CN1178190C - 图像显示装置和图像显示装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于降低图像显示装置中薄膜电子源矩阵的消耗功率。所述薄膜电子源矩阵包括：多个电子源元件，每个具有依次形成的下部电极、绝缘层和上部电极的结构，当上部电极上施加正极性的电压时，从上部电极的表面发射电子；多个行电极，对所述多个电子源元件中的行方向的电子源元件的下部电极施加驱动电压；以及多个列电极，对所述多个电子源元件中的列方向的电子源元件的上部电极施加驱动电压；对所述行电极供给驱动电压的行电极驱动电路和对所述列电极供给驱动电压的漏电极驱动电路将非选择状态的行电极和/或列电极设定为高阻抗(HIGH-Z)状态。

Description

图像显示装置和图像显示装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及图像显示装置和图像显示装置的驱动方法，特别涉及具有电极-绝缘体-电极结构，应用于采用在真空中发射电子的薄膜型电子源的图像显示装置的有效技术。
背景技术
薄膜型电子源是利用对绝缘体施加高电压产生的热电子的电子发射元件。
作为代表例，下面说明以上部电极-绝缘层-下部电极的三层薄膜结构构成的MIM(Metal-Insulator-Metal)型电子源。
图13是说明作为薄膜型电子源代表例的MIM电子源的工作原理的图。
在上部电极11和下部电极13之间施加驱动电压，使隧道绝缘层12内的电场为1～10MV/cm以上时，下部电极13中的费米能级附近的电子通过隧道现象穿过阻挡层，被注入到隧道绝缘层12的导带，而且成为注入到上部电极11的热电子。
这些热电子的一部分在隧道绝缘层12中和上部电极11中因与固体的相互作用受到散射而失去能量。
其结果，在到达上部电极11-真空10界面的时刻，是具有各种能量的热电子。
在这些热电子中，具有上部电极11的功函数φ以上能量的热电子被发射到真空中，而除此以外的热电子流入上部电极11。
将从下部电极13流入到上部电极11的电子产生的电流称为二极管电流(Id)，将被发射到真空中10中的电子产生的电流称为发射电流(Ie)，电子发射效率(Ie/Id)为1/103～1/105左右。
MIM型薄膜电子源例如披露于特开平9-320456号公报中。
这里，由于设置多个上部电极11和下部电极13，使这些多个上部电极11和下部电极13垂直，使薄膜型电子源形成为矩阵状和可以从任意的地方产生电子线，所以可以用作图像显示装置的电子源。
即，对每个像素配置薄膜型电子源元件，在真空中加速来自该元件的发射电子后，照射到荧光体上，通过使照射部分的荧光体发光，可以构成显示期望的图像的图像显示装置。
薄膜型电子源因发射电子束的直线传播性良好而可实现高清晰的显示装置，由于不易受到表面污染的影响而具有使用方便等作为图像显示装置用电子发射元件的优良特征。
在薄膜型电子源中，除了上述的MIM型电子源以外，还已知有在下部电极中使用半导体的MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)型(例如，披露于Journal of Vacuum Science and Technologies B、Vol.11、pp.429～432)、在隧道绝缘层中使用半导体-绝缘体层积膜的薄膜电子源(例如，记载于(Japanese Journal of Applied Physics)、Vol.36、Part2、No.7B、pp.L939～L941(1997))、在隧道绝缘层中使用多孔硅的薄膜电子源(例如，记载于((Japanese Journal of Applied Physics)、Vol.34、Part2、No.6A、pp.L705～L707(1995))等。
在使用薄膜型电子源矩阵的图像显示装置中，由于不象阴极射线管(Cathode-ray tube；CRT)那样使用荫罩或电子束偏转电路，所以其消耗功率略小于CRT或为同等程度。
下面根据使用薄膜电子源矩阵的图像显示装置的现有的驱动方法来估算薄膜电子源矩阵中的消耗功率。
图14是表示现有的薄膜电子源矩阵的示意结构的图。
在行电极(下部电极)310和列电极(上部电极)311的各交点上形成薄膜型电子源元件301。
在图14中示出3行×3列的情况，但实际上在构成显示装置的像素或彩色显示装置的情况下，配置子像素(sub-pixel)个数的薄膜型电子源元件301。
即，行数N和列数M在典型的例中分别是N＝几百～几千行，M＝几百～几千列。
在显示彩色图像的情况下，以红、蓝、绿的各子像素(sub-pixel)的组合来形成1像素(pixel)，但在本说明书中，将显示彩色图像情况下的子像素(sub-pixel)也称为‘像素’。而且，在本说明书中，将像素或子像素也称为‘点’。
图15是说明现有的图像显示装置的驱动方法的定时图。
对行电极310中的1个(选择的行电极)由行电极驱动电路41施加振幅(Vrow)的负极性的脉冲(扫描脉冲)，同时由列电极驱动电路42对列电极的几个电极(选择的列电极)施加振幅(Vcol)的正极性脉冲(数据脉冲)。
由于对重叠了两个脉冲的薄膜型电子源元件301施加用于发射电子的充分的电压，所以使其发射电子。该电子激励荧光体来发光。
在未施加振幅(Vcol)的正极性脉冲的薄膜型电子源元件301中，未施加充分的电压，所以不产生电子发射。
对选择的行电极310、即施加扫描脉冲的行电极310进行依次选择，对应于该行在列电极311上施加的数据脉冲也被改变。
在1场期间中对所有的行这样扫描，可以显示与任意的图像对应的图像。
在1场内的某个期间中，将反极性的脉冲(反向脉冲)施加到所有的行电极。
由此，可以使薄膜型电子源元件301稳定地工作。
下面，在各薄膜型电子源元件301的平均一个的静电容为Ce、列电极311的个数为M，行电极310的个数为N时，求现有的驱动方法下的驱动电路的无效消耗功率。
无效消耗功率是对驱动的元件的静电容进行电荷充电、放电所消耗的功率，无助于发光。
首先求随着施加扫描脉冲增加的无效消耗功率。
在对行电极310施加了一次振幅(Vrow)的脉冲情况下的无效功率用下式(1)表示。
M·Ce·(Vrow)2                          ……(1)
在1秒期间改写画面的次数(场频率)为f时，N个行电极整体的无效功率(Prow)用下式(2)表示。
Prow＝f·N·M·Ce·(Vrow)2            ……(2)
同样，随着施加反向脉冲增加的电容充放电功率(Pr)用下式(3)表示。
Pr＝f·N·M·Ce·(Vr)2                 ……(3)
由于在1个列电极311上连接着N个薄膜型电子源元件301，所以M个列电极整体的无效功率(Pcol)在对所有M个列电极311施加脉冲电压情况下用下式(4)表示。
Pcol＝f·M·N·(N·Ce·(Vcol)2)        ……(4)
由于在改写一次画面期间(1场期间)对列电极施加N次脉冲，所以与Prow相比，Pcol多乘了N。
在M个列电极311中，在对m个列电极施加脉冲电压的情况下，变成将上述式(4)的M置换为m的形式。
作为一例，使用代表性的值f＝60Hz、N＝480、M＝1920、Ce＝0.1nF、Vrow＝Vr＝Vcol＝4V时，有Prow＝Pr＝0.09[W]、Pcol＝42[W]。
这种情况下，薄膜型电子源元件本身的消耗功率为1.6[W]左右，所以总消耗功率为44[W]左右。这是实用上没有问题的消耗功率。
但是，在要实现消耗功率更低的情况下，显然削减随着施加数据脉冲增加的无效功率Pcol是有效的。
于是，在与CRT对应的用作图像显示装置的情况下，即使现有的技术，从消耗功率方面来看也没有问题。
但是，使用薄膜型电子源的图像显示装置的特征在于可实现薄型的图像显示装置。
在这种薄型显示装置中，有作为手提式图像显示装置的用途，这种情况下，期望消耗功率进一步降低。
发明内容
本发明是用于解决上述现有技术问题的发明，本发明的目的在于，在图像显示装置中提供能够降低薄膜电子源矩阵的消耗功率的技术。
本发明的另一目的在于，在图像显示装置的驱动方法中，提供能够降低薄膜电子源矩阵的消耗功率的技术。
本发明的上述和其他目的和新的特征通过本说明书的描述和附图变得明确。
本发明的特征在于，如图1的定时图所示，例如将非选择状态的行电极310或将非选择状态的行电极310和列电极311设定为高阻抗状态。
在将行电极310或列电极311设定为高阻抗中，例如有在行电极驱动电路41或列电极驱动电路42的内部，使行电极310或列电极311上连接的输出信号线为浮置状态等方法。
下面，根据本发明的图像显示装置的驱动方法来估算薄膜电子源矩阵的消耗功率。
首先，考虑使对非选择状态的行电极310供给驱动电压的行电极驱动电路41的输出为高阻抗状态的情况。
图2是表示选择一个行电极(图2的选择扫描线)310，使其余的(N-1)个行电极(图2的非选择扫描线)310为高阻抗状态，同时选择m个列电极(图2的选择数据线)，使(M-m)个非选择列电极(图2的非选择数据线)311固定为地电位情况下的等效电路的图。
如图2所示，除了选择行电极310和选择列电极311的交点的m个薄膜型电子源元件301以外，还必须考虑经由非选择行电极310和非选择列电极311的电路网络。
在图2所示的等效电路中，1个选择行电极310和m个选择列电极311之间的静电容量C1(m)用下式(5)表示。
C 1 ( m ) = { m + m ( M - m ) ( N - 1 ) M } C e · · · · · · ( 5 )
图3是表示C1(m)随着m如何变化的曲线图。
在图3中，纵轴以将所有列电极311的输出电容被平均1像素的静电容量Ce相除所得的单位来表示。
在图3中，N＝500、M＝3000，图中，○标记表示现有的驱动方法的情况，而●标记表示本发明的驱动方法的情况。
C1(m)在m＝M/2时最大，尽管如此，现有的驱动方法情况下的最大值仍为1/4。
因此，根据本发明的驱动法，随着施加数据脉冲，可以将无效功率(Pcol)降低到1/4。
接着，考虑使非选择状态的列电极311也为高阻抗状态的情况。
图4是表示选择1个行电极(图4的选择扫描线)310，使其余的(N-1)个行电极(图4的非选择扫描线)310为高阻抗状态，同时选择m个列电极(图4的选择数据线)311，使(M-m)个非选择列电极(图4的非选择数据线)311为高阻抗状态情况的等效电路的图。
在该图4所示的等效电路中，1个选择行电极310和m个选择列电极311之间的静电容量C2(m)用下式(6)表示。
C 2 ( m ) = { m + m ( M - m ) ( N - 1 ) M + m ( N - 1 ) } C e · · · · · · ( 6 )
图5是表示C2(m)随着m如何变化的曲线图。
在图5中，纵轴以将所有列电极311的输出电容被平均1像素的静电容量Ce相除所得的单位来表示。
在图5中，N＝500、M＝3000，图中，○标记是C2(m)，而●标记是用于比较的仅使非选择扫描电极为高阻抗状态的情况(C1(m))。
例如，在m＝M/2时，C2(m)与C1(m)相比进一步降低至1/100。
因此，根据本发明的驱动方法，与以往相比，可以使随着施加数据脉冲的无效功率(Pcol)降低至1/100以下。
一般来说，在液晶显示装置等矩阵型显示器的驱动方法中，要避免使某个电极为高阻抗状态。
这是因为如果有高阻抗状态的电极，那么容易产生串音现象而发生画质劣化，根据情况而产生不能显示期望的图像的故障。
本发明人着眼于高阻抗状态的导入产生的串音的原因在于，高阻抗状态的电极其电压值不稳定，随着其周边点的点亮个数(即，显示图像)或相邻电极的电压变化等而改变。
完成本发明设想的另一点着眼于薄膜型电子源如果不从外部电路供给充分的电流则不发射电子，即，具有作为电流驱动元件的一面。
如上所述，来自薄膜电子源的电子发射机构是利用隧道绝缘层内的电场产生隧道电流作为热电子，在这点上是电压驱动型。
但是，由于发射电流(Ie)为隧道电流的10-3左右，为了获得期望的发射电流，需要从外部电路供给其103倍左右的电流。因此，具有作为电流驱动元件的一面。
因此，在薄膜型电子源中，电极的电位即使为期望的值以外，但只要其阻抗充分大，就不造成电子发射。
因此，在薄膜型电子源中，使用本发明的驱动方法也不发生串音。
本发明是基于上述见解完成的发明，在本申请中展示的发明中，如果简单地说明具有代表性的概要的话，则如下所述。
一种图像显示装置，其特征在于，包括：显示元件，包括：
第1基板，具有：多个电子源元件，具有顺序层积下部电极、绝缘层、上部电极的结构，在对所述上部电极施加正极性的电压时，从所述上部电极发射电子；多个第1电极，对所述多个电子源元件中的行(或列)方向的电子源元件的下部电极施加驱动电压；多个第2电极，对所述多个电子源元件中的列(或行)方向的电子源元件的上部电极施加驱动电压；
框构件；以及
具有荧光体的第2基板，使所述第1基板、所述框构件和所述第2基板所围成的空间形成真空环境；
第1驱动装置，对所述各第1电极供给驱动电压；以及第2驱动装置，对所述各第2电极供给驱动电压；所述第1驱动装置将非选择状态的所述第1电极设定为阻抗比选择状态的所述第1电极大的状态；所述第2驱动装置将非选择状态的所述第2电极设定为阻抗比选择状态的所述第2电极大的状态。
根据本发明的结果，从使非选择状态的电极为高阻抗这样的观点来看，先行进行技术调查。
其结果，在使用作为本发明对象的薄膜型电子源的图像显示装置中，发现了对应的技术。
附图说明
图1是说明本发明的图像显示装置的驱动方法的图；
图2是表示本发明的图像显示装置的驱动方法中的计算电极间电容的等效电路的图；
图3表示由图2的等效电路求出的电极间电容的变化曲线图；
图4表示在本发明的图像显示装置的驱动方法中的用于计算电极间电容的等效电路图；
图5表示由图4的等效电路求出的电极间电容变化的曲线图；
图6表示本发明实施例1的电子源板的薄膜电子源矩阵的一部分结构的平面图；
图7表示本发明实施例1的电子源板和荧光显示板之间位置关系的平面图；
图8表示本发明实施例1的图像显示装置的结构的主要部分剖面图；
图9用于说明本发明实施例1的电子源板的制造方法的图；
图10表示在本发明实施例1的显示屏板上连接驱动电路状态的连线图；
图11表示从图10所示的各驱动电路输出的驱动电压波形示例的定时图；
图12表示在本发明实施例2的图像显示装置中从行电极驱动电路和列电极驱动电路输出的驱动电压的波形示例的定时图；
图13用于说明薄膜电子源的工作原理的图；
图14表示现有的薄膜电子源矩阵的示意结构的图；而
图15是用于说明现有的图像显示装置的驱动方法的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施例。
在用于说明实施例的所有附图中，对具有相同功能的结构附以相同的标号，并省略其重复的说明。
[实施例1]
本发明实施例1的图像显示装置通过将作为电子发射源的薄膜电子源矩阵和荧光体的组合，使用形成了各点的亮度调制元件的显示屏板(本发明的显示元件)，将驱动电路连接到对应显示屏板的行电极及列电极来构成。
这里，显示屏板由形成了薄膜电子源矩阵的电子源和形成了荧光体图形的荧光显示板构成。
图6是表示本发明形态的电子源板的薄膜电子源矩阵的一部分结构的平面图，图7是表示本实施例的电子源板和荧光显示板之间位置关系的平面图。
图8是表示本实施例的图像显示装置的结构的主要部分剖面图，该图(a)是沿图6和图7所示的A-B剖断线剖切的剖面图，该图(b)是沿图6和图7所示的C-D剖断线剖切的剖面图。
其中，在图6和图7中，省略了基板14的图示。
而且，在图8中，高度方向的缩尺是任意的。即，下部电极13或上部电极总线32等有几μm以下的厚度，而基板14和基板110的距离为1～3mm左右。
在以下的说明中，说明使用3行×3列的电子源矩阵，但不用说，实际的显示屏板的行、列数目为几百行～几千行以及几千列。
在图6中，虚线围成的区域35表示电子发射部(本发明的电子源元件)。
该电子发射部35在由隧道绝缘层12规定的场所中从该区域内将电子发射到真空中。
电子发射部35由于被上部电极11覆盖而在平面图中看不到，所以用虚线来图示。
图9是用于说明本实施例的电子源板的制造方法的图。
以下，用图9来说明本实施例的电子源板的薄膜电子源矩阵的制造方法。
在图9中，仅取出在一个行电极310和一个列电极311的交点上形成的一个薄膜型电子源301来示出，而实际上，如图6和图7所示，多个薄膜型电子源301被配置成矩阵状。
而且，图9的右边的列是平面图，而左边的列是沿右边的图中的A-B线剖切的剖面图。
在玻璃等绝缘性基板14上，将下部电极13用的导电膜例如以300nm的膜厚来形成。
作为下部电极13使用的材料，例如可以使用铝(Al；以下称为Al)合金。这里，使用Al-钕(Nd；以下称为Nd)合金。
在该Al合金膜的形成中，例如使用溅射法或电阻加热镀敷法等。
接着，通过光刻来形成抗蚀剂，接着通过腐蚀将该Al合金膜加工成带状，如图9(a)所示，形成下部电极13。
这里，下部电极13还兼有行电极310的作用。
这里使用的抗蚀剂是适合腐蚀的抗蚀剂，但腐蚀可以是湿式腐蚀、干式腐蚀的其中之一。
接着，涂敷抗蚀剂并用紫外线进行曝光来构图，如图9(b)所示，形成抗蚀剂图形501。
接着，带着抗蚀剂图形501来进行阳极氧化，如图9(c)所示，形成保护绝缘层15。
在本实施例中，在该阳极氧化中转化电压为100V左右，使保护绝缘层15的膜厚为140nm左右。
在用丙酮等有机溶剂剥离抗蚀剂图形501后，对被抗蚀剂覆盖的下部电极13表面再次进行阳极氧化，如图9(d)所示，形成隧道绝缘层12。
在本实施例中，在这种再次阳极氧化中将转化电压设定为6V，使隧道绝缘层膜厚为8nm。
接着，形成上部电极总线32用的导电膜，对抗蚀剂进行构图并进行腐蚀，如图9(e)所示，形成上部电极总线32。
在本实施例中，上部电极总线32使用Al合金，膜厚为300nm左右。
作为该上部电极总线32的材料，也可以使用金(Au)。
对上部电极总线32进行腐蚀，使得图形的端部为锥状，这样形成的上部电极11不会因图形端部上的台阶而造成断线。
这里，上部电极总线32还兼有列电极311的作用。
接着，按以下顺序通过溅射来形成膜厚1nm的铟(Ir)、膜厚2nm的铂(Pt)、膜厚3nm的金(Au)。
通过抗蚀剂和腐蚀来进行构图，对Ir-Pt-Au的层积膜构图，如图9(f)所示，形成上部电极11。
在图9(f)中，虚线围成的区域35表示电子发射部。
电子发射部35在由隧道绝缘层12规定的场所从该区域内将电子发射到真空中。
通过以上处理，在基板14上完成薄膜电子源矩阵。
如上所述，在该薄膜电子源矩阵中，从隧道绝缘层12规定的区域(电子发射部35)、即从抗蚀剂图形501规定的区域中发射电子。
而且，在电子发射部35的周边部，由于形成厚的绝缘膜的保护绝缘层15，所以上部电极-下部电极间施加的电场集中在下部电极13的边部或角部，经过长时间可得到稳定的电子发射特性。
本实施例的荧光显示板由钠钙玻璃等的基板110上形成的黑底(黑矩阵)120、在该黑底120的沟内形成的红(R)、绿(G)、蓝(B)荧光体(114A～114C)、以及在它们之上形成的金属衬垫膜122构成。
以下说明本实施例的荧光显示板的制作方法。
首先，以提高显示装置的对比度为目的，在基板110上形成黑底120(参见图8(b))。
接着，形成红色荧光体114A、绿色荧光体114B、蓝色荧光体114C。
这些荧光体的构图与在通常的阴极射线管的荧光面上使用的构图同样，使用光刻法来进行。
作为荧光体，例如，红色使用Y2O2S:Eu(P22-R)，绿色使用ZnS:Cu，Al(P22-G)，蓝色使用ZnS:Ag(P22-B)。
接着，在用硝化纤维等膜进行镀膜后，在整个基板110上镀敷膜厚50～300nm左右的Al而形成金属衬垫膜122。
然后，将基板110加热到400℃，对镀膜和PVA等有机物进行加热分解。于是，完成荧光显示板。
将这样制作的电子源板和荧光显示板夹置隔板60，用熔结玻璃进行密封。
荧光显示板上形成的荧光体(114A～114C)和电子源板的薄膜电子源矩阵的位置关系如图7所示。
在图7中，为了表示荧光体(114A～114C)和黑底120、基板上构成物之间的位置关系，将基板110上的构成物仅用斜线来表示。
电子发射部35、即形成了隧道绝缘层12的部分和荧光体114的宽度之间的关系十分重要。
在本实施例中，考虑到从薄膜型电子源301发射的电子束多少在空间上被扩宽，将电子发射部35的宽度设计得比荧光体(114A～114C)的宽度窄。
基板110和基板14之间的距离为1～3mm左右。
在使显示屏板内部为真空时，插入隔板60，以便防止因来自外部的大气压的力造成的显示屏板的破损。
因此，基板14、基板110使用厚度3mm的玻璃，在制作宽度4cm×长度9cm以下的显示面积的显示装置情况下，由于以基板110和基板14本身的机械强度可抗大气压，所以不一定插入隔板60。
隔板60的形状例如如图7所示，为长方体形状。
这里，每3行设置隔板60的支柱，但在机械强度容许的范围内，当然可减少支柱的数目(配置密度)。
作为隔板60，由玻璃制成或陶瓷制成，排列配置板状或柱状的支柱。
在图8(a)中，看不出隔板60连接到基板14侧，但实际上连接到基板14上的列电极311。
在图8(a)中，仅露出列电极311的膜厚的间隙。
将密封完的显示屏板排气至1×10-7Torr左右的真空，进行封口。
为了将显示屏板内的真空度维持在高真空，在封口之前或之后，在显示屏板内的规定位置(未图示)形成吸气剂膜或进行吸气剂材料的激活。
例如，在以钡(Ba)为主要成分的吸气剂材料的情况下，可通过高频感应加热来形成吸气剂膜。
于是，完成使用薄膜电子源矩阵的显示屏板。
在本实施例中，由于基板110和基板14之间的距离为1～3mm左右大小，所以可使金属衬垫122上施加的加速电压达到3～6KV的高电压，因此，如上所述，在荧光体(114A～114C)方面可以使用阴极射线管(CRT)使用的荧光体。
图10是表示将驱动电路连接在本实施例的显示屏板上的状态的连线图。
行电极310(下部电极13)被连接到行电极驱动电路41，列电极311(上部电极总线32)被连接到列电极驱动电路42。
这里，各驱动电路(41、42)和电子源板的连接，例如通过用各向异性导电膜压接载带封装，或将构成各驱动电路(41、42)的半导体芯片直接封装在电子源板的基板14上的玻璃上芯片等来进行。
从加速电压源对金属衬垫膜122常时施加3～6KV左右的加速电压。
图11是表示从图10所示的各驱动电路输出的驱动电压波形示例的定时图。
在该图中，虚线表示高阻抗输出。
实际上，输出阻抗为1～10MΩ左右就可以，在本实施例中为5MΩ。
这里，第n个行电极310用Rn表示，第m个列电极311用Cm表示，第n个行电极310和第m个列电极311的交点的点用(n，m)表示。
在时刻t0时，由于无论哪个电极都为零电压，所以不发射电子，因此，荧光体(114A～114C)不发光。
在时刻t1时，对R1的行电极310从行电极驱动电路41施加(VR1)的驱动电压，对(C1，C2)的列电极311从列电极驱动电路42施加(VC1)的驱动电压。
由于在点(1，1)、(1，2)的上部电极11和下部电极13之间施加(Vc1-VR1)，所以只要将(VC1-VR1)的电压设定在电子发射开始电压以上，那么从这两个点的薄膜型电子源将电子发射到真空中。
在本实施例中，VR1＝-5V、VC1＝4.5V。
发射的电子由金属衬垫膜122上施加的电压加速后，轰击荧光体(114A～114C)，使荧光体(114A～114C)发光。
在该期间，由于其他的(R2、R3)的行电极310为高阻抗状态，所以不管列电极311的电压值如何都不发射电子，对应的荧光体(114A～114C)也不发光。
在时刻t2时，对R2的行电极310从行电极驱动电路41施加(VR1)的驱动电压，从C1的列电极311、列电极驱动电路42施加(VC1)电压后，同样地，使点(2，1)点亮。
这里，将图11所示的电压波形的驱动电压施加在行电极310和列电极311上时，仅点亮图10的斜线的点。
于是，通过改变列电极311上施加的信号，可以显示期望的图像或信息。
通过按照图像信号来适当改变列电极311上施加的驱动电压(VC1)的大小，可以显示有色调的图像。
为了释放隧道绝缘层12中存储的电荷，在图11的时刻t4时，对所有的行电极310从行电极驱动电路41施加(VR2)的驱动电压，同时对所有的列电极从列电极驱动电路42施加0V的驱动电压。
这里，由于VR2＝5V，所以对薄膜型电子源301施加-VR2＝-5V的电压。
于是，通过施加与电子发射时相反极性的电压(反向脉冲)，可以提高薄膜电子源的寿命特性。
作为施加反向脉冲的期间(图11的t4～t5、t8～t9)，如果使用图像信号的垂直回扫期间，则与图像信号匹配性好。
如以上说明，在本实施例中，由于将非选择状态的行电极310设定为高阻抗状态，所以如上所述，可以降低消耗功率。
[实施例2]
本发明实施例2的图像显示装置中使用的显示屏板、以及显示屏板和驱动电路的连线方法与上述实施例1相同。
图12是表示在本发明实施例2的图像显示装置中，从行电极驱动电路41和列电极驱动电路42输出的驱动电压波形示例的定时图。
在本实施例中，对金属衬垫膜122从加速电压源也常时施加3～6KV左右的加速电压。
在图12中，虚线表示高阻抗输出。
实际上，输出阻抗为1～10MΩ左右就可以，在本实施例中为5MΩ。
这里，与上述实施例1同样，第n个行电极310用Rn表示，第m个列电极311用Cm表示，第n个行电极310和第m个列电极311的交点的点用(n，m)表示。
在时刻t0时，由于无论哪个电极都为零电压，所以不发射电子，因此，荧光体(114A～114C)不发光。
在时刻t1时，对R1的行电极310从行电极驱动电路41施加(VR1)的驱动电压，对(C1，C2)的列电极311从列电极驱动电路42施加(VC1)的驱动电压。
由于在点(1，1)、(1，2)的上部电极11和下部电极13之间施加(VC1-VR1)，所以只要将(VC1-VR1)的电压设定在电子发射开始电压以上，那么从这两个点的薄膜型电子源将电子发射到真空中。
在本实施例中，VR1＝-5V、VC1＝4.5V。
发射的电子由金属衬垫膜122上施加的电压加速后，轰击荧光体(114A～114C)，使荧光体(114A～114C)发光。
在该期间，由于其他的(R2、R3)的行电极310为高阻抗状态，所以不管列电极311的电压值如何都不发射电子，对应的荧光体(114A～114C)也不发光。
在该期间，由于C3的列电极311为高阻抗状态，所以从点(1，3)不发射电子，对应的荧光体(114A～114C)也不发光。
在时刻t2时，对R2的行电极310从行电极驱动电路41施加(VR1)的驱动电压，从C1的列电极311、列电极驱动电路42施加(VC1)电压后，同样地，使点(2，1)点亮。
这里，将图12所示的电压波形的驱动电压施加在行电极310和列电极311上时，仅点亮图10的斜线的点。
于是，通过改变列电极311上施加的信号，可以显示期望的图像或信息。
通过按照图像信号来适当改变列电极311上施加的驱动电压(VC1)的脉冲宽度，可以显示有色调的图像。
为了释放隧道绝缘层12中存储的电荷，在图12的时刻t4时，对所有的行电极310从行电极驱动电路41施加(VR2)的驱动电压，同时对所有的列电极从列电极驱动电路42施加0V的驱动电压。
这里，由于VR2＝5V，所以对薄膜型电子源301施加-VR2＝-5V的电压。
于是，通过施加与电子发射时相反极性的电压(反向脉冲)，可以提高薄膜电子源的寿命特性。
作为施加反向脉冲的期间(图12的t4～t5、t8～t9)，如果使用图像信号的垂直回扫期间，则与图像信号匹配性好。
如以上说明，在本实施例中，由于不仅将非选择状态的行电极310设定为高阻抗状态，还将非选择状态的行电极310设定为高阻抗状态，所以与上述实施例1相比，可进一步降低消耗功率。
以上，根据上述实施例具体地说明了本发明人的发明，但本发明不限于上述实施例，不用说，在不脱离其主要精神的范围内可进行各种变更。
本发明的图像显示装置及其驱动方法，特别是在使用真空中发射电子的薄膜型电子源的图像显示装置中，可降低随着薄膜电子源阵列的驱动增加的无效功率，是可实现能够降低消耗功率的技术，产业上的利用可能性大。

Claims (17)

1.一种图像显示装置，其特征在于，包括：
显示元件，包括：
第1基板，具有：
多个电子源元件，具有顺序层积下部电极、绝缘层、上部电极的结构，在对所述上部电极施加正极性的电压时，从所述上部电极发射电子；
多个第1电极，对所述多个电子源元件中的行(或列)方向的电子源元件的下部电极施加驱动电压；
对所述多个电子源元件中的列(或行)方向的电子源元件的上部电极施加驱动电压的多个第2电极；
框构件；以及
具有荧光体的第2基板，使所述第1基板、所述框构件和所述第2基板所围成的空间形成真空环境；
第1驱动装置，对所述各第1电极供给驱动电压；以及
第2驱动装置，对所述各第2电极供给驱动电压；
所述第1驱动装置和所述第2驱动装置中的一方，将作为所述驱动电压的扫描脉冲提供给所述各第1电极和所述各第2电极中的一方各电极，而提供所述扫描脉冲的驱动装置，将所述各电极中的非选择状态的所述电极设定为与选择状态的所述电极相比为高阻抗的状态。
2.一种图像显示装置，其特征在于，包括：
显示元件，包括：
第1基板，具有：
多个电子源元件，具有顺序层积下部电极、绝缘层、上部电极的结构，在对所述上部电极施加正极性的电压时，从所述上部电极发射电子；
多个第1电极，对所述多个电子源元件中的行(或列)方向的电子源元件的下部电极施加驱动电压；
对所述多个电子源元件中的列(或行)方向的电子源元件的上部电极施加驱动电压的多个第2电极；
框构件；
具有荧光体的第2基板，使所述第1基板、所述框构件和所述第2基板所围成的空间形成真空环境；
第1驱动装置，对所述各第1电极供给驱动电压；以及
第2驱动装置，对所述各第2电极供给驱动电压；
所述第1驱动装置将非选择状态的所述第1电极设定为与选择状态的所述第1电极相比为高阻抗的状态；
所述第2驱动装置将非选择状态的所述第2电极设定为与选择状态的所述第2电极相比为高阻抗的状态。
3.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，所述高阻抗为1MΩ以上的阻抗。
4.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，所述第1驱动装置使非选择状态的第1电极为浮置状态。
5.如权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于，所述第2驱动装置使非选择状态的第2电极为浮置状态。
6.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，所述各电子源元件具有与所述上部电极电连接，兼用于所述第2电极的上部电极总线。
7.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，所述第1电极兼用于所述各电子源元件的下部电极。
8.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，所述下部电极由金属构成。
9.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，所述下部电极由半导体构成。
10.如权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，所述绝缘层由半导体和绝缘体的层积膜构成。
11.一种图像显示装置的驱动方法，用于驱动图像显示装置，该图像显示装置包括：
第1基板，具有：
多个电子源元件，具有顺序层积下部电极、绝缘层、上部电极的结构，在对所述上部电极施加正极性的电压时，从所述上部电极发射电子；
多个第1电极，对所述多个电子源元件中的行(或列)方向的电子源元件的下部电极施加驱动电压；
多个第2电极，对所述多个电子源元件中的列(或行)方向的电子源元件的上部电极施加驱动电压；
框构件；以及
具有荧光体的第2基板，使所述第1基板、所述框构件和所述第2基板所围成的空间形成真空环境；
其特征在于，
所述多个第1电极和所述多个第2电极中一方的多个电极，施加作为所述驱动电压的扫描脉冲，将所述多个电极中所述非选择状态的所述电极设定为与选择状态的所述电极相比为高阻抗的状态。
12.一种图像显示装置的驱动方法，用于驱动图像显示装置，该图像显示装置包括：
第1基板，具有：
多个电子源元件，具有顺序层积下部电极、绝缘层、上部电极的结构，在对所述上部电极施加正极性的电压时，从所述上部电极发射电子；
多个第1电极，对所述多个电子源元件中的行(或列)方向的电子源元件的下部电极施加驱动电压；
多个第2电极对所述多个电子源元件中的列(或行)方向的电子源元件的上部电极施加驱动电压；
框构件；以及
具有荧光体的第2基板，使所述第1基板、所述框构件和所述第2基板所围成的空间形成真空环境；
其特征在于，
将非选择状态的所述第1电极设定为与选择状态的所述第1电极相比为高阻抗的状态，并且将所述非选择状态的第2电极设定为与所述选择状态的第2电极相比为高阻抗的状态。
13.如权利要求11或12所述的图像显示装置的驱动方法，其特征在于，所述高阻抗是1MΩ以上的阻抗。
14.如权利要求11或12所述的图像显示装置的驱动方法，其特征在于，使所述非选择状态的第1电极为浮置状态。
15.如权利要求12所述的图像显示装置的驱动方法，其特征在于，使所述非选择状态的第2电极为浮置状态。
16.如权利要求1所述的图像显示装置的驱动方法，其特征在于，提供所述扫描脉冲的驱动装置是所述第1驱动装置。
17.如权利要求11所述的图像显示装置的驱动装置，其特征在于，施加所述扫描脉冲的多个电极是所述第1电极。
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