CN1941264A - 图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像显示装置，抑制将数据信号线分割为2部分时的分割部的端部与阳极间的瞬间放电，能进行高亮度的图像显示。在显示区域内，在扫描线GAN与GB1之间，将数据信号线在该数据信号线的一个方向分割为上侧数据信号线DA和下侧数据信号线DB两部分。当设数据信号线DA和DB的宽度为W、被分割的电极部分的相对端部的间隔为S、数据信号线的间距为P时，使S≤W/2，因此，由集中于数据信号线端部的异常电荷造成的电位的影响呈圆状扩展，不会影响到分割部的中央部，因而能抑制异常放电。
Description
技术领域
本发明涉及自发光型平板式图像显示装置，尤其涉及矩阵状排列有薄膜型电子源的图像显示装置。
背景技术
作为具有配置成矩阵状的电子源的自发光型平板显示器之一，众所周知有利用微少、可集成的冷阴极的场致发射式图像显示装置(FED：Field Emission Display)和电子发射式图像显示装置。这些冷阴极有Spinto型电子源、表面传导型电子源、碳纳米管型电子源、层叠了金属-绝缘体-金属的MIM(Metal-Insulator-Metal)型、层叠了金属-绝缘体-半导体的MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)型或金属-绝缘体-半导体-金属型等的薄膜型电子源等。
FPD具有显示面板，该显示面板由背板、前板以及密封框构成，其中，上述背板具有上述那样的电子源，前板具有荧光体层、和形成用于使电子源发射的电子轰击该荧光体层的加速电压的阳极，密封框将两个面板相对的内部空间密封成预定的真空状态。背板具有在背面基板上形成的上述电子源，前板具有在前面基板上形成的荧光体层和阳极，其中，上述阳极形成加速电压，该加速电压用于形成使从电子源发射的电子轰击荧光体层的电场。在该显示面板上组合驱动电路而构成FPD。
各个电子源与对应的荧光体层成对构成单位像素。通常，由红(R)、绿(G)、蓝(B)3色的单位像素构成一个像素(彩色1个像素、1个彩色像素)。另外，在彩色1个像素的情况下，单位像素(R、G、B)也称为副像素(子像素sub pixel)。
背板与前板的间隔用称为隔壁的部件保持为预定间隔。该隔壁用玻璃、陶瓷等的绝缘材料或具有些许导电性的部件形成的板状体形成，通常，每隔多个像素设置在不妨碍像素动作的位置。
发明内容
在该种图像显示装置中，在背面基板的主面上形成有多条图像信号布线和多条扫描信号布线，其中，上述多条图像信号布线在一个方向(例如，纵方向、垂直方向)上延伸，在与该方向正交的另一个方向(例如，横方向、水平方向)上并列设置，用于提供图像信号，上述多条扫描信号布线在上述另一个方向上延伸，在上述一个方向上并列设置，在上述图像信号布线的上层绝缘地设置，用于依次施加扫描信号。构成在扫描信号布线之上且在该扫描信号布线的延伸方向上设置隔壁的背板。
另外，在上述基板的主面上，形成荧光体层和阳极，构成前板，其中，上述荧光体层与设置在背面基板上的各个电子源对应，在遮光膜(黑色矩阵)的开口呈矩阵状地设置，上述阳极用于施加使从电子源发射的电子指向荧光体层的加速电压。
在FPD中，在电子源与阳极之间，施加5kV至10kV的加速电压(阳极电压)。荧光体的发光亮度和阳极电压成正比。在该电子发射型FPD中，阳极电压比使用相同发光原理的彩色显像管(CRT)低，因此为得到明亮的显示图像要增大流经图像信号布线的驱动电流值。图像信号布线的布线长度越长、或距离供电端越远，由布线阻抗引起的电压降越大，因而显示亮度不均匀。这随着画面尺寸大型化变得更加显著。
当为得到明亮的显示图像而增大电流值时，对荧光体的损害就变大。为避免此现象，通过将图像信号布线分割为2部分并同时驱动，对延长荧光体发光时间、提高亮度、降低峰值电流是有效的。但是，在将图像信号布线分割为2部分的情况下，图像信号布线的分割部分的相对端的电位变化对阳极暴露，因此在上述端部与阳极之间产生瞬间放电，导致像素损坏。
本发明提供一种图像显示装置，抑制将图像信号布线分割为2部分时的分割部的端部与阳极之间的瞬间放电，能进行高亮度的图像显示。
本发明将在扫描信号布线下层形成的图像信号布线在显示区域内分割为2部分，对分割为2部分的分割部的电极配置采用特定的关系。另外，本发明用扫描线覆盖该分割部，因而分割部的端部不能从阳极观察到。
本发明的代表性的结构如下。即
(1)本发明将图像信号布线在显示区域内沿该图像信号布线的一个方向分割为2部分。设该图像信号布线的宽度为W、被分割的部分的相对端部的间隔为S时，使S≤W/2。
(2)另外，在(1)中，设图像信号布线的宽度为W、被分割的部分的相对端部的间隔为S、图像信号布线的另一个方向(与一个方向交叉的方向)的间距为P时，使S≥P-W。
(3)本发明将图像信号布线在显示区域内在该图像信号布线的一个方向分割为2部分，用扫描信号布线覆盖该被分割为2部分的部分的相对端部使其不能从前板观察到。
(4)用3个电子源构成了1个正方形彩色像素时，使2P+W≥S≥P-W。
(5)使电子源为下部电极、上部电极以及夹在下部电极与上部电极之间的电子加速层的层叠结构，通过在下部电极与上部电极之间施加电压而从该上部电极发射电子的薄膜型电子发射元件。
本发明能改善分割为2部分的图像信号布线的端部与阳极之间的电场不均衡，所以能抑制由分割引起的瞬间放电。其结果是，能够提升阳极电压，因此能降低电流值进行高亮度显示。另外，通过用扫描信号布线覆盖分割为2部分的图像信号布线的端部，能抑制与阳极之间的瞬间放电。并且，通过抑制电流值来实现长寿命化。
附图说明
图1是说明本发明的图像显示装置的背板的俯视图。
图2是说明本发明的实施例1的图1的C部分的放大图。
图3是说明图2的上侧的数据信号线和下侧数据信号线的相对部分的配置关系的图。
图4是说明本发明实施例2的相当于图1的C部分的放大图。
图5是说明本发明实施例3的相当于图1的C部分的放大图。
图6是说明全彩色图像显示装置的整体结构例的展开立体图。
图7是说明本发明的背板具有的电子源的结构例的剖视图。
具体实施方式
以下参照实施例的附图详细说明本发明。
图1是说明本发明的图像显示装置的背板的俯视图。关于前板将在后面叙述。背板PNL1，其背面基板SUB1的显示区域被分割为在作为一个方向的图1的上下方向上的上侧显示区域AR1和下侧显示区域AR2。标号DA是上侧的显示区域AR1的图像信号布线(以下，仅称为信号线或数据线)，标号DB是下侧的显示区域AR2的数据线，标号GA是上侧的显示区域AR1的扫描信号布线(以下称为扫描线)，标号GB是下侧的显示区域AR2的扫描线。
在这些显示区域AR1和AR2的周围的上侧长边，安装有提供图像信号(显示信号)给上侧数据线的DA的上侧数据线驱动电路DDA，在下侧长边安装有提供图像信号(显示信号)给下侧数据线的DB的下侧数据线驱动电路DDB。上侧数据线DA和下侧数据线DB在显示区域AR1和AR2的边界附近机械分离并且电分离。另外，在短边的上侧两侧安装有提供扫描信号给上侧扫描线GA的上侧扫描线驱动电路GDA，在短边的下侧两侧安装有提供扫描信号给下侧扫描线GB的下侧扫描线驱动电路GDB。在上下数据线DA、DB与上下扫描线GA、GB的交叉部附近形成有构成像素的电子源。
在图1的结构中，分别从上侧数据线驱动电路DDA和下侧数据线驱动电路DDB提供显示信号(图像信号)给上侧的显示区域AR1的上侧数据线DA和下侧的显示区域AR2的下侧数据线DB。分别从上侧扫描线驱动电路GDA和下侧扫描线驱动电路GDB施加扫描信号到上下侧扫描线GA和GB。该扫描信号，从上侧的显示区域AR1和下侧的显示区域AR2的各个最上侧扫描线同时向下侧依次移动地施加，即所谓的同方向并列同时扫描方式，但其它扫描方式也可以。
[实施例1]
图2是说明本发明的实施例1的图1的C部分的放大图。在图2中，显示区域的数据线在其中央部分被分割为2组数据线(上侧数据线DA和下侧数据线DB)。标号GAN-1、GAN为上侧扫描线，标号GB1、GB2为下侧扫描线，上侧扫描线的最下端上侧扫描线GAN和下侧扫描线的最上端下侧扫描线GB1，夹着上侧数据线DA与下侧数据线DB的相对端相邻。
图3是说明图2的上侧的数据信号线和下侧数据信号线的相对部分的配置关系的图。另外，图3中用点划线表示上侧扫描线的最下端上侧扫描线GAN和下侧扫描线的最上端下侧扫描线GB1。上侧扫描线的最下端上侧扫描线GAN与下侧扫描线的最上端下侧扫描线GB1的间隔用标号T表示。
在实施例1中，上下显示区域为同方向并列同时扫描方式。这样的扫描方式，在上侧数据线DA和下侧数据线DB的相对部分(端部)的相对于阳极的电位不同。在实施例1中，设上侧数据线DA和下侧数据线DB的宽度为W，被分割的部分的相对端部的间隔为S，上下图像信号布线的排列间距(上述另一个方向的间距)为P时，使S≤W/2。
并且，通过使S≥P-W，被分割的数据线间也能保持与相邻的数据线间相等的间隔，因此能确保线间耐压。因为分割部的间隔比扫描线的间隔窄，所以如后述的实施例2所说明的，能将分割部隐蔽于扫描线的正下方。
数据线和扫描线通过绝缘体层绝缘，但当上述相对端部的间隔S比下侧数据线DB的宽度W大时，处于该数据线的分割部分的绝缘体的表面电荷不稳定，成为异常放电的原因。作为该异常放电的对策，使分割部分的电位稳定即可。采用实施例1的结构，数据线外缘部的电位的影响根据库仑定律呈圆状扩展，因此分割部的中央部分也能确保电位的稳定，因而能抑制异常放电。即，由集中在被分割的数据线的端部的异常的电荷形成的电位，因为影响不到该数据线的分割部的中央部，所以该分割部的电位稳定。
[实施例2]
图4是说明本发明实施例2的相当于图1的C部分的放大图。在实施例2中，由扫描线GAN覆盖了上侧数据线DA和下侧数据线DB的分割部。实施例2中，形成由位于上侧显示区域AR1的最下端的扫描线GAN覆盖数据线的分割部的结构。但是，也能够代替此结构，形成由位于下侧显示区域AR2的最上端的扫描线GB1覆盖的结构。这种结构在图4的右侧示出。
采用此结构，由于被分割的信号线的相对端部不能从阳极观察到，因此能够有效的抑制该端部与阳极之间的瞬间放电发生。另外，在实施例2中应用上述实施例1的配置尺寸，能进一步有效地抑制瞬间放电的发生。
另外，在用3个电子源构成正方形的彩色1个像素时，1个彩色像素的尺寸为3P。此时，扫描线的间隔需要确保与信号线间隔相等，因此扫描线的最大宽度为3P-(P-W)＝2P+W。为了用扫描线可靠地覆盖信号线的分割部，需要分割部比扫描线宽度小，所以由上述的S≥P-W的关系，有2P+W≥S≥P-W。
根据实施例2，能抑制瞬间放电的发生，确保数据线间的耐压，因此能够提高可靠性，并提高阳极电压。其结果是，能用低电流实现高亮度化，能够得到长寿命的图像显示装置。
[实施例3]
图5是说明本发明实施例3的相当于图1的C部分的放大图。在实施例3中，由扫描线GAN覆盖上侧数据线DA和下侧数据线DB的分割部时，使由上侧的显示区域的最下侧的扫描线GAN覆盖的数据线的相对部向下侧显示区域的最上部的扫描线GB1侧移位，使得有d1＞d2。
根据实施例3，除了实施例2的效果，还能够可靠地进行扫描线GAN的像素选择。
图6是说明全彩色图像显示装置的整体结构例的展开立体图。在背板PNL1中，在作为第1基板的背面基板SUB1的主面上具有：多条扫描线G，沿一个方向延伸、在与该一个方向正交的另一个方向上并列设置，用于在上述另一个方向上依次施加扫描信号；多条数据线D，沿另一个方向延伸、与扫描线G交叉地在上述一个方向上并列设置；以及电子源ELS，设置在扫描线G与数据线D的各交叉部附近。
在前板PNL2上，形成有3色(红(R)，绿(G)、蓝(B))的3种副像素(子像素)PH和阳极(anode)AD，其中3色的3种副像素(子像素)PH在作为第2基板的前面基板SUB2的主面上用遮光膜(黑色矩阵)BM相互划分。在该结构例中，在背板PNL1的扫描线G之上，沿该扫描线G设置间隔物SPC，用没有图示的密封框以预定的间隔密封两面板。
图7是说明本发明的背板具有的电子源的结构例的剖视图。在背面基板SUB1的主面上形成的数据线D上，间隔绝缘层INS1、INS2，与数据线D交叉地形成有扫描线G。图6所示的电子源ELS由下部电极、上部电极AED、以及隧道绝缘膜INS3构成，其中，上述下部电极由数据线D的一部分构成，上述上部电极AED通过扫描线G的供电电极ELC连接，上述隧道绝缘膜INS3由绝缘膜INS1的薄膜部分构成。图7的由E所包围的部分表示与相邻像素分离的部分，通过在使连接电极ELC的邻接像素侧的端部边缘从扫描线G退后的状态下，用CVD法使上部电极AED成膜，来使上部电极AED在与邻接像素之间自对准地分离。
在以上实施例中，以使用MIM型电子源的结构为例，但本发明并不限定于此，对于使用上述的各种电子源的自发光型FPD也能同样地适用。
Claims (9)
1.一种图像显示装置，其特征在于：
包括：
具有背面基板的背板，该背面基板包括：用于提供图像信号的多条图像信号布线，沿一个方向延伸，在与该一个方向正交的另一个方向上并列设置；用于依次施加扫描信号的多条扫描信号布线，沿上述另一个方向延伸，在上述一个方向上并列设置，在上述图像信号布线的上层绝缘地设置；配置成矩阵状的电子源，设置在上述图像信号布线与上述扫描信号布线的各交叉部附近，以构成显示区域；以及驱动电路，安装在上述显示区域的外侧；
具有前面基板的前板，该前面基板包括：荧光体层，与各个上述电子源对应地设置成矩阵状；阳极，施加使从上述电子源发射的电子指向上述荧光体层的加速电压；
密封框，夹在上述背板和上述前板的周缘，将该背板与前板以预定间隔相对的内部空间保持为预定的真空状态；以及
隔壁，用于在上述背板与上述前板之间保持上述预定的间隔，
其中，上述图像信号布线，在上述显示区域内，在该图像信号布线的上述一个方向分割为2部分，当设上述图像信号布线的宽度为W、上述被分割的部分的相对端部的间隔为S时，
S≤W/2。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
当设上述图像信号布线的宽度为W、上述被分割的部分的相对端部的间隔为S、上述图像信号布线的上述另一个方向的间距为P时，
S≥P-W。
3.一种图像显示装置，其特征在于：
包括：
具有背面基板的背板，该背面基板包括：用于提供图像信号的多条图像信号布线，沿一个方向延伸，在与该一个方向正交的另一个方向上并列设置；用于依次施加扫描信号的多条扫描信号布线，沿上述另一个方向延伸，在上述一个方向上并列设置，在上述图像信号布线的上层绝缘地设置；配置成矩阵状的电子源，设置在上述图像信号布线与上述扫描信号布线的各交叉部附近，以构成显示区域；以及驱动电路，安装在上述显示区域的外侧；
具有前面基板的前板，该前面基板包括：荧光体层，与各个上述电子源对应地设置成矩阵状；阳极，施加使从上述电子源发射的电子指向上述荧光体层的加速电压；
密封框，夹在上述背板和上述前板的周缘，将该背板与前板以预定间隔相对的内部空间保持为预定的真空状态；以及
隔壁，用于在上述背板与上述前板之间保持上述预定的间隔，
其中，上述图像信号布线，在上述显示区域内，在该图像信号布线的上述一个方向被分割为2部分，由上述扫描信号布线覆盖从上述前板观察到的上述被分割为2部分的部分的相对端部。
4.根据权利要求3所述的图像显示装置，其特征在于：
当设上述图像信号布线的宽度为W、上述被分割的部分的相对端部的间隔为S、上述图像信号布线的上述另一个方向的间距为P时，
S≥P-W。
5.根据权利要求4所述的图像显示装置，其特征在于：
由3个上述电子源构成1个正方形彩色像素时，
2P+W≥S≥P-W。
6.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
上述电子源是具有下部电极、上部电极以及夹在上述下部电极与上述上部电极之间的电子加速层，通过在上述下部电极与上述上部电极之间施加电压而由该上部电极发射电子的薄膜型电子发射元件。
7.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
上述隔壁，在上述扫描信号布线之上分割为多个地设置。
8.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：
上述前板具有的荧光体层由红、绿、蓝3色构成，各荧光体层由遮光层划分。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |