H” is 16
The output is 00
H, at the gray level 200 of the halftone level, 5
For 5H, the output is AAH, and at the level of the high-luminance gradation 256, FFH is output for FFH as input. Then, the result of the conversion will be described.
As shown in FIG. 23C, the gamma characteristic of the phosphor shown in FIG. 23B is regarded as a linear characteristic, so that driving display can be performed. 424 is a matrix circuit and NTSC
The Y signal, I signal, and Q signal, which are three components of the signal, are converted into three components of a color signal, for example, an R signal, a G signal, and a B signal (actually, a color difference signal, for example, Y-B). This circuit is unnecessary when handling digital RGB signals of a computer or the like, but is necessary when handling video signals of a television. Also, as shown in the figure, the matrix circuit is generally formed of a resistor circuit, and is not suitable for handling digital signals. Therefore, when a television video signal is handled in this embodiment, it is desirable that the matrix circuit be handled as an analog signal and then A / D converted.

【0194】426はパルス幅変調回路であり、ガンマ
補正回路425より出力されるデジタルRGB信号をパ
ルス幅変調信号された輝度信号に変換する回路である。
A pulse width modulation circuit 426 converts a digital RGB signal output from the gamma correction circuit 425 into a pulse width modulated luminance signal.

【0195】パルス幅変調回路426のデジタル回路に
よる具体的な構成例を図24に示す。図24中、501
はラッチ回路、502はカウンタ回路、503はD型フ
リップフロップ回路である。8ビットのデジタル信号D
0〜D7を入力とし、入力されたデータをカウンタ50
2に入力し、出力レベルをハイにセットする。次に、ダ
ウンカウンタ動作をさせ、カウンタ値がゼロとなったと
ころで出力レベルをローにすることにより、入力データ
に応じてパルス幅変調された出力信号YOEを得る事が
できる。この回路をRGBそれぞれについて形成するこ
とで各色毎にパルス幅変調信号を得る事ができる。さら
に、例えば、RGB各信号毎に独立に、かつ可変電源4
32a,432bおよび432cを調整することによ
り、外部回路431a〜431c(本実施例ではV.
C.O.(Voltage Controlled Oscillator) を外部回路
として使用した)にてデジタル回路のクロック周波数を
制御できる様にしておくことで、パルス幅変調の基準ク
ロックの周期を変え、パルス幅変調された信号全体にわ
たってパルス幅を調整することにより、各個人の好みの
色調に制御する事も可能である。
FIG. 24 shows a specific configuration example of the pulse width modulation circuit 426 using a digital circuit. In FIG. 24, 501
Is a latch circuit, 502 is a counter circuit, and 503 is a D-type flip-flop circuit. 8-bit digital signal D
0 to D7 are input, and the input data is
2 and set the output level high. Next, a down-counter operation is performed, and when the counter value becomes zero, the output level is made low, whereby an output signal YOE pulse-modulated according to the input data can be obtained. By forming this circuit for each of RGB, a pulse width modulation signal can be obtained for each color. Further, for example, independently for each of the RGB signals, and
32a, 432b, and 432c, the external circuits 431a to 431c (V.V.
C. O. (Using a Voltage Controlled Oscillator) as an external circuit) so that the clock frequency of the digital circuit can be controlled, thereby changing the period of the pulse width modulation reference clock and changing the pulse width over the entire pulse width modulated signal. By adjusting the color tone, it is possible to control the color tone of each individual as desired.

【0196】回路の構成は一例であり、もちろんこの回
路に限るものではない。
The structure of the circuit is an example, and is not limited to this circuit.

【0197】[実施例5]図25は、本実施例の画像形
成装置の中でも特に電圧変調により階調を有する色信号
の制御を実現する為の原理を説明するものである。図
中、図25(A)は、表面伝導型電子放出素子のI−V
特性を示す図、図25(B)は蛍光体のガンマ特性に基
づいてガンマ補正したビデオ信号−駆動電圧特性を示す
図、図25(C)は表面伝導型電子放出素子のI−V特
性に基づいてガンマ補正をした場合のビデオ信号−輝度
特性を示す図、図25(D)は表面伝導型電子放出素子
のI−V特性に基づいてガンマ補正をしない場合のビデ
オ信号−輝度特性を示す図である。本実施例では、(1)
駆動電圧を正又は負にバイアスする事、もしくは(2)駆
動電圧の電圧可変時のゲインを変える事、もしくは(1)
と(2)の組み合わせによりI−V特性上で動作直線を制
御する事としたものである。図25(C)に示した様
に、ビデオ信号(3)が表面伝導型電子放出素子のI−
V特性に基づいてガンマ補正されているのでビデオ信号
に伴なって輝度が一次線形に変化する。
[Embodiment 5] FIG. 25 illustrates a principle for realizing control of a color signal having a gradation by voltage modulation in the image forming apparatus of the present embodiment. In FIG. 25, (A) shows the IV of the surface conduction electron-emitting device.
FIG. 25B is a diagram showing video signal-drive voltage characteristics gamma-corrected based on the gamma characteristics of the phosphor, and FIG. 25C is a diagram showing IV characteristics of the surface conduction electron-emitting device. FIG. 25D shows a video signal-luminance characteristic when gamma correction is performed based on the video signal, and FIG. 25D shows a video signal-luminance characteristic when gamma correction is not performed based on the IV characteristic of the surface conduction electron-emitting device. FIG. In this embodiment, (1)
Biasing the drive voltage positively or negatively, or (2) changing the gain when the drive voltage is variable, or (1)
The operation straight line is controlled on the IV characteristic by the combination of (2) and (2). As shown in FIG. 25C, the video signal (3) is output from the surface conduction electron-emitting device by the I-
Since the gamma correction is performed based on the V characteristic, the luminance changes linearly linearly with the video signal.

【0198】実際の回路構成のブロック図を図26に示
す。実施例1と同様にして検波,増幅されたY,I,Q
信号をマトリクス回路にてR,G,B信号に変換し、さ
らにガンマ補正回路501を用いて蛍光体のガンマ特性
に基づきガンマ補正する。次に、RGB夫々の信号毎に
表面伝導型電子放出素子の特性に基づきガンマ補正回路
602でガンマ補正する。
FIG. 26 is a block diagram of the actual circuit configuration. Y, I, Q detected and amplified in the same manner as in Embodiment 1.
The signals are converted into R, G, and B signals by a matrix circuit, and the gamma correction circuit 501 performs gamma correction based on the gamma characteristics of the phosphor. Next, gamma correction is performed by the gamma correction circuit 602 based on the characteristics of the surface conduction electron-emitting device for each of the RGB signals.

【0199】ここで、原理説明で述べた様にして各色毎
に入力映像信号に基づいて、バイアス電圧又はゲインを
連動して制御する事により電圧変調による輝度調整が可
能となる。
Here, as described in the principle explanation, the luminance can be adjusted by voltage modulation by controlling the bias voltage or the gain in conjunction with the input video signal for each color.

【0200】さらに、各色毎に入力信号とは独立にR,
G,B用バイアス調整器又はR,G,B用ゲイン調整器
を用いて、バイアス電圧又はゲインを制御することによ
り、個人の好みに応じて色の調整をする事も可能であ
る。
Further, R and R are independent of the input signal for each color.
By controlling the bias voltage or the gain using the G / B bias adjuster or the R, G, B gain adjuster, it is also possible to adjust the color according to personal preference.

【0201】本実施例では映像信号をアナログ信号とし
て扱った場合を記したが、もちろんデジタル信号用の回
路構成も可能である。
In this embodiment, the case where the video signal is treated as an analog signal is described, but a circuit configuration for a digital signal is of course also possible.

【0202】以上説明したように、実施例1〜5によれ
ば、表面伝導型電子放出素子を用いたカラー画像表示装
置において、階調制御および色信号の制御、即ち階調を
持った色信号を実現する場合に問題となる、色ずれ、色
バランス等の制御を受像器側で容易に実現することが可
能となる。
As described above, according to the first to fifth embodiments, in the color image display device using the surface conduction electron-emitting device, the gradation control and the control of the color signal, that is, the color signal having the gradation It is possible to easily realize the control of color shift, color balance, and the like, which is a problem in realizing the above, on the image receiving device side.

【0203】更に、実施例2及び実施例4の色調制御方
法は、電子放出素子とは独立して制御される為、各色に
対応した表面伝導型電子放出素子の電気特性にバラツキ
が生じた場合においても、それを補正することが可能と
なる。このためカラー画像形成装置の製造歩留の向上が
なされる。
Further, since the color tone control methods of the second and fourth embodiments are controlled independently of the electron-emitting devices, when the electric characteristics of the surface conduction electron-emitting devices corresponding to each color vary. It is also possible to correct it. Therefore, the production yield of the color image forming apparatus is improved.

【0204】[実施例6]次に、表面伝導型電子放出素
子を電子源として備えるが、前記図11とは異なる構成
の表示パネルを用いた実施例を説明する。
[Embodiment 6] Next, an embodiment using a display panel having a surface conduction electron-emitting device as an electron source and having a configuration different from that of FIG. 11 will be described.

【0205】本実施例を詳しく説明する前に、本実施例
の表示装置について簡単に説明する。この表示装置は、
真空容器内に表面伝導型放出素子を2次元的に多数個配
列した電子源基板と、前記電子源基板と対向した位置に
電子ビームの照射により可視光を発する蛍光体とを備
え、真空容器内は1×10-4[Torr]よりも高い真空度に
維持される。さらに、電子源基板上に2次元的に配列さ
れた表面伝導型放出素子は、ライン単位で選択・駆動で
きるように素子の両端に駆動配線が接続されており、走
査制御回路によりライン単位で順次走査される当該走査
ライン上の表面伝導型電子素子の両端に均一に電圧が印
加されて駆動される。
Before describing this embodiment in detail, the display device of this embodiment will be briefly described. This display device
An electron source substrate in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are two-dimensionally arranged in a vacuum container; and a phosphor that emits visible light by irradiating an electron beam at a position facing the electron source substrate. Is maintained at a degree of vacuum higher than 1 × 10 −4 [Torr]. Further, the surface conduction electron-emitting devices arranged two-dimensionally on the electron source substrate have driving wires connected to both ends of the device so that they can be selected and driven line by line. A voltage is uniformly applied to both ends of the surface conduction type electronic device on the scan line to be scanned, and the device is driven.

【0206】さらに、これら表面伝導型電子放出素子と
蛍光体との間には、蛍光体への到達放出電流量を個々に
制御するためのライン方向と直角な方向に長いグリッド
が配設されており、画像信号に応じてグリッドの印加電
圧を制御することにより、蛍光面での発光輝度を制御す
るようにしてある。
Further, a grid long in a direction perpendicular to the line direction for individually controlling the amount of emission current reaching the phosphor is arranged between the surface conduction electron-emitting device and the phosphor. In addition, by controlling the voltage applied to the grid in accordance with the image signal, the light emission luminance on the phosphor screen is controlled.

【0207】さらに、本実施例に関わる第1のカラーバ
ランス補正法によれば、色表示のための輝度に応じて電
圧変調された赤(R),緑(G),青(B)信号のそれ
ぞれに、R,G,Bそれぞれの蛍光体の発光特性に応じ
た補正、及び/又は前記グリッドの電圧依存性に応じた
補正を行い、適正な色バランスをとって前記グリッドを
電圧変調することによりカラー表示を行なうようにして
いる。
Further, according to the first color balance correction method according to the present embodiment, the red (R), green (G), and blue (B) signals which are voltage-modulated according to the luminance for color display. Correcting according to the emission characteristics of each of the R, G, and B phosphors and / or correcting according to the voltage dependency of the grid, and voltage modulating the grid with an appropriate color balance. Color display.

【0208】さらに、本実施例の第2のカラーバランス
補正法によれば、R,G,Bそれぞれの蛍光体の発光特
性に応じて補正され、色表示のための輝度に応じてパル
ス幅変調されたR,G,B信号を前記グリッドに印加す
ることによりカラー表示を行なうようにしている。
Further, according to the second color balance correction method of the present embodiment, correction is made in accordance with the emission characteristics of each of the R, G, and B phosphors, and pulse width modulation is performed in accordance with the luminance for color display. The color display is performed by applying the R, G, and B signals to the grid.

【0209】ここでグリッドとは、電子放出素子より放
出された電子ビームの軌道を制御するための電極で、該
電極に印加する電気信号により蛍光面を照射する電子ビ
ームの量を制御することができる。尚、この電極が電子
ビームの収束や偏向のための電極を兼ねるものであって
も良い。又、この実施例におけるグリッドの配設位置
は、電子放出素子と蛍光面との間としたが、例えば電子
放出素子とグリッドとを同一面上に設けても良く、或い
は場合によってはグリッドと蛍光面との間に電子放出素
子を配置する構成も可能である。また上述のように、グ
リッドに印加する電気信号としてはパルス電圧を用い、
パルスの波高値もしくはパルス幅を変更することによ
り、蛍光面を照射する電子ビームの量を制御する他、パ
ルスの波高値もしくはパルス幅のいずれか一方のみを単
独に変更するものに限られるものではない。例えば、波
高値とパルス幅の両方を変更するものであっても良く、
或いは複数のパルスを用いてパルスの数を変更すること
により、蛍光面を照射する電子ビーム量を制御するもの
であってもよい。
Here, the grid is an electrode for controlling the trajectory of the electron beam emitted from the electron-emitting device, and the amount of the electron beam illuminating the phosphor screen is controlled by an electric signal applied to the electrode. it can. Note that this electrode may also serve as an electrode for converging and deflecting the electron beam. In this embodiment, the grid is disposed between the electron-emitting device and the phosphor screen. However, for example, the electron-emitting device and the grid may be provided on the same surface. A configuration in which an electron-emitting device is arranged between the surface and the surface is also possible. As described above, a pulse voltage is used as an electric signal to be applied to the grid,
In addition to controlling the amount of electron beam that irradiates the phosphor screen by changing the pulse peak value or pulse width, it is not limited to those that change only one of the pulse peak value or pulse width alone Absent. For example, both the peak value and the pulse width may be changed,
Alternatively, the number of pulses may be changed using a plurality of pulses to control the amount of electron beams irradiating the phosphor screen.

【0210】以下、本実施例を詳しく説明する。Hereinafter, this embodiment will be described in detail.

【0211】図27は、本実施例における階調を持った
色信号の制御を実現する第1実施例の回路のブロック図
を示す。
FIG. 27 is a block diagram of a circuit according to the first embodiment for realizing control of a color signal having a gradation in the present embodiment.

【0212】図27において、入力されるビデオ信号7
10は、ある周波数の搬送波が映像及び色信号により変
調された信号で、フィルタ回路711に入力されてい
る。フィルタ回路711は入力されたビデオ信号710
を検波,増幅する回路であり、従来のテレビジョン回路
と同様の回路を流用して得ることができる。また、マト
リクス回路712は従来のテレビジョン回路において重
要な回路で、このマトリクス回路712の回路定数はN
TSC信号の3成分であるY信号,I信号,Q信号を、
色信号の3成分であるR信号,G信号,B信号に変換す
る。このマトリクス回路712の係数としては、図14
に示した係数が一般的である。この係数の決め方は、一
般にはある像をテレビカメラを用いてNTSC信号に変
換する際のマトリクス回路の係数によって決められる。
しかしながら、この係数は一義的に決められるものでは
なく、受像器側の種々の特性によって変更され得るもの
である。
In FIG. 27, input video signal 7
Reference numeral 10 denotes a signal obtained by modulating a carrier wave of a certain frequency with a video signal and a color signal, and is input to the filter circuit 711. The filter circuit 711 receives the input video signal 710
Is a circuit for detecting and amplifying the same, and can be obtained by diverting a circuit similar to a conventional television circuit. The matrix circuit 712 is an important circuit in a conventional television circuit, and the circuit constant of the matrix circuit 712 is N
The Y signal, I signal, and Q signal, which are the three components of the TSC signal, are
The three components of the color signal are converted into an R signal, a G signal, and a B signal. As coefficients of the matrix circuit 712, FIG.
Are generally used. In general, the coefficient is determined by the coefficient of a matrix circuit when an image is converted into an NTSC signal using a television camera.
However, this coefficient is not uniquely determined and can be changed by various characteristics on the image receiving side.

【0213】ところで、NTSC以外の方式による信号
の場合には、これらフィルタ回路711、マトリクス回
路712の構成は当然別の回路構成となる。例えば、入
力信号としては、ある色信号の成分(例えば、同図に示
したアナログRGB信号721、或いはデジタルRGB
信号722)が入力される場合には、アナログRGB信
号721は直接後段の補正回路(1)713に入力さ
れ、デジタルRGB信号722はD/A変換器716で
アナログ信号に変換された後、補正回路(1)713に
入力される。このように入力される画像信号は、コンピ
ュータによるデータ信号、テレビカメラのベースバンド
信号等のいずれであってもよい。
By the way, in the case of a signal by a method other than the NTSC, the configuration of the filter circuit 711 and the configuration of the matrix circuit 712 are naturally different from each other. For example, as an input signal, a component of a certain color signal (for example, an analog RGB signal 721 shown in FIG.
When the signal 722) is input, the analog RGB signal 721 is directly input to the correction circuit (1) 713 at the subsequent stage, and the digital RGB signal 722 is converted into an analog signal by the D / A converter 716, and then corrected. The signal is input to the circuit (1) 713. The input image signal may be a data signal from a computer, a baseband signal from a television camera, or the like.

【0214】次に、補正回路(1)713,補正回路
(2)714における補正特性について説明する。
Next, the correction characteristics of the correction circuit (1) 713 and the correction circuit (2) 714 will be described.

【0215】図28は本実施例の蛍光体の発光特性を説
明するための図で、図28(A)は、カラー画像表示装
置の発光部分となる蛍光体の典型的な発光特性を示して
いる。図示のように、蛍光体の特性は発光する色の違い
によって、その特性曲線は全く同一ではなく、また非線
形性をもつ。この非線形性については、従来よりCRT
等で用いられているガンマ補正回路を導入することによ
りほぼ線形な特性とすることができる。しかしながら、
その傾きについては各色で異なる(図28(B))た
め、この傾きをR,G,Bの各色成分に応じて補正する
ために、図27における補正回路(1)713が設けら
れている。尚、以下の説明では、蛍光体特性については
ガンマ補正が行われているものとして説明する。
FIG. 28 is a diagram for explaining the light emission characteristics of the phosphor of the present embodiment. FIG. 28A shows typical light emission characteristics of a phosphor which is a light emitting portion of a color image display device. I have. As shown in the figure, the characteristic curve of the phosphor is not exactly the same and has non-linearity due to the difference in the color of emitted light. Regarding this nonlinearity, the conventional CRT
By introducing the gamma correction circuit used in the above-mentioned method, the characteristics can be made substantially linear. However,
Since the inclination is different for each color (FIG. 28B), the correction circuit (1) 713 in FIG. 27 is provided to correct the inclination according to each of the R, G, and B color components. In the following description, it is assumed that gamma correction has been performed on the phosphor characteristics.

【0216】さらに、後述するように照射電流を制御す
る手段であるグリッドにおいても、印加電圧に対して図
5に示すような非線形を有するので図27における補正
回路(2)714により線形な特性の画像信号に補正し
ている。このようにグリッドに印加する電圧に対して電
圧変調を行うことにより、線形な特性の画像を表示する
ことができる。またこの電圧変調に変わり、後述するよ
うなパルス幅変調を行ってグリッドへの印加電圧を制御
しても良い。
Further, as will be described later, the grid, which is a means for controlling the irradiation current, also has a non-linearity as shown in FIG. 5 with respect to the applied voltage, so that the correction circuit (2) 714 in FIG. Corrected to image signal. By performing voltage modulation on the voltage applied to the grid in this manner, an image having linear characteristics can be displayed. Instead of this voltage modulation, a pulse width modulation as described later may be performed to control the voltage applied to the grid.

【0217】さらに、R,G,B信号を制御回路715
により、画素単位に同期をとりながら並べ変えてデータ
側ドライバー718に出力することにより、1ライン分
の画像表示を行うことができる。これと並行して、ビデ
オ信号710より抽出された水平同期信号723を入力
し、制御回路717を通して走査側ドライバー719に
ライン同期信号を出力する。これにより、順次表示ライ
ンを走査して、2次元的な画像を表示パネル720に表
示することができる。
Further, the R, G, B signals are supplied to the control circuit 715.
Accordingly, by rearranging and synchronizing the data on a pixel-by-pixel basis and outputting the rearranged data to the data driver 718, an image display for one line can be performed. In parallel with this, a horizontal synchronization signal 723 extracted from the video signal 710 is input, and a line synchronization signal is output to the scanning driver 719 through the control circuit 717. This makes it possible to sequentially scan the display lines and display a two-dimensional image on the display panel 720.

【0218】以上説明した本実施例のカラー画像表示装
置は、表面伝導型電子放出素子を用いたグリッド方式の
カラー画像表示装置において優れた効果をもたらすもの
である。
The color image display device of the present embodiment described above brings about an excellent effect in a grid type color image display device using surface conduction electron-emitting devices.

【0219】尚、本実施例の表示パネル720を構成す
る表面伝導型の電子放出素子の基本的な構成と製造方法
および特性については前述した通りである。
The basic structure, manufacturing method and characteristics of the surface conduction electron-emitting device constituting the display panel 720 of this embodiment are as described above.

【0220】また、本実施例のカラー画像表示装置の代
表的な構成例を図29に示す。
FIG. 29 shows a typical configuration example of the color image display device of this embodiment.

【0221】図29では、前記電子放出素子を並列に多
数配置し、個々の素子の両端を配線にてそれぞれ結線し
た行を多数配列した基板801(例えば、本出願人と同
一出願人による特開平1−31332号公報)をリアプ
レート802上に固定した後、基板801の上方に、電
子通過孔805を有するグリッド806を電子放出素子
の素子電極803と直交する方向に配置した。更に、基
板801の略5mm上方に、フェースプレート810
(ガラス基板807の内面に蛍光膜808とメタルバッ
ク809とが形成されて構成される)を支持枠811を
介して配設している。そして、このフェースプレート8
10、支持枠811、リアプレート802の接合部にフ
リットガラスを塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で
約400℃ないし500℃で10分以上焼成することに
より封着した。また、リアプレート802への基板80
1の固定もフリットガラスで行った。
FIG. 29 shows a substrate 801 in which a large number of the electron-emitting devices are arranged in parallel, and a large number of rows in which both ends of each device are connected by wiring are arranged (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. After fixing on the rear plate 802, a grid 806 having electron passing holes 805 was arranged above the substrate 801 in a direction orthogonal to the device electrodes 803 of the electron-emitting device. Further, a face plate 810 is placed approximately 5 mm above the substrate 801.
(A structure in which a fluorescent film 808 and a metal back 809 are formed on an inner surface of a glass substrate 807) is provided via a support frame 811. And this face plate 8
10, frit glass was applied to the joint between the support frame 811 and the rear plate 802, and was baked at about 400 ° C. to 500 ° C. for 10 minutes or more in the air or in a nitrogen atmosphere for sealing. Also, the substrate 80 is placed on the rear plate 802.
1 was also fixed with frit glass.

【0222】図29において、804は電子放出部を示
し、本実施例では上述の如く、フェースプレート81
0、支持枠811、リアプレート802で外囲器812
を構成したが、リアプレート802は主に基板801の
強度を補強する目的で設けられるため、基板801自体
で十分な強度を持つ場合は別体のリアプレート802は
不要であり、基板801に直接支持枠811を封着し、
フェースプレート810、支持枠811、基板801に
て外囲器812を構成しても良い。
In FIG. 29, reference numeral 804 denotes an electron emitting portion. In this embodiment, as described above, the face plate 81 is provided.
0, the support frame 811, and the envelope 812 with the rear plate 802.
However, since the rear plate 802 is provided mainly for the purpose of reinforcing the strength of the substrate 801, if the substrate 801 itself has sufficient strength, the separate rear plate 802 is unnecessary, and the rear plate 802 is directly attached to the substrate 801. Sealing the support frame 811;
The envelope 812 may be constituted by the face plate 810, the support frame 811, and the substrate 801.

【0223】フェースプレート810の蛍光膜808
は、モノクロ表示の場合は蛍光体で構成されるが、カラ
ー表示用の蛍光膜の場合は、蛍光体の配列によりブラッ
クストライプ,ブラックマトリクスなどと呼ばれる黒色
導電体291と蛍光体292とで構成される。このよう
なブラックストライプ,ブラックマトリクスが設けられ
る目的は、カラー表示の場合必要となる3原色蛍光体
の、各蛍光体292間の塗り分け部を黒くすることで混
色等を目立たなくするとともに、蛍光膜808における
外光反射によるコントラストの低下を抑制することであ
る。本実施例では蛍光体292はストライプ形状(図1
2(A))を採用している。これは先にブラックストラ
イプを形成し、その間隙部に各色蛍光体を塗布すること
により蛍光膜808を作成した。
The fluorescent film 808 of the face plate 810
Is composed of a phosphor in the case of a monochrome display, but is composed of a black conductor 291 called a black stripe or a black matrix and a phosphor 292 depending on the arrangement of the phosphor in the case of a phosphor film for color display. You. The purpose of providing such a black stripe and black matrix is to make the three-color phosphor required for color display black between the respective phosphors 292 so that the color mixture and the like become inconspicuous. The purpose is to suppress a decrease in contrast due to reflection of external light on the film 808. In this embodiment, the phosphor 292 has a stripe shape (FIG. 1).
2 (A)). In this method, a black stripe was first formed, and a phosphor of each color was applied to a gap between the black stripes to form a phosphor film 808.

【0224】尚、ブラックストライプを形成する材料と
して、本実施例では通常良く用いられている黒鉛を主成
分とする材料を用いたが、導電性があり、光の透過及び
反射が少ない材料であればこれに限るものではない。ま
た、ガラス基板807に蛍光体292を塗布する方法
は、モノクロームの場合は沈澱法や印刷法が用いられる
が、カラー表示である本実施例の場合にはスラリー法を
用いている。但し、カラー表示の場合にも印刷法を用い
ても同等の塗布膜が得られることはもちろんである。
In this embodiment, a material mainly composed of graphite is used as a material for forming a black stripe. However, any material having conductivity and low light transmission and reflection can be used. However, it is not limited to this. As a method of applying the phosphor 292 to the glass substrate 807, a precipitation method or a printing method is used in the case of monochrome, but a slurry method is used in the present embodiment which is a color display. However, it is a matter of course that the same coating film can be obtained even in the case of the color display by using the printing method.

【0225】また、蛍光膜808の内面側には通常メタ
ルバック809が設けられる。このメタルバック809
を設ける目的としては、蛍光体292の発光のうち内面
側への光をフェースプレート810側へ鏡面反射するこ
とにより輝度を上げること、電子ビーム加速電圧印加す
るための電極として作用すること、外囲器812内で発
生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍光体29
2を保護すること等が挙げられる。尚、このメタルバッ
ク809は、蛍光膜808を作製した後、蛍光膜808
の内面側表面の平滑化処理(通常フィルミングと呼ばれ
る)を行い、その後、アルミニウム(Al)を真空蒸着
することで作製した。フェースプレート810には、更
に蛍光膜808の導電性を高めるため、蛍光膜808の
外面側に透明電極(不図示)が設けられる場合もある
が、本実施例では、メタルバック809のみで十分な導
電性が得られたので省略した。更に、前述のフェースプ
レート810、支持枠811、リアプレート802の接
合部を封着する際、カラー表示の場合は各色の蛍光体2
92と電子放出素子とを対応させなければならないた
め、十分な位置合わせを行った。
Further, a metal back 809 is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 808. This metal back 809
The purpose of this is to increase the brightness by reflecting the light toward the inner surface side of the light emitted from the phosphor 292 toward the face plate 810 side, to increase the brightness, to act as an electrode for applying an electron beam accelerating voltage, Phosphor 29 from damage caused by the collision of negative ions generated in vessel 812
2 and the like. The metal back 809 is formed by forming the fluorescent film 808 and then forming the fluorescent film 808.
Was manufactured by performing a smoothing treatment (usually called filming) on the inner surface of the substrate, and thereafter, vacuum-depositing aluminum (Al). The face plate 810 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 808 in order to further increase the conductivity of the fluorescent film 808, but in this embodiment, only the metal back 809 is sufficient. Omitted because conductivity was obtained. Further, when sealing the joint between the face plate 810, the support frame 811, and the rear plate 802, the phosphor 2 of each color is used in the case of color display.
Since the electron-emitting device 92 must correspond to the electron-emitting device 92, sufficient alignment was performed.

【0226】以上のようにして完成したガラス容器内の
雰囲気を排気管(図示せず)を通じ真空ポンプにて排気
し、十分な真空度に達した後、容器外端子Dr1ないしD
rmとDL1ないしDLmを通じて素子電極803間に電圧を
印加することにより、前述のフォーミングを行う。こう
して電子放出部804を形成して、前述した電子放出素
子を基板801上に作成した。最後に10-6トール程度
の真空度で、不図示の排気管をガス・バーナで熱するこ
とで溶着し外囲器812の封着を行った。そして最後
に、封止後の真空度を維持するために、ゲッター処理を
行った。これは、封止を行う直前あるいは封止後に、抵
抗加熱あるいは高周波加熱等の加熱法により、画像表示
装置内の所定の位置(不図示)に配置されたゲッターを
加熱し、蒸着膜を形成する処理である。ゲッターは通常
Ba等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により真空
度が維持される。
The atmosphere in the glass container completed as described above is evacuated by a vacuum pump through an exhaust pipe (not shown), and after reaching a sufficient degree of vacuum, the external terminals Dr1 to D4 are set.
The above-described forming is performed by applying a voltage between the element electrodes 803 through rm and DL1 to DLm. Thus, the electron-emitting portion 804 was formed, and the above-described electron-emitting device was formed on the substrate 801. Finally, the exhaust pipe (not shown) was welded by heating with a gas burner at a degree of vacuum of about 10 −6 Torr, and the envelope 812 was sealed. Finally, a getter process was performed to maintain the degree of vacuum after sealing. In this method, a getter disposed at a predetermined position (not shown) in an image display device is heated by a heating method such as resistance heating or high-frequency heating immediately before or after sealing to form a deposited film. Processing. The getter is usually composed mainly of Ba or the like, and the degree of vacuum is maintained by the adsorption action of the deposited film.

【0227】以上のようにして形成された画像表示装置
において、電子放出素子のそれぞれに、容器外端子Dr1
〜DrmとDL1〜DLmを通じて電圧を印加することにより
各電子放出部804より電子を放出させる。こうして放
出させた電子は変調電極806の電子通過孔805を通
過した後、高圧端子Hvを通して、メタルバック809
或いは透明電極(不図示)に印加された数kV以上の高
圧により加速されて蛍光膜808に衝突し、これにより
蛍光体292が励起・発光する。その際、変調電極80
6に情報信号に応じた電圧を容器外端子G1 ないしGn
を通じて印加することにより、電子通過孔805を通過
する電子ビームを制御して画像を表示するものである。
In the image display device formed as described above, each of the electron-emitting devices has a terminal Dr1 outside the container.
By applying a voltage through .about.Drm and DL1 to DLm, electrons are emitted from each electron emitting portion 804. FIG. The electrons emitted in this way pass through the electron passage hole 805 of the modulation electrode 806 and then pass through the high voltage terminal Hv to the metal back 809.
Alternatively, the phosphor is accelerated by a high voltage of several kV or more applied to a transparent electrode (not shown) and collides with the phosphor film 808, whereby the phosphor 292 is excited and emits light. At that time, the modulation electrode 80
The voltage corresponding to the information signal is applied to the external terminals G1 to Gn.
Is applied to control the electron beam passing through the electron passage hole 805 to display an image.

【0228】本実施例では、絶縁層であるSiO2(不
図示)を介し、基板801の略10ミクロン上方に略5
0ミクロン径の電子通過孔805を有する変調電極80
6を配置することで、加速電圧として6kV印加したと
き、電子ビームのオンとオフは50V以内の変調電圧で
制御できた。
In this embodiment, about 5 μm above the substrate 801 by about 10 μm via SiO 2 (not shown) which is an insulating layer.
Modulation electrode 80 having 0 micron diameter electron passage hole 805
By arranging 6, when the acceleration voltage was applied at 6 kV, the on / off of the electron beam could be controlled by the modulation voltage within 50 V.

【0229】また、図30は変調電極806に印加する
グリッド電圧VG に対する蛍光膜808へ流れる蛍光面
電流との関係を示した図である。ここで、グリッド電圧
VGを増加させていくと、ある閾値電圧VG1以上になる
と蛍光面電流が流れ始め、更にグリッド電圧VG を増加
するにしたがって、図30に示すように蛍光面電流が単
調に増加して、最終的に飽和する。
FIG. 30 is a diagram showing the relationship between the grid voltage VG applied to the modulation electrode 806 and the phosphor screen current flowing to the phosphor film 808. Here, when the grid voltage VG is increased, the phosphor screen current starts to flow at a certain threshold voltage VG1 or more, and as the grid voltage VG is further increased, the phosphor screen current monotonously increases as shown in FIG. And eventually saturates.

【0230】以上述べた構成は、画像表示装置を作成す
る上で必要な概略構成であり、例えば各部材の材料等、
詳細な部分は上述の説明に限られるものではなく、画像
表示装置の用途に適するよう適宜選択することができ
る。
The configuration described above is a schematic configuration necessary for producing an image display device.
The detailed part is not limited to the above description, and can be appropriately selected so as to be suitable for the use of the image display device.

【0231】尚、カラーバランスをとる方法として、図
27のマトリクス回路712における変換式の係数(図
14参照)を変更することによっても行なうことができ
る。その動作は前述と同様である。また、制御回路71
5には、図26のR用調整器,G用調整器,B用調整器
が含まれ、同様の動作を行うことができるようにしてあ
る。
As a method of obtaining color balance, it can be performed by changing the coefficients (see FIG. 14) of the conversion formula in the matrix circuit 712 of FIG. The operation is the same as described above. The control circuit 71
5 includes an R adjuster, a G adjuster, and a B adjuster shown in FIG. 26, and can perform the same operation.

【0232】[実施例7]次に図31を参照して本発明
の第7の実施例を説明する。図31において、図27と
共通する部分は同じ番号で示し、それらの説明を省略す
る。
[Embodiment 7] Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 31, portions common to FIG. 27 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0233】図31において、図27と同様にして得ら
れたアナログRGB信号921は、A/D変換器925
によりデジタルRGB信号に変換される。尚、デジタル
RGB信号922が入力された場合は、このA/D変換
器925による変換は不要となる。
In FIG. 31, an analog RGB signal 921 obtained in the same manner as in FIG.
Is converted into a digital RGB signal. When the digital RGB signal 922 is input, the conversion by the A / D converter 925 becomes unnecessary.

【0234】さらに、デジタル信号に変換されたRGB
信号或いは入力されたデジタルRGB信号(rgb)
を、輝度に応じてパルスの長さに変換するパルス幅変調
回路926を備えている。このパルス幅変調回路926
は、前述の3原色に対応するそれぞれの蛍光体292の
発色特性の違いを基に作成された補正データテーブル9
27により、R,G,B信号のそれぞれに独立に重み付
けをして、R,G,B信号をパルス幅変調したRGB信
号(r′,g′,b′)に変換している。このRGB信
号(r′,g′,b′)は制御回路915に入力され
る。さらに、図27と同様の動作によりデータ側ドライ
バー918に画像データに応じた信号が出力され、1ラ
イン分の画像が表示される。この表示動作と同期して、
図27と同様の動作で走査側ドライバー919を制御回
路917により駆動することによって、2次元的な画像
を表示パネル920に表示することができる。以上の動
作は、図22ないし図24の回路でも実現できることは
いうまでもない。
Further, the RGB signals converted into digital signals
Signal or input digital RGB signal (rgb)
Is converted to a pulse length in accordance with the luminance. This pulse width modulation circuit 926
Is a correction data table 9 created based on the difference in the coloring characteristics of the respective phosphors 292 corresponding to the three primary colors.
27 independently weights each of the R, G, and B signals, and converts the R, G, and B signals into RGB signals (r ', g', b ') with pulse width modulation. The RGB signals (r ′, g ′, b ′) are input to the control circuit 915. Further, a signal corresponding to the image data is output to the data driver 918 by the same operation as in FIG. 27, and an image for one line is displayed. In synchronization with this display operation,
The two-dimensional image can be displayed on the display panel 920 by driving the scanning driver 919 by the control circuit 917 in the same operation as in FIG. Needless to say, the above operation can also be realized by the circuits shown in FIGS.

【0235】図32は、図31に示した回路において、
アナログRGB信号をサンプリング回路1028により
サンプリングし、そのサンプリングされたアナログRG
B信号に対してパルス幅変調回路1026によりパルス
幅変調を行なっている。このパルス幅変調回路1026
aはまた、補正データテーブル1027aを参照して、
変調されたR,G,B信号のそれぞれに独立に重み付け
を行っている。こうして変調された信号は制御回路10
15に出力され、データ側ドライバー1018の駆動信
号となる。
FIG. 32 is a circuit diagram of the circuit shown in FIG.
An analog RGB signal is sampled by a sampling circuit 1028, and the sampled analog RGB signal is sampled.
The pulse width modulation circuit 1026 performs pulse width modulation on the B signal. This pulse width modulation circuit 1026
a also refers to the correction data table 1027a,
Each of the modulated R, G, and B signals is independently weighted. The signal thus modulated is supplied to the control circuit 10
15 and becomes a drive signal of the data side driver 1018.

【0236】また、図32のパルス幅変調回路1026
aの回路構成は、前述の図18ないし図21と同様の回
路および動作で行うことができる。
The pulse width modulation circuit 1026 shown in FIG.
The circuit configuration a can be performed by the same circuit and operation as those in FIGS. 18 to 21 described above.

【0237】以上説明したように本実施例によれば、表
面伝導型の電子放出素子を用いたカラー画像表示装置に
おいて、階調制御及び色信号の制御を行うことができ
る。即ち、階調を有する色信号を表示する場合に問題と
なる色ズレ,色バランス等の制御を受像器側で容易に実
現することが可能となる。
As described above, according to this embodiment, in a color image display device using a surface conduction electron-emitting device, gradation control and color signal control can be performed. That is, it is possible to easily realize the control of color shift, color balance, and the like, which are problematic when displaying a color signal having a gradation, on the image receiving device side.

【0238】さらに、本実施例の色調制御方法は、電子
放出素子と独立に行われるため、各色に対応した表面伝
導型の電子放出素子の電気特性にバラツキが生じた場合
においても、それを補正することが可能となり、カラー
画像表示装置の製造歩留まりの向上がなされる。
Further, since the color tone control method of this embodiment is performed independently of the electron-emitting device, even if the electric characteristics of the surface conduction electron-emitting device corresponding to each color vary, it is corrected. It is possible to improve the production yield of the color image display device.

【0239】尚、本発明適用の表示装置の応用は、NT
SC方式のテレビ信号に基づきテレビジョン表示を行う
装置や、テレビジョン信号あるいは計算器や画像メモ
リ、通信ネットワーク等種々の画像信号源と直接或いは
間接に接続する表示装置に広く用いることが可能であ
り、とりわけ大容量の画像を表示する大画面の表示に好
適である。
The application of the display device according to the present invention is based on NT.
The present invention can be widely used for a device that performs television display based on an SC system television signal, and a display device that is directly or indirectly connected to a television signal or various image signal sources such as a calculator, an image memory, and a communication network. In particular, it is suitable for displaying a large screen that displays a large-capacity image.

【0240】[0240]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、平
板型で階調表示にすぐれたカラー表示を行うことができ
る効果がある。
As described above, according to the present invention, there is an effect that a flat type color display excellent in gradation display can be performed.

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

【図1】実施例に用いる好適な平面型の表面伝導型放出
素子の平面図と断面図である。
FIGS. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view of a preferred planar type surface conduction electron-emitting device used in an embodiment.

【図2】本発明に用いる好適な表面伝導型放出素子の製
造工程を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of a suitable surface conduction electron-emitting device used in the present invention.

【図3】実施例に用いる表面伝導型放出素子のフォーミ
ング電圧波形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a forming voltage waveform of a surface conduction electron-emitting device used in an example.

【図4】実施例に用いる表面伝導型放出素子の特性評価
装置を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an apparatus for evaluating characteristics of a surface conduction electron-emitting device used in an example.

【図5】実施例に用いる好適な表面伝導型放出素子の電
気的特性を示す図である。
FIG. 5 is a view showing electrical characteristics of a preferred surface conduction electron-emitting device used in an example.

【図6】実施例に用いる好適な垂直型の表面伝導型放出
素子の素子構造を示す図である。
FIG. 6 is a view showing an element structure of a vertical surface conduction electron-emitting device suitable for use in an example.

【図7】本発明の第1実施例である表示装置に用いたマ
ルチ電子ビーム源の構成を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view illustrating a configuration of a multi-electron beam source used in the display device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】図7のマルチ電子ビーム源の製造工程を説明す
るための断面図である。
8 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the multi-electron beam source of FIG.

【図9】図7のマルチ電子ビーム源の製造工程を説明す
るための断面図である。
9 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the multi-electron beam source of FIG.

【図10】図7のマルチ電子ビーム源の製造方法を説明
するための平面図である。
FIG. 10 is a plan view for explaining a method for manufacturing the multi-electron beam source of FIG.

【図11】実施例の表示装置に用いた表示パネルの構成
を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of a display panel used in the display device of the example.

【図12】実施例の表示装置に用いた表示パネルのフェ
ースプレートの一部平面図である。
FIG. 12 is a partial plan view of a face plate of a display panel used in the display device of the example.

【図13】本発明の実施例たる表示装置でガンマ補正あ
るいはカラーバランス調整を実現するための回路ブロッ
ク図である。
FIG. 13 is a circuit block diagram for realizing gamma correction or color balance adjustment in the display device according to the embodiment of the present invention.

【図14】マトリクス回路の一般的なマトリクス係数の
例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of general matrix coefficients of a matrix circuit.

【図15】蛍光体の発光特性を示す図である。FIG. 15 is a view showing emission characteristics of a phosphor.

【図16】一般のテレビジョンに用いられたマトリクス
回路の基本形を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a basic form of a matrix circuit used in a general television.

【図17】実施例におけるマトリクス回路の構成を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of a matrix circuit in an example.

【図18】実施例2におけるパルス幅変調回路の構成例
を示すブロック図である。
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration example of a pulse width modulation circuit according to the second embodiment.

【図19】図6で示す回路の各点における信号波形を示
す図である。
19 is a diagram showing signal waveforms at respective points of the circuit shown in FIG.

【図20】実施例3におけるパルス幅変調器の構成を示
すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of a pulse width modulator according to a third embodiment.

【図21】図8で示す回路の各点における信号波形を示
す図である。
21 is a diagram showing signal waveforms at respective points of the circuit shown in FIG.

【図22】実施例4による階調を有する色信号を制御す
るための回路のブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram of a circuit for controlling a color signal having a gradation according to the fourth embodiment.

【図23】図22の回路で蛍光体のガンマ特性を補正す
る方法を説明するための図である。
FIG. 23 is a diagram for explaining a method of correcting the gamma characteristic of the phosphor by the circuit of FIG. 22;

【図24】図22で用いたパルス幅変調回路の1例を示
す回路図である。
FIG. 24 is a circuit diagram showing an example of a pulse width modulation circuit used in FIG.

【図25】実施例5で階調を有する色信号の制御方法を
説明するための図である。
FIG. 25 is a diagram for explaining a control method of a color signal having a gradation in the fifth embodiment.

【図26】実施例5による階調を有する色信号を制御す
るための回路のブロック図である。
FIG. 26 is a block diagram of a circuit for controlling a color signal having a gray scale according to the fifth embodiment.

【図27】実施例6のカラー画像表示装置の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 27 is a block diagram illustrating a configuration of a color image display device according to a sixth embodiment.

【図28】蛍光体の発光特性を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing emission characteristics of a phosphor.

【図29】実施例6の表示装置で用いたカラー表示パネ
ルの構成を示す斜視図である。
FIG. 29 is a perspective view illustrating a configuration of a color display panel used in the display device of Example 6.

【図30】図29の表示パネルのグリッド電極の変調特
性を示す図である。
30 is a diagram showing modulation characteristics of grid electrodes of the display panel of FIG. 29.

【図31】実施例7による階調を有する色信号を制御す
るための回路のブロック図である。
FIG. 31 is a block diagram of a circuit for controlling a color signal having a gray scale according to a seventh embodiment.

【図32】実施例8による階調を有する色信号を制御す
るための回路のブロック図である。
FIG. 32 is a block diagram of a circuit for controlling a color signal having a gray scale according to an eighth embodiment.

【図33】従来の表面伝導型放出素子の平面図である。FIG. 33 is a plan view of a conventional surface conduction electron-emitting device.

【図34】従来の表示装置の基本構成の例を示す図であ
る。
FIG. 34 is a diagram illustrating an example of a basic configuration of a conventional display device.

【図35】図2の従来の表示装置の断面図である。FIG. 35 is a sectional view of the conventional display device of FIG. 2;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 G09G 3/20 641Q 642 642L H01J 1/316 H01J 31/12 C 31/12 H04N 5/68 B H04N 5/68 H01J 1/30 E (72)発明者 鈴木 朝岳 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 外處 泰之 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鱸 英俊 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 武田 俊彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 磯野 青児 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 長田 芳幸 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 5C036 EE02 EE19 EF01 EF06 EF09 EG47 5C058 BA07 BA13 BB14 5C080 AA18 BB05 CC03 DD05 EE30 FF12 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 5C135 BB16 EE01 HH02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09G 3/20 G09G 3/20 641Q 642 642L H01J 1/316 H01J 31/12 C 31/12 H04N 5/68 B H04N 5/68 H01J 1/30 E (72) Inventor Asadake Suzuki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside the Canon Inc. (72) Inventor Yasuyuki Yokoro Yoko 3-30 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo No. 2 Inside Canon Inc. (72) Inventor Hidetoshi Suzumi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Toshihiko Takeda 3-30-2 Shimomaruko 3-chome, Ota-ku, Tokyo Inside Non Corporation (72) Inventor Seiji Isono 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Corporation (72) Inventor Yoshiyuki Nagata Tokyo Univ. 3-30-2 Shimomaruko, Ta-ku F-term (reference) in Canon Inc.

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、基板上に複数の表面伝導型
電子放出素子を配列した電子ビーム発生源と、電子ビー
ムの照射により発光する赤,緑,青の3原色の蛍光体
と、画像信号に基づいて蛍光体に照射する電子ビームを
変調するための変調手段とを具備した画像形成装置であ
って、 前記変調手段は、前記蛍光体への照射電流値に対する前
記蛍光体の輝度の非線形性を補正するための補正手段を
有し、該補正手段によりあらかじめ補正された画像信号
に基づいて電子ビームを変調することを特徴とする画像
形成装置。
At least an electron beam source in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate, phosphors of three primary colors of red, green and blue which emit light by irradiation of an electron beam, and an image signal A modulating means for modulating an electron beam irradiating the phosphor on the basis of the phosphor, wherein the modulating means reduces a nonlinearity of the luminance of the phosphor with respect to an irradiation current value to the phosphor. An image forming apparatus, comprising: a correction unit for correcting, and modulating an electron beam based on an image signal corrected in advance by the correction unit.
【請求項2】 前記電子ビーム発生源は基板上に複数の
表面伝導型電子放出素子を2次元的に配列し、行方向配
線と列方向配線とにより各素子をマトリクス状に結線し
た電子ビーム発生源であることを特徴とする請求項1記
載の画像形成装置。
2. The electron beam generating source according to claim 1, wherein a plurality of surface conduction electron-emitting devices are two-dimensionally arranged on a substrate, and the devices are connected in a matrix by row-direction wiring and column-direction wiring. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is a source.
【請求項3】 前記変調手段は、少なくとも、表面伝導
型放出の放出電流強度と印加電圧とのガンマ特性に基づ
いて画像信号を補正するための補正手段を備えることを
特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein said modulating means includes a correcting means for correcting an image signal based on at least a gamma characteristic between an emission current intensity of surface conduction emission and an applied voltage. Image forming apparatus.
【請求項4】 前記変調手段は、少なくとも、蛍光体の
発光強度と照射電子ビーム量とのガンマ特性に基づいて
画像信号を補正するための補正手段を備えることを特徴
とする請求項2記載の画像形成装置。
4. The apparatus according to claim 2, wherein said modulating means includes a correcting means for correcting an image signal based on at least a gamma characteristic of a light emission intensity of the phosphor and an irradiation electron beam amount. Image forming device.
【請求項5】 前記電子ビーム発生源は、基板上に行方
向に沿って複数の表面伝導型電子放出素子を配列した素
子群と、基板上もしくは基板外に行方向とほぼ直交する
列方向に沿ってグリッド電極を配列した電極列を備える
電子ビーム発生源であることを特徴とする請求項1記載
の画像形成装置。
5. An electron beam generating source comprising: an element group in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate along a row direction; and a column direction substantially orthogonal to the row direction on or outside the substrate. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an electron beam generating source including an electrode array in which grid electrodes are arranged along.
【請求項6】 前記変調手段は、少なくとも、蛍光体の
発光強度と照射電子ビーム量とのなすガンマ特性に基づ
いて画像信号を補正するための補正手段を備えることを
特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
6. The apparatus according to claim 5, wherein said modulating means comprises a correcting means for correcting an image signal based on at least a gamma characteristic between a light emission intensity of a phosphor and an amount of an irradiated electron beam. Image forming apparatus.
【請求項7】 前記変調手段は、少なくとも、グリッド
電極の透過電子ビーム量とグリッド電極印加信号とのガ
ンマ特性に基づいて画像信号を補正するための補正手段
を備えることを特徴とする請求項5記載の画像形成装
置。
7. The modulator according to claim 5, wherein said modulating means includes a correcting means for correcting an image signal based on at least a gamma characteristic of a transmitted electron beam amount of a grid electrode and a grid electrode applied signal. The image forming apparatus as described in the above.
【請求項8】 前記変調手段は、ガンマ補正された画像
信号に基づいて蛍光体に電子ビームを照射する時間の長
さを変調することを特徴とする請求項1記載の画像形成
装置。
8. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the modulating unit modulates a length of time for irradiating the phosphor with an electron beam based on the gamma-corrected image signal.
【請求項9】 前記変調手段は、電子ビームを変調する
ための変調信号を各色成分ごとに独立に調整する成分調
整手段を備えることを特徴とする請求項8記載の画像形
成装置。
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the modulation unit includes a component adjustment unit that independently adjusts a modulation signal for modulating an electron beam for each color component.
【請求項10】 前記成分調整手段は、ガンマ補正した
画像信号の各色成分ごとに個別に比較器を有し、各比較
器の比較基準と画像信号との相対的関係を独立に調整す
ることを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。
10. The component adjusting means has a comparator for each color component of the gamma-corrected image signal, and independently adjusts the relative relationship between the comparison reference of each comparator and the image signal. The image forming apparatus according to claim 9, wherein:
【請求項11】 前記成分調整手段は、ガンマ補正した
画像信号の各色成分ごとに独立に増幅率を調整可能な増
幅器と比較器とを有し、前記増幅器で増幅された画像信
号を前記比較器で所定の基準値と比較して変調パルスを
発生することを特徴とする請求項9記載の画像形成装
置。
11. The component adjustment means includes an amplifier and a comparator capable of independently adjusting an amplification factor for each color component of a gamma-corrected image signal, and outputs the image signal amplified by the amplifier to the comparator. The image forming apparatus according to claim 9, wherein a modulation pulse is generated by comparing with a predetermined reference value.
【請求項12】 前記成分調整手段は、ガンマ補正した
画像信号の各色成分ごとに個別にパルス幅変調器を有
し、各パルス幅変調器の動作基準クロックの周波数を独
立に調整することを特徴とする請求項9記載の画像形成
装置。
12. The apparatus according to claim 1, wherein the component adjusting means has a pulse width modulator for each color component of the gamma-corrected image signal, and independently adjusts a frequency of an operation reference clock of each pulse width modulator. The image forming apparatus according to claim 9, wherein
【請求項13】 前記変調手段は、ガンマ補正された画
像信号に基づいて蛍光体に照射する電子ビームの電流振
幅を変調することを特徴とする請求項1記載の画像形成
装置。
13. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the modulation unit modulates a current amplitude of an electron beam applied to the phosphor based on the gamma-corrected image signal.
【請求項14】 前記変調手段は、電子ビームを変調す
るための変調信号を各色成分ごとに独立に調整する手段
を備えることを特徴とする請求項13記載の画像形成装
置。
14. The image forming apparatus according to claim 13, wherein said modulating means includes means for independently adjusting a modulation signal for modulating an electron beam for each color component.
【請求項15】 前記成分調整手段は、ガンマ補正した
画像信号の各色成分ごとに個別にレベルシフト器を有
し、各レベルシフト器のシフト量を独立に調整すること
を特徴とする請求項14記載の画像形成装置。
15. The apparatus according to claim 14, wherein said component adjusting means has a level shifter for each color component of the gamma-corrected image signal, and independently adjusts a shift amount of each level shifter. The image forming apparatus as described in the above.
【請求項16】 前記成分調整手段は、ガンマ補正した
画像信号の各色成分ごとに個別に増幅器を有し、各増幅
器の増幅率を独立に調整して増幅することを特徴とする
請求項14記載の画像形成装置。
16. The apparatus according to claim 14, wherein said component adjusting means has an amplifier for each color component of the gamma-corrected image signal, and independently adjusts and amplifies an amplification factor of each amplifier. Image forming apparatus.
【請求項17】 基板上に複数の表面伝導型電子放出素
子を配列した電子ビーム発生源と、電子ビームの照射に
より発光する赤,緑,青の3原色の蛍光体と、画像信号
に基づいて蛍光体に照射する電子ビームを変調するため
の変調手段とを少なくとも具備した画像形成装置におけ
る画像形成方法であって、 階調情報を含む画像信号を入力する工程と、 前記画像信号を、表面伝導型電子放出素子を電子ビーム
発生源とする前記画像形成装置の前記蛍光体への照射電
流値に対する前記蛍光体の輝度の非線形性を補正する補
正工程と、 前記補正工程により補正された画像信号に基づいて電子
ビームを変調する変調工程とを備えることを特徴とする
画像形成方法。
17. An electron beam source in which a plurality of surface conduction electron-emitting devices are arranged on a substrate, phosphors of three primary colors of red, green and blue emitted by irradiation of an electron beam, and an image signal. What is claimed is: 1. An image forming method for an image forming apparatus, comprising: at least a modulating unit for modulating an electron beam applied to a phosphor. A correction step of correcting the non-linearity of the luminance of the phosphor with respect to the irradiation current value to the phosphor of the image forming apparatus using the electron-emitting device as an electron beam generating source; A modulating step of modulating the electron beam based on the image forming method.
【請求項18】 前記変調工程は、前記補正工程により
ガンマ補正された画像信号に基づいて、蛍光体に電子ビ
ームを照射する時間の長さを変調する変調信号を発生す
る工程を含むことを特徴とする請求項17記載の画像形
成方法。
18. The method according to claim 18, wherein the modulating step includes a step of generating a modulation signal for modulating a length of time for irradiating the phosphor with an electron beam based on the image signal gamma-corrected in the correcting step. The image forming method according to claim 17, wherein
【請求項19】 前記変調工程は、前記補正工程により
ガンマ補正された画像信号に基づいて、蛍光体に照射す
る電子ビームの電流振幅を変調するための変調信号を発
生する工程を含むことを特徴とする請求項18記載の画
像形成方法。
19. The method according to claim 19, wherein the modulating step includes a step of generating a modulation signal for modulating a current amplitude of an electron beam applied to the phosphor based on the image signal gamma-corrected by the correcting step. The image forming method according to claim 18, wherein:
【請求項20】 前記変調工程は、前記補正工程により
ガンマ補正した画像信号に基づいて、各色成分ごとに独
立に画像信号を調整する工程を含むことを特徴とする請
求項17記載の画像形成方法。
20. The image forming method according to claim 17, wherein the modulating step includes a step of independently adjusting the image signal for each color component based on the image signal gamma-corrected in the correcting step. .
【請求項21】 前記変調工程は、前記補工程によりガ
ンマ補正した画像信号に基づいて、各色成分ごとに独立
に変調信号を調整する工程を含むことを特徴とする請求
項18または19記載の画像形成方法。
21. The image according to claim 18, wherein said modulating step includes a step of independently adjusting a modulating signal for each color component based on the image signal gamma-corrected by said complementing step. Forming method.
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