JP2715314B2 - Image forming apparatus and driving method thereof - Google Patents

Image forming apparatus and driving method thereof

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JP2715314B2 JP1066338A JP6633889A JP2715314B2 JP 2715314 B2 JP2715314 B2 JP 2715314B2 JP 1066338 A JP1066338 A JP 1066338A JP 6633889 A JP6633889 A JP 6633889A JP 2715314 B2 JP2715314 B2 JP 2715314B2
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  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子放出素子、特に冷陰極型電子放出素子
を電子源として用い、画像の形成を行う画像形成装置に
関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by using an electron-emitting device, in particular, a cold-cathode-type electron-emitting device as an electron source.

[従来の技術] 従来より、簡単な構造で電子の放出が得られる素子と
しては、例えば「ラジオ・エンジニアリング・エレクト
ロン・フィジィックス(Radio Eng.Elctron.Phys.)」1
965年刊、第10巻1290l1296頁に記載されたエリンソン
(M.I.Elinson)等による冷陰極素子が知られている。
[Prior Art] Conventionally, as an element capable of emitting electrons with a simple structure, for example, "Radio Engineering Electron Physics" (Radio Eng. Elctron. Phys.) 1
A cold cathode device by Elinson (MIElinson) and the like described in 965, vol. 10, pp. 12901-1296 is known.

これは、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、一般には表面伝導形放出素子と呼ばれ
ている。
This utilizes a phenomenon in which electrons are emitted when a current flows in a small-area thin film formed on a substrate in parallel with the film surface, and is generally called a surface conduction electron-emitting device.

この表面伝導形放出素子としては、前記エリンソン等
により開発されたSno2(Sb)薄膜を用いたものや、「ス
イン・ソリッド・フィルムス(Thin Solid Films)」19
72年刊行第9巻317頁にディトマー(G.Dittmer)により
発表されたAu薄膜によるものや、「アイ・イー・イー・
イー技報(IEEE Trans.ED Conf.)」1975年版519頁でハ
ートウェル(M.Hartwell)及びフォンスタッド(C.G.Fo
nstad)共著になるITO薄膜によるものや、「真空」1983
年刊第26巻第1号22頁に荒木久他で発表されたカーボン
薄膜によるものなどが報告されている。これらの表面伝
導形放出素子の典型的な素子構成を第1図に示す。第1
図において、1及び2は電気的接続を得る為の電極、3
は電子放出素子で形成される薄膜、4は基板、5は電子
放出部、6は蛍光体基板、7は放出電子により発光した
発光部を示す。
Examples of the surface conduction electron-emitting device include a device using a Sno 2 (Sb) thin film developed by Elinson et al. And “Sin Solid Films” 19.
In 1972, Vol. 9, p. 317, Au thin film published by G. Dittmer, and "IEE
IEEE Trans.ED Conf., 1975, p. 519, by M. Hartwell and Fonstad (CGFo)
nstad) Co-authored by ITO thin film, “vacuum” 1983
The annual report, vol. 26, No. 1, page 22, reports on the use of carbon thin films published by Hisashi Araki et al. FIG. 1 shows a typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices. First
In the figure, 1 and 2 are electrodes for obtaining electrical connection, 3
Denotes a thin film formed of electron-emitting devices, 4 denotes a substrate, 5 denotes an electron-emitting portion, 6 denotes a phosphor substrate, and 7 denotes a light-emitting portion that emits light by emitted electrons.

従来、これらの表面伝導形放出素子に於ては、電子放
出を行なう前にあらかじ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を形成する。即ち、前記電極1
と電極2の間に電圧を印加する事により、薄膜3に通電
し、これにより発生するジュール熱で薄膜3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5を形成することにより電子放出機能
を得ている。
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, before emitting electrons, an electron-emitting portion is formed in advance by an energization process called forming. That is, the electrode 1
By applying a voltage between the electrode 2 and the electrode 2, the thin film 3 is energized, and the generated Joule heat causes the thin film 3 to be locally destroyed, deformed or deteriorated, thereby emitting electrons in an electrically high-resistance state. The electron emission function is obtained by forming the portion 5.

[発明が解決しようとする課題] 上記素子をマルチに配置した電子源を用いて画像形成
装置を構成する場合には、例えば第5図(a)に示す如
く、素子の電子放出部5が直線的にライン状に並んだラ
イン電子源を構成し、第5図(b)のように、同一ライ
ン上に並んだ上記素子の電子放出部5上に、赤(R)、
緑(G)、青(B)の3色の蛍光体を配置し、画像形成
装置を構成することが考えられる。
[Problems to be Solved by the Invention] When an image forming apparatus is configured by using an electron source in which the above-mentioned elements are arranged in a multi form, for example, as shown in FIG. 5 (b), red (R), red (R), and the like are formed on the electron emission portions 5 of the above-mentioned elements arranged on the same line.
It is conceivable to configure an image forming apparatus by arranging phosphors of three colors of green (G) and blue (B).

しかしながら、上記の例のように、表面伝導形電子放
出素子の同一形状を有する電子放出部を直線的にライン
状に規則正しく配置し、かかる電子放出部の空間上に、
発光効率の異なる同一面積の蛍光体を形成・配置する
と、輝度のバラツキが生じる問題がある。
However, as in the above example, the electron-emitting portions having the same shape of the surface-conduction electron-emitting device are regularly arranged linearly and linearly, and in the space of the electron-emitting portion,
When phosphors having the same area with different luminous efficiencies are formed and arranged, there is a problem in that the luminance varies.

本発明は、上記問題に鑑み、複数の電子放出素子及び
蛍光体を有する画像形成装置における表示画像の輝度の
均一化を目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to equalize luminance of a display image in an image forming apparatus having a plurality of electron-emitting devices and phosphors.

[問題点を解決するための手段及び作用] 上記の目的を達成すべく成された本発明の第一は、互
いに異なる発光色を呈する複数の蛍光体と、夫々対応す
る蛍光体に電子ビームを照射する複数の電子放出素子を
有する電子源とを備える画像形成装置において、 前記電子放出素子は、対向する電極間に設けられた薄
膜に、当該電極の対向側端縁に沿った方向に長く形成さ
れた電子放出部を有するもので、しかも電子放出部の長
さが、当該電子放出素子に対応する前記蛍光体の発光色
毎に調整されていることを特徴とする画像形成装置にあ
る。
[Means and Actions for Solving the Problems] A first aspect of the present invention achieved to achieve the above object is to provide a plurality of phosphors exhibiting mutually different emission colors and an electron beam to each of the corresponding phosphors. An image forming apparatus comprising: an electron source having a plurality of electron-emitting devices for irradiation; wherein the electron-emitting device is formed on a thin film provided between opposing electrodes so as to be long in a direction along an opposing edge of the electrode. An image forming apparatus, comprising: an electron-emitting portion formed as described above, wherein the length of the electron-emitting portion is adjusted for each emission color of the phosphor corresponding to the electron-emitting device.

上記本発明第一は、さらにその特徴として、 前記電子放出素子に印加され、当該電子放出素子から
放出される電子ビームの電流値を規定する駆動電圧が、
当該電子放出素子に対応する前記蛍光体の発光色毎に制
御されていること、 前記電子源は、複数の電子放出素子が結線されたライ
ン状電子放出素子を複数ライン有し、前記ライン毎に単
一の発光色の蛍光体が対応配置されており、前記電子放
出素子の電子放出部の長さが各ライン毎に調整されてい
ること、 前記電子放出素子に印加される駆動電圧が、各ライン
毎に制御されていること、をも含むものである。
The first feature of the present invention is further characterized in that a drive voltage applied to the electron-emitting device and defining a current value of an electron beam emitted from the electron-emitting device is:
It is controlled for each emission color of the phosphor corresponding to the electron-emitting device, The electron source has a plurality of line-shaped electron-emitting devices in which a plurality of electron-emitting devices are connected, and for each of the lines Phosphors of a single emission color are arranged correspondingly, the length of the electron emission portion of the electron emission element is adjusted for each line, and the driving voltage applied to the electron emission element is It is controlled for each line.

また、本発明の第二は、互いに異なる発光色を呈する
複数の蛍光体と、夫々対応する蛍光体に電子ビームを照
射する複数の電子放出素子を有する電子源とを備える画
像形成装置において、 前記電子放出素子は、対向する電極間に設けられた薄
膜に、当該電極の対向側端縁に沿った方向に長く形成さ
れた電子放出部を有するもので、しかも前記電子放出素
子に印加され、当該電子放出素子から放出される電子ビ
ームの電流値を規定する駆動電圧が、当該電子放出素子
に対応する前記蛍光体の発光色毎に制御されていること
を特徴とする画像形成装置にある。
Further, a second aspect of the present invention is an image forming apparatus comprising: a plurality of phosphors exhibiting mutually different emission colors; and an electron source having a plurality of electron-emitting devices for irradiating the corresponding phosphors with an electron beam. The electron-emitting device has a thin film provided between the opposing electrodes, and has an electron-emitting portion formed long in a direction along the opposing edge of the electrode, and is applied to the electron-emitting device. An image forming apparatus is characterized in that a driving voltage that defines a current value of an electron beam emitted from an electron-emitting device is controlled for each emission color of the phosphor corresponding to the electron-emitting device.

上記本発明第二は、さらにその特徴として、 前記電子源は、複数の電子放出素子が結線されたライ
ン状電子放出素子を複数ライン有し、前記ライン毎に単
一の発光色の蛍光体が対応配置されており、前記電子放
出素子に印加される駆動電圧が各ライン毎に制御されて
いること、をも含むものである。
The second feature of the present invention is further characterized in that the electron source has a plurality of line-shaped electron-emitting devices in which a plurality of electron-emitting devices are connected, and a phosphor of a single emission color is provided for each line. And the driving voltage applied to the electron-emitting device is controlled for each line.

また、上記本発明第一及び第二は、さらにその特徴と
して、 前記電子放出素子が表面伝導形電子放出素子であるこ
と、を含むものである。
The first and second aspects of the present invention further include, as a feature thereof, that the electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.

さらに、本発明の第三は、互いに異なる発光色を呈す
る複数の蛍光体と、夫々対応する蛍光体に電子ビームを
照射する複数の電子放出素子を有する電子源とを備え、
前記電子放出素子は、対向する電極間に設けられた薄膜
に、当該電極の対向側端縁に沿った方向に長く形成され
た電子放出部を有するものである画像形成装置の駆動方
法において、 前記電子放出素子に印加され、当該電子放出素子から
放出される電子ビームの電流値を規定する駆動電圧を、
当該電子放出素子に対応する前記蛍光体の発光色毎に制
御することを特徴とする画像形成装置の駆動方法にあ
る。
Further, a third aspect of the present invention includes a plurality of phosphors exhibiting mutually different emission colors, and an electron source having a plurality of electron-emitting devices for irradiating the corresponding phosphors with an electron beam,
The method for driving an image forming apparatus, wherein the electron-emitting device has an electron-emitting portion formed in a thin film provided between the facing electrodes in a direction along an edge on the opposite side of the electrode. A drive voltage applied to the electron-emitting device and defining a current value of an electron beam emitted from the electron-emitting device;
In the driving method of the image forming apparatus, the control is performed for each emission color of the phosphor corresponding to the electron-emitting device.

上記本発明第三は、さらにその特徴として、 前記電子源は、複数の電子放出素子が結線されたライ
ン状電子放出素子を複数ライン有し、前記ライン毎に単
一の発光色の蛍光体が対応配置されており、前記電子放
出素子に印加する駆動電圧を各ライン毎に制御するこ
と、をも含むものである。
The third aspect of the present invention is further characterized in that the electron source has a plurality of line-shaped electron-emitting devices in which a plurality of electron-emitting devices are connected, and a phosphor of a single emission color is provided for each line. And controlling the driving voltage applied to the electron-emitting device for each line.

本発明によれば、電子放出素子の電子放出部の長さ又
は/及び電子放出素子に印加する駆動電圧を、当該電子
放出素子に対応する蛍光体の発光色毎に調整・制御する
ことにより、放出電流値を各色蛍光体の発光効率に応じ
て制御することができる。これにより、各色蛍光体を均
一な輝度で発光させることの出来る画像形成装置を実現
したものである。
According to the present invention, by adjusting and controlling the length of the electron-emitting portion of the electron-emitting device or / and the driving voltage applied to the electron-emitting device for each emission color of the phosphor corresponding to the electron-emitting device, The emission current value can be controlled according to the luminous efficiency of each color phosphor. As a result, an image forming apparatus capable of causing each color phosphor to emit light with uniform luminance is realized.

[実施例] 以下に図面に示す実施例により本発明を詳細に説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples shown in the drawings.

実施例1 第2図は本発明の実施例の一つを示す説明図であり、
本実施例では第1図に示した表面伝導形電子放出素子を
用いている。
Embodiment 1 FIG. 2 is an explanatory view showing one embodiment of the present invention.
In this embodiment, the surface conduction electron-emitting device shown in FIG. 1 is used.

第1図において、絶縁性基板4に、石英基板を用い、
洗浄された石英基板4上に、電子放出材料にIn2O3を用
い、膜厚1000Åの薄膜3を成膜する。電子放出材料とし
ては他に、SnO2、PbO等の金属酸化物、Au、Ag等の金
属、カーボン、その他の各種半導体などを用いることが
できる。次いで、フォトリソグラフィー技術により、電
子放出部5が形成されるl=1.0mm、w=0.3mmのネック
部を有する電子放出材料の薄膜3を形成する。
In FIG. 1, a quartz substrate is used for the insulating substrate 4,
On the cleaned quartz substrate 4, a thin film 3 having a thickness of 1000 ° is formed using In 2 O 3 as an electron-emitting material. Other examples of the electron-emitting material include metal oxides such as SnO 2 and PbO, metals such as Au and Ag, carbon, and various other semiconductors. Next, a thin film 3 of an electron emission material having a neck portion of l = 1.0 mm and w = 0.3 mm on which the electron emission portion 5 is formed is formed by photolithography technology.

次いで、前記薄膜3と電気的に接続された電極1,2
を、Niを用いて、マスク蒸着により、膜厚1500Åに形成
する。電極1、2となる導電性材料としては、Pt、Au、
Cu、Alなどの通常の金属材料を用いることができる。
Next, the electrodes 1, 2 electrically connected to the thin film 3
Is formed to a thickness of 1500 ° by mask evaporation using Ni. Pt, Au, and the conductive material used as the electrodes 1 and 2 are as follows.
Ordinary metal materials such as Cu and Al can be used.

前記電極1と電極2の間に、30V程度の電圧を印加す
る事により、薄膜3を通電し、これにより発生するジュ
ール熱で薄膜3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5を形成す
る。
By applying a voltage of about 30 V between the electrode 1 and the electrode 2, the thin film 3 is energized, and the thin film 3 is locally destroyed, deformed or deteriorated by the generated Joule heat. The electron emitting portion 5 in a resistance state is formed.

次いで、上記素子のH=5mmの空間上に、透明なガラ
ス基板に、青板ガラスを用い、透明電極ITO(In2O3:SnO
2=95:5)を蒸着により1000Å形成し、電子により発光
する蛍光体を塗布して形成した蛍光体基板6を配置す
る。
Next, a transparent electrode ITO (In 2 O 3 : SnO) was formed on a space of H = 5 mm of the above-mentioned element using a blue glass as a transparent glass substrate.
2 = 95: 5) is formed by vapor deposition to a thickness of 1000 °, and a phosphor substrate 6 formed by applying a phosphor emitting light by electrons is disposed.

前記、第1図で説明した上記素子と蛍光体基板6を用
い、電子放出特性を測定する。蛍光体基板6を上記素子
の空間上に配置し1000Vの電圧を印加し、上記素子に駆
動電圧を16Vまで印加し、電子放出させ、蛍光体基板6
に照射された電子ビームの電流値と、電気放出領域を蛍
光体基板6の蛍光体の発生した発光部7の面積を測定し
たところ駆動電圧14Vのとき、電流値Ieは約0.5μA得ら
れ、発光部7は、同第1図に示す如く、W(幅)が約2.
0mmL(長さ)が約4.0mmの発光部7が得られ、駆動電圧1
6Vのとき、電流値Ieは約1.0μA得られ、発光部7は駆
動電圧14Vのときとほぼ同じ面積が得られ、駆動電圧14
〜16Vまでの発光部7は面積の変化がなく、電流値Ie
は、電圧を増加させるにつれて増大する。
The electron emission characteristics are measured using the above-described device and the phosphor substrate 6 described with reference to FIG. The phosphor substrate 6 is arranged in the space of the device, a voltage of 1000 V is applied, a drive voltage is applied to the device up to 16 V, and electrons are emitted.
When the current value of the electron beam irradiated on the substrate and the area of the light emitting portion 7 where the phosphor of the phosphor substrate 6 generated the electric emission area were measured, when the driving voltage was 14 V, the current value Ie was about 0.5 μA. As shown in FIG. 1, the light emitting section 7 has a W (width) of about 2.
The light emitting section 7 having 0 mmL (length) of about 4.0 mm was obtained, and the driving voltage 1
At 6 V, a current value Ie of about 1.0 μA is obtained, and the light emitting section 7 has almost the same area as at a drive voltage of 14 V.
The light emitting section 7 up to 16 V has no change in area, and the current value Ie
Increase with increasing voltage.

第2図(a)は、上記素子を用い、ライン状に、規則
正しくマルチに配置された表面伝導形電子放出素子を示
した説明図で、第2図(b)は蛍光体基板6上に配置し
た蛍光体の色および構成と発光部7を示した説明図であ
る。
FIG. 2 (a) is an explanatory view showing surface conduction electron-emitting devices which are arranged in a line and regularly in a multi-line manner using the above-mentioned devices, and FIG. 2 (b) is arranged on a phosphor substrate 6. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the color and configuration of a phosphor and a light emitting unit 7;

第2図(a)において、上記素子の発光部7のLが約
4.0mmであるから、素子間隔を4.5mmとし、隣接するライ
ン間の素子間隔を4.5mmとし、発光部7が重なり合わな
いように上記素子と同じ構成の素子を1ラインに6素子
を配置し、3ライン構成し、電子放出部5が平行かつ、
配線電極1、2に対しても平行になるよう、ライン状に
規則正しく配置、構成した。
In FIG. 2 (a), L of the light emitting portion 7 of the above element is about
Since the distance is 4.0 mm, the element spacing is 4.5 mm, the element spacing between adjacent lines is 4.5 mm, and six elements having the same configuration as the above elements are arranged on one line so that the light emitting portions 7 do not overlap. , The electron emission part 5 is parallel and
The electrodes were regularly arranged and configured in a line so as to be parallel to the wiring electrodes 1 and 2.

ついで、第2図(b)において、上記マルチ素子の素
子間隔と同じ間隔で、赤、緑、青、3色の蛍光体をライ
ン素子上に、単一色のみ配置し、ラインによって蛍光体
が異なるように構成する。本実施例で用いた蛍光体は、
電子線励起による発光タイプで赤色は登録番号P22、組
成Y2O2S:Eu3+、効率約13%、緑色は登録番号P22、組成Z
nS:Cu、Al、効率約23%、青色は登録番号22、組成ZnS:C
u、Al、効率約21%である。(登録番号は、JEDEC(Join
t Electron Device committee)によるもの) 上記のとおり配置した効率のことなる蛍光体で3色と
も同一の輝度を得るために、各蛍光体に対応したライン
状素子毎に駆動電圧を変える。すなわち、放出された、
電子ビームの電流値を変えることにより、同一の輝度を
得る。まず、赤色の蛍光体に対したライン状素子に駆動
電圧16Vを印加し、放出電流1μAを得て、発光させ
る。緑、青色を赤色の蛍光体と同一輝度にするため、蛍
光体の効率と放出電流値と駆動電圧の関係から、赤:
緑:青=1/13%:1/23%:1/21%=1.0μA:0.56μA:0.62
μA=16V:14.24V:14.48Vとなり、緑色の蛍光体に対応
したライン状素子に駆動電圧14.24V、青色の蛍光体に対
応したライン状素子に駆動電圧14.48Vをそれぞれ印加
し、赤、緑、青、各蛍光体を同一面積でかつ、均一な輝
度で発光させることができる画像形成装置を得た。
Next, in FIG. 2 (b), phosphors of red, green, blue and three colors are arranged on the line element only in a single color at the same interval as the element interval of the multi-element, and the phosphor differs depending on the line. The configuration is as follows. The phosphor used in this example is
Red light emission type by electron beam excitation, registration number P22, composition Y 2 O 2 S: Eu 3+ , efficiency about 13%, green color: registration number P22, composition Z
nS: Cu, Al, efficiency about 23%, blue is registration number 22, composition ZnS: C
u, Al, efficiency is about 21%. (Registration number is JEDEC (Join
t Electron Device committee) In order to obtain the same luminance for all three colors with the phosphors having different efficiencies arranged as described above, the drive voltage is changed for each linear element corresponding to each phosphor. That is, released
The same brightness is obtained by changing the current value of the electron beam. First, a driving voltage of 16 V is applied to the linear element corresponding to the red phosphor to obtain an emission current of 1 μA and emit light. In order to make the luminance of green and blue the same as that of the red phosphor, from the relationship between the efficiency of the phosphor, the emission current value and the driving voltage, red:
Green: Blue = 1/13%: 1/23%: 1/21% = 1.0μA: 0.56μA: 0.62
μA = 16 V: 14.24 V: 14.48 V, and a drive voltage of 14.24 V is applied to the linear element corresponding to the green phosphor, and a drive voltage of 14.48 V is applied to the linear element corresponding to the blue phosphor, and red and green are applied. , Blue, and an image forming apparatus capable of causing each phosphor to emit light with the same area and uniform luminance.

実施例2 第3図、第4図に本発明の第2の実施例を示す。第3
図において、絶縁性の基板4に石英基板を用い、洗浄さ
れた石英基板4上に、電極1、2にNiを用い、EB蒸着に
より膜厚1000Åを成膜しフォトリソグラフィー技術によ
り、電子放出部5となるw=300μm、200μm、100μ
m、G=2μmの形状を有する電極部を形成する。次い
で、電極1、2の間へ電子放出材料となる微粒子8に1
次粒径80〜200ÅのSnO2分散液(SnO2:1g、溶剤MEK/シク
ロヘキサン=3/1:1000cc、ブチラール:1g)を用いスピ
ンコート法により塗布し、250℃で加熱処理し形成す
る。
Embodiment 2 FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention. Third
In the figure, a quartz substrate is used as an insulating substrate 4, Ni is used for electrodes 1 and 2 on a cleaned quartz substrate 4, a film thickness of 1000Å is formed by EB vapor deposition, and an electron emitting portion is formed by photolithography technology. W = 300 μm, 200 μm, 100 μ
An electrode portion having a shape of m and G = 2 μm is formed. Next, a fine particle 8 serving as an electron-emitting material
It is coated by a spin coating method using a SnO 2 dispersion liquid (SnO 2 : 1 g, solvent MEK / cyclohexane = 3/1: 1000 cc, butyral: 1 g) having a secondary particle size of 80 to 200 ° C, and formed by heat treatment at 250 ° C.

次いで、上記素子と本発明の第1の実施例で用いた蛍
光体基板6を用い、電子放出特性を測定する。蛍光体基
板6を上記素子の空間上に配置し1000Vの電圧を印加
し、上記素子に駆動電圧を14V印加し、電子放出させ、
蛍光体基板6に照射された電子ビームの電流値と電子放
出領域を蛍光体基板6の蛍光体の発光した発光部7の面
積を測定したところ、電子放出部5のw=300μmのと
き、電流値Ie=約1.0μA、w=200μmのとき、Ie=約
0.67μA、w=100μmのとき、Ie=約0.33μA得ら
れ、電子放出部5のwとIeはリニアに変化し発光部7は
同第3図に示す如く、w=300μmのとき、W(幅)=
約0.5mm、L(長さ)=約0.8mm、w=200μmのとき、
W=約0.4mm、L=約0.7mm、w=100μmのとき、W=
約0.3mm、L=0.6mmの発光部が得られた。
Next, electron emission characteristics are measured using the above-described element and the phosphor substrate 6 used in the first embodiment of the present invention. The phosphor substrate 6 is arranged in the space of the device, a voltage of 1000 V is applied, a driving voltage of 14 V is applied to the device, and electrons are emitted.
The current value of the electron beam applied to the phosphor substrate 6 and the area of the light emitting portion 7 of the phosphor substrate 6 where the phosphor emitted light were measured. When the w of the electron emitting portion 5 was 300 μm, the current was measured. When the value Ie = about 1.0 μA and w = 200 μm, Ie = about
When 0.67 μA and w = 100 μm, Ie = about 0.33 μA is obtained, w and Ie of the electron-emitting portion 5 change linearly, and the light-emitting portion 7 has W (300 μm) when w = 300 μm as shown in FIG. Width) =
About 0.5mm, L (length) = about 0.8mm, w = 200μm,
When W = about 0.4 mm, L = about 0.7 mm, w = 100 μm, W =
A light emitting part of about 0.3 mm and L = 0.6 mm was obtained.

次いで、電子放出部wの大きさを決定する。本実施例
で用いた赤、緑、青色の蛍光体は、本発明の第1の実施
例と同じ蛍光体を用いた。効率の異なる蛍光体で3色と
も同一の輝度を得るために、各蛍光体に対応したライン
状素子毎に電子放出部5のwを変える。すなわち放出さ
れた電子ビームの電流値を変えることにより、同一の輝
度を得る。まず、赤色の蛍光体を上記素子により駆動電
圧14Vを印加し、放出電流1μAを得て、発光させた輝
度と、緑、青色の発光体の発光した輝度を同じにするた
めに、蛍光体の効率と放出電流値と電子放出部wの関係
から、電子放出部wを決めると、赤:緑:青=1/13%:1
/23%:1/21%=1.0μA:0.56μA:0.62μA=300μm:168
μm:186μmとなる。
Next, the size of the electron emitting portion w is determined. As the red, green, and blue phosphors used in this embodiment, the same phosphors as in the first embodiment of the present invention were used. In order to obtain the same luminance for all three colors with phosphors having different efficiencies, the w of the electron emission section 5 is changed for each linear element corresponding to each phosphor. That is, the same brightness is obtained by changing the current value of the emitted electron beam. First, a driving voltage of 14 V is applied to the red phosphor by the above-mentioned element, an emission current of 1 μA is obtained, and the luminance of the emitted light is the same as that of the green and blue light emitters. When the electron emission portion w is determined from the relationship between the efficiency, the emission current value, and the electron emission portion w, red: green: blue = 1/13%: 1
/23%:1/21%=1.0μA:0.56μA:0.62μA=300μm:168
μm: 186 μm.

第4図(a)は上記素子を用い、ライン状に、規則正
しくマルチに配置された表面伝導形電子放出素子を示し
た説明図で、第4図(b)は、蛍光体基板6上に配置し
た蛍光体の色及び構成と発光部7を示した説明図であ
る。
FIG. 4 (a) is an explanatory view showing surface conduction electron-emitting devices which are arranged in a line and regularly in a multi-line manner using the above-mentioned devices, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the color and configuration of a phosphor and a light emitting unit 7;

同第4図(a)において、上記素子の電子放出部5の
w=300μmの発光部7のLが約0.8mmであるから素子間
隔を1.0mmとし、隣接するライン間の素子間隔を1.0mmと
し、発光部7が重なり合わないように赤色の蛍光体に対
応する素子の電子放出部5をw=300μmに、緑色の蛍
光体に対応する素子の電子放出部5をw=168μmに、
青色の蛍光体に対応する素子の電子放出部5をw=186
μmとし、上記素子と同じ構成の素子を1ラインに6素
子を配置し、赤、緑、青の各色の蛍光体に対応したライ
ン状素子毎に電子放出部5のwの長さの異なるライン状
素子を3ライン構成し、電子放出部5が直線的になるよ
うライン状に規則正しく配置、構成する。
In FIG. 4 (a), since the L of the light-emitting portion 7 of the above-mentioned device where the electron emission portion 5 is w = 300 μm is about 0.8 mm, the device interval is 1.0 mm and the device interval between adjacent lines is 1.0 mm. The electron emission portion 5 of the element corresponding to the red phosphor is set to w = 300 μm, and the electron emission portion 5 of the element corresponding to the green phosphor is set to w = 168 μm so that the light emitting portions 7 do not overlap.
The electron emission portion 5 of the element corresponding to the blue phosphor is set to w = 186.
.mu.m, six elements having the same configuration as the above element are arranged in one line, and the length of w of the electron-emitting portion 5 is different for each linear element corresponding to the red, green, and blue phosphors. The element is composed of three lines, and is regularly arranged and configured in a line so that the electron-emitting portions 5 are linear.

ついで、第4図(b)において、上記マルチ素子の素
子間隔と同じ間隔で、赤、緑、青3色の蛍光体をライン
状素子上に単一色のみ配置し、ラインによって蛍光体が
異なるように構成する。
Next, in FIG. 4 (b), phosphors of three colors, red, green, and blue, are arranged only on a linear element at the same interval as the element interval of the multi-element, so that the phosphor differs depending on the line. To be configured.

上記のとおり配置した結果、上記1素子の駆動条件と
同じ条件で6素子×3ラインを同時に電子放出させ蛍光
体を発光させたところ、第4図(b)に示す如く、赤、
緑、青色、各蛍光体を均一な輝度で発光させることがで
きる画像形成装置を得た。
As a result of the arrangement as described above, when 6 elements × 3 lines were simultaneously emitted under the same driving conditions as the one element described above to cause the phosphor to emit light, as shown in FIG.
An image forming apparatus capable of emitting green, blue, and each phosphor with uniform luminance was obtained.

また、本発明の第1の実施例中の同一輝度を得るため
に駆動電圧を変える手段と第2の実施例中の電子放出部
wの大きさを変える手段は、表面伝導形電子放出素子の
素子構成に関係なく用いることができ、同様の効果を上
げる。さらに、駆動電圧、電子放出部wを変える手段を
両方用いても、同様の効果が得られる。
The means for changing the drive voltage to obtain the same brightness in the first embodiment of the present invention and the means for changing the size of the electron emission portion w in the second embodiment are the same as those of the surface conduction electron-emitting device. It can be used irrespective of the element configuration, and achieves the same effect. Further, the same effect can be obtained by using both means for changing the drive voltage and the electron emission portion w.

[発明の効果] 以上説明した様に、本発明によれば、互いに異なる発
光色を呈する複数の蛍光体と、夫々対応する蛍光体に電
子ビームを照射する複数の電子放出素子を有する電子源
とを備える画像形成装置において、電子放出素子の電子
放出部の長さ又は/及び電子放出素子に印加する駆動電
圧を、当該電子放出素子に対応する蛍光体の発光色毎に
調整・制御することにより、放出電流値を各色蛍光体の
発光効率に応じて制御することができる。これにより、
蛍光体の発光効率に関わらず各色蛍光体を均一な輝度で
発光させることが可能な画像形成装置を提供することが
できる効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a plurality of phosphors exhibiting mutually different emission colors and an electron source having a plurality of electron-emitting devices for irradiating a corresponding phosphor with an electron beam are provided. By adjusting and controlling the length of the electron-emitting portion of the electron-emitting device and / or the drive voltage applied to the electron-emitting device for each emission color of the phosphor corresponding to the electron-emitting device, The emission current value can be controlled according to the luminous efficiency of each color phosphor. This allows
There is an effect that it is possible to provide an image forming apparatus capable of causing each color phosphor to emit light with uniform luminance regardless of the light emission efficiency of the phosphor.

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

第1図は表面伝導形電子放出素子の説明図、第2図は本
発明の第1の実施例の説明図、第3図、第4図は本発明
の第2の実施例の説明図、第5図は従来例の説明図であ
る。 1,2:電極 3:薄膜 4:基板 5:電子放出部 6:蛍光体基板 7:発光部 8:微粒子
1 is an explanatory view of a surface conduction electron-emitting device, FIG. 2 is an explanatory view of a first embodiment of the present invention, FIGS. 3 and 4 are explanatory views of a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is an explanatory view of a conventional example. 1,2: electrode 3: thin film 4: substrate 5: electron emission part 6: phosphor substrate 7: light emission part 8: fine particles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 哲也 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 小野 治人 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 (56)参考文献 特開 昭56−112055(JP,A) 特開 昭63−307649(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Tetsuya Kaneko, 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Hidetoshi Suzuki 3-30-2, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon (72) Inventor Haruhito Ono 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) References JP-A-56-1112055 (JP, A) JP-A-63-307649 (JP) JP, A)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】互いに異なる発光色を呈する複数の蛍光体
と、夫々対応する蛍光体に電子ビームを照射する複数の
電子放出素子を有する電子源とを備える画像形成装置に
おいて、 前記電子放出素子は、対向する電極間に設けられた薄膜
に、当該電極の対向側端縁に沿った方向に長く形成され
た電子放出部を有するもので、しかも電子放出部の長さ
が、当該電子放出素子に対応する前記蛍光体の発光色毎
に調整されていることを特徴とする画像形成装置。
1. An image forming apparatus comprising: a plurality of phosphors exhibiting mutually different emission colors; and an electron source having a plurality of electron-emitting devices for irradiating the corresponding phosphors with an electron beam. A thin film provided between the opposing electrodes, having an electron emitting portion formed long in the direction along the opposing side edge of the electrode, and the length of the electron emitting portion is smaller than that of the electron emitting element. The image forming apparatus is adjusted for each emission color of the corresponding phosphor.
【請求項2】前記電子放出素子に印加され、当該電子放
出素子から放出される電子ビームの電流値を規定する駆
動電圧が、当該電子放出素子に対応する前記蛍光体の発
光色毎に制御されていることを特徴とする請求項1に記
載の画像形成装置。
2. A driving voltage applied to the electron-emitting device and defining a current value of an electron beam emitted from the electron-emitting device is controlled for each emission color of the phosphor corresponding to the electron-emitting device. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記電子源は、複数の電子放出素子が結線
されたライン状電子放出素子を複数ライン有し、前記ラ
イン毎に単一の発光色の蛍光体が対応配置されており、
前記電子放出素子の電子放出部の長さが各ライン毎に調
整されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形
成装置。
3. The electron source has a plurality of line-shaped electron-emitting devices in which a plurality of electron-emitting devices are connected, and a phosphor of a single emission color is arranged corresponding to each of the lines.
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a length of an electron emission portion of the electron emission element is adjusted for each line.
【請求項4】前記電子放出素子に印加される駆動電圧
が、各ライン毎に制御されていることを特徴とする請求
項3に記載の画像形成装置。
4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein a driving voltage applied to said electron-emitting device is controlled for each line.
【請求項5】互いに異なる発光色を呈する複数の蛍光体
と、夫々対応する蛍光体に電子ビームを照射する複数の
電子放出素子を有する電子源とを備える画像形成装置に
おいて、 前記電子放出素子は、対向する電極間に設けられた薄膜
に、当該電極の対向側端縁に沿った方向に長く形成され
た電子放出部を有するもので、しかも前記電子放出素子
に印加され、当該電子放出素子から放出される電子ビー
ムの電流値を規定する駆動電圧が、当該電子放出素子に
対応する前記蛍光体の発光色毎に制御されていることを
特徴とする画像形成装置。
5. An image forming apparatus comprising: a plurality of phosphors exhibiting mutually different emission colors; and an electron source having a plurality of electron-emitting devices for irradiating the corresponding phosphors with an electron beam. A thin film provided between the opposing electrodes, having an electron emitting portion formed long in a direction along the opposing side edge of the electrode, and applied to the electron emitting element, An image forming apparatus, wherein a driving voltage for defining a current value of an emitted electron beam is controlled for each emission color of the phosphor corresponding to the electron-emitting device.
【請求項6】前記電子源は、複数の電子放出素子が結線
されたライン状電子放出素子を複数ライン有し、前記ラ
イン毎に単一の発光色の蛍光体が対応配置されており、
前記電子放出素子に印加される駆動電圧が各ライン毎に
制御されていることを特徴とする請求項5に記載の画像
形成装置。
6. The electron source has a plurality of line-shaped electron-emitting devices in which a plurality of electron-emitting devices are connected, and a phosphor of a single emission color is arranged corresponding to each line.
The image forming apparatus according to claim 5, wherein a driving voltage applied to the electron-emitting device is controlled for each line.
【請求項7】前記電子放出素子が、表面伝導形電子放出
素子であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに
記載の画像形成装置。
7. An image forming apparatus according to claim 1, wherein said electron-emitting device is a surface conduction electron-emitting device.
【請求項8】互いに異なる発光色を呈する複数の蛍光体
と、夫々対応する蛍光体に電子ビームを照射する複数の
電子放出素子を有する電子源とを備え、前記電子放出素
子は、対向する電極間に設けられた薄膜に、当該電極の
対向側端縁に沿った方向に長く形成された電子放出部を
有するものである画像形成装置の駆動方法において、 前記電子放出素子に印加され、当該電子放出素子から放
出される電子ビームの電流値を規定する駆動電圧を、当
該電子放出素子に対応する前記蛍光体の発光色毎に制御
することを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
8. An electron source comprising a plurality of phosphors exhibiting mutually different emission colors and an electron source having a plurality of electron-emitting devices for irradiating the corresponding phosphors with an electron beam. A driving method for an image forming apparatus, comprising: a thin film provided therebetween having an electron emission portion elongated in a direction along an opposing edge of the electrode; A driving method for an image forming apparatus, comprising: controlling a drive voltage that defines a current value of an electron beam emitted from an emission element for each emission color of the phosphor corresponding to the electron emission element.
【請求項9】前記電子源は、複数の電子放出素子が結線
されたライン状電子放出素子を複数ライン有し、前記ラ
イン毎に単一の発光色の蛍光体が対応配置されており、
前記電子放出素子に印加する駆動電圧を各ライン毎に制
御することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置
の駆動方法。
9. The electron source has a plurality of line-shaped electron-emitting devices in which a plurality of electron-emitting devices are connected, and a phosphor of a single emission color is arranged corresponding to each of the lines.
9. The method according to claim 8, wherein the driving voltage applied to the electron-emitting device is controlled for each line.
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