DE69418734T2

DE69418734T2 - Verfahren zur Steuerung eines Bilderzeugungsgerätes

Info

Publication number: DE69418734T2
Application number: DE69418734T
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kaneko; Shinya Mishina; Naoto Nakamura; Ichiro Nomura; Hidetoshi Suzuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1994-01-05
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: DE69418734D1; EP0606075B1; EP0606075A1; AU5304994A; CA2112733A1; AU681097B2; US5818403A; ATE180938T1; CN1093200A; CA2112733C; CN1071488C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Bildanzeigegerätes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In den letzten Jahren gab es rege und umfassende Forschung und Entwicklung hinsichtlich Bilderzeugungsgeräten, die eine Elektronenquelle mit einer Vielzahl von elektronenemittierenden Einrichtungen verwenden, die in einer Matrixform verdrahtet sind: insbesondere die obigen Einrichtungen verwendende dünne Flachanzeigegeräte. Fig. 3 veranschaulicht schematisch ein Beispiel einer Einrichtungseinheit eines derartigen Bilderzeugungsgerätes.
Das in Fig. 3 veranschaulichte Bilderzeugungsgerät enthält eine Vielzahl elektronenemittierenden Einrichtungen "A", die in ebenflächiger Form auf einem Substrat 31 angeordnet sind, und die elektronenemittierenden Einrichtungen A sind mit Verdrahtungselektroden 32a, 32b gemäß jeweiliger Abtastleitungen verbunden. Über dem Substrat 31 sind Modulationselektroden 33 angeordnet, um so eine XY-Matrix mit Abtastleitungen zu bilden und um die Elektronenstrahlemission einer jeden Einrichtung gemäß Informationssignalen zu modulieren. Die Modulationselektrode 33 hat Öffnungen 34 zur Passage der Elektronenstrahlen.
Das in Fig. 3 gezeigte Bilderzeugungsgerät wird üblicherweise auf folgende Weise angesteuert. An jede der Elektronenemissionseinrichtungen A wird eine Spannung zur Elektronenemission an eine Abtastzeile angelegt. An Modulationselektroden 33 werden Modulationsspannungen (EIN/AUS- Spannungen oder Gradationsspannungen für Elektronenstrahlen) gemäß Informationssignalen für eine Abtastzeile eines Bildes angelegt. Dadurch wird ein Muster die Öffnungen 34 passierender emittierter Elektronen für die eine Zeile gebildet. Das Muster emittierter Elektronen wird auf ein Bilderzeugungsglied 35 gestrahlt, um eine Zeile des Bildes darauf zu erzeugen. Dieser Prozeß wird sukzessive für jede der Abtastzeilen für das Bild ausgeführt, um eine Gesamtabbildung zu erzeugen. Wenn das Bilderzeugungsglied 35 aus einem Lumineszenzmaterial besteht, wird das Bild von einer Vielzahl von Leuchtpunkten 36 angezeigt.
Herkömmliche Verfahren zum Ansteuern eines derartigen zuvor erläuterten Bilderzeugungsgerätes mit einer aus verdichtet angeordneten Elektronenemissionszonen gebildeten Elektronenquelle haben die Nachteile, daß sich Modulationsspannungen benachbarter Elektronenstrahlen gegenseitig beeinflussen, wodurch Elektronenstrahlbahnen abgelenkt werden und die Größe und Gestalt der auf der Bilderzeugungsgliedfläche gebildeten Flecken ändern, wodurch die Schärfe des erzeugten Bildes leidet.
Fig. 4 zeigt einen Nachteil eines herkömmlichen Ansteuerverfahrens. In Fig. 4 werden drei Elektronenstrahlen jeweils aus Elektronenemissionszonen 40a, 40b, 40c für eine Abtastzeile emittiert, und die Elektronenstrahlen werden von Modulationselektroden 41a, 41b, 41c moduliert. Wenn eine positive Spannung (EIN-Spannung) an den Modulationselektroden anliegt, werden Elektronenstrahlen von den Elektronenemissionszonen 40a, 40b, 40c auf die zugehörigen Lumineszenzglieder (Bilderzeugungsglieder) 42a, 42b, 42c gestrahlt. Wenn die Elektronenemissionszonen eng aneinander liegen (Anordnung hoher Dichte), werden die jeweiligen Elektronenstrahlen 44 abgelenkt und nach Passieren der Elektronenstrahldurchgangsöffnung 43 von den durch benachbarte Modulationselektroden verursachten Kräften "f" gestreut, und die Flecken verteilen sich in unerwünschter Weise auf jedes der Lumineszenzglieder.
In Fig. 5 werden drei Elektronenstrahlen aus den Elektronenemissionszonen 50a, 50b, 50c für eine Abtastzeile emittiert, und die Elektronenstrahlen werden von den Modulationselektroden 51a, 51b, 51c moduliert. Wenn eine positive Spannung (EIN-Spannung) an den Modulationselektroden 51b und 51c und eine negative Spannung (Sperrspannung) an der Modulationselektrode 51a anliegt, durchlaufen die Elektronenstrahlen 54 aus den Elektronenemissionszonen 50b, 50c die Elektronendurchgangsöffnungen 53, und danach werden die Flugbahnen der jeweiligen Elektronenstrahlen 54 durch die Kräfte "f" abgelenkt, die durch die benachbarten Modulationselektroden 51b, 51c ausgeübt werden, wie in Fig. 5 gezeigt, und die auf den Lumineszenzglieder 52b, 52c erzeugten Flecken sind asymmetrisch.
Wie im obigen Beispiel gezeigt, variiert beim herkömmlichen Ansteuerverfahren für ein Bilderzeugungsgerät, das eine Elektronenquelle mit einer Vielzahl von Elektronenemissionszonen verwendet, jedes Elektronenemissionsmuster für die Abtastzeile in Elektronenstrahlflugbahnen, Fleckgröße und Fleckform, wodurch es schwierig wird, ein feines, scharfes und kontrastreiches Bildes zu erzeugen. Dieses Problem ist schwerwiegend, insbesondere bei Farbbilderzeugungsgeräten, in denen rote, blaue und grüne Lumineszenzglieder als Bilderzeugungsglieder sequentiell angeordnet sind, weil die zuvor genannte Variation in den Elektronenstrahlflugbahnen, Fleckgrößen und Fleckformen Kollisionen der Elektronenstrahlen gegen Lumineszenzglieder unbeabsichtigter Farben verursachen, um ein weniger gut reproduzierbares Bild geringer Farbreinheit und mit Farbtonunregelmäßigkeiten zu erzeugen, die eine hochdichte Anordnung der Lumineszenzglieder unmöglich macht. Der obige Nachteil ist viel schwerwiegender, wenn die Spannung (EIN- Spannung) der Modulationselektrode erhöht wird, um die Menge von Elektronen zu erhöhen, die das Bilderzeugungsglied erreichen. Folglich ist unpraktikabel, die Elektronenstrahlstärke für das Bilderzeugungsglied hinreichend zu erhöhen, um die Leuchtdichte und den Kontrast des Bildes in gewünschter Weise anzuheben.
Das Dokument EP-A-0 349 425 offenbart ein Verfahren zur Ansteuerung eines Bilderzeugungsgerätes mit einem Bilderzeugungsglied mit einer Anode zur Erzeugung einer Bildes durch Bestrahlung von Elektronenstrahlen mittels einer Vielzahl von elektronenemittierenden Einrichtungen (Kathodenstromleiter), die entlang einer Vielzahl von Abtastzeilen (Spaltenstromleiter) zur Emission von Elektronenstrahlen angeordnet sind. Die Anzeige eines Bildes wird durch Anlegen eines hohen Potentials für eine gewisse Dauer an die Anoden erzeugt, wodurch die von Mikropunkten der Kathodenstromleiter emittierten Elektronen gemäß den zu erleuchtenden Pixeln des Bildes angezogen werden. Die Spannungen eines Feldes von Kathoden werden verwendet, da dadurch beabsichtigt ist, die Vielzahl von emittierten Elektronenstrahlen aufzusummieren, die auf eine einzige angesteuerte Anode mit einem hohen Potential anzuziehen und zu konzentrieren sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerverfahren für ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, um ein Bild mit verbesserter Feinheit, Schärfe und Kontrast zu schaffen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen des Hauptgegenstands der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Steuerverfahrens der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines weiteren Steuerverfahrens der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 stellt ein herkömmliches Bilderzeugungsgerät schematisch dar.
Fig. 4 stellt ein Problem in einem herkömmlichen Ansteuerverfahren dar.
Fig. 5 stellt ebenfalls ein Problem beim herkömmlichen Steuerverfahren dar.
Fig. 6 stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Elektronenquellenabschnitts für ein Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 7 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Elektronenquellenabschnitts eines Bilderzeugungsgerätes der vorliegenden Erfindung schematisch dar.
Fig. 8 stellt ein noch weiteres Ausführungsbeispiel eines Elektronenquellenabschnitts für ein Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung schematisch dar.
Fig. 9 ist eine schematische Aufsicht einer herkömmlichen Elektronenemissionseinrichtung des Oberflächenleittyps.
Fig. 10 ist eine schematische Aufsicht einer weiteren herkömmlichen Elektronenemissionseinrichtung des Oberflächenleittyps.
Fig. 11 stellt die Konstruktion eines Bilderzeugungsgerätes der vorliegenden Erfindung schematisch dar.
Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer Elektronenquelle der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Steuerverfahrens der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines weiteren Ansteuerverfahrens der vorliegenden Erfindung.
Fig. 15 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines noch anderen Steuerverfahrens der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer anderen Elektronenquelle des Bilderzeugungsgerätes der vorliegenden Erfindung.
Fig. 17 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines noch anderen Steuerverfahrens der vorliegenden Erfindung.
Fig. 18 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Bilderzeugungsgliedes eines Bilderzeugungsgerätes der vorliegenden Erfindung dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die vorliegende Erfindung ist nachstehend in Einzelheiten beschrieben.
Fig. 3 zeigt als ein Beispiel eines Gerätes, bei dem Zeilen (X&sub1;, X&sub2;, ...) der Elektronenemissionseinrichtung mit jeweils einer Vielzahl von Elektronenemissionseinrichtungen A und Modulationselektroden (Y&sub1;, Y&sub2;, ...) angeordnet sind, um eine XY- Matrix (oder Zeilen und Spalten) mit den Zeilen der Elektronenemissionseinrichtung zu bilden. Mit diesem Gerät wird eine Spannung Vf zur Elektronenemission an eine der Zeilen (X&sub1;, X&sub2;, ...) der Elektronenemissionseinrichtung angelegt, und Spannungen werden an die Modulationselektroden (Y&sub1;, Y&sub2;, ...) gemäß Informationssignalen für eine Einrichtungszeile angelegt, um ein Muster der Elektronenemission für die eine Einrichtungszeile des Informationssignals zu erzeugen. Diese Prozedur wird sukzessive für die jeweiligen Zeilen der Elektronenemissionseinrichtung durchgeführt, um ein Elektronenstrahl-Emissionsmuster für eine Abbildung zur erzeugen. Ein Bild wird durch Strahlen des Elektronenstrahl- Emissionsmusters auf das Bilderzeugungsglied 35 erzeugt.
Beim Ansteuerverfahren der vorliegenden Erfindung wird beim Anlegen der Spannung an die Modulationselektroden (Y&sub1;, Y&sub2;, ...) gemäß Informationssignalen eine Sperrspannung an Modulationselektroden (beispielsweise Y&sub1; und Y&sub3;) angelegt, die der EIN-Spannungsanlege-Modulationselektrode benachbart sind (beispielsweise Y&sub2;), ungeachtet der Informationssignale. Bei einem solchen Steuerverfahren werden die durch eine EIN-Spannung auf dem Bilderzeugungsglied gestrahlte Elektronenstrahlen nicht nachteilig durch die Spannung beeinflußt, die an den benachbarten Modulationselektroden anliegt.
In einem Beispiel des zuvor genannten Steuerverfahrens der vorliegenden Erfindung werden Informationssignale den Modulationselektroden zu Intervallen von n Spalten der Modulationselektroden (n ≥ 1) sukzessive "n + 1"-fach eingeteilt eingegeben, und das Sperrsignal wird den anderen Zeilen der Modulationselektroden eingegeben, die von keinem Informationssignal zu beaufschlagen sind.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Steuerverfahrens der Einrichtung von Fig. 3 bei n = 1. In Fig. 1 werden die Informationssignale den ungradzahligen Zeilen der Modulationselektroden eingegeben, und gradzahlige zweimal geteilt, und Sperrsignale werden den Modulationselektroden eingegeben, die von keinem Informationssignal beaufschlagt werden. Beispielsweise wird die zur Elektronenemission erforderliche Spannung Vf an die X&sub2;-te Zeile der Elektronenemissionseinrichtungen angelegt. Zur Eingabe der Informationssignale an die Modulationselektroden (Y&sub1;, Y&sub2;, Y&sub3;, ...) werden in (1) zuerst Informationssignale den Y2m+1-ten Modulationselektroden (m = 0, 1, 2, ...) eingegeben, und Sperrsignale werden den jeweiligen Y2m+2-ten Modulationselektroden eingegeben, und (2) werden dann Informationssignale den Y2m+2-ten Modulationselektroden eingegeben, und Sperrsignale werden den jeweiligen Y2m+1-ten Modulationselektroden eingegeben. Dadurch wird ein Elektronenstrahl-Emissionsmuster gemäß den Informationssignalen für die Y&sub2;-te Zeile erzeugt. Die obige Prozedur wird sukzessive für jede der Elektronenemissions-Einrichtungsleitungen zur Erzeugung eines Elektronenstrahl-Emissionsmuster für eine Abbildung durchgeführt. Eine Abbildung wird auf einem Bilderzeugungsglied durch Strahlung auf das obige Elektronenstrahl-Emissionsmusters erzeugt.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem in der Einrichtung von Fig. 3 der Wert von n = 2 ist. In Fig. 2 werden die Informationssignale in Intervalle geteilt von zwei Zeilen den Modulationselektroden dreimal eingegeben. Jedesmal werden Sperrsignale den Modulationselektroden eingegeben, denen die Informationssignale nicht zugeführt werden. Die Spannung Vf zur Elektronenemission wird beispielsweise an X&sub2;-te Zeile der Elektronenemissionseinrichtungen angelegt. Zur Eingabe der Informationssignale an die Modulationselektroden werden (1) zuerst Informationssignale den Y3m+1-ten Zeilen der Modulationselektroden eingegeben, und Sperrsignale werden der Y3m+2-ten und Ym+3-ten Zeile der Modulationselektroden jeweils eingegeben, und (2) dann werden Informationssignale den Y3m+2-ten Zeilen der Modulationselektroden und Sperrsignale der Y3m+1-ten und der Y3m+3-ten Zeile der Modulationselektroden jeweils eingegeben, und (3) zuletzt werden Informationssignale den Y3m+3-ten Zeile der Modulationselektroden und Sperrsignale der Y3m+1-ten bzw. Y3m+2-ten Zeile der Modulationselektrode eingegeben. Dadurch wird ein Elektronenstrahl-Emissionsmuster gemäß den Informationssignalen für die X&sub2;-te Leitung der Elektronenemissionseinrichtung gebildet. Die obige Prozedur wird sukzessive für jede Leitung der Elektronenemissionseinrichtung ausgeführt, um ein Elektronenstrahl-Emissionsmuster für eine Abbildung zu erzeugen. Eine Abbildung wird auf einem Bilderzeugungsglied durch Bestrahlen des obigen Elektronenstrahl-Emissionsmusters gebildet.
An das Bilderzeugungsglied wird eine geeignete Spannung angelegt, um in effektiver Weise das Elektronenstrahlmuster zu strahlen, das von der Elektronenquelle kommt. Die Höhe dieser Spannung wird abhängig von der EIN-Spannung, der Sperrspannung und der Art der verwendeten Elektronenemissionseinrichtung passend ausgewählt.
Die zuvor genannten Informationssignale (oder Modulationssignale) enthalten ein EIN-Signal, das die Bestrahlung eines Elektronenstrahls auf das Bilderzeugungsglied in einer Stärke gestattet, die größer als ein gewisser Pegel ist, und ein Sperrsignal, das die Bestrahlung eines Elektronenstrahls auf das Bilderzeugungsglied sperrt. Wenn eine Gradation der Anzeige gewünscht ist, enthalten die Informationssignale auch Gradationssignale, die die Stärke der Elektronenstrahlung auf das Bilderzeugungsglied variieren. Das EIN-Signal und die Sperrsignale werden abhängig von der Art der Elektronenemissionseinrichtung passend gewählt, wobei die Spannung an das Bilderzeugungsglied usw. angelegt wird.
Das Elektronenstrahl-Erzeugungsgerät oder das Bilderzeugungsgerät, das gemäß dem Ansteuerverfahren nach der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, kann ein Vollfarb- Bilderzeugungsglied enthalten, bei dem Fluoreszenzglieder für Rot (R), Grün (G) und Blau (B) vorgesehen sind.
Bevorzugte Beispiele von Modulationsmitteln und Elektronenemissionseinrichtungen des Gerätes sind nachstehend beschrieben, bei denen das Ansteuerverfahren der vorliegenden Erfindung in passender Weise angewandt ist.
Zuerst ist nachstehend ein Beispiel eines besonders bevorzugten Modulationsmittels für das Elektronenerzeugungsgerät und das Bilderzeugungsgerät beschrieben.
Fig. 6 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem sowohl Elektronenemissionseinrichtungen A als auch Modulationselektroden 3 auf ein und derselben Oberfläche eines Substrats 1 vorgesehen sind, und Fig. 7 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel dar, bei dem Elektronenemissionseinrichtungen A auf einem Isoliersubstrat 1 vorgesehen sind, und Modulationselektroden sind auf die rückwärtigen Fläche des Substrats laminiert. In diesen Ausführungsbeispielen sind Leitung der Elektronenemissionseinrichtungen mit jeweils einer Vielzahl von Elektronenemissionszonen zwischen Verdrahtungselektroden 2a, 2b und Modulationselektroden 3 in einer XY-Matrix angeordnet. Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das im allgemeinen als einfache Matrixkonstruktionen bezeichnet wird, bei der eine Vielzahl von Elektronenemissionseinrichtungen A zu einer Matrix angeordnet sind, und jede der Einrichtungen ist mit einer Signalverdrahtungselektrode 3b und einer Abtastverdrahtungselektrode 3a verbunden.
Das Modulationsmittel für irgendeines der obigen drei Ausführungsbeispiele erfordert eine strikte positionelle Registrierung, wie diejenige, die bei den in Fig. 3 gezeigten Modulationselektroden zwischen einer Elektronenemissionszone und einer Elektronendurchlaßöffnung 34 erforderlich ist, und folglich wird keine Ungleichförmigkeit der Leuchtdichte im Leuchtbild verursacht, wie diejenige, die durch eine Lageabweichung der Elektronendurchlaßöffnung von der Elektronenemissionszone verursacht wird.
In den Einrichtungen, die das Steuerverfahren nach der vorliegenden Erfindung verwenden, ist die Art der Elektronenemissionseinrichtungen nicht besonders beschränkt, aber Einrichtungen des Kaltkathodentyps sind bevorzugt. Im Falle, daß eine Vielzahl von Glühkathoden verwendet wird, sind gleichförmige Elektronenemissionskennlinien in einem weiten Bereich nicht erzielbar, da die Elektronenemissionseigenschaften der Glühkathode durch die Temperaturverteilung beeinflußt werden. Des weiteren sind als Elektronenemissionseinrichtungen Elektronenemissionseinrichtungen des Oberflächenleittyps in der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Die Elektronenemissionseinrichtungen des Oberflächenleittyps sind bekannt und durch eine Kaltkathodeneinrichtung veranschaulicht, die von M. I. Elinson, et al. offenbart ist (Radio Eng. Electron Phys., Band 10, Seiten 1290 bis 1296, 1965). Diese Einrichtung nutzt das Phänomen, daß Elektronen aus einem Dünnfilm eines kleinen Bereichs emittiert werden, der auf einem Substrat gebildet ist, nach Anlegen eines elektrischen Stromes in einer Richtung parallel zur Filmfläche. Die von Elinson et al. offenbarte Elektronenemissioneinrichtung des Oberflächenleittyps, die einen SnO&sub2;(Sb)-Dünnfilm verwendet, enthält zusätzlich zu der oben erwähnten einen solchen, der einen Au-Dünnfilm verwendet (G. Dittmar: "Thin Solid Films", Band 9, Seite 317, 1972), und ein anderer verwendet einen ITO- Dünnfilm (M. Hartwell und C. G. Fonstad: "IEE Trans. ED Conf.", Seite 519, 1983) usw.
Fig. 9 stellt einen typischen Einrichtungsaufbau derartiger Elektronenemissionseinrichtungen des Oberflächenleittyps dar. Die Einrichtung von Fig. 9 enthält Elektroden 22, 23 zur elektrischen Verbindung, einen Dünnfilm 25, der aus einer Elektronenemissionssubstanz besteht, ein Substrat 21 und eine Elektronenemissionszone 24. In einer derartigen Elektronenemissionseinrichtung des Oberflächenleittyps wird die Elektronenemissionszone herkömmlicherweise vor Verwendung zur Elektronenemission durch eine Spannungsanlegebehandlung einer Emissionszone gebildet, die "Formieren" genannt wird. Das Formieren ist eine Behandlung des Stromflusses durch den Dünnfilm 25 durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden 22, 23, wodurch der emissionszonenformierende Dünnfilm von der erzeugten Joulschen Wärme lokal zerstört, deformiert oder denaturiert wird, um die Elektronenemissionszone 24 in einem Zustand hohen elektrischen Widerstands zu bilden. Hier bedeutet der Zustand hohen elektrischen Widerstands einen diskontinuierlichen Zustand eines Teils des Dünnfilms 25, in dem darin gebildete Brüche eine "Inselstruktur" haben. Der Abschnitt des Dünnfilms in einem derartigen Zustand ist räumlich diskontinuierlich aber elektrisch stetig. Die Elektronenemissionseinrichtung des Oberflächenleittyps emittiert Elektronen, wenn eine Spannung an die Elektroden 22, 23 angelegt wird, um den elektrischen Stromfluß durch den hochohmigen diskontinuierlichen Film auf der Oberfläche der Einrichtungsoberfläche zu ermöglichen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung offenbarten in den Japanischen offengelegten Patentanmeldungen Nr. 1-200532 und 2-56822 eine Elektronenemissionsvorrichtung eines neuen Oberflächenleittyps, bei dem feine Partikel zur Emission von Elektronen in einer Dispersion zwischen Elektroden angeordnet sind. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung fanden später heraus, daß die Elektronenemissionseinrichtung des Oberflächenleittyps insbesondere hervorragend in der Effizienz der Elektronenemission, der Stabilität der emittierten Elektronen usw. ist, wenn die dispergierten feinen Partikel einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser im Bereich von 5 · 10&supmin;¹&sup0; m bis 300 · 10&supmin;¹&sup0; m (5 Å bis 300 Å) haben und die Intervalle der feinen Partikel im Bereich von 5 Å bis 100 Å sind. Derartige Elektronenemissionseinrichtungen des Oberflächenleittyps mit dispergierten feinen Partikeln haben Vorteile von (1) hoher Elektronenemissionseffizienz, (2) einfachem Aufbau und leichter Herstellung, (3) die Möglichkeit der Anordnung einer großen Anzahl von Einrichtungen auf einem Substrat usw. Fig. 10 zeigt einen typischen Einrichtungaufbau der Elektronenemissionseinrichtung des Oberflächenleittyps. In Fig. 10 enthält die Einrichtung Einrichtungselektroden zur elektrischen Verbindung 22, 23, Elektronenemissionszone 27, in der feine Partikel 26 zur Emission von Elektronen in der Dispersion enthalten sind, und ein Substrat 21.
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend in mehr Einzelheiten anhand von Beispielen beschrieben.

Beispiel 1

Die nach der vorliegenden Erfindung angesteuerte Einrichtung dieses Beispiels war ein Bilderzeugungsgerät mit Elektronenemissionseinrichtungen des Oberflächenleittyps und wurde in der nachstehend beschriebenen Weise angesteuert.

[Vorbereitungsbeispiel des Bilderzeugungsgerätes]

Das Verfahren zur Vorbereitung des Bilderzeugungsgerätes ist nachstehend anhand der Fig. 11 und 12 beschrieben.
(1) Einrichtungselektroden 61a, 61b und Verdrahtungselektroden 62a, 62b wurden auf einem Glassubstrat als Isoliersubstrat 60 gebildet. Die Elektroden wurden Nickel in diesem Beispiel aus metallischem gebildet, aber das Material hierfür ist nicht darauf beschränkt, vorausgesetzt daß es elektrisch leitend ist. Der Spalt zwischen den Elektroden 61a, 61b betrug 2 um, und der Abstand der Verdrahtungselektroden 62a, 62b war 0,5 mm.
(2) Organisches Paladium (CCP-4230, hergestellt von Okuno Seiyaku K. K.) wurde zwischen die Elektroden 61a, 61b gebracht, und das eingebrachte Material wurde bei 300ºC für eine Stunde getempert, um einen Feinpartikelfilm 63 aus Paladiumoxid zu bilden.
(3) Über dem Substrat 60 wurden die Modulationselektroden 64 mit Elektronendurchlaßöffnungen 65 plaziert und in einer XY-Matrix fixiert, um so senkrecht zu den Verdrahtungselektroden 62a, 62b zu verlaufen.
(4) Eine Frontplatte 68 mit einer transparenten Elektrode 66 und einem Fluoreszenzglied 67 auf seiner Innenfläche wurde 4 mm über dem Substrat 60 mit Hilfe eines Stützrahmens 69 gebildet. Fritteglas wurde auf den Verbindungsabschnitt zwischen dem Stützrahmen 69 und der Frontplatte 68 angebracht und bei 430ºC für mehr als zehn Minuten getempert.
(5) Der in der obigen Weise präparierte Einschluß (bestehend aus dem Substrat 60, dem Stützrahmen 69 und der Frontplatte 68) wurde mit einer Vakuumpumpe auf ein hinreichenden Vakuumgrad (vorzugsweise 1,3 · 10&supmin;&sup4; bis 1,3 · 10&supmin;&sup5; Pa (10&supmin;&sup6; Torr bis 10&supmin;&sup7; Torr) evakuiert. Dann wurde ein Spannungsimpuls einer gewünschten Wellenform an die Verdrahtungselektroden 62a, 62b angelegt, um Elektronenemissionszonen 70 zwischen den Einrichtungselektroden 61a, 61b zu bilden. Der Abstand der Elektronenemissionszone wurde auf 0,5 mm gebracht. Die Feinpartikel in der Elektronenemissionszone hatten einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 10&supmin;&sup8; m (100 Å), und das Intervall zwischen den Partikeln war 2 · 10&supmin;&sup9; m (20 Å) nach der SEM Beobachtung.
Das Bilderzeugungsgerät wurde in der obigen Weise vorbereitet, das eine Elektronenquelle mit zu einer Matrix angeordneten Elektronenemissionseinrichtungen enthält. Bei einer Spannung von 5 bis 10 kV, angelegt an die transparente Elektrode 66 dieses Gerätes, wurde die Sperrsteuerung praktikabel als eine Spannung der Modulationselektrode 64 von -30 V oder einer höheren negativen Spannung; EIN-Steuerung wurde praktikabel bei einer Spannung derselben von 0 Volt oder höher; und Gradationsanzeige wurde durch kontinuierliches Ändern der Elektronenstärke des emittierten Elektronenstrahls im Bereich von -30 V bis 0 V praktikabel. In Fig. 11 bedeutet das Bezugszeichen 71 Leuchtflecken des Fluoreszenzgliedes.

[Beispiel des Steuerverfahrens für die Einrichtung]

Das Steuerverfahren der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand Fig. 13 für den Fall beschrieben, bei dem die Abtastung von der Leitung der Elektronenemissionseinrichtung von M = 1 durchgeführt wird.
(1) Eine Konstantspannung wird an die transparente Elektrode 66 (Fig. 11) durch ein Spannungsanlegemittel (in der Figur nicht dargestellt) angelegt, und eine Elektronenemissionsspannung Vf wird an die Elektronenemissions-Einrichtungsleitung (oder Abtastleitung) von M = 1 angelegt.
(2) Von den Informationssignalen für die Abtastleitung von M = 1 werden Informationssignale, die den gradzahligen Modulationselektroden (N = 2, 4, ...) eingegeben werden, in einem Speicher 80 gespeichert, während die Informationssignale, die den ungradzahligen Modulationselektroden (N = 1, 3, 5, ...) einzugeben sind, direkt auf diese durch ein Spannungsanlegemittel 81 als Modulationsspannungen (Vm&sub1;, Vm&sub3;, Vm&sub5;, ...) einschließlich EIN-Spannungen, Sperrspannungen und Gradationsspannungen gemäß den Informationssignalen angelegt werden. Während dieser Periode wird eine Sperrspannung (Voff) an die gradzahligen Modulationselektroden (N = 2, 4, ...) angelegt, ungeachtet der Informationssignale gemäß den Sperrsignalen, die von dem Signalschaltkreis (Signaltrennmittel) 82 an ein Spannungsanlegemittel 83 gesandt werden.
(3) Dann schaltet der Signalschaltkreis 82 die Schaltung zur Eingabe für die gradzahligen Modulationselektroden auf den Abschnitt der im Speicher 80 gespeicherten Informationssignale für die Abtastzeile (M = 1) um. Dadurch werden Modulationsspannungen (Vm&sub2;, Vm&sub4;, ...) einschließlich EIN- Spannungen, Sperrspannungen und Gradationsspannungen den gradzahligen Modulationselektroden durch das Spannungsanlegemittel 83 gemäß den Informationssignalen zugeführt. Während dieser Periode wird eine Sperrspannung (Voff) an die ungradzahligen Modulationselektroden (N = 1, 3, 5, ...) angelegt, ungeachtet der Informationssignale gemäß der Sperrung der vom Signalschaltkreis 82 an ein Spannungsanlegemittel 81 gesandten Signale.
Wie zuvor beschrieben, wird der Prozeß der Eingabe von Informationssignalen von einer Abtastleitung in zwei Schritten getrennt für ungradzahlige Modulationselektroden und gradzahlige innerhalb einer Zeit der Abtastung einer Zeile der Anzeige durchgeführt.
Die obigen Schritte von (1) bis (3) werden zur Anzeige eines oder mehrerer Abbildungen auf einer Fluoreszenzgliedfläche für jede Abtastzeile sequentiell praktiziert.
Nach dem Steuerverfahren dieses Beispiels wurden jeweilige, eine Bildanzeige auf der Fluoreszenzgliedfläche bildende Leuchtflecken in Größe und Form äußerst einheitlich und ergaben äußerst feine und scharfe Bilder ohne Übersprechen.
Die in der in Fig. 11 gezeigten Weise in diesem Beispiel angeordneten Modulationselektroden können solche gemäß Fig. 6 oder Fig. 7 sein. Mit einem beliebigen Ausführungsbeispiel der Modulationselektroden ergab ein gleiches Steuerverfahren wie in diesem Beispiel (Fig. 14 und 15) ein Bild, das mit Flecken einheitlicher und stabiler Größe und Gestalt mit hoher Feinheit ohne Übersprechen angezeigt wurde. In diesen Ausführungsbeispielen von Fig. 6 und Fig. 7 konnte bei einer Anlegespannung der transparenten Elektroden von 5 bis 10 kV der Elektronenstrahl bei einer Modulationsspannung von -40 V oder einer negativeren Spannung gesperrt werden, bei 10 V oder höher eingeschaltet und zwischen -40 V und 10 V zur Gradationsanzeige kontinuierlich gesteuert werden.

Beispiel 2

Das Bilderzeugungsgerät in diesem Beispiel wurde in derselben Weise wie im Beispiel 1 vorbereitet, mit der Ausnahme, daß die Einrichtungselektroden 61a, 61b und die Verdrahtungselektroden 62 in der in den Fig. 68 gezeigten Weise angeordnet waren, Modulationselektroden des Beispiels 1 waren nicht vorgesehen, und Fluoreszenzmaterialien von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) waren in einer Schwarzstreifenkonstitution angeordnet, wie in Fig. 18 gezeigt, so daß eine Fluoreszenzmaterialie (R, G oder B) einer Elektronenemissionseinrichtung entspricht.
Anstelle einer derartigen Modulationselektrode, wie sie im Beispiel 1 verwendet wird, spielt in diesem Arbeitsbeispiel eine Signalverarbeitungselektrode, die später zu beschreiben ist, dieselbe Rolle wie die transparente Elektrode im Beispiel 1.

[Beispiel des Einrichtungssteuerverfahrens]

Das Verfahren des Steuerns der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand Fig. 17 für den Fall erläutert, bei dem die Abtastung von der Leitung der Elektronenemissionseinrichtung von M = 1 durchgeführt wird.
(1) Eine Konstantspannung wird durch ein Spannungsanlegemittel (in der Figur nicht dargestellt) an die transparente Elektrode angelegt, und an die Elektronenemissionsleitung (oder Abtastleitung) von M = 1 wird eine Elektronenemissionsspannung Vf angelegt.
(2) Von den Informationssignalen für die Abtastleitung von M = 1 werden Informationssignale, die dem Grünanzeigesignal- Verdrahtungselektroden G und Blauanzeigesignal- Verdrahtungselektoden B einzugeben sind, in einen Speicher 80 gespeichert, während die Informationssignale, die den Rotanzeige-Signalverdrahtungselektroden R einzugeben sind, direkt auf diese durch Spannungsanlegemittel 81 als Modulationsspannungen (VmR) einschließlich EIN-Spannungen, Sperrspannungen und Gradationsspannungen gemäß den Informationssignalen angelegt werden. Während dieser Periode wird an die Signalverdrahtungselektroden G und B eine Sperrspannung (Voff) ungeachtet der Informationssignale gemäß dem Sperren der vom Signalschaltkreis 82 an ein Spannungsanlegemittel 83 gesandten Signale angelegt.
(3) Der Signalschaltkreis 82 bewirkt die Umschaltung der Schaltung, um auf die Signalverdrahtungselektrode G den Abschnitt der im Speicher 80 gespeicherten Informationssignale für das Grünanzeige-Informationssignal der Abtastleitung von M = 1 und Modulationsspannungen (VmG) einschließlich EIN- Spannungen, Sperrspannungen und Gradationsspannungen der Signalverdrahtungselektrode G durch das Spannungsanlegemittel 81 gemäß den Informationssignalen einzugeben. Während dieser Periode wird eine Sperrspannung (Voff) an die Signalverdrahtungselektroden und R und B ungeachtet der Informationssignale gemäß dem Sperren der vom Signalschaltkreis 82 an das Spannungsanlegemittel 83 gesandten Signale angelegt.
(4) Der Signalschaltkreis 82 bewirkt die Umschaltung der Schaltung, um auf die Signalverdrahtungselektrode B den Abschnitt der im Speicher 80 gespeicherten Informationssignale für das Grünanzeige-Informationssignal der Abtastleitung von M = 1 und Modulationsspannungen (VmB) einschließlich EIN- Spannungen, Sperrspannungen und Gradationsspannungen der Signalverdrahtungselektrode G durch das Spannungsanlegemittel 81 gemäß den Informationssignalen einzugeben. Während dieser Periode werden Sperrspannungen (Voff) an die Signalverdrahtungselektroden R und G ungeachtet der Informationssignale gemäß dem Sperren der vom Signalschaltkreis 82 zum Spannungsanlegemittel 83 gesandten Signale angelegt.
Wie schon beschrieben, wird der Prozeß der Eingabe von Informationssignalen einer Abtastleitung zu Intervallen von zwei Signalverdrahtungselektroden in drei Schritten für drei Farben getrennt innerhalb der Zeit einer Abtastung einer Zeile der Anzeige durchgeführt.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, entspricht das Anlegen der Modulationsspannung an die Signalverarbeitungselektrode im vorliegenden Arbeitsbeispiel dem Anlegen der Spannung an die Modulationselektrode im Beispiel 1.
Die obigen Schritte (1) bis (4) werden für jede Abtastleitung sukzessive zur Anzeige einer Vollfarbabbildung auf einer Fluoreszenzgliederfläche praktiziert.
Nach dem Steuerverfahren dieses Beispiels bilden jeweilige Leuchtflecken auf den Fluoreszenzgliederflächen einer jeden Farbe eine Bildanzeige, die in Größe und Form äußerst einheitlich ist und ein Vollfarbbild mit verbesserter Farbreinheit mit exzellenter Farbwiedergabefähigkeit ohne Übersprechen ergab.
Die Modulationselektroden, die in der in den Fig. 8 und 16 in diesem Beispiel eingerichteten Art sind, können gemäß den Fig. 6, 7 oder 11 eingerichtet werden. Mit einem beliebigen Ausführungsbeispiel der Modulationselektroden gab ein gleiches Steuerverfahren wie in diesem Beispiel ein Vollfarbbild mit Flecken einheitlicher und stabiler Größe und Form mit verbesserter Farbreinheit mit exzellenter Farbwiedergabeeigenschaft und ohne Übersprechen.
Das Bilderzeugungsgerät der vorliegenden Erfindung wird voraussichtlich in öffentlichen und industriellen Anwendungsgebieten, wie bei Highvision-TV-Bildröhren, Computerendgeräten, beim Großbild-Heimtheater, bei Fernsehkonferenzsystemen, Fernsehtelefonsystemen usw. weitestgehend nützlich sein.
Ein Ansteuerverfahren für ein elektronisches Strahlerzeugungsgerät mit einer Elektronenquelle mit einer Vielzahl von Elektronenemissionseinrichtungen und einer Vielzahl von Modulationsmitteln zum Modulieren von aus einer Elektronenquelle gemäß Informationssignalen emittierten Elektronenstrahlen umfaßt das Anlegen einer Sperrspannung an ein erstes Modulationsmittel, das einem zweiten Modulationsmittel benachbart ist, auf das eine EIN-Spannung als Informationssignal bei der Modulation des Elektronenstrahls angelegt wird.

Claims

1. Steuerverfahren für ein Bilderzeugungsgerät mit einem Bilderzeugungsglied (67, 66) mit einer Anode (66) zum Erzeugen eines Bildes durch Bestrahlung modulierter Elektronenstrahlen und mit

einem Elektronenstrahl-Erzeugungsgerät, mit

einer Vielzahl von Elektronenemissionseinrichtungen (A), die längs einer Vielzahl von Abtastleitungen (M = 1, 2, ...; X&sub1;, X&sub2;, ...) zur Emission von Elektronenstrahlen angeordnet sind,

einer Vielzahl von Zeilen (N = 1, 2, ...) von Modulationsmitteln (Y&sub1;, Y&sub2;, ...), die im Zusammenwirken mit den Abtastleitungen eine (X, Y)-Matrix bilden, wobei den Zeilen von Modulationsmitteln (Y&sub1;, Y&sub2;, ...) zugehörige Informationssignale eingegeben werden, um Operationssignale zur Modulation des Elektronenstrahls einer jeden der jeweiligen Elektronenemissionseinrichtungen (A) zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerverfahren des Elektronenstrahlerzeugungsgerätes ausgeführt wird durch

Durchführen der Modulation der Elektronenstrahlen in Hinsicht auf jede der Abtastleitungen (M = 1, 2, ...; X&sub1;, X&sub2;, ...) durch wenigstens zwei Prozeduren/Fortsetzungen (n + 1; n ≥ 1) einer Modulationsopertation,

wobei während der ersten Prozedur der Modulationsoperation nur jene Elektronenemissionseinrichtungen (A) wirksam Elektronenstrahlen erzeugen, die einander nicht benachbart, sondern zueinander in einem gewissen Intervall (n) in jeder der Abtastleitungen (M = 1, 2, ...; X&sub1;, X&sub2;, ...) (beispielsweise jede Einrichtung A mit gradzahligem M) angeordnet sind, durch Eingabe der Operationssignale aus den zugehörigen Modulationsmitteln (Y&sub1;, Y&sub2;, ...), während gleichzeitig den übrigen Modulationsmitteln Sperrsignale eingegeben werden, und

wobei in der (den) nachfolgenden Prozedur (-en) der Modulationsoperation jene anderen Elektronenemissionseinrichtungen (A) wirksam Elektronenstrahlen erzeugen, wobei die Einrichtungen (A) im selben Intervall (n) eingerichtet sind, aber gegenüber den vorherigen Elektronenemissionseinrichtungen (A) versetzt sind, die bereits während der ersten Prozedur jeweils in Betrieb waren, durch Eingabe der Operationssignale aus den zugehörigen Modulationsmitteln (Y&sub1;, Y&sub2;, ...), während gleichzeitig Sperrsignale die anderen Modulationsmittel (Y&sub1;, Y&sub2;, ...) beaufschlagen, so daß zu keiner Zeit zwei benachbart angeordnete Elektronenemissionseinrichtungen (A) gleichzeitig betrieben werden.

2. Steuerverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Elektronenemissionseinrichtung (A) eine Elektronenemissionseinrichtung (A) des Oberflächenleittyps ist.

3. Verwendung des Bilderzeugungsgerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 2 für ein Anzeigegerät.

4. Verwendung des Bilderzeugungsgerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 2 für einen Fernsehbildempfänger.

5. Verwendung des Bilderzeugungsgerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 2 für eine Computerstation.