JP2008181863A - Image display device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a high-definition image display device having no beam position deviation. <P>SOLUTION: An electron beam image display device has a rear plate 81 with a plurality of electron emission elements, and a spacer 100 for supporting atmospheric pressure to maintain the space between the rear plate and a face plate with a phosphor. An uneven shape is prepared on the surface of the spacer 100, and a high resistance film for specifying an electric potential is also prepared on the surface of the spacer. If the electron emission elements are called that their presence zones closer to the spacer 100 in turn are first proximity (upper first proximity, lower first proximity), and second proximity (upper second proximity, lower second proximity); the absolute value of an angle between an initial velocity vector of the electron emission element of the first proximity and a line parallel to the longitudinal direction of the spacer 100 is smaller than the absolute value of an angle between an initial velocity vector of the electron emission element of the second proximity and a line parallel to the longitudinal direction of the spacer 100. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、本発明は、画像表示装置に関する。   The present invention relates to an image display device.

近年、電子放出素子を使用した平面薄型画像表示装置（フラットパネルディスプレイ）の研究開発が盛んに行われている。フラットパネルディスプレイは、電子放出素子を有するリアプレートと、蛍光体等の発光部材を有するフェースプレートとを枠を介して接合したパネルから成る。そしてこのパネル内部は減圧雰囲気に維持されているので、大気圧によってパネルが破壊されないために、該パネル内に耐大気圧支持構造としてのスペーサを有する。このスペーサはフェースプレートで反射する電子等の照射に曝されるため、表面が帯電し、電子放出素子から放出された電子ビームの軌道に影響を与えることが知られている。この問題を解決することが望まれており、従前より、スペーサには様様な工夫がなされている。具体的には、スペーサ表面に帯電を防止する被膜を設けたり、またスペーサの表面形状を凹凸形状にすること等である。一方、スペーサの帯電を防止する技術とともに、スペーサに近接する電子放出素子の電子ビーム軌道を所望に制御し、スペーサの帯電による影響を感じさせないようにする工夫も考察されている。   In recent years, research and development of flat and thin image display devices (flat panel displays) using electron-emitting devices have been actively conducted. The flat panel display is composed of a panel in which a rear plate having an electron-emitting device and a face plate having a light emitting member such as a phosphor are joined via a frame. Since the inside of the panel is maintained in a reduced-pressure atmosphere, the panel is not destroyed by atmospheric pressure, and thus the panel has a spacer as an atmospheric pressure-resistant support structure. Since this spacer is exposed to irradiation of electrons or the like reflected by the face plate, it is known that the surface is charged and affects the trajectory of the electron beam emitted from the electron-emitting device. It is desired to solve this problem, and various measures have been made for spacers. Specifically, a coating for preventing electrification is provided on the spacer surface, or the surface shape of the spacer is made uneven. On the other hand, in addition to a technique for preventing the charging of the spacer, a device for controlling the electron beam trajectory of the electron-emitting device adjacent to the spacer as desired so as not to feel the influence of the charging of the spacer has been considered.

特許文献１には、加熱延伸によるスペーサ製造方法を示し、表面に凹凸形状が形成されたスペーサを効率良く作成する方法を開示している。   Patent Document 1 shows a method for producing a spacer by heat stretching, and discloses a method for efficiently creating a spacer having a concavo-convex shape formed on the surface.

特許文献２には、スペーサ表面の高抵抗膜の抵抗値に、成膜方向によって依存性が存在することが開示されている。   Patent Document 2 discloses that the resistance value of the high resistance film on the spacer surface depends on the film forming direction.

特許文献３には、スペーサと電子源の距離が近いほど電子ビーム軌道が受ける影響が大きくなることが開示されている。これは画素ピッチが狭いほど補正すべきビーム到達位置ずれ量が大きくなることを意味している。   Patent Document 3 discloses that the influence of the electron beam trajectory increases as the distance between the spacer and the electron source decreases. This means that the smaller the pixel pitch, the larger the beam arrival position deviation amount to be corrected.

特許文献４には、走査配線高さによってスペーサ近傍のビーム位置が規定されることが開示されている。   Patent Document 4 discloses that the beam position in the vicinity of the spacer is defined by the scanning wiring height.

特許文献５には、帯電制御のためにスペーサ表面に凹凸形状を形成すること、そしてスペーサ表面の二次電子放出係数δの入射角度依存係数が減少するように溝形状を決定することが開示されている。   Patent Document 5 discloses forming an uneven shape on the spacer surface for charging control, and determining the groove shape so that the incident angle dependence coefficient of the secondary electron emission coefficient δ on the spacer surface is reduced. ing.

特許文献６、７には、スペーサ表面に凹凸形状を形成し、この凹凸形状のピッチが分布を有すること、そしてこのピッチの分布によってスペーサ表面に抵抗分布を生じさせることが開示されている。   Patent Documents 6 and 7 disclose that a concavo-convex shape is formed on the spacer surface, the pitch of the concavo-convex shape has a distribution, and a resistance distribution is generated on the spacer surface by the distribution of the pitch.

特許文献８には、一対の素子電極を有する表面伝導型放出素子の該素子電極の対向面を、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して傾けることで、スペーサ近傍の素子から放出された電子ビームの軌道を制御することが開示されている。
特開２０００−３１１６０８号公報（USP6494757） 特開２００３−２８２０００号公報 特開２００３−３３１７６１号公報（USP6992447） 特開平０８−３１５７２３号公報（USP5905335） 特開２０００−３１１６３２号公報（USP6809469） 特開２００３−２２３８５８号公報（USP6963159） 特開２００３−２２３８５７号公報 特開２００６−０１９２５３号（米国特許公開公報US2005/264166） In Patent Document 8, electrons emitted from an element in the vicinity of a spacer are formed by tilting the opposing surface of the element electrode of a surface conduction electron-emitting device having a pair of element electrodes with respect to a direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer. Controlling the trajectory of the beam is disclosed.
JP 2000-311608 A (USP 6494757) JP 2003-282000 A Japanese Patent Laying-Open No. 2003-331761 (USP6992447) JP 08-315723 A (USP 5905335) JP 2000-311632 A (USP 6809469) Japanese Patent Laying-Open No. 2003-223858 (USP6963159) JP 2003-223857 A JP 2006-019253 (US Patent Publication US2005 / 264166)

図２で示される画像表示装置は、マトリクス配線と電子放出素子を有するリアプレート８１、各電子放出素子に正対する被電子照射部を有するフェースプレート８２および支持枠８６から外囲器９０を形成している。内部は高真空になっており、大気圧から内部空間を保持するために板状スペーサ１００を有している。   The image display apparatus shown in FIG. 2 forms an envelope 90 from a rear plate 81 having matrix wirings and electron-emitting devices, a face plate 82 having an electron-irradiated portion facing each electron-emitting device, and a support frame 86. ing. The inside is in a high vacuum, and has a plate-like spacer 100 in order to maintain the internal space from atmospheric pressure.

図３Aにスペーサ近傍のＹ側配線８９方向から見た断面を示す。スペーサはリアプレート側のＹ側配線とフェースプレート側の当接部材１３１に挟まれて設置されている。スペーサによって形成される電界によって、スペーサ近傍の電子ビームの軌道はスペーサ非近傍の電子ビーム軌道とは異なる。この電子軌道の違いによりスペーサ近傍と非近傍とではフェースプレート上の電子ビーム到達位置が異なる。このため、スペーサ近傍では発光点の密度が変化し、その結果、画像中に明線または暗線が認識されるため、画質が劣化する。   FIG. 3A shows a cross section viewed from the direction of the Y-side wiring 89 near the spacer. The spacer is disposed between the Y side wiring on the rear plate side and the contact member 131 on the face plate side. Due to the electric field formed by the spacer, the trajectory of the electron beam near the spacer differs from the electron beam trajectory near the spacer. Due to the difference in the electron trajectory, the electron beam arrival position on the face plate is different between the vicinity of the spacer and the non- vicinity. For this reason, the density of the light emitting points changes in the vicinity of the spacer, and as a result, bright lines or dark lines are recognized in the image, so that the image quality deteriorates.

図４にスペーサ近傍の電子ビームがスペーサの電界によって到達位置ずれを起こしたときの様子を示す。電子ビーム軌道への影響はスペーサに近いほど大きく、スペーサから遠くなるとその影響は少なくなる。   FIG. 4 shows a state where the electron beam in the vicinity of the spacer is shifted in position due to the electric field of the spacer. The influence on the electron beam trajectory is greater as it is closer to the spacer, and the influence is lessened as the distance from the spacer increases.

尚、近年、発明者等の研究により、スペーサ近傍の電子ビーム位置ずれの要因は３種類に大別されることが分かってきた。１つは「初期ビーム位置ずれ」、２つ目は「温度差依存ビーム位置ずれ」、３つ目は「帯電依存ビーム位置ずれ」である。「初期ビーム位置ずれ」は、フェースプレートとリアプレートの電位差によってのみ生じる、スペーサ表面の電位分布による電子ビーム到達位置ずれである。「温度差依存ビーム位置ずれ」は、フェースプレートとリアプレートの温度差によってスペーサ表面の電位規定用高抵抗膜の抵抗値が変化することによる電子ビーム到達位置ずれである。「帯電依存ビーム位置ずれ」は、電子ビームのうち、メタルバック上で反射したものがスペーサ表面に入射することでスペーサ表面が帯電することによる電子ビーム到達位置ずれである。帯電はスペーサ表面の二次電子放出係数により正負のどちらともありうる。以上から、スペーサ近傍の電子ビーム位置ずれは、この３種類が重畳した結果として現れる。   In recent years, it has been found that the cause of the electron beam position deviation in the vicinity of the spacer is roughly divided into three types by the inventors' research. One is “initial beam position deviation”, the second is “temperature difference-dependent beam position deviation”, and the third is “charging-dependent beam position deviation”. The “initial beam position deviation” is an electron beam arrival position deviation caused by a potential distribution on the spacer surface, which is caused only by a potential difference between the face plate and the rear plate. “Temperature difference dependent beam position deviation” is an electron beam arrival position deviation caused by a change in the resistance value of the potential regulating high resistance film on the spacer surface due to the temperature difference between the face plate and the rear plate. The “charge-dependent beam position shift” is an electron beam arrival position shift caused by charging of the spacer surface when an electron beam reflected on the metal back enters the spacer surface. Charging can be positive or negative depending on the secondary electron emission coefficient of the spacer surface. From the above, the electron beam position deviation in the vicinity of the spacer appears as a result of superimposing these three types.

このビーム位置ずれを補正するために特許文献３では、ビーム到達位置のずれに合わせて、スペーサ近傍の画素ピッチを広ピッチ化することにより到達位置ずれを補正する方法を示している。また、特許文献４ではスペーサに当接する部材の高さを調整することでビーム到達位置ずれを補正する方法を示している。しかしこれらの方法では「初期ビーム位置ずれ」をある程度補正することができるが、「温度差依存ビーム位置ずれ」と「帯電依存ビーム位置ずれ」に対しては、十分な補正ができない。   In order to correct this beam position deviation, Patent Document 3 shows a method of correcting the arrival position deviation by increasing the pixel pitch in the vicinity of the spacer in accordance with the deviation of the beam arrival position. Patent Document 4 shows a method of correcting a beam arrival position deviation by adjusting the height of a member that contacts the spacer. However, these methods can correct the “initial beam position shift” to some extent, but cannot sufficiently correct the “temperature difference-dependent beam position shift” and the “charge-dependent beam position shift”.

スペーサ近傍のビーム位置ずれ補正として、スペーサ表面に凹凸を形成する方法は、補正の範囲が広く、前記３種類のビームずれの内、初期ビーム位置ずれと帯電依存ビーム位置ずれを解決できる。特許文献１において示されている加熱延伸工程を用いることで、スペーサ長手方向の表面にストライプ状の凹凸形状を付けたスペーサを容易に製造でき、この技術は本発明の実施例でも用いることができる。スペーサ表面の凹凸形状でスペーサの帯電をできるだけ減らすためには、二次電子放出係数δを考える必要がある。スペーサ表面の単位面積における射出電子数／入射電子数の値がδである。δが１のとき入射電子と射出電子数が等しくスペーサは帯電しない。δが１より大きい場合は射出電子の割合が大きくなり、スペーサ表面は正に帯電する。δが１より小さい場合は射出電子の割合が小さくなりスペーサ表面は負に帯電する。δはスペーサ表面の帯電防止膜の材質と表面の形状、および入射する電子の入射角で決まる。スペーサ表面に垂直に入射する場合を角度０とすると、角度が大きくなるほど二次電子放出係数は大きくなる。電子はスペーサに垂直に入射することはまれで、多くはフェースプレート側かリアプレート側から入射する。よって、スペーサ表面が平坦である場合、δは１より大幅に大きくなり正に帯電しやすい。逆にスペーサ表面に溝の深い凹凸がついている場合、溝の内部では入射角を小さく抑えることが可能になるのでδを低くすることが可能となる。このような原理から特許文献５ではスペーサに凹凸形状を付けることでδをできるだけ小さくし、帯電を減少させる方法を示している。この方法によって「帯電依存ビーム位置ずれ」を減少させることができるが、スペーサ表面の凹凸形状は、スペーサ表面の抵抗分布にも影響を及ぼす、つまり「初期ビーム位置ずれ」にも影響を及ぼすため、両者を所望に制御することは困難であった。   As a method for correcting the beam position deviation in the vicinity of the spacer, the method of forming irregularities on the spacer surface has a wide correction range, and can solve the initial beam position deviation and the charge-dependent beam position deviation among the three types of beam deviations. By using the heating and stretching process shown in Patent Document 1, it is possible to easily manufacture a spacer having a striped uneven shape on the surface in the longitudinal direction of the spacer, and this technique can also be used in the embodiments of the present invention. . In order to reduce the charging of the spacer as much as possible by the uneven shape of the spacer surface, it is necessary to consider the secondary electron emission coefficient δ. The value of the number of emitted electrons / number of incident electrons per unit area of the spacer surface is δ. When δ is 1, the number of incident electrons and the number of emitted electrons are equal and the spacer is not charged. When δ is greater than 1, the proportion of emitted electrons increases and the spacer surface is positively charged. When δ is smaller than 1, the ratio of emitted electrons becomes small and the spacer surface is negatively charged. δ is determined by the material and surface shape of the antistatic film on the spacer surface and the incident angle of incident electrons. Assuming that the angle 0 is perpendicular to the spacer surface, the secondary electron emission coefficient increases as the angle increases. Electrons rarely enter the spacer perpendicularly, and many are incident from the face plate side or the rear plate side. Accordingly, when the spacer surface is flat, δ is significantly larger than 1 and is easily positively charged. On the contrary, when the groove has a deep groove on the spacer surface, the incident angle can be kept small inside the groove, so that δ can be lowered. From such a principle, Patent Document 5 shows a method of reducing the charge by reducing the δ as much as possible by forming an uneven shape on the spacer. Although this method can reduce the “charge-dependent beam misalignment”, the uneven shape of the spacer surface also affects the resistance distribution on the spacer surface, that is, the “initial beam misalignment”. It was difficult to control both as desired.

凹凸分布によって「初期ビーム位置ずれ」を補正する原理は、凹凸分布によってスペーサ表面に抵抗分布を付けて任意の電位分布にすることにある。つまり、凹凸によって沿面距離が変わるため、凹凸形状に応じてスペーサ表面の抵抗に分布をつけることが出来る。この技術が特許文献６，７に記載されている。   The principle of correcting the “initial beam position deviation” by the uneven distribution is to provide a resistance distribution on the spacer surface by the uneven distribution to obtain an arbitrary potential distribution. In other words, since the creepage distance varies depending on the unevenness, the resistance on the spacer surface can be distributed according to the uneven shape. This technique is described in Patent Documents 6 and 7.

ところで、ビーム位置を補正する技術として特許文献８では、一対の素子電極の向きを工夫する技術が開示されている。具体的には、一対の素子電極を有する表面伝導型放出素子の該素子電極の対向面を、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して傾けることで、スペーサ近傍の素子から放出された電子ビームの軌道を制御することが開示されている。尚、以下、素子電極の対向面を、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して傾ける構成を「斜め素子電極」という場合がある。しかし、画素ピッチが狭い画像表示装置においては、斜め素子電極の重要な要素である電子ビームの曲進量と斜め素子電極角度がどちらも減少してしまうために、その補正量が小さくなってしまうという課題がある。   By the way, as a technique for correcting the beam position, Patent Document 8 discloses a technique for devising the direction of a pair of element electrodes. Specifically, an electron beam emitted from an element in the vicinity of the spacer is formed by inclining the opposing surface of the surface conduction electron-emitting device having a pair of element electrodes with respect to a direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer. It is disclosed that the trajectory is controlled. Hereinafter, the configuration in which the opposing surface of the element electrode is inclined with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer may be referred to as an “oblique element electrode”. However, in an image display apparatus with a narrow pixel pitch, the amount of correction is small because both the amount of bending of the electron beam and the angle of the oblique element electrode, which are important elements of the oblique element electrode, are reduced. There is a problem.

本発明の目的は、上記従来例の課題に鑑み、スペーサからの離間距離の違いに伴うビーム到達位置の違いを補正した、より高品位な画像表示装置を実現することにある。   An object of the present invention is to realize a higher-quality image display device in which a difference in beam arrival position due to a difference in separation distance from a spacer is corrected in view of the problems of the conventional example.

上記の課題を解決するため、本発明は次のような特徴を備える。本発明は、ギャップを隔てて対向する一対の素子電極と、該一対の素子電極間に位置する電子放出部とを有する第一及び第二の電子放出素子を少なくとも有するリアプレートと、蛍光体を有するフェースプレートと、前記リアプレートとフェースプレートとの間であって、前記第二の電子放出素子よりも前記第一の電子放出素子に近接して位置する板状スペーサとを備えた画像表示装置であって、前記板状スペーサの長手方向と垂直な方向に対する前記第一の電子放出素子の前記ギャップの長手方向の傾きを第一の傾き、該垂直な方向に対する前記第二の電子放出素子の前記ギャップの長手方向の傾きを第二の傾きとし、前記第二の傾きは前記第一の傾きよりも大きいことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention has the following features. According to the present invention, a rear plate having at least first and second electron-emitting devices having a pair of device electrodes facing each other with a gap and an electron-emitting portion located between the pair of device electrodes, and a phosphor An image display device comprising: a face plate having a plate plate; and a plate-like spacer positioned between the rear plate and the face plate and closer to the first electron-emitting device than the second electron-emitting device. A first inclination of the gap in the longitudinal direction of the first electron-emitting device with respect to a direction perpendicular to the longitudinal direction of the plate spacer, and a second inclination of the second electron-emitting element with respect to the perpendicular direction. The gradient in the longitudinal direction of the gap is defined as a second gradient, and the second gradient is larger than the first gradient.

本発明によれば、スペーサからの離間距離の違いに伴うビーム到達位置の違いが補正された、より高品位な画像表示装置を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a higher quality image display device in which the difference in beam arrival position due to the difference in the separation distance from the spacer is corrected.

本発明は、我々の鋭意研究の結果、画素ピッチによっては、板状スペーサに最も近接する第一の電子放出素子よりもその次に近接する第二の電子放出素子の方が、スペーサ帯電の影響を大きく受けるという、新たな課題の発見に基づくものである。以下において、板状スペーサに最も近接する第一の電子放出素子を「第一近接素子」または「最近接素子」という場合がある。また、その次にスペーサに近接する第二の電子放出素子のことを「第二近接素子」という場合がある。さらに、その次にスペーサに近接する第三の電子放出素子のことを「第三近接素子」という場合がある。尚、我々の鋭意研究の結果見出した、この課題は、スペーサのフェースプレート側の部分は正帯電し、スペーサのリアプレート側の部分は負帯電すること、またリアプレート上には配線等の突起構造があるのに対して、フェースプレートは比較的平面状であること等に起因すると考えられる。詳述すると、第一近接素子から放出された電子ビームは、スペーサ表面の上記正帯電、負帯電の両者の影響を受ける。これに対して、第二近接素子から放出された電子ビームは、配線の電位シールドによって、スペーサのリアプレート側部分の負帯電の影響は低減されるが、スペーサのフェースプレート側部分の正帯電の影響は、そのまま受ける。このように、第一近接素子と第二近接素子とでは、スペーサの帯電の影響具合が異なるため、両者の電子ビーム軌道を所望に制御しえるスペーサを提供することは極めて困難である。よって従前とは異なる手法で、第一近接素子、第二近接素子をそれぞれ独立に制御する技術が重要である。本発明はこのような新たな知見に基づく発明である。   As a result of our earnest research, the present invention shows that, depending on the pixel pitch, the second electron-emitting device that is next closest to the first electron-emitting device that is closest to the plate-shaped spacer is affected by the spacer charging. It is based on the discovery of a new issue that is greatly affected. Hereinafter, the first electron-emitting device closest to the plate-like spacer may be referred to as “first proximity device” or “closest device”. Further, the second electron-emitting device next to the spacer may be referred to as a “second proximity device”. Further, the third electron-emitting device next to the spacer may be referred to as a “third proximity device”. In addition, as a result of our earnest research, this problem is that the part on the face plate side of the spacer is positively charged, the part on the rear plate side of the spacer is negatively charged, and the protrusions such as wiring on the rear plate The face plate is considered to be caused by the fact that it has a structure and is relatively flat. More specifically, the electron beam emitted from the first proximity element is affected by both the positive and negative charges on the spacer surface. In contrast, the electron beam emitted from the second proximity element is less affected by the negative charge on the rear plate side portion of the spacer due to the potential shield of the wiring, but is positively charged on the face plate side portion of the spacer. The effect is directly affected. As described above, since the first proximity element and the second proximity element are different in the influence of the charging of the spacer, it is extremely difficult to provide a spacer that can control the electron beam trajectory of the both. Therefore, a technique for independently controlling the first proximity element and the second proximity element by a method different from the prior art is important. The present invention is based on such new knowledge.

次に、本発明を実施するための最良の形態を示す。図２は本発明の画像表示装置を示す斜視図であり、一部を切り欠いている。図２で示すように画像表示装置は所望の真空雰囲気で密閉された外囲器９０内に、マトリクス状配線を成すＸ側配線８８とＹ側配線（走査配線）８９と電子放出素子とを有するリアプレート８１、リアプレートに対向して配置され電子線被照射部を有するフェースプレート８２、リアプレートとフェースプレートの間に立てられたスペーサ１００を有する。外囲器内部は電子放出素子８７の連続的な駆動に必要な真空状態を維持されなければならない。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described. FIG. 2 is a perspective view showing the image display device of the present invention, with a part cut away. As shown in FIG. 2, the image display apparatus has an X-side wiring 88, a Y-side wiring (scanning wiring) 89, and an electron-emitting device forming a matrix-like wiring in an envelope 90 sealed in a desired vacuum atmosphere. A rear plate 81, a face plate 82 disposed opposite to the rear plate and having an electron beam irradiated portion, and a spacer 100 standing between the rear plate and the face plate are provided. The inside of the envelope must be maintained in a vacuum state necessary for continuous driving of the electron-emitting device 87.

リアプレートのマトリクス配線は電子源を駆動するのに十分に低抵抗である必要がある。ただし、図２に示したＸ側配線とＹ側配線が同じ抵抗値である必要は無い。また、Ｘ側配線とＹ側配線において電気的な接触を避けるために両配線間には絶縁層が設けられている。絶縁層は両配線のクロストークを避けるために十分に厚い必要がある。スペーサは両配線のうち上側に来る方に当接して配置されるが、電子放出素子近傍の電界を均一にするため、できるだけ当接面を増やすような配置にした方が良い。   The matrix wiring on the rear plate needs to have a sufficiently low resistance to drive the electron source. However, the X-side wiring and the Y-side wiring shown in FIG. 2 do not have to have the same resistance value. In order to avoid electrical contact between the X-side wiring and the Y-side wiring, an insulating layer is provided between the two wirings. The insulating layer needs to be thick enough to avoid crosstalk between both wires. The spacer is disposed in contact with the upper side of both wirings. However, in order to make the electric field in the vicinity of the electron-emitting device uniform, it is preferable to increase the contact surface as much as possible.

本発明において電子放出素子は、表面伝導型素子であることが望ましい。これは本発明が表面伝導型放出素子の特徴である、電子ビームの曲進性を利用しているためである。   In the present invention, the electron-emitting device is preferably a surface conduction type device. This is because the present invention uses the curvature of the electron beam, which is a feature of the surface conduction electron-emitting device.

フェースプレートは図２と図３に示されるように主にブラックマトリクス９１、蛍光体９２、メタルバック９３から構成される。ブラックマトリクスは隣接する蛍光体間の混色を避ける機能に加え、電子ビームが到達しないフェースプレートの領域において外光反射率を低下させるために必要である。蛍光体は電子が衝突して励起することで発光し、画像が表示される。メタルバックは蛍光体の内側に形成されており、蛍光体の発光を外側に鏡面反射することで輝度を向上させる機能と、電子を加速させるのに必要な加速電圧をフェースプレートの画像表示領域全面に渡って均一に印加する機能を持つ。   As shown in FIGS. 2 and 3, the face plate mainly includes a black matrix 91, a phosphor 92, and a metal back 93. The black matrix is necessary for reducing the external light reflectance in the region of the face plate where the electron beam does not reach, in addition to the function of avoiding the color mixture between the adjacent phosphors. The phosphor emits light when excited by collision of electrons, and an image is displayed. The metal back is formed on the inside of the phosphor, and the function of improving the brightness by specularly reflecting the light emitted from the phosphor to the outside and the acceleration voltage required to accelerate the electrons are applied to the entire image display area of the faceplate. It has the function of applying uniformly over the entire area.

次に本発明におけるビーム位置補正について説明する。図３Ａ，３Ｂで、電子放出素子８７はスペーサ１００に近い順に第一近接、第二近接とし、電子放出素子に電圧を印加する走査順序がスペーサを挟んで先にくる方を上近接、後になる方を下近接とする。電子放出素子があるガラス面からスペーサとＹ側配線８９が当接する面までの高さが走査配線（Ｙ側配線）高さである。電子ビームは電子放出素子から射出されたあとスペーサとマトリクス配線の電界の影響を受けながら加速されフェースプレート側のメタルバック９３に入射する。メタルバック９３では一部の電子は通過して蛍光体９２を発光させるが、一部の電子は反射しスペーサに入射する。このスペーサに入射する電子がスペーサの帯電を発生させる。尚、図３Ａは本発明を適用しない場合、図３Ｂは本発明を適用した場合を示す。   Next, beam position correction in the present invention will be described. 3A and 3B, the electron-emitting device 87 is in the first proximity and the second proximity in the order of proximity to the spacer 100, and the scanning order in which the voltage is applied to the electron-emitting device comes first with the spacer in between, the upper proximity and the rear. Is the close proximity. The height from the glass surface where the electron-emitting device is located to the surface where the spacer and the Y-side wiring 89 abut is the scanning wiring (Y-side wiring) height. The electron beam is emitted from the electron-emitting device and then accelerated while being affected by the electric field of the spacer and the matrix wiring, and enters the metal back 93 on the face plate side. In the metal back 93, some electrons pass and cause the phosphor 92 to emit light, but some electrons are reflected and enter the spacer. The electrons incident on the spacer cause the spacer to be charged. 3A shows a case where the present invention is not applied, and FIG. 3B shows a case where the present invention is applied.

ビーム位置ずれは画素ピッチの何％分ずれているかで表す。０％は非スペーサ部と同等の位置であり、‐１０％はスペーサから画素ピッチ１割分離れた方向にずれていることを示す。   The beam position shift is expressed by what percentage of the pixel pitch is shifted. 0% indicates a position equivalent to that of the non-spacer portion, and -10% indicates a shift in a direction separated from the spacer by 10% of the pixel pitch.

図４で、電子ビーム発光像９４の重心はビーム位置ずれが無い場合、蛍光体開口部の中心に来る。本実施例においては、第三近接以降のビーム発光像は、スペーサから十分離れているため、マトリクス構造の製造時の誤差やアライメントのずれ（後述）により多少重心位置がずれる場合があるものの、通常は人間に知覚できない範囲に収まっている。しかし、スペーサが配置されている近傍のビーム発光像はスペーサによる電界の影響を受けるため、一様にずれる。図４では第一近接のビーム発光像がスペーサに一様に離れるように位置ずれしており（反発と呼ぶ）、第二近接ではスペーサに一様に近づくように位置ずれしている（吸引と呼ぶ）。スペーサ近傍のビーム位置ずれ量は、第一近接や第二近接上近接や下近接には依存せず、その構成によって決まる。   In FIG. 4, the center of gravity of the electron beam emission image 94 comes to the center of the phosphor opening when there is no beam position shift. In this embodiment, the beam emission image after the third approach is sufficiently away from the spacer, so the center of gravity may be slightly shifted due to errors in manufacturing the matrix structure or misalignment (described later). Is in a range that humans cannot perceive. However, the beam emission image in the vicinity where the spacers are arranged is affected by the electric field by the spacers, and thus shifts uniformly. In FIG. 4, the beam emission image of the first proximity is displaced so as to be uniformly spaced from the spacer (referred to as repulsion), and in the second proximity, it is displaced so as to approach the spacer uniformly (suction and suction). Call). The beam position deviation amount in the vicinity of the spacer does not depend on the first proximity, the second proximity upper proximity, or the lower proximity, and is determined by the configuration.

図５にスペーサの凹凸形状とその各部名称を示す。スペーサは画像表示装置の厚み方向の長さをスペーサ短手方向長さ１０２と呼び、画像表示装置の画像表示領域と平行に伸びる長さをスペーサ長手方向長さと呼ぶ。尚、これは、図２におけるＹ側配線８９の延びる方向であり、また図１における走査方向と垂直な方向である。また、短手方向長さに対して垂直な方向の厚みをスペーサ厚さ１０１と呼ぶ。スペーサ長手方向長さは画像表示装置の大きさによって決まる。スペーサ厚さはスペーサの強度と電子ビーム軌道への影響から決定される。スペーサはリアプレートの電子放出素子とフェースプレートの被電子照射部の間に露出する表面に凹凸が形成されている（以下、側面という）。スペーサの凹凸部分と、リアプレート側及びフェースプレート側の両端部との間には平坦部が存在する。リアプレート側端面からリアプレート側１溝目の最深部までの距離をリアプレート側平坦部長さ１０８とする。フェースプレート端面からフェースプレート側１溝目の最深部までの距離をフェースプレート側平坦部長さ１０４とする。凹凸形状は３つの領域に分かれる。リアプレート側とフェースプレート側で溝深さが異なる領域と両者の中間で溝深さが連続的に異なり両者の溝深さを滑らかに繋ぐ領域である。これらは順にリアプレート側の溝深さ領域１０７とフェースプレート側溝深さ領域１０５、遷移領域１０６と呼ぶ。溝形状は三角関数や台形状が主に採用される。溝深さを変化させる場合、形状は線形に加減される。凹凸形状の加工方法には所望の形状が得られれば特に制限はなく、機械的な切削や研磨による方法や化学的なフォトリソグラフィーとエッチングによる方法などが考えられる。本発明の実施例のように機械的な切削や研磨方法と加熱延伸法を組み合わせても良い。   FIG. 5 shows the concavo-convex shape of the spacer and the names of the respective parts. The length of the spacer in the thickness direction of the image display device is referred to as a spacer short direction length 102, and the length extending in parallel with the image display area of the image display device is referred to as the spacer longitudinal direction length. Note that this is a direction in which the Y-side wiring 89 in FIG. 2 extends and a direction perpendicular to the scanning direction in FIG. The thickness in the direction perpendicular to the short direction length is referred to as a spacer thickness 101. The length in the longitudinal direction of the spacer is determined by the size of the image display device. The spacer thickness is determined from the influence of the spacer strength and the electron beam trajectory. The spacer has an uneven surface (hereinafter referred to as a side surface) that is exposed between the electron-emitting device of the rear plate and the electron-irradiated portion of the face plate. A flat portion exists between the uneven portion of the spacer and both end portions on the rear plate side and the face plate side. The distance from the rear plate side end surface to the deepest part of the first groove on the rear plate side is defined as the rear plate side flat part length 108. The distance from the end face of the face plate to the deepest part of the first groove on the face plate side is defined as the flat part length 104 on the face plate side. The uneven shape is divided into three regions. This is a region where the groove depth is different between the rear plate side and the face plate side, and a region where the groove depth is continuously different between the two and the groove depths are smoothly connected. These are called a groove depth region 107 on the rear plate side, a face plate side groove depth region 105, and a transition region 106 in this order. As the groove shape, a trigonometric function or a trapezoidal shape is mainly adopted. When changing the groove depth, the shape is linearly adjusted. There are no particular limitations on the method of processing the concavo-convex shape as long as a desired shape is obtained, and a method by mechanical cutting or polishing, a method by chemical photolithography and etching, or the like can be considered. As in the embodiment of the present invention, a mechanical cutting or polishing method and a heat stretching method may be combined.

スペーサの表面には図６に示すように各々別の機能を持つ膜が成膜されている。リアプレート端部にはスペーサのリアプレート側当接面全体を等電位にするための、リアプレート当接面電位規定膜１２３が成膜される。スペーサのリアプレート側によって形成される電界は、電子ビームの速度が遅い領域で作用するため電子ビーム軌道への影響が大きい。よってこの膜は電位の変化を最小にするために十分に低抵抗である必要がある。抵抗値は凹凸を有する面に成膜される電位規定用高抵抗膜との比で決定される。通常その比は１０００対１以上が望ましい。低抵抗膜はスペーサの凹凸を有する面にはみ出さないよう成膜される。これは凹凸を有する面にはみ出すと電子ビーム軌道への影響が大きくなるからである。フェースプレート側端面も等電位にするためにフェースプレート当接面電位規定膜１２０が成膜される。   As shown in FIG. 6, films having different functions are formed on the surface of the spacer. A rear plate contact surface potential regulating film 123 is formed on the rear plate end to make the entire rear plate contact surface of the spacer have the same potential. Since the electric field formed by the rear plate side of the spacer acts in a region where the speed of the electron beam is low, the influence on the electron beam trajectory is large. Therefore, this film needs to have a sufficiently low resistance in order to minimize the potential change. The resistance value is determined by the ratio to the potential-regulating high resistance film formed on the uneven surface. Usually, the ratio is preferably 1000 to 1 or more. The low resistance film is formed so as not to protrude from the uneven surface of the spacer. This is because the influence on the electron beam trajectory increases when it protrudes from the surface having irregularities. A face plate contact surface potential regulating film 120 is formed so that the end surface on the face plate side is also equipotential.

端面電極が成膜された後、スペーサの側面に電位規定用高抵抗膜１２１を成膜する。図７に成膜の状態を示す。   After the end face electrode is formed, the potential regulating high resistance film 121 is formed on the side surface of the spacer. FIG. 7 shows the state of film formation.

次に電位規定用高抵抗膜の上に帯電防止用高抵抗膜１２２が成膜される。帯電防止用高抵抗膜は電位規定用高抵抗膜の機能に影響を及ぼさないように１００対１以上の抵抗比で高抵抗となっている。帯電防止用高抵抗膜の機能はスペーサに入射する電子による二次電子放出係数の制御と電位規定用高抵抗膜の保護である。そのため帯電防止用高抵抗膜は二次電子放出係数が低い膜質が選択されており、膜厚も比較的厚くなっている。   Next, an antistatic high resistance film 122 is formed on the potential regulating high resistance film. The antistatic high resistance film has a high resistance ratio of 100 to 1 or more so as not to affect the function of the potential regulating high resistance film. The functions of the antistatic high resistance film are to control the secondary electron emission coefficient by electrons incident on the spacer and to protect the high resistance film for potential regulation. For this reason, a film quality with a low secondary electron emission coefficient is selected as the antistatic high resistance film, and the film thickness is relatively thick.

これらスペーサ表面の成膜には一般的なスパッタ法や蒸着法が適用できる。   A general sputtering method or vapor deposition method can be applied to the film formation on the spacer surface.

画像表示装置の外囲器は封着工程により作製される。   The envelope of the image display device is manufactured by a sealing process.

構成された外囲器は駆動装置によって駆動され、画像が表示される。画像表示装置は電圧降下による輝度の低下を避けるため、ＸかＹのどちらかの方向に１〜数ラインずつ走査されて駆動される。本実施形態では図３や図４中に矢印で示すように走査を行っている（Ｙ側配線に走査信号を入力している）。走査周期は早い方がちらつき低減の観点から望ましいが、スペーサに帯電した電子が電位規定用高抵抗膜を通して除電される時定数によって上限値が決まっている。   The constructed envelope is driven by a driving device, and an image is displayed. The image display device is driven by scanning one to several lines in either the X or Y direction in order to avoid a decrease in luminance due to a voltage drop. In this embodiment, scanning is performed as indicated by arrows in FIGS. 3 and 4 (a scanning signal is input to the Y-side wiring). An earlier scanning cycle is desirable from the viewpoint of flicker reduction, but the upper limit is determined by the time constant with which the electrons charged in the spacer are discharged through the potential regulating high resistance film.

斜め素子電極について説明する。図８に示す矢印は、表面伝導型電子放出素子から射出される電子群の平均初速度ベクトルを表す。それは電子源近傍のマクロな電界方向が電極の対向する方向と平行な方向となっているからである。射出された電子群は加速電圧Ｖａによって加速され、フェースプレート上の被照射部に到達する。電子放出素子から到達位置までのフェースプレートに対して水平な距離を曲進量ｄ₀と呼ぶ。図１で示されるように、本発明においては、スペーサ近傍の電子放出素子の素子電極３と素子電極２との対向面が、スペーサの長手方向と垂直な方向（走査方向）に対してθの傾きを有している。換言すると、素子電極３と素子電極２とのなすギャップの長手方向が、スペーサの長手方向と垂直な方向に対してθの傾きを有する。尚、このように、一対の素子電極のギャップの長手方向が、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して傾きを有する素子電極を、以下では斜め素子電極と表現する。斜め素子電極の角度をθdとすると、斜め素子電極によるビーム位置補正量は次の式で表される。 The oblique element electrode will be described. An arrow shown in FIG. 8 represents an average initial velocity vector of an electron group emitted from the surface conduction electron-emitting device. This is because the macro electric field direction in the vicinity of the electron source is parallel to the opposing direction of the electrodes. The emitted electron group is accelerated by the acceleration voltage Va and reaches the irradiated portion on the face plate. A horizontal distance from the electron-emitting device to the arrival position with respect to the face plate is called a curvature amount d ₀ . As shown in FIG. 1, in the present invention, the facing surfaces of the device electrode 3 and the device electrode 2 of the electron-emitting device in the vicinity of the spacer are θ with respect to a direction (scanning direction) perpendicular to the longitudinal direction of the spacer. It has a slope. In other words, the longitudinal direction of the gap formed between the device electrode 3 and the device electrode 2 has an inclination of θ with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer. In addition, the element electrode in which the longitudinal direction of the gap between the pair of element electrodes is inclined with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer will be hereinafter referred to as an oblique element electrode. When the angle of the oblique element electrode is θd, the beam position correction amount by the oblique element electrode is expressed by the following equation.

ｄy＝ｄ₀×cos(９０−θd)
また、斜め素子電極を有する電子放出素子から放出される電子ビームの曲進量と、斜め素子電極を有さない電子放出素子から放出される電子ビームの曲進量との誤差Δｄxは次の式で表される。 dy = d ₀ × cos (90−θd)
The error Δdx between the amount of curvature of the electron beam emitted from the electron-emitting device having the oblique element electrode and the amount of curvature of the electron beam emitted from the electron-emitting device not having the oblique element electrode is expressed by the following equation: It is represented by

Δｄx＝ｄ₀×[１−sin(９０−θd)]
Δｄxは通常１μｍ以下であり、通常は問題にならない。ｄ₀とθdが大きいほど斜め素子電極による電子ビームの補正範囲が広くなり実用性が高い。しかし、画素ピッチが狭くなると図１で示されるように配線で囲まれた素子電極は、レイアウトの自由度が低下しθdのとりえる値は小さくなる。また、図１２で示されるように曲進量は隣接するＸ側配線の電界の影響を受け、本来ｄｘ₄あるところがｄｘ₃まで減少する。この減少量は電子放出素子とＸ側配線との距離ｘdおよびＸ側配線の高さｈdによって決まる。以上の理由から画素ピッチが狭いほど斜め素子電極による電子ビーム軌道の補正の大きさは減少する。 Δdx = d ₀ × [1-sin (90−θd)]
Δdx is usually 1 μm or less, and usually does not cause a problem. The larger the d ₀ and θd, the wider the electron beam correction range by the oblique element electrode, and the higher the practicality. However, when the pixel pitch is narrowed, the element electrode surrounded by the wiring as shown in FIG. 1 has a lower layout freedom and a smaller value of θd. In addition, as shown in FIG. 12, the amount of bending is affected by the electric field of the adjacent X-side wiring, and the place where dx ₄ is originally reduced to dx ₃ . The amount of decrease is determined by the distance xd between the electron-emitting device and the X-side wiring and the height hd of the X-side wiring. For these reasons, the smaller the pixel pitch, the smaller the magnitude of correction of the electron beam trajectory by the oblique element electrodes.

そして、このような状況下において、スペーサから離れて位置する「第二近接素子」に、スペーサに最も近接して位置する「第一近接素子」よりも大きな補正が必要とされるという、新たな知見によって、我々は本発明を得るに至った。   In such a situation, the “second proximity element” positioned away from the spacer requires a greater correction than the “first proximity element” positioned closest to the spacer. With the knowledge, we have obtained the present invention.

尚、上述のとおり本発明は、スペーサに最も近接する電子放出素子よりもその次に近接する電子放出素子の方が、スペーサ帯電の影響を大きく受けるという、新たな課題に基づく発明である。この課題発見に基づき、スペーサに最も近接する第一近接素子よりも、第二近接素子の素子電極を大きく傾けるという、新たな構成を得るに至った。尚、第二近接素子が、スペーサ帯電の影響をより大きく受ける理由は、スペーサ表面の帯電分布と、フェースプレートとリアプレートとの表面形状の違いに起因する。つまり、スペーサのフェースプレート側の部分は正帯電し、スペーサのリアプレート側の部分は負帯電すること、そしてリアプレート上には配線等の突起構造があるのに対して、フェースプレートは比較的平面状であることに起因する。詳述すると、第一近接素子から放出された電子ビームは、スペーサ表面の上記正帯電、負帯電の両者の影響を受ける。これに対して、第二近接素子から放出された電子ビームは、配線の電位シールドによって、スペーサのリアプレート側部分の負帯電の影響は低減されるが、スペーサのフェースプレート側部分の正帯電の影響は、そのまま受ける。このように第二近接素子は、スペーサ帯電のうち、フェースプレート側の正帯電による偏った影響を受けるため、結果、第一近接素子よりもスペーサ帯電の影響を大きく受ける。この新たな課題の発見により、我々は、第二近接素子の傾きを、第一近接の傾きよりも大きくするという、新たな構成を提供するに至った。   As described above, the present invention is based on a new problem that the electron-emitting device that is next closest to the electron-emitting device that is closest to the spacer is more greatly affected by spacer charging. Based on the discovery of this problem, a new configuration has been obtained in which the element electrode of the second proximity element is tilted more than the first proximity element closest to the spacer. The reason why the second proximity element is more greatly affected by the spacer charging is due to the charge distribution on the spacer surface and the difference in the surface shape between the face plate and the rear plate. That is, the portion of the spacer on the face plate side is positively charged, the portion of the spacer on the rear plate side is negatively charged, and the rear plate has a protruding structure such as wiring, whereas the face plate is relatively It originates in being planar. More specifically, the electron beam emitted from the first proximity element is affected by both the positive and negative charges on the spacer surface. In contrast, the electron beam emitted from the second proximity element is less affected by the negative charge on the rear plate side portion of the spacer due to the potential shield of the wiring, but is positively charged on the face plate side portion of the spacer. The effect is directly affected. As described above, the second proximity element is affected by the bias due to the positive charge on the face plate side in the spacer charging. As a result, the second proximity element is more greatly affected by the spacer charging than the first proximity element. With the discovery of this new issue, we have provided a new configuration in which the tilt of the second proximity element is made larger than the tilt of the first proximity.

次に本発明における複数の実施形態について各々の望ましい条件を示す。   Next, each desirable condition is shown about several embodiment in this invention.

（第１の実施形態）
第二近接にのみ斜め素子電極が導入されている場合について望ましい形態を述べる。本実施形態は図１３Ａで示されるような形態である。つまり、第二近接素子の素子電極のギャップの長手方向は、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して傾き（第二の傾き）を有し、一方、第一近接素子の素子電極のギャップの長手方向は、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して傾きを有さない形態（第一の傾きがゼロ）である。この結果、第二近接素子の斜め素子電極の傾きが、第一近接素子の斜め素子電極の傾きより大きい構成となる。 (First embodiment)
A desirable mode for the case where the oblique element electrode is introduced only in the second proximity will be described. This embodiment has a form as shown in FIG. 13A. That is, the longitudinal direction of the gap of the element electrode of the second proximity element has an inclination (second inclination) with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer, while the gap of the gap of the element electrode of the first proximity element. The longitudinal direction is a form having no inclination with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer (the first inclination is zero). As a result, the inclination of the oblique element electrode of the second proximity element is larger than the inclination of the oblique element electrode of the first proximity element.

（第２の実施形態）
第二近接に斜め素子電極が導入されており、かつ第一近接に補助的に斜め素子電極が導入されている場合について望ましい形態を述べる。本実施形態は図１３Ｄ〜図１３Ｆで示されるような形態である。つまり、第一近接素子及び第二近接素子とも、素子電極ギャップの長手方向が、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して傾きを有するが、その傾きは第一近接素子に比べて、第二近接素子のほうが大きい形態である。これは第１の実施形態に比べ第一近接のビーム位置ずれが大きい場合に適用される。 (Second Embodiment)
A desirable mode is described in the case where the oblique element electrode is introduced in the second proximity and the oblique element electrode is introduced in an auxiliary manner in the first proximity. This embodiment is a form as shown in FIGS. 13D to 13F. That is, in both the first proximity element and the second proximity element, the longitudinal direction of the element electrode gap has an inclination with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer. The proximity element is a larger form. This is applied when the beam position deviation in the first proximity is larger than in the first embodiment.

（第３の実施形態）
上記第１、第２の実施形態に加えて第三近接以降の素子電極に斜め素子電極が導入されている場合について望ましい形態を述べる。本実施形態は図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｅ、図１３Ｆで示されるような形態である。第一近接のビーム到達位置ずれが非常に大きく、第１の実施形態や第２の実施形態でも補正できない場合に適用される。 (Third embodiment)
In addition to the first and second embodiments, a desirable mode will be described in the case where an oblique element electrode is introduced into the element electrode after the third approach. This embodiment is a form as shown in FIGS. 13B, 13C, 13E, and 13F. This is applied when the beam arrival position deviation in the first proximity is very large and cannot be corrected by the first embodiment or the second embodiment.

（実施例１）
本発明の画像表示装置の実施例について説明する。 (Example 1)
Examples of the image display device of the present invention will be described.

図２は画像表示装置の斜視図である。内部構造を示すため一部を切欠いている。下側破線内は封着部の断面拡大図である。図２から、本実施例の画像表示装置は、リアプレート８１と、これと対向して配置されるフェースプレート８２と、これらのプレートを支持する支持枠８６とから構成される外囲器９０を備える。リアプレート８１には、ここでは表面伝導型放出素子である電子放出素子８７がマトリクス状に多数配置されており、これら表面伝導型放出素子８７の一対の素子電極がＸ方向配線８８、Ｙ方向配線８９にそれぞれ接続されている。本実施例では、ＸＹ配線に銀（Ａｇ）を主成分とする配線を用いている。ＸＹ配線は図示されていない、酸化鉛（ＰｂＯ）を主成分とする層間絶縁層によって絶縁されている。これらのＸＹ配線および層間絶縁層は立体構造物であり、電子ビームの軌道に少なからず影響する。フェースプレート８２は、ガラス基板８３より構成されており、その内面に蛍光体９２とメタルバック９３等が形成される。フェースプレート８２とリアプレート８１の間は高真空であるため、大気圧から内部真空領域を保持するためにスペーサ１００が走査配線であるＹ側配線上に配されている。   FIG. 2 is a perspective view of the image display device. A part is cut away to show the internal structure. The inside of the lower broken line is an enlarged sectional view of the sealing portion. As shown in FIG. 2, the image display apparatus according to the present embodiment includes an envelope 90 including a rear plate 81, a face plate 82 disposed to face the rear plate 81, and a support frame 86 that supports these plates. Prepare. In the rear plate 81, a large number of electron-emitting devices 87, which are surface-conduction emission elements here, are arranged in a matrix, and a pair of element electrodes of these surface-conduction emission elements 87 are an X-direction wiring 88 and a Y-direction wiring. 89, respectively. In this embodiment, a wiring mainly composed of silver (Ag) is used for the XY wiring. The XY wiring is insulated by an interlayer insulating layer mainly composed of lead oxide (PbO), not shown. These XY wirings and interlayer insulating layers are three-dimensional structures, and affect the trajectory of the electron beam. The face plate 82 is composed of a glass substrate 83, and a phosphor 92, a metal back 93, and the like are formed on the inner surface thereof. Since the space between the face plate 82 and the rear plate 81 is high vacuum, the spacer 100 is arranged on the Y-side wiring that is the scanning wiring in order to maintain the internal vacuum region from the atmospheric pressure.

図３Ｂは画像表示装置のスペーサ近傍の断面図である。フェースプレート８２とリアプレート８１に挟まれてスペーサ１００が設置されている。スペーサはフェースプレート側当接部材１３１とＹ側配線８９に当接している。   FIG. 3B is a cross-sectional view of the vicinity of the spacer of the image display device. A spacer 100 is installed between the face plate 82 and the rear plate 81. The spacer is in contact with the face plate side contact member 131 and the Y side wiring 89.

本実施例ではリアプレート８１に設けられる電子放出素子として表面伝導型電子放出素子を用いる。   In this embodiment, a surface conduction electron-emitting device is used as the electron-emitting device provided on the rear plate 81.

表面伝導型電子放出素子の基本的な素子構成について説明する。図８の（ａ）（ｂ）は、それぞれ素子構成の上面図と側面図である。図８に示されるように、この表面伝導型電子放出素子は、基板１上に素子電極間隔Ｌ、素子電極長さＷｅの一対の素子電極２、３が形成されている。本実施例の斜め素子電極はこの素子電極２、３間のギャップの長手方向がスペーサの長手方向と垂直な方向に対してθの傾きを有するように構成している。さらに、これら素子電極２、３をまたぐように導電性薄膜４が形成され、この導電性薄膜４の中央付近に電子放出部５が形成された構造である。また、この基板１と対向してアノードが設置されており、その対向する面には蛍光体が塗布されている。   A basic device configuration of the surface conduction electron-emitting device will be described. FIGS. 8A and 8B are a top view and a side view, respectively, of the element configuration. As shown in FIG. 8, in this surface conduction electron-emitting device, a pair of device electrodes 2 and 3 having a device electrode interval L and a device electrode length We are formed on a substrate 1. The oblique element electrode of this embodiment is configured such that the longitudinal direction of the gap between the element electrodes 2 and 3 has an inclination of θ with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer. Further, the conductive thin film 4 is formed so as to straddle the device electrodes 2 and 3, and the electron emission portion 5 is formed near the center of the conductive thin film 4. In addition, an anode is provided facing the substrate 1, and a phosphor is applied to the facing surface.

本実施例では基板１に無アルカリガラスを使用している。素子電極２、３の材料は導体材料であり、本実施例ではチタニウム（Ｔｉ）と白金（Ｐｔ）を用いている。膜厚は材料の導電性に依存し、本実施例では約４５ｎｍである。素子電極間隔Ｌは約１０μｍ、素子電極長さＷｅは約１２０μｍ、素子長Ｗｄは約６０μｍである。素子電極２、３はスパッタ法とフォトリソグラフィーを組み合わせて形成する。そのため、斜め素子電極のようなパターニングも何ら問題が無い。   In this embodiment, alkali-free glass is used for the substrate 1. The material of the device electrodes 2 and 3 is a conductor material, and titanium (Ti) and platinum (Pt) are used in this embodiment. The film thickness depends on the conductivity of the material and is about 45 nm in this embodiment. The element electrode interval L is about 10 μm, the element electrode length We is about 120 μm, and the element length Wd is about 60 μm. The device electrodes 2 and 3 are formed by combining sputtering and photolithography. Therefore, there is no problem with patterning such as oblique element electrodes.

導電性薄膜４は良好な電子放出特性を得るために、微粒子で構成された微粒子膜を用いる。導電性薄膜４の膜厚は約１０ｎｍである。導電性薄膜として本実施例ではＰｄを用いている。導電性薄膜４は溶液塗布後に焼成する方法で成膜している。   The conductive thin film 4 uses a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness of the conductive thin film 4 is about 10 nm. In this embodiment, Pd is used as the conductive thin film. The conductive thin film 4 is formed by a method of baking after applying the solution.

電子放出部５は、導電性薄膜４の成膜後にフォーミングと呼ばれる通電処理を施すことで形成する。本実施例では有機パラジウム溶液を塗布後、焼成して酸化パラジウムＰｄＯ膜を形成することで導電性薄膜４を形成した後、水素が共存する還元雰囲気下で通電加熱してパラジウムＰｄ膜とし、同時に亀裂部を形成することで電子放出部５を形成する。通電時の電圧は通常約２０Ｖである。次に電子放出効率を上げるために活性化と呼ばれる処理を行う。真空中で炭素を含むガスを導入し、電子源の亀裂近傍に炭素膜として堆積させる。本実施例では炭素源としてトリニトリルを用いた。   The electron emission portion 5 is formed by applying an energization process called forming after the formation of the conductive thin film 4. In this example, after applying an organic palladium solution, firing to form a palladium oxide PdO film to form a conductive thin film 4, and then heating and heating in a reducing atmosphere coexisting with hydrogen to form a palladium Pd film, The electron emission part 5 is formed by forming a crack part. The voltage during energization is usually about 20V. Next, a process called activation is performed to increase the electron emission efficiency. A gas containing carbon is introduced in a vacuum, and is deposited as a carbon film near the crack of the electron source. In this example, trinitrile was used as the carbon source.

上記のように構成された表面伝導型放出素子では、一対の素子電極２、３間に電圧を印加して導電性薄膜４の表面（素子表面）に電流（放出電流）を流すことで、電子放出部５の亀裂付近から電子が放出される。放出された電子は約１２ｋＶに印加されたアノード電極によって加速され、アノードの蛍光体に衝突し発光する。この電子放出素子は図９で示すような特性を持っており、駆動電圧Ｖｆが閾値電圧Ｖｔｈより大きくなると指数関数的にエミッション電流が増えてアノード側蛍光体発光輝度が増大するスイッチング特性を持つ。Ｖｔｈは約１０Ｖであり、Ｖｆは約１９Ｖである。素子の駆動は矩形パルスで交流的に行っており、パルス幅Ｐｗに従って輝度も増える。パルス幅Ｐｗは０〜約１２μ秒で階調を表現する。   In the surface conduction electron-emitting device configured as described above, a voltage is applied between the pair of device electrodes 2 and 3 to cause a current (emission current) to flow on the surface (device surface) of the conductive thin film 4, thereby generating electrons. Electrons are emitted from the vicinity of the crack in the emission part 5. The emitted electrons are accelerated by the anode electrode applied at about 12 kV, and collide with the phosphor of the anode to emit light. This electron-emitting device has the characteristics as shown in FIG. 9, and has a switching characteristic in which when the drive voltage Vf is larger than the threshold voltage Vth, the emission current exponentially increases and the anode phosphor emission luminance increases. Vth is about 10V and Vf is about 19V. The element is driven alternatingly with a rectangular pulse, and the luminance increases according to the pulse width Pw. The pulse width Pw represents a gradation in the range of 0 to about 12 μs.

次に複数の電子源を有するリアプレートの製作を示す。まず、電子源基板に下引き層としてチタニウム（Ｔｉ）を膜厚５ｎｍ、その上に白金（Ｐｔ）を膜厚４０ｎｍでスパッタ法により成膜する。フォトリソグラフィーによりパターニングを行い、素子電極を形成する。次に銀（Ａｇ）フォトペーストをスクリーン印刷し、乾燥してから露光・現像する。これを約４８０℃で焼成してＸ側配線である変調配線が形成される。変調配線は焼成後の寸法が高さ約８μｍ、幅約４５μｍとなるようにする。次に酸化鉛（ＰｂＯ）を主成分とするフォトペーストをスクリーン印刷したあと、乾燥させ露光・現像する。これはＸ側配線の保護のためとＸ側配線とＹ側配線を絶縁するための層間絶縁層となる。Ｘ側配線はこの絶縁部分を含めて幅約６０μｍ、高さ約１６μｍとなる。また、Ｙ側配線の下に位置する絶縁層の幅は約４３５μｍ、高さは約２５μｍである。Y側配線の下に位置する層間絶縁層には先の工程で下地に設けられた電極と電気的な接触が可能なようにコンタクトホールが設けられている。次にＹ側配線を絶縁層の上に形成する。銀（Ａｇ）を主成分としたフォトペーストをスクリーン印刷したあと乾燥させ、露光・現像することでＹ側配線の絶縁層の上部に幅４００μｍ高さ３５μｍのＹ側配線である走査配線が形成される。本実施例では図３Ｂで示すようにＹ側走査配線を２層構造とすることで高さ寸法の大きな配線を形成できるようにしている。上述の工程終了後、電子源基板を十分に洗浄後、揮発性を含む溶液で電子源基板の表面を処理し、電子源基板の表面が疎水性を持つようにする。次にインクジェット法により有機パラジウムを主成分とする溶液を素子電極間に塗布する。このとき、先に行った疎水処理により、素子電極上に適度な面積と厚みを持った薄膜が形成される。本実施例ではＷｄが６０μｍになるように形成した。その後焼成することで前述した酸化パラジウム膜（ＰｄＯ）を主成分とする導電性薄膜となる。その後、前述したフォーミングと活性化の工程を経てリアプレートが形成された。   Next, fabrication of a rear plate having a plurality of electron sources will be described. First, titanium (Ti) is deposited on the electron source substrate as a subbing layer with a thickness of 5 nm, and platinum (Pt) is deposited thereon with a thickness of 40 nm by sputtering. Patterning is performed by photolithography to form device electrodes. Next, a silver (Ag) photo paste is screen-printed, dried, exposed and developed. This is baked at about 480 ° C. to form a modulation wiring which is an X-side wiring. The modulation wiring has a dimension after firing of about 8 μm in height and about 45 μm in width. Next, a photo paste mainly composed of lead oxide (PbO) is screen-printed, dried, exposed and developed. This is an interlayer insulating layer for protecting the X-side wiring and for insulating the X-side wiring and the Y-side wiring. The X side wiring including this insulating portion has a width of about 60 μm and a height of about 16 μm. The width of the insulating layer located under the Y-side wiring is about 435 μm and the height is about 25 μm. A contact hole is provided in the interlayer insulating layer located under the Y-side wiring so as to be able to make electrical contact with the electrode provided in the base in the previous step. Next, a Y-side wiring is formed on the insulating layer. A photo paste containing silver (Ag) as a main component is screen-printed, dried, exposed and developed to form a scanning wiring that is a Y-side wiring having a width of 400 μm and a height of 35 μm on the insulating layer of the Y-side wiring. The In this embodiment, as shown in FIG. 3B, the Y-side scanning wiring has a two-layer structure so that a wiring having a large height can be formed. After the above steps are completed, the electron source substrate is sufficiently washed, and then the surface of the electron source substrate is treated with a volatile solution so that the surface of the electron source substrate has hydrophobicity. Next, a solution containing organic palladium as a main component is applied between the device electrodes by an inkjet method. At this time, a thin film having an appropriate area and thickness is formed on the device electrode by the previously performed hydrophobic treatment. In this embodiment, Wd is 60 μm. Thereafter, by baking, the conductive thin film containing the above-described palladium oxide film (PdO) as a main component is obtained. Thereafter, the rear plate was formed through the forming and activation processes described above.

図４は、図２に示した画像表示装置のフェースプレート８２の上面から電子ビーム発光像９４を示した図である。ブラックマトリクス９１と蛍光体９２とで構成される。ガラス面上にブラックストライプをスクリーン印刷で形成後、蛍光体を落とし込み印刷で形成する。その後メタルバックとしてアルミニウム（Ａｌ）を蒸着する。ブラックストライプは混色と外光反射によるコントラストの低下を抑制する。メタルバックは蛍光体の発光のうち内面側への発光を外面側へ鏡面反射することで輝度を向上させる機能と電子を加速させる加速電圧を印加させるアノード電極の機能を持つ。   FIG. 4 is a view showing an electron beam emission image 94 from the upper surface of the face plate 82 of the image display apparatus shown in FIG. A black matrix 91 and a phosphor 92 are included. After forming black stripes on the glass surface by screen printing, the phosphor is dropped and formed by printing. Thereafter, aluminum (Al) is deposited as a metal back. The black stripe suppresses a decrease in contrast due to color mixing and external light reflection. The metal back has a function of improving luminance by specularly reflecting light emitted from the phosphor on the inner surface side to the outer surface side and an anode electrode function for applying an acceleration voltage for accelerating electrons.

スペーサの製作工程を説明する。スペーサの基材は図１０に示される加熱延伸装置によって作成される。まず、絶縁基材の表面に切削加工により凹凸形状を作成する。絶縁基材は本実施例では旭硝子株式会社のＰＤ２００を用いている。凹凸を含めた絶縁基材の断面形状は必要とされるスペーサの断面形状と相似となるように製作される。これをスペーサの母材５０１と呼ぶ。母材５０１は両端を固定され、長手方向の一部がヒーター５０２によって軟化点以上の温度に加熱される。本実施例では５００〜７００度である。その後加熱された端部の方向に速度Ｖ２で送り、速度Ｖ１でヒーター５０２の反対側から引き出す。ヒーター５０２に入れる前の断面積Ｓ２と、ヒーター５０２から引き出したときの断面積Ｓ１はＳ２Ｖ２＝Ｓ１Ｖ１を満たすようにし、特に断面積は相似形状となるように設定されている。引き伸ばされた母材は所望の長さに切断される。切断にはダイヤモンドカッターやレーザーカッターなどが用いられる。本実施例での成膜前スペーサ５０６の各部寸法を図５に対応させて示すと、スペーサ厚１０１が１９５μｍ、スペーサ長さ１０２が１６００μｍ、フェースプレート側平坦部長さが３３７μｍ、リアプレート側平坦部長さが３３μｍである。溝は全部で４２個あり、一つ当たりのピッチは３０μｍである。フェースプレート側が８個で溝深さが１０．５μｍ、リアプレート側が１０個で溝深さが１２．５μｍ、遷移領域１０６の溝は２４個で、溝の深さはリアプレート側溝深さからフェースプレート側溝深さまで線形に遷移する。スペーサの実測形状は表面粗さ測定器（株式会社ミツトヨ ＳＶ−３０００）を用いて測定されている。   The manufacturing process of the spacer will be described. The base material of the spacer is produced by a heat stretching apparatus shown in FIG. First, an uneven shape is created on the surface of the insulating base material by cutting. In this embodiment, the insulating substrate is PD200 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. The cross-sectional shape of the insulating base material including the unevenness is manufactured to be similar to the required cross-sectional shape of the spacer. This is called a spacer base material 501. The base material 501 is fixed at both ends, and a part in the longitudinal direction is heated by the heater 502 to a temperature above the softening point. In this embodiment, the angle is 500 to 700 degrees. After that, it is fed in the direction of the heated end at a speed V2 and pulled out from the opposite side of the heater 502 at a speed V1. The cross-sectional area S2 before entering the heater 502 and the cross-sectional area S1 when drawn out from the heater 502 satisfy S2V2 = S1V1, and in particular, the cross-sectional area is set to have a similar shape. The stretched base material is cut to a desired length. A diamond cutter or a laser cutter is used for cutting. When the dimensions of each part of the pre-deposition spacer 506 in this embodiment are shown in FIG. 5, the spacer thickness 101 is 195 μm, the spacer length 102 is 1600 μm, the face plate side flat part length is 337 μm, and the rear plate side flat part length. Is 33 μm. There are 42 grooves in total, and the pitch per one is 30 μm. There are 8 faceplates with a groove depth of 10.5 μm, 10 rearplates with a groove depth of 12.5 μm, and there are 24 grooves in the transition region 106. Transitions linearly up to the plate-side groove depth. The measured shape of the spacer is measured using a surface roughness measuring instrument (Mitutoyo SV-3000).

次に成膜前スペーサ５０６の端面に電位規定用の低抵抗膜をスパッタ法により成膜する。フェースプレート側は金（Ａｕ）とアルミニウム（Ａｌ）をスパッタ法することで金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の化合物を成膜した。膜厚は０．１μｍである。リアプレート側はタングステン（Ｗ）であり、膜厚は５ｎｍである。   Next, a low-resistance film for regulating the potential is formed on the end face of the pre-deposition spacer 506 by sputtering. On the face plate side, a compound of gold (Au), aluminum (Al), oxygen (O), and nitrogen (N) was formed by sputtering gold (Au) and aluminum (Al). The film thickness is 0.1 μm. The rear plate side is tungsten (W), and the film thickness is 5 nm.

次にスペーサ表面に電位規定用の高抵抗膜として金（Ａｕ）とアルミニウム（Ａｌ）をスパッタ法で成膜することで金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の化合物を成膜した。化合物は約１Ｅ+１１（Ω／□）のシート抵抗値であり、膜厚は０．１μｍである。   Next, gold (Au) and aluminum (Al) are deposited on the spacer surface as a high-resistance film for regulating the potential by sputtering, so that gold (Au), aluminum (Al), oxygen (O) and nitrogen (N) are formed. Was formed into a film. The compound has a sheet resistance value of about 1E + 11 (Ω / □) and a film thickness of 0.1 μm.

さらに、高抵抗膜の上に帯電防止用の高抵抗膜としてタングステン（Ｗ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）をスパッタ法で成膜することでタングステン（Ｗ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の化合物を成膜した。この化合物は約１Ｅ+１４（Ω／□）のシート抵抗値であり、膜厚は１μｍである。   Further, tungsten (W), germanium (Ge) is deposited on the high resistance film as an antistatic high resistance film by sputtering, so that tungsten (W), germanium (Ge), oxygen (O) and nitrogen are formed. A film of the compound (N) was formed. This compound has a sheet resistance value of about 1E + 14 (Ω / □) and a film thickness of 1 μm.

このようにしてできたスペーサは図６に示されるような表面の膜構成を持っている。フェースプレート端部とリアプレート端部には当接面電位規定用の低抵抗膜がある。その上にスペーサ周囲に電位規定用の高抵抗膜が構成され、その上に帯電防止用の高抵抗膜が構成されている。各膜は各下地に対して十分な密着力を持って成膜されているが、構成要素は混じらずに機能分離している。   The spacer thus formed has a surface film structure as shown in FIG. There are low resistance films for defining the contact surface potential at the face plate end and the rear plate end. Further, a high-resistance film for regulating potential is formed around the spacer, and a high-resistance film for preventing charging is formed thereon. Each film is formed with sufficient adhesion to each substrate, but the functions are separated without mixing the components.

上述したようなリアプレート、フェースプレート、スペーサ、支持枠によって、図２に示した画像表示装置の外囲器９０を構成する。まずスペーサはリアプレート上に長手方向の両端部を一定の力で伸ばしながら、走査配線の上に設置し長手方向の両端部を接着剤で固定する。図２の破線内を参照して外囲器９０の封着構造を説明する。支持枠８６とリアプレートはフリットガラスにより固定されている。支持枠８６とフェースプレート８２は接合部材２０６により接着されている。接合部材２０６としては、リアプレート８１とフェースプレート８２の熱膨張率の差を吸収することができるように柔らかく、高温でもガス放出の少ない材料を用いる。本実施例ではインジウム（Ｉｎ）を用いる。支持枠８６及びフェースプレート８２の接合部材２０６によって接着される箇所には、界面での密着性を高めるために、下引き層２０４が設けられる。本実施例では、インジウム（Ｉｎ）に対して濡れ性の良い銀（Ａｇ）を用いる。   The above-described rear plate, face plate, spacer, and support frame constitute the envelope 90 of the image display apparatus shown in FIG. First, the spacer is placed on the scanning wiring while the both ends in the longitudinal direction are stretched with a constant force on the rear plate, and the both ends in the longitudinal direction are fixed with an adhesive. The sealing structure of the envelope 90 will be described with reference to the inside of the broken line in FIG. The support frame 86 and the rear plate are fixed by frit glass. The support frame 86 and the face plate 82 are bonded by a bonding member 206. The bonding member 206 is made of a soft material that can absorb the difference in thermal expansion coefficient between the rear plate 81 and the face plate 82 and that emits less gas even at high temperatures. In this embodiment, indium (In) is used. A subbing layer 204 is provided at a location where the support frame 86 and the face plate 82 are bonded to each other by the bonding member 206 in order to improve adhesion at the interface. In this embodiment, silver (Ag) having good wettability with indium (In) is used.

外囲器９０の封着を行う際、各色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、上下基板の突き当て法などで十分な位置合わせを行う必要がある。   When the envelope 90 is sealed, each color phosphor and the electron-emitting device must correspond to each other, and therefore it is necessary to perform sufficient alignment by a method of abutting the upper and lower substrates.

前述したような本実施例における表面伝導型放出素子の基本的特性から、電子放出特性は対向する素子電極間に印加するパルス状電圧の振幅と幅によって制御され、これによって中間階調が表現される。多数の電子放出素子を配置した場合は、走査線信号によってラインを選択し、情報線信号ライン（Ｘ側配線）を通じて個々の素子に上記パルス状電圧を印加することで、任意の素子に個別の電圧を印加する事が可能となり、各素子を独立に制御することができる。   From the basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device in this embodiment as described above, the electron emission characteristics are controlled by the amplitude and width of the pulse voltage applied between the device electrodes facing each other, thereby expressing the intermediate gradation. The When a large number of electron-emitting devices are arranged, a line is selected by a scanning line signal, and the pulse voltage is applied to each element through an information line signal line (X-side wiring). A voltage can be applied, and each element can be controlled independently.

この画像表示装置の標準的な駆動装置について説明する。図１１のブロック図は本実施例におけるテレビ信号に基づいたテレビジョン表示用の画像表示装置の概略構成を示す。   A standard driving device of the image display device will be described. The block diagram of FIG. 11 shows a schematic configuration of an image display device for television display based on a television signal in this embodiment.

電子放出素子を用いた画像表示パネル３０１のY側配線には、走査線信号を印加する走査駆動回路を構成する走査信号回路３０２が接続されている。また、Ｘ側配線には情報信号を印加するデータ駆動回路を構成する変調電圧変換回路３０７、パルス幅変調回路３０５が接続されている。電圧変調は、入力される電圧パルスに対して適宜パルスの振幅を変調する。パルス幅変調は、入力されるパラレル画像信号に対して電圧パルスの幅を変調する。   A scanning signal circuit 302 constituting a scanning drive circuit for applying a scanning line signal is connected to the Y-side wiring of the image display panel 301 using the electron-emitting device. Further, a modulation voltage conversion circuit 307 and a pulse width modulation circuit 305 that constitute a data driving circuit for applying an information signal are connected to the X-side wiring. In voltage modulation, the amplitude of a pulse is appropriately modulated with respect to an input voltage pulse. The pulse width modulation modulates the width of the voltage pulse with respect to the input parallel image signal.

同期制御回路３０３は、デコーダー３０６から送られてくる同期信号に基づいて同期制御信号を送出する。デコーダー３０６は、外部から入力されるテレビ信号から、同期信号成分と画像信号成分とを分離するための回路である。この画像信号成分は、同期信号に同期してパラレル変換回路３０４に入力される。   The synchronization control circuit 303 sends out a synchronization control signal based on the synchronization signal sent from the decoder 306. The decoder 306 is a circuit for separating a synchronization signal component and an image signal component from a television signal input from the outside. This image signal component is input to the parallel conversion circuit 304 in synchronization with the synchronization signal.

パラレル変換回路３０４は、制御回路３０３より送られる信号に基づいてその動作が制御され、時系列でシリアル入力される前記画像信号をシリアル・パラレル変換する。このシリアル・パラレル変換された画像データは、電子放出素子ｎ個分の並列信号として出力される。   The operation of the parallel conversion circuit 304 is controlled based on the signal sent from the control circuit 303, and serial-parallel converts the image signal serially input in time series. The serial / parallel converted image data is output as a parallel signal for n electron-emitting devices.

以上説明したように本実施例では、各電子放出素子に、画像表示装置内のＸＹ配線を通じて電圧を印加して電子放出を行わせる。そしてそれとともに、高圧端子Ｈｖを通じてアノード電極であるメタルバックに高圧を印加し、各電子放出素子から放出された電子を加速し、蛍光体に衝突させることによって、画像を表示することができる。ここで述べた画像形成装置の構成は、本発明の画像形成装置の一例であり、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。入力信号にはＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＨＤＴＶなどがある。   As described above, in this embodiment, each electron-emitting device is caused to emit electrons by applying a voltage through the XY wiring in the image display device. At the same time, an image can be displayed by applying a high voltage to the metal back as the anode electrode through the high-voltage terminal Hv, accelerating the electrons emitted from each electron-emitting device and colliding with the phosphor. The configuration of the image forming apparatus described here is an example of the image forming apparatus of the present invention, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. Input signals include NTSC, PAL, and HDTV.

本実施例におけるビーム位置補正について述べる。本実施例では上述のとおり、絶縁層と走査配線（Ｙ側配線）とを合わせた高さは７５μｍ、スペーサと第一近接電子源中心の距離は２１５μｍ、また画素ピッチは６３０μｍであり、第一近接は先に述べたスペーサの水準により適正に補正されているので、斜め素子電極が第二近接にのみ導入されている（図１３Ａ）。第二近接をスペーサに対して反発側に０．５１％補正するために、角度θを１．９度にした。つまり、第二近接素子の素子電極のギャップの長手方向を、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して１．９度傾くように素子電極を形成した。また、第二近接素子以外の素子は、素子電極のギャップの長手方向が、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して平行と成るように素子電極を形成した。この結果、第一近接、第二近接ともビーム到達位置ずれの無い画像表示装置を得た。   The beam position correction in this embodiment will be described. In this embodiment, as described above, the total height of the insulating layer and the scanning wiring (Y-side wiring) is 75 μm, the distance between the spacer and the first proximity electron source center is 215 μm, and the pixel pitch is 630 μm. Since the proximity is appropriately corrected by the level of the spacer described above, the oblique element electrode is introduced only in the second proximity (FIG. 13A). In order to correct the second proximity 0.51% on the repulsive side with respect to the spacer, the angle θ was set to 1.9 degrees. That is, the element electrode was formed so that the longitudinal direction of the gap of the element electrode of the second proximity element was inclined 1.9 degrees with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer. For elements other than the second proximity element, the element electrodes were formed so that the longitudinal direction of the gap between the element electrodes was parallel to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer. As a result, an image display device having no beam arrival position deviation in both the first proximity and the second proximity was obtained.

（実施例２）
本実施例の実施例１と異なる点は絶縁層と走査配線とを合わせた高さが４５μｍになっていることである。このときスペーサと第一近接電子源中心の距離は２１５ｕｍである。そのため、第一近接のビーム位置が０．４３％吸引する。このとき第二近接のビーム到達位置は実施例１の位置から変化しない。そこで第一近接の到達ビーム位置ずれをスペーサから反発する方向に補正した（図１３Ｄ）。つまり、第一近接素子及び第二近接素子ともに、素子電極のギャップの長手方向が、スペーサの長手方向と垂直な方向に対して傾くように、素子電極を形成した。その際、その傾きは、第二近接素子の方が第一近接素子よりも大きく傾くように形成した。具体的には、第二近接をスペーサに対して反発側に補正するために、角度θを１．６度にした。この結果、第一近接、第二近接ともビーム到達位置ずれの無い画像表示装置を得た。 (Example 2)
The difference of the present embodiment from the first embodiment is that the total height of the insulating layer and the scanning wiring is 45 μm. At this time, the distance between the spacer and the center of the first proximity electron source is 215 μm. Therefore, 0.43% of the first adjacent beam position is attracted. At this time, the beam arrival position in the second proximity does not change from the position in the first embodiment. Therefore, the arrival beam position deviation in the first proximity was corrected in a direction repelling from the spacer (FIG. 13D). That is, the device electrode was formed so that the longitudinal direction of the gap of the device electrode was inclined with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the spacer in both the first proximity device and the second proximity device. At that time, the inclination was formed so that the second proximity element was inclined more than the first proximity element. Specifically, in order to correct the second proximity to the repulsive side with respect to the spacer, the angle θ is set to 1.6 degrees. As a result, an image display device having no beam arrival position deviation in both the first proximity and the second proximity was obtained.

（実施例３）
本実施例が実施例１と異なる点は、画素ピッチが４８３μｍになり、スペーサ厚が１６０μｍとなり、このとき、スペーサと第一近接素子との距離は１６１．５μｍである。第一近接素子は斜め素子電極を使用せず、一方、第二近接素子、第三近接素子（第三の電子放出素子）では、斜め素子電極の角度を第二近接で３．０度、第三近接で１．５度反発方向に導入する（図１３Ｂ）。本実施例によって画質劣化の少ない画像表示装置を得ることができた。 (Example 3)
This embodiment differs from the first embodiment in that the pixel pitch is 483 μm and the spacer thickness is 160 μm. At this time, the distance between the spacer and the first proximity element is 161.5 μm. The first proximity element does not use an oblique element electrode. On the other hand, in the second proximity element and the third proximity element (third electron-emitting element), the angle of the oblique element electrode is 3.0 degrees at the second proximity, It is introduced in the direction of repulsion of 1.5 degrees at three proximity (FIG. 13B). According to this embodiment, an image display device with little image quality deterioration can be obtained.

以上のように、表面に凹凸形状と高抵抗膜を有するスペーサと斜め素子電極とを、その特徴に合わせて組み合わせることで、ビーム位置ずれの無いより高品位な画像表示装置を実現することができる。   As described above, it is possible to realize a higher-quality image display device having no beam position deviation by combining a spacer having a concavo-convex shape and a high resistance film on the surface and an oblique element electrode in accordance with the characteristics thereof. .

尚、本発明で言う、一対の素子電極間のギャップの長手方向とは、ギャップの両端を結ぶ直線の方向を意味する。よって、例えば一対の素子電極が、図１４に示す形状の場合、一対の素子電極のギャップの長手方向は、図の線分Ａ-Ａ‘の延びる方向となる。尚、上述の他の図面と同様、２，３は素子電極、４は導電性薄膜、５は電子放出部を表す。   In the present invention, the longitudinal direction of the gap between a pair of device electrodes means the direction of a straight line connecting both ends of the gap. Therefore, for example, when the pair of element electrodes has the shape shown in FIG. 14, the longitudinal direction of the gap between the pair of element electrodes is the direction in which the line segment A-A ′ extends. As in the other drawings, 2 and 3 are element electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron emission portion.

第二近接に斜め素子電極が導入されているリアプレートを示す図である。It is a figure which shows the rear plate in which the diagonal element electrode is introduce | transduced in the 2nd proximity | contact. 本発明の画像表示装置構造を説明するための図で、画像表示装置の一部を切り欠いた斜視図とその封着部の断面拡大図である。It is a figure for demonstrating the structure of the image display apparatus of this invention, and is the perspective view which notched some image display apparatuses, and the cross-sectional enlarged view of the sealing part. スペーサ近傍の構造と電子ビーム軌道と表す図である。It is a figure showing the structure of a spacer vicinity, and an electron beam orbit. スペーサ近傍の構造と電子ビーム軌道と表す図である。It is a figure showing the structure of a spacer vicinity, and an electron beam orbit. フェースプレートの上面図とスペーサ近傍のビーム位置ずれを示す図である。It is a top view of a face plate, and a figure showing beam position shift near a spacer. スペーサの凹凸形状とその各部名称を示す図である。It is a figure which shows the uneven | corrugated shape of a spacer, and each part name. スペーサの成膜状態を示す図である。It is a figure which shows the film-forming state of a spacer. 成膜における角度依存性を示す図である。It is a figure which shows the angle dependence in film-forming. 表面伝導型電子放出素子の基本的構造を示す図である。It is a figure which shows the basic structure of a surface conduction electron-emitting device. 表面伝導型電子放出素子の基本的特性を示す図である。It is a figure which shows the basic characteristic of a surface conduction electron-emitting device. スペーサの加熱延伸工程を示す図である。It is a figure which shows the heating extending process of a spacer. 画像表示装置の駆動方式を示す図である。It is a figure which shows the drive system of an image display apparatus. 曲進量を示す図である。It is a figure which shows the amount of curvature. 第一近接と第二近接の斜め素子電極の導入例を示した図である。It is the figure which showed the example of introduction | transduction of the diagonal element electrode of 1st proximity | contact and 2nd proximity | contact. スペーサ間で第三近接以降の斜め素子電極の導入を示した図である。It is the figure which showed introduction | transduction of the diagonal element electrode after the 3rd proximity | contact between spacers. 斜め素子電極の導入例を示した図である。It is the figure which showed the example of introduction | transduction of an oblique element electrode. 斜め素子電極の導入例を示した図である。It is the figure which showed the example of introduction | transduction of an oblique element electrode. 斜め素子電極の導入例を示した図である。It is the figure which showed the example of introduction | transduction of an oblique element electrode. 斜め素子電極の導入例を示した図である。It is the figure which showed the example of introduction | transduction of an oblique element electrode. 本発明で言う、一対の素子電極間のギャップの長手方向について説明する図である。It is a figure explaining the longitudinal direction of the gap between a pair of element electrodes said by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

８１ リアプレート
８２ フェースプレート
８７ 電子放出素子
９２ 蛍光体
１００ スペーサ
１２１ 電位規定用高抵抗膜
θｄ ：斜め素子電極角度
ｄ₀ ：曲進量
ｄｙ ：斜め素子電極によるビーム位置移動量（ｙ方向）
ｄｘ ：斜め素子電極を導入したときの見かけの曲進量（ｘ方向）
Δｄｘ：斜め素子電極によるビーム位置移動量（ｘ方向）
Ａｄ ：角度依存係数
θ ：成膜角度
Ｅａ ：活性化エネルギー［ｅＶ］
ｋ ：ボルツマン定数＝１．３８０６５０３×１０^-23［ｍ²ｋｇｓ^-2Ｋ^-1］
ｅ ：電子の単位電荷＝１．６０２１７６４６×１０^-19［ｑ］
Ｔ ：基準温度［Ｋ］
ΔＴ ：温度差［Ｋ］ 81 Rear plate 82 Face plate 87 Electron emitting device 92 Phosphor 100 Spacer 121 Potential-regulating high-resistance film θd: Oblique element electrode angle d ₀ : Curvature amount dy: Beam position movement amount by oblique element electrode (y direction)
dx: Apparent amount of curvature when the oblique element electrode is introduced (x direction)
Δdx: Amount of beam position movement by oblique element electrode (x direction)
Ad: Angle dependence coefficient θ: Deposition angle Ea: Activation energy [eV]
k: Boltzmann constant = 1.3806503 × 10 ⁻²³ [m ² kgs ⁻² K ⁻¹ ]
e: unit charge of electrons = 1.60217646 × 10 ⁻¹⁹ [q]
T: Reference temperature [K]
ΔT: temperature difference [K]

Claims (3)

ギャップを隔てて対向する一対の素子電極と、該一対の素子電極間に位置する電子放出部とを有する第一及び第二の電子放出素子を少なくとも有するリアプレートと、
蛍光体を有するフェースプレートと、
前記リアプレートとフェースプレートとの間であって、前記第二の電子放出素子よりも前記第一の電子放出素子に近接して位置する板状スペーサとを備えた画像表示装置であって、
前記板状スペーサの長手方向と垂直な方向に対する前記第一の電子放出素子の前記ギャップの長手方向の傾きを第一の傾き、該垂直な方向に対する前記第二の電子放出素子の前記ギャップの長手方向の傾きを第二の傾きとし、前記第二の傾きは前記第一の傾きよりも大きいことを特徴とする画像表示装置。 A rear plate having at least first and second electron-emitting devices having a pair of device electrodes facing each other with a gap and an electron-emitting portion located between the pair of device electrodes;
A faceplate having a phosphor;
A plate-like spacer between the rear plate and the face plate and positioned closer to the first electron-emitting device than the second electron-emitting device;
The inclination of the longitudinal direction of the gap of the first electron-emitting device with respect to the direction perpendicular to the longitudinal direction of the plate spacer is a first inclination, and the length of the gap of the second electron-emitting device with respect to the perpendicular direction. An image display device characterized in that a direction inclination is a second inclination, and the second inclination is larger than the first inclination. 前記第一の傾きが０度であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 1, wherein the first inclination is 0 degree. ギャップを隔てて対向する一対の素子電極と、該一対の素子電極間に位置する電子放出部とを有し、前記第二の電子放出素子よりも前記スペーサから離れて位置する第三の電子放出素子を更に有し、前記垂直な方向に対する該第三の電子放出素子の前記ギャップの長手方向の傾きを第三の傾きとし、該第三の傾きは前記第二の傾きよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。   A third electron emission having a pair of device electrodes facing each other with a gap and an electron emission portion located between the pair of device electrodes, and located farther from the spacer than the second electron emission device A third inclination of the gap in the longitudinal direction of the gap of the third electron-emitting device with respect to the vertical direction, the third inclination being smaller than the second inclination. The image display device according to claim 1.

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