JP2001083907A - 画像表示装置および画像表示装置の駆動方法 - Google Patents
画像表示装置および画像表示装置の駆動方法Info
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- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
- H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
- H01J31/123—Flat display tubes
- H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
- H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜電子源マトリクスでの消費電力を低減で
きる画像表示装置を提供する。 【解決手段】 下部電極と、絶縁層と、上部電極とをこ
の順番に積層した構造を有し、上部電極に正極性の電圧
を印加した際に上部電極表面から電子を放出する複数個
の電子源素子と、複数個の電子源素子の中の行方向の電
子源素子の下部電極に駆動電圧を印加する複数の第１の
電極と、複数個の電子源素子の中の列方向の電子源素子
の上部電極に駆動電圧を印加する複数の第２の電極とを
有する第１の基板と、枠部材と、蛍光体を有する第２の
基板とを備え、前記第１の基板、前記枠部材および前記
第２の基板とで囲まれる空間が真空雰囲気とされる表示
素子を備える画像表示装置であって、非選択状態の第１
の電極および第２の電極を、高インピーダンス状態に設
定する。
きる画像表示装置を提供する。 【解決手段】 下部電極と、絶縁層と、上部電極とをこ
の順番に積層した構造を有し、上部電極に正極性の電圧
を印加した際に上部電極表面から電子を放出する複数個
の電子源素子と、複数個の電子源素子の中の行方向の電
子源素子の下部電極に駆動電圧を印加する複数の第１の
電極と、複数個の電子源素子の中の列方向の電子源素子
の上部電極に駆動電圧を印加する複数の第２の電極とを
有する第１の基板と、枠部材と、蛍光体を有する第２の
基板とを備え、前記第１の基板、前記枠部材および前記
第２の基板とで囲まれる空間が真空雰囲気とされる表示
素子を備える画像表示装置であって、非選択状態の第１
の電極および第２の電極を、高インピーダンス状態に設
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置およ
び画像表示装置の駆動方法に係わり、特に、電極−絶縁
体−電極の構造を有し、真空中に電子を放出する薄膜型
電子源を用いた画像表示装置に適用して有効な技術に関
する。
び画像表示装置の駆動方法に係わり、特に、電極−絶縁
体−電極の構造を有し、真空中に電子を放出する薄膜型
電子源を用いた画像表示装置に適用して有効な技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜型電子源とは、絶縁体に高電界を印
加して生成するホットエレクトロンを利用する電子放出
素子である。代表例として、上部電極−絶縁層−下部電
極の３層薄膜構造で構成されるＭＩＭ（Metal-Insulato
r-Metal）型電子源について説明する。図１３は、薄膜
型電子源の代表例であるＭＩＭ型電子源の動作原理を説
明するための図である。上部電極１１と下部電極１３と
の間に駆動電圧を印加して、トンネル絶縁層１２内の電
界を１〜１０ＭＶ／ｃｍ以上にすると、下部電極１３中
のフェルミ準位近傍の電子はトンネル現象により障壁を
透過し、トンネル絶縁層１２の伝導帯へ注入され、さら
に上部電極１１へ注入されホットエレクトロンとなる。
これらのホットエレクトロンの一部は、トンネル絶縁層
１２中および上部電極１１中で固体との相互作用で散乱
を受けエネルギーを失う。この結果、上部電極１１−真
空１０界面に到達した時点では、様々なエネルギーを有
したホットエレクトロンがある。これらのホットエレク
トロンのうち、上部電極１１の仕事関数φ以上のエネル
ギーを有するものは、真空１０中に放出され、それ以外
のものは上部電極１１に流れ込む。下部電極１３から上
部電極１１に流れる電子による電流をダイオード電流
（Ｉｄ）、真空１０中に放出される電子による電流を放
出電流（Ｉｅ）と呼ぶと、電子放出効率（Ｉｅ／Ｉｄ）
は１／１０3〜１／１０5程度である。なお、ＭＩＭ型薄
膜電子源は、例えば、特開平９−３２０４５６号公報に
記載されている。ここで、上部電極１１と下部電極１３
とを複数本設け、これら複数本の上部電極１１と下部電
極１３と直交させて、薄膜型電子源をマトリクス状に形
成すると任意の場所から電子線を発生させることができ
るので、画像表示装置の電子源として使用することがで
きる。即ち、各画素毎に薄膜型電子源素子を配置し、そ
こからの放出電子を真空中で加速した後、蛍光体に照射
し、照射した部分の蛍光体を発光させることにより所望
の画像を表示する画像表示装置を構成することができ
る。薄膜型電子源は、放出電子ビームの直進性に優れる
ため高精細の表示装置を実現できる、表面汚染の影響を
受けにくいので扱いやすい等、画像表示装置用電子放出
素子として優れた特徴を有している。なお、薄膜電子源
には、前記したＭＩＭ型電子源以外にも、下部電極に半
導体を用いたＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconducto
r）型（例えば、ジャーナル・オブ・バキューム・サイ
エンス・アンド・テクノロジーズＢ、第１１巻、４２９
頁〜４３２頁（Ｊournal of Vacuum Science and Techn
ologies B、Vol.11、pp．429〜432）に記載）や、トン
ネル絶縁層に半導体−絶縁体積層膜を用いたもの（例え
ば、ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジ
クス（Japanese Journal of Applied Physics)、Vol.3
6、Part 2、No.7B、pp．L939〜L941（1997）に記載）な
どが知られている。
加して生成するホットエレクトロンを利用する電子放出
素子である。代表例として、上部電極−絶縁層−下部電
極の３層薄膜構造で構成されるＭＩＭ（Metal-Insulato
r-Metal）型電子源について説明する。図１３は、薄膜
型電子源の代表例であるＭＩＭ型電子源の動作原理を説
明するための図である。上部電極１１と下部電極１３と
の間に駆動電圧を印加して、トンネル絶縁層１２内の電
界を１〜１０ＭＶ／ｃｍ以上にすると、下部電極１３中
のフェルミ準位近傍の電子はトンネル現象により障壁を
透過し、トンネル絶縁層１２の伝導帯へ注入され、さら
に上部電極１１へ注入されホットエレクトロンとなる。
これらのホットエレクトロンの一部は、トンネル絶縁層
１２中および上部電極１１中で固体との相互作用で散乱
を受けエネルギーを失う。この結果、上部電極１１−真
空１０界面に到達した時点では、様々なエネルギーを有
したホットエレクトロンがある。これらのホットエレク
トロンのうち、上部電極１１の仕事関数φ以上のエネル
ギーを有するものは、真空１０中に放出され、それ以外
のものは上部電極１１に流れ込む。下部電極１３から上
部電極１１に流れる電子による電流をダイオード電流
（Ｉｄ）、真空１０中に放出される電子による電流を放
出電流（Ｉｅ）と呼ぶと、電子放出効率（Ｉｅ／Ｉｄ）
は１／１０3〜１／１０5程度である。なお、ＭＩＭ型薄
膜電子源は、例えば、特開平９−３２０４５６号公報に
記載されている。ここで、上部電極１１と下部電極１３
とを複数本設け、これら複数本の上部電極１１と下部電
極１３と直交させて、薄膜型電子源をマトリクス状に形
成すると任意の場所から電子線を発生させることができ
るので、画像表示装置の電子源として使用することがで
きる。即ち、各画素毎に薄膜型電子源素子を配置し、そ
こからの放出電子を真空中で加速した後、蛍光体に照射
し、照射した部分の蛍光体を発光させることにより所望
の画像を表示する画像表示装置を構成することができ
る。薄膜型電子源は、放出電子ビームの直進性に優れる
ため高精細の表示装置を実現できる、表面汚染の影響を
受けにくいので扱いやすい等、画像表示装置用電子放出
素子として優れた特徴を有している。なお、薄膜電子源
には、前記したＭＩＭ型電子源以外にも、下部電極に半
導体を用いたＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconducto
r）型（例えば、ジャーナル・オブ・バキューム・サイ
エンス・アンド・テクノロジーズＢ、第１１巻、４２９
頁〜４３２頁（Ｊournal of Vacuum Science and Techn
ologies B、Vol.11、pp．429〜432）に記載）や、トン
ネル絶縁層に半導体−絶縁体積層膜を用いたもの（例え
ば、ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジ
クス（Japanese Journal of Applied Physics)、Vol.3
6、Part 2、No.7B、pp．L939〜L941（1997）に記載）な
どが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】薄膜電子源マトリクス
を用いた画像表示装置では、陰極線管（Cathode-ray tu
be；CRT）のようにシャドウマスクを用いず、またビー
ム偏向回路もないため、その消費電力はＣＲＴよりもや
や小さいかあるいは同程度である。薄膜電子源マトリク
スを用いた画像表示装置における従来の駆動方法による
薄膜電子源マトリクスでの消費電力を概算する。図１４
は、従来の薄膜電子源マトリクスの概略構成を示す図で
ある。行電極（下部電極）３１０と列電極（上部電極）
３１１の各交点に薄膜型電子源素子３０１が形成されて
いる。なお、図１４では３行×３列の場合を図示してい
るが、実際には表示装置を構成する画素、あるいはカラ
ー表示装置の場合はサブ画素（sub-pixel）の個数だけ
薄膜型電子源素子３０１が配置されている。即ち、行数
Ｎおよび列数Ｍは、典型的な例ではそれぞれＮ＝数百〜
数千行、Ｍ＝数百〜数千列である。なお、カラー画像表
示の場合は、赤、青、緑の各サブ画素（sub-pixel）の
組み合わせで１画素（pixel）を形成するが、本明細書
では、カラー画像表示の場合のサブ画素（sub-pixel）
に相当するものも「画素」と呼ぶことにする。
を用いた画像表示装置では、陰極線管（Cathode-ray tu
be；CRT）のようにシャドウマスクを用いず、またビー
ム偏向回路もないため、その消費電力はＣＲＴよりもや
や小さいかあるいは同程度である。薄膜電子源マトリク
スを用いた画像表示装置における従来の駆動方法による
薄膜電子源マトリクスでの消費電力を概算する。図１４
は、従来の薄膜電子源マトリクスの概略構成を示す図で
ある。行電極（下部電極）３１０と列電極（上部電極）
３１１の各交点に薄膜型電子源素子３０１が形成されて
いる。なお、図１４では３行×３列の場合を図示してい
るが、実際には表示装置を構成する画素、あるいはカラ
ー表示装置の場合はサブ画素（sub-pixel）の個数だけ
薄膜型電子源素子３０１が配置されている。即ち、行数
Ｎおよび列数Ｍは、典型的な例ではそれぞれＮ＝数百〜
数千行、Ｍ＝数百〜数千列である。なお、カラー画像表
示の場合は、赤、青、緑の各サブ画素（sub-pixel）の
組み合わせで１画素（pixel）を形成するが、本明細書
では、カラー画像表示の場合のサブ画素（sub-pixel）
に相当するものも「画素」と呼ぶことにする。
【０００４】図１５は、従来の画像表示装置の駆動方法
を説明するためのタイミングチャートである。行電極３
１０のうちの１本（選択された行電極）に、行電極駆動
回路４１から振幅（Ｖrow）の負極性のパルス（走査パ
ルス）を印加し、同時に、列電極駆動回路４２から列電
極３１１の何本（選択された列電極）かに振幅
（Ｖcol）の正極性パルス（データパルス）を印加す
る。二つのパルスが重なった薄膜型電子源素子３０１に
は電子放出をするのに十分な電圧が印加されるので電子
が放出される。この電子が蛍光体を励起して発光させ
る。振幅（Ｖcol）の正極性パルスを印加していない薄
膜型電子源素子３０１では十分な電圧が印加されず、電
子放出を起こさない。選択する行電極３１０、即ち、走
査パルスを印加する行電極３１０を順次選択し、その行
に対応して列電極３１１に印加するデータパルスも変化
させる。１フィールド期間の中で全ての行をこのように
して走査すると、任意の画像に対応した画像を表示でき
る。１フィールド内のある期間に、逆極性のパルス（反
転パルス）を全ての行電極に印加する。これにより薄膜
型電子源素子３０１を安定に動作させることができる。
を説明するためのタイミングチャートである。行電極３
１０のうちの１本（選択された行電極）に、行電極駆動
回路４１から振幅（Ｖrow）の負極性のパルス（走査パ
ルス）を印加し、同時に、列電極駆動回路４２から列電
極３１１の何本（選択された列電極）かに振幅
（Ｖcol）の正極性パルス（データパルス）を印加す
る。二つのパルスが重なった薄膜型電子源素子３０１に
は電子放出をするのに十分な電圧が印加されるので電子
が放出される。この電子が蛍光体を励起して発光させ
る。振幅（Ｖcol）の正極性パルスを印加していない薄
膜型電子源素子３０１では十分な電圧が印加されず、電
子放出を起こさない。選択する行電極３１０、即ち、走
査パルスを印加する行電極３１０を順次選択し、その行
に対応して列電極３１１に印加するデータパルスも変化
させる。１フィールド期間の中で全ての行をこのように
して走査すると、任意の画像に対応した画像を表示でき
る。１フィールド内のある期間に、逆極性のパルス（反
転パルス）を全ての行電極に印加する。これにより薄膜
型電子源素子３０１を安定に動作させることができる。
【０００５】今、各薄膜型電子源素子３０１の１個あた
りの静電容量をＣｅ、列電極３１１の本数をＭ、行電極
３１０の本数をＮとしたときの、従来の駆動方法での駆
動回路の無効消費電力を求めてみる。無効消費電力と
は、駆動する素子の静電容量に電荷を充電・放電させる
のに消費する電力であり、発光には寄与しない。
りの静電容量をＣｅ、列電極３１１の本数をＭ、行電極
３１０の本数をＮとしたときの、従来の駆動方法での駆
動回路の無効消費電力を求めてみる。無効消費電力と
は、駆動する素子の静電容量に電荷を充電・放電させる
のに消費する電力であり、発光には寄与しない。
【０００６】まず走査パルスの印加に伴う無効消費電力
を求める。行電極３１０に振幅（Ｖrow）のパルスを１
回印加した場合の無効電力は下記（１）式で表される。
を求める。行電極３１０に振幅（Ｖrow）のパルスを１
回印加した場合の無効電力は下記（１）式で表される。
【０００７】
【数１】 Ｍ・Ｃｅ・（Ｖrow）2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・ （１） １秒間に画面を書き換える回数（フィールド周波数）を
ｆとすると、Ｎ本の行電極全体での無効電力（Ｐrow）
は下記（２）で表される。
ｆとすると、Ｎ本の行電極全体での無効電力（Ｐrow）
は下記（２）で表される。
【０００８】
【数２】 Ｐrow＝ｆ・Ｎ・Ｍ・Ｃｅ・（Ｖrow）2 ・・・・・・・・・・ （２） 同様にして、反転パルスの印加に伴う容量充放電電力
（Ｐr）は下記（３）で表される。
（Ｐr）は下記（３）で表される。
【０００９】
【数３】 Ｐr＝ｆ・Ｎ・Ｍ・Ｃｅ・（Ｖr）2 ・・・・・・・・・・・・ （３） ここで、Ｖrは、行電極３１０に印加する反転パルスの
電圧振幅である。１本の列電極３１１にはＮ個の薄膜型
電子源素子３０１が接続されているから、Ｍ本の列電極
全体での無効電力（Ｐcol）は、Ｍ本全ての列電極３１
１にパルス電圧を印加する場合は下記（４）で表され
る。
電圧振幅である。１本の列電極３１１にはＮ個の薄膜型
電子源素子３０１が接続されているから、Ｍ本の列電極
全体での無効電力（Ｐcol）は、Ｍ本全ての列電極３１
１にパルス電圧を印加する場合は下記（４）で表され
る。
【００１０】
【数４】 Ｐcol＝ｆ・Ｍ・Ｎ・（Ｎ・Ｃｅ・（Ｖcol）2） ・・・・・・ （４） 画面を１回書き換える期間（１フィールド期間）に列電
極にはＮ回パルスを印加するので、ＰrowとくらべてＮ
が余分に乗ぜられる。なお、Ｍ本の列電極３１１のう
ち、ｍ本にパルス電圧を印加する場合は、前記（４）式
のＭをｍに置き換えた形になる。一例として、代表的な
値、ｆ＝６０Ｈｚ、Ｎ＝４８０、Ｍ＝１９２０、Ｃｅ＝
０．１ｎＦ、Ｖrow＝Ｖr＝Ｖcol＝４Ｖを用いると、Ｐ
row＝Ｐr＝０．０９［Ｗ］、Ｐcol＝４２［Ｗ］とな
る。
極にはＮ回パルスを印加するので、ＰrowとくらべてＮ
が余分に乗ぜられる。なお、Ｍ本の列電極３１１のう
ち、ｍ本にパルス電圧を印加する場合は、前記（４）式
のＭをｍに置き換えた形になる。一例として、代表的な
値、ｆ＝６０Ｈｚ、Ｎ＝４８０、Ｍ＝１９２０、Ｃｅ＝
０．１ｎＦ、Ｖrow＝Ｖr＝Ｖcol＝４Ｖを用いると、Ｐ
row＝Ｐr＝０．０９［Ｗ］、Ｐcol＝４２［Ｗ］とな
る。
【００１１】この場合、薄膜型電子源素子自体の消費電
力は１．６［Ｗ］程度なので、全消費電力は４４［Ｗ］
程度となる。これは実用上問題ない消費電力である。し
かし、更に低消費電力化を図りたい場合は、データパル
ス印加に伴う無効電力Ｐcolを削減することが有効であ
ることがわかる。このように、ＣＲＴに対応した画像表
示装置として用いる場合は、従来の技術でも消費電力の
点からは問題ない。しかしながら、薄膜電子源を用いた
画像表示装置の特徴は、薄型の画像表示装置が実現可能
なことである。このような薄型表示装置においては、ポ
ータブルな画像表示装置としての用途があり、この場
合、消費電力は一層低減することが望ましい。本発明
は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたも
のであり、本発明の目的は、画像表示装置において、薄
膜電子源マトリクスでの消費電力を低減することが可能
となる技術を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、画像表示装置の駆動法において、薄膜電子源マ
トリクスでの消費電力を低減することが可能となる技術
を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の
目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によ
って明らかにする。
力は１．６［Ｗ］程度なので、全消費電力は４４［Ｗ］
程度となる。これは実用上問題ない消費電力である。し
かし、更に低消費電力化を図りたい場合は、データパル
ス印加に伴う無効電力Ｐcolを削減することが有効であ
ることがわかる。このように、ＣＲＴに対応した画像表
示装置として用いる場合は、従来の技術でも消費電力の
点からは問題ない。しかしながら、薄膜電子源を用いた
画像表示装置の特徴は、薄型の画像表示装置が実現可能
なことである。このような薄型表示装置においては、ポ
ータブルな画像表示装置としての用途があり、この場
合、消費電力は一層低減することが望ましい。本発明
は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたも
のであり、本発明の目的は、画像表示装置において、薄
膜電子源マトリクスでの消費電力を低減することが可能
となる技術を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、画像表示装置の駆動法において、薄膜電子源マ
トリクスでの消費電力を低減することが可能となる技術
を提供することにある。本発明の前記ならびにその他の
目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によ
って明らかにする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１のタイミ
ングチャートに示すように、例えば、非選択状態にある
行電極３１０、あるいは、非選択状態にある行電極３１
０と列電極３１１とを高インピーダンス状態に設定する
ことを特徴とする。行電極３１０あるいは列電極３１０
を高インピーダンス状態に設定するには、例えば、行電
極駆動回路４１あるいは列電極駆動回路４２の内部で、
行電極３１０あるいは列電極３１０に接続される出力信
号線をフローティング状態にする等の方法がある。次
に、本発明の画像表示装置の駆動方法による薄膜電子源
マトリクスでの消費電力を概算する。まず、非選択状態
の行電極３１０に駆動電圧を供給する行電極駆動回路４
１の出力を高インピーダンス状態にした場合を考える。
図２は、１本の行電極（図２の選択走査線）３１０を選
択し、残りの（Ｎ−１）本の行電極（図２の非選択走査
線）３１０を高インピーダンス状態とし、同時にｍ本の
列電極（図２の選択データ線）３１１を選択し、（Ｍ−
ｍ）本の非選択列電極（図２の非選択データ線）３１１
をグラウンド電位に固定した場合の等価回路を示す図で
ある。図２に示すように、選択行電極３１０と選択列電
極３１１との交点にあるｍ個の薄膜型電子源素子３０１
以外にも、非選択行電極３１０と非選択列電極３１１と
を経由した回路ネットワークも考慮しなければならな
い。図２に示す等価回路において、１本の選択行電極３
１０とｍ本の選択列電極３１１との間の静電容量Ｃ
1（ｍ）は下記（５）式で表される。
ングチャートに示すように、例えば、非選択状態にある
行電極３１０、あるいは、非選択状態にある行電極３１
０と列電極３１１とを高インピーダンス状態に設定する
ことを特徴とする。行電極３１０あるいは列電極３１０
を高インピーダンス状態に設定するには、例えば、行電
極駆動回路４１あるいは列電極駆動回路４２の内部で、
行電極３１０あるいは列電極３１０に接続される出力信
号線をフローティング状態にする等の方法がある。次
に、本発明の画像表示装置の駆動方法による薄膜電子源
マトリクスでの消費電力を概算する。まず、非選択状態
の行電極３１０に駆動電圧を供給する行電極駆動回路４
１の出力を高インピーダンス状態にした場合を考える。
図２は、１本の行電極（図２の選択走査線）３１０を選
択し、残りの（Ｎ−１）本の行電極（図２の非選択走査
線）３１０を高インピーダンス状態とし、同時にｍ本の
列電極（図２の選択データ線）３１１を選択し、（Ｍ−
ｍ）本の非選択列電極（図２の非選択データ線）３１１
をグラウンド電位に固定した場合の等価回路を示す図で
ある。図２に示すように、選択行電極３１０と選択列電
極３１１との交点にあるｍ個の薄膜型電子源素子３０１
以外にも、非選択行電極３１０と非選択列電極３１１と
を経由した回路ネットワークも考慮しなければならな
い。図２に示す等価回路において、１本の選択行電極３
１０とｍ本の選択列電極３１１との間の静電容量Ｃ
1（ｍ）は下記（５）式で表される。
【００１３】
【数５】
【００１４】図３は、Ｃ1（ｍ）がｍとともにどのよう
に変化するかを示すグラフである。この図３において、
縦軸は、全列電極３１１の出力容量を１画素当たりの静
電容量Ｃｅで割った単位で示している。また、図３で
は、Ｎ＝５００、Ｍ＝３０００であり、○は従来の駆動
方法の場合、●が本発明の駆動方法による場合である。
Ｃ1（ｍ）はｍ＝Ｍ／２の時最大になるが、それでも、
従来の駆動法の場合の最大値の１／４である。したがっ
て、本発明の駆動法により、データパルス印加に伴う無
効電力（Ｐcol）を１／４に低減できる。次に、非選択
状態の列電極３１１も高インピーダンス状態にした場合
を考える。図４は、１本の行電極（図４の選択走査線）
３１０を選択し、残りの（Ｎ−１）本の行電極（図４の
非選択走査線）３１０を高インピーダンス状態とし、同
時にｍ本の列電極（図４の選択データ線）３１１を選択
し、（Ｍ−ｍ）本の非選択列電極（図４の非選択データ
線）３１１を高インピーダンス状態にした場合の等価回
路を示す図である。この図４に示す等価回路において、
１本の選択行電極３１０とｍ本の選択列電極３１１との
間の静電容量Ｃ2（ｍ）は下記（６）式で表される。
に変化するかを示すグラフである。この図３において、
縦軸は、全列電極３１１の出力容量を１画素当たりの静
電容量Ｃｅで割った単位で示している。また、図３で
は、Ｎ＝５００、Ｍ＝３０００であり、○は従来の駆動
方法の場合、●が本発明の駆動方法による場合である。
Ｃ1（ｍ）はｍ＝Ｍ／２の時最大になるが、それでも、
従来の駆動法の場合の最大値の１／４である。したがっ
て、本発明の駆動法により、データパルス印加に伴う無
効電力（Ｐcol）を１／４に低減できる。次に、非選択
状態の列電極３１１も高インピーダンス状態にした場合
を考える。図４は、１本の行電極（図４の選択走査線）
３１０を選択し、残りの（Ｎ−１）本の行電極（図４の
非選択走査線）３１０を高インピーダンス状態とし、同
時にｍ本の列電極（図４の選択データ線）３１１を選択
し、（Ｍ−ｍ）本の非選択列電極（図４の非選択データ
線）３１１を高インピーダンス状態にした場合の等価回
路を示す図である。この図４に示す等価回路において、
１本の選択行電極３１０とｍ本の選択列電極３１１との
間の静電容量Ｃ2（ｍ）は下記（６）式で表される。
【００１５】
【数６】
【００１６】図５は、Ｃ2（ｍ）がｍとともにどのよう
に変化するかを示すグラフである。この図５において、
縦軸は、全列電極３１１の出力容量を１画素当たりの静
電容量Ｃｅで割った単位で示している。また、図５で
は、Ｎ＝５００、Ｍ＝３０００であり、○はＣ2（ｍ）
であり、●は、比較のために、非選択走査電極のみを高
インピーダンス状態にした場合（Ｃ1（ｍ））である。
例えば、ｍ＝Ｍ／２においては、Ｃ2（ｍ）はＣ1（ｍ）
よりも更に１／１００以下に低減される。したがって、
本発明の駆動法により、データパルス印加に伴う無効電
力（Ｐcol）を従来より１／１００以下に低減できる。
に変化するかを示すグラフである。この図５において、
縦軸は、全列電極３１１の出力容量を１画素当たりの静
電容量Ｃｅで割った単位で示している。また、図５で
は、Ｎ＝５００、Ｍ＝３０００であり、○はＣ2（ｍ）
であり、●は、比較のために、非選択走査電極のみを高
インピーダンス状態にした場合（Ｃ1（ｍ））である。
例えば、ｍ＝Ｍ／２においては、Ｃ2（ｍ）はＣ1（ｍ）
よりも更に１／１００以下に低減される。したがって、
本発明の駆動法により、データパルス印加に伴う無効電
力（Ｐcol）を従来より１／１００以下に低減できる。
【００１７】一般に、液晶表示装置などマトリクス型デ
ィスプレイの駆動方法においては、ある電極を高インピ
ーダンス状態にすることは避けている。これは、高イン
ピーダンス状態の電極があると、クロストーク現象が発
生しやすくなり画質劣化が発生したり、場合によっては
所望の画像が表示できないなどの障害が発生するためで
ある。本発明者らは、この高インピーダンス状態の導入
によるクロストーク発生は、高インピーダンス状態の電
極は、その電圧値が不定であり、その周辺のドットの点
灯個数（即ち、表示画像）や隣接電極の電圧変化などに
より変化するためであることに着目した。本発明を考案
するに至ったもう一つのポイントは、薄膜型電子源は、
十分な電流を外部回路から供給しなければ電子を放出し
ないこと、即ち、電流駆動素子としての側面を有するこ
とに着目したことである。先に述べたように、薄膜電子
源からの電子放出機構は、トンネル絶縁層内の電界によ
り発生したトンネル電流をホットエレクトロンとして利
用するものであり、この点では電圧駆動型である。しか
し、放出電流（Ｉｅ）がトンネル電流の１０-3程度であ
るので、所望の放出電流を得るには、その１０3程度の
電流を外部回路から供給しなければならない。このため
に電流駆動素子としての側面を持つ。このため、薄膜型
電子源においては、電極の電位が所望の値以外であって
も、そのインピーダンスが十分高ければ、電子放出は起
こらない。このため、薄膜型電子源においては、本発明
の駆動方法を用いてもクロストークが発生しない。
ィスプレイの駆動方法においては、ある電極を高インピ
ーダンス状態にすることは避けている。これは、高イン
ピーダンス状態の電極があると、クロストーク現象が発
生しやすくなり画質劣化が発生したり、場合によっては
所望の画像が表示できないなどの障害が発生するためで
ある。本発明者らは、この高インピーダンス状態の導入
によるクロストーク発生は、高インピーダンス状態の電
極は、その電圧値が不定であり、その周辺のドットの点
灯個数（即ち、表示画像）や隣接電極の電圧変化などに
より変化するためであることに着目した。本発明を考案
するに至ったもう一つのポイントは、薄膜型電子源は、
十分な電流を外部回路から供給しなければ電子を放出し
ないこと、即ち、電流駆動素子としての側面を有するこ
とに着目したことである。先に述べたように、薄膜電子
源からの電子放出機構は、トンネル絶縁層内の電界によ
り発生したトンネル電流をホットエレクトロンとして利
用するものであり、この点では電圧駆動型である。しか
し、放出電流（Ｉｅ）がトンネル電流の１０-3程度であ
るので、所望の放出電流を得るには、その１０3程度の
電流を外部回路から供給しなければならない。このため
に電流駆動素子としての側面を持つ。このため、薄膜型
電子源においては、電極の電位が所望の値以外であって
も、そのインピーダンスが十分高ければ、電子放出は起
こらない。このため、薄膜型電子源においては、本発明
の駆動方法を用いてもクロストークが発生しない。
【００１８】本発明は、前記知見に基づいて成されたも
のであり、本願において開示される発明のうち、代表的
なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。 （１）下部電極と、絶縁層と、上部電極とをこの順番に
積層した構造を有し、前記上部電極に正極性の電圧を印
加した際に、前記上部電極表面から電子を放出する複数
個の電子源素子と、前記複数個の電子源素子の中の行
（または列）方向の電子源素子の下部電極に駆動電圧を
印加する複数の第１の電極と、前記複数個の電子源素子
の中の列（または行）方向の電子源素子の上部電極に駆
動電圧を印加する複数の第２の電極とを有する第１の基
板と、枠部材と、蛍光体を有する第２の基板とを備え、
前記第１の基板、前記枠部材および前記第２の基板とで
囲まれる空間が真空雰囲気とされる表示素子を備える画
像表示装置であって、前記非選択状態の第１の電極を、
前記選択状態の第１の電極よりも高インピーダンス状態
に設定すること、あるいは、前記非選択状態の第１の電
極および第２の電極を、前記選択状態の第１の電極およ
び第２の電極よりも高インピーダンス状態に設定するこ
とを特徴とする。なお、本発明の結果に基づき、非選択
状態の電極を高インピーダンスにするという観点から先
行技術調査を行った。その結果、本発明で対象としてい
る薄膜型電子源を用いた画像表示装置おいては、該当技
術は見つからなかった。
のであり、本願において開示される発明のうち、代表的
なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。 （１）下部電極と、絶縁層と、上部電極とをこの順番に
積層した構造を有し、前記上部電極に正極性の電圧を印
加した際に、前記上部電極表面から電子を放出する複数
個の電子源素子と、前記複数個の電子源素子の中の行
（または列）方向の電子源素子の下部電極に駆動電圧を
印加する複数の第１の電極と、前記複数個の電子源素子
の中の列（または行）方向の電子源素子の上部電極に駆
動電圧を印加する複数の第２の電極とを有する第１の基
板と、枠部材と、蛍光体を有する第２の基板とを備え、
前記第１の基板、前記枠部材および前記第２の基板とで
囲まれる空間が真空雰囲気とされる表示素子を備える画
像表示装置であって、前記非選択状態の第１の電極を、
前記選択状態の第１の電極よりも高インピーダンス状態
に設定すること、あるいは、前記非選択状態の第１の電
極および第２の電極を、前記選択状態の第１の電極およ
び第２の電極よりも高インピーダンス状態に設定するこ
とを特徴とする。なお、本発明の結果に基づき、非選択
状態の電極を高インピーダンスにするという観点から先
行技術調査を行った。その結果、本発明で対象としてい
る薄膜型電子源を用いた画像表示装置おいては、該当技
術は見つからなかった。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２０】［実施の形態１］本発明の実施の形態１の
画像表示装置は、電子放出電子源である薄膜型電子源マ
トリクスと蛍光体との組み合わせによって、各ドットの
輝度変調素子を形成した表示パネル（本発明の表示素
子）を用い、当該表示パネルの行電極及び列電極に駆動
回路を接続して構成される。ここで、表示パネルは、薄
膜電子源マトリクスが形成された電子源板と蛍光体パタ
ーンが形成された蛍光表示板とから構成される。図６
は、本実施の形態の電子源板の薄膜電子源マトリクスの
一部の構成を示す平面図であり、図７は、本実施の形態
の電子源板と蛍光表示板との位置関係を示す平面図であ
る。また、図８は、本実施の形態の画像表示装置の構成
を示す要部断面図であり、同図（ａ）は、図６および図
７に示すＡ−Ｂ切断線に沿う断面図、同図（ｂ）は、図
６および図７に示すＣ−Ｄ切断線に沿う断面図である。
但し、図６および図７においては、基板１４の図示は省
略している。さらに、図８では、高さ方向の縮尺は任意
である。即ち、下部電極１３や上部電極バスライン３２
などは数μｍ以下の厚さであるが、基板１４と基板１１
０との距離は１〜３ｍｍ程度の長さである。また、以下
の説明では、３行×３列の電子源マトリクスを用いて説
明するが、実際の表示パネルでの行・列数は、数１００
行〜数１０００行、および数千列になることは言うまで
もない。また、図６において、点線で囲まれた領域３５
は電子放出部（本発明の電子源素子）を示す。この電子
放出部３５はトンネル絶縁層１２で規定された場所で、
この領域内から電子が真空中に放出される。電子放出部
３５は上部電極１１で覆われるため平面図には現れない
ので、点線で図示してある。
画像表示装置は、電子放出電子源である薄膜型電子源マ
トリクスと蛍光体との組み合わせによって、各ドットの
輝度変調素子を形成した表示パネル（本発明の表示素
子）を用い、当該表示パネルの行電極及び列電極に駆動
回路を接続して構成される。ここで、表示パネルは、薄
膜電子源マトリクスが形成された電子源板と蛍光体パタ
ーンが形成された蛍光表示板とから構成される。図６
は、本実施の形態の電子源板の薄膜電子源マトリクスの
一部の構成を示す平面図であり、図７は、本実施の形態
の電子源板と蛍光表示板との位置関係を示す平面図であ
る。また、図８は、本実施の形態の画像表示装置の構成
を示す要部断面図であり、同図（ａ）は、図６および図
７に示すＡ−Ｂ切断線に沿う断面図、同図（ｂ）は、図
６および図７に示すＣ−Ｄ切断線に沿う断面図である。
但し、図６および図７においては、基板１４の図示は省
略している。さらに、図８では、高さ方向の縮尺は任意
である。即ち、下部電極１３や上部電極バスライン３２
などは数μｍ以下の厚さであるが、基板１４と基板１１
０との距離は１〜３ｍｍ程度の長さである。また、以下
の説明では、３行×３列の電子源マトリクスを用いて説
明するが、実際の表示パネルでの行・列数は、数１００
行〜数１０００行、および数千列になることは言うまで
もない。また、図６において、点線で囲まれた領域３５
は電子放出部（本発明の電子源素子）を示す。この電子
放出部３５はトンネル絶縁層１２で規定された場所で、
この領域内から電子が真空中に放出される。電子放出部
３５は上部電極１１で覆われるため平面図には現れない
ので、点線で図示してある。
【００２１】図９は、本実施の形態の電子源板の製造方
法を説明するための図である。以下、図９を用いて、本
実施の形態の電子源板の薄膜電子源マトリクスの製造方
法について説明する。なお、この図９では、図６および
図７に示す、行電極３１０の一つと列電極３１１の一つ
との交点に形成する一つの薄膜型電子源３０１のみを取
り出して描いているが、実際には、図６および図７に示
すように複数の薄膜型電子源３０１がマトリクス状に配
置されている。さらに、図９の右の列は平面図であり、
左の列は、右の図の中のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
ガラスなどの絶縁性基板１４上に、下部電極１３用の導
電膜を、例えば、３００ｎｍの膜厚に形成する。下部電
極１３用の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａ
ｌ；以下、Ａｌと称する。）合金を用いることができ
る。ここでは、Ａｌ−ネオジム（Ｎｄ；以下、Ｎｄと称
する。）合金を用いた。このＡｌ合金膜の形成には、例
えば、スパッタリング法や抵抗加熱蒸着法などを用い
る。次に、このＡｌ合金膜を、フォトリソグラフィによ
るレジスト形成と、それに続くエッチングとによりスト
ライプ状に加工し、図９（ａ）に示すように、下部電極
１３を形成する。ここで、下部電極１３は行電極３１０
の役割も兼ねる。ここで用いるレジストはエッチングに
適したものであればよく、また、エッチングもウエット
エッチング、ドライエッチングのいずれも可能である。
法を説明するための図である。以下、図９を用いて、本
実施の形態の電子源板の薄膜電子源マトリクスの製造方
法について説明する。なお、この図９では、図６および
図７に示す、行電極３１０の一つと列電極３１１の一つ
との交点に形成する一つの薄膜型電子源３０１のみを取
り出して描いているが、実際には、図６および図７に示
すように複数の薄膜型電子源３０１がマトリクス状に配
置されている。さらに、図９の右の列は平面図であり、
左の列は、右の図の中のＡ−Ｂ線に沿う断面図である。
ガラスなどの絶縁性基板１４上に、下部電極１３用の導
電膜を、例えば、３００ｎｍの膜厚に形成する。下部電
極１３用の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａ
ｌ；以下、Ａｌと称する。）合金を用いることができ
る。ここでは、Ａｌ−ネオジム（Ｎｄ；以下、Ｎｄと称
する。）合金を用いた。このＡｌ合金膜の形成には、例
えば、スパッタリング法や抵抗加熱蒸着法などを用い
る。次に、このＡｌ合金膜を、フォトリソグラフィによ
るレジスト形成と、それに続くエッチングとによりスト
ライプ状に加工し、図９（ａ）に示すように、下部電極
１３を形成する。ここで、下部電極１３は行電極３１０
の役割も兼ねる。ここで用いるレジストはエッチングに
適したものであればよく、また、エッチングもウエット
エッチング、ドライエッチングのいずれも可能である。
【００２２】次に、レジストを塗布して紫外線で露光し
てパターニングし、図９（ｂ）に示すように、レジスト
パターン５０１を形成する。レジストには、例えば、キ
ノンジアザイド系のポジ型レジストを用いる。次に、レ
ジストパターン５０１を付けたまま、陽極酸化を行い、
図９（ｃ）に示すように、保護絶縁層１５を形成する。
本実施の形態では、この陽極酸化において化成電圧１０
０Ｖ程度とし、保護絶縁層１５の膜厚を１４０ｎｍ程度
とした。レジストパターン５０１をアセトンなどの有機
溶媒で剥離した後、レジストで被覆されていた下部電極
１３表面を再度陽極酸化して、図９（ｄ）に示すよう
に、トンネル絶縁層１２を形成する。本実施の形態で
は、この再陽極酸化において化成電圧を６Ｖに設定し、
トンネル絶縁層膜厚を８ｎｍとした。次に、上部電極バ
スライン３２用の導電膜を形成し、レジストをパターニ
ングしてエッチングを行い、図９（ｅ）に示すように、
上部電極バスライン３２を形成する。本実施例では、上
部電極バスライン３２は、Ａｌ合金を用い、膜厚は３０
０ｎｍ程度とした。なお、この上部電極バスライン３２
の材料としては、金（Ａｕ）などを用いても良い。な
お、上部電極バスライン３２は、パターンの端がテーパ
ー状になるようにエッチングをし、この後で形成する上
部電極１１がパターンの端での段差による断線を起こさ
ないようにする。ここで、上部電極バスライン３２は列
電極３１１の役割も兼ねる。
てパターニングし、図９（ｂ）に示すように、レジスト
パターン５０１を形成する。レジストには、例えば、キ
ノンジアザイド系のポジ型レジストを用いる。次に、レ
ジストパターン５０１を付けたまま、陽極酸化を行い、
図９（ｃ）に示すように、保護絶縁層１５を形成する。
本実施の形態では、この陽極酸化において化成電圧１０
０Ｖ程度とし、保護絶縁層１５の膜厚を１４０ｎｍ程度
とした。レジストパターン５０１をアセトンなどの有機
溶媒で剥離した後、レジストで被覆されていた下部電極
１３表面を再度陽極酸化して、図９（ｄ）に示すよう
に、トンネル絶縁層１２を形成する。本実施の形態で
は、この再陽極酸化において化成電圧を６Ｖに設定し、
トンネル絶縁層膜厚を８ｎｍとした。次に、上部電極バ
スライン３２用の導電膜を形成し、レジストをパターニ
ングしてエッチングを行い、図９（ｅ）に示すように、
上部電極バスライン３２を形成する。本実施例では、上
部電極バスライン３２は、Ａｌ合金を用い、膜厚は３０
０ｎｍ程度とした。なお、この上部電極バスライン３２
の材料としては、金（Ａｕ）などを用いても良い。な
お、上部電極バスライン３２は、パターンの端がテーパ
ー状になるようにエッチングをし、この後で形成する上
部電極１１がパターンの端での段差による断線を起こさ
ないようにする。ここで、上部電極バスライン３２は列
電極３１１の役割も兼ねる。
【００２３】次に、膜厚１ｎｍのイリジウム（Ｉｒ）、
膜厚２ｎｍの白金（Ｐｔ）、膜厚３ｎｍの金（Ａｕ）
を、この順でスパッタリングにより形成する。レジスト
とエッチングによるパターン化により、Ｉｒ−Ｐｔ−Ａ
ｕの積層膜をパターン化し、図９（ｆ）に示すように、
上部電極１１とする。なお、図９（ｆ）において、点線
で囲まれた領域３５は電子放出部を示す。電子放出部３
５はトンネル絶縁層１２で規定された場所で、この領域
内から電子が真空中に放出される。以上のプロセスによ
り、基板１４上に薄膜電子源マトリクスが完成する。前
記したように、この薄膜電子源マトリクスにおいては、
トンネル絶縁層１２で規定された領域（電子放出部３
５）、即ち、レジストパターン５０１で規定した領域か
ら電子が放出される。さらに、電子放出部３５の周辺部
には、厚い絶縁膜である保護絶縁層１５を形成してある
ため、上部電極−下部電極間に印加される電界が下部電
極１３の辺または角部に集中しなくなり、長時間にわた
って安定な電子放出特性が得られる。
膜厚２ｎｍの白金（Ｐｔ）、膜厚３ｎｍの金（Ａｕ）
を、この順でスパッタリングにより形成する。レジスト
とエッチングによるパターン化により、Ｉｒ−Ｐｔ−Ａ
ｕの積層膜をパターン化し、図９（ｆ）に示すように、
上部電極１１とする。なお、図９（ｆ）において、点線
で囲まれた領域３５は電子放出部を示す。電子放出部３
５はトンネル絶縁層１２で規定された場所で、この領域
内から電子が真空中に放出される。以上のプロセスによ
り、基板１４上に薄膜電子源マトリクスが完成する。前
記したように、この薄膜電子源マトリクスにおいては、
トンネル絶縁層１２で規定された領域（電子放出部３
５）、即ち、レジストパターン５０１で規定した領域か
ら電子が放出される。さらに、電子放出部３５の周辺部
には、厚い絶縁膜である保護絶縁層１５を形成してある
ため、上部電極−下部電極間に印加される電界が下部電
極１３の辺または角部に集中しなくなり、長時間にわた
って安定な電子放出特性が得られる。
【００２４】本実施の形態の蛍光表示板は、ソーダガラ
ス等の基板１１０に形成されるブラックマトリクス１２
０と、このブラックマトリクス１２０の溝内に形成され
る赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の蛍光体（１１４Ａ〜
１１４Ｃ）と、これらの上に形成されるメタルバック膜
１２２とで構成される。以下、本実施の形態の蛍光表示
板の作成方法について説明する。まず、表示装置のコン
トラストを上げる目的で、基板１１０上に、ブラックマ
トリクス１２０を形成する（図８（ｂ）参照）。次に、
赤色蛍光体１１４Ａ、緑色蛍光体１１４Ｂ、青色蛍光体
１１４Ｃを形成する。これら蛍光体のパターン化は、通
常の陰極線管の蛍光面に用いられるのと同様に、フォト
リソグラフィーを用いて行った。蛍光体としては、例え
ば、赤色にＹ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ（Ｐ２２−Ｒ）、緑色にＺｎ
Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ（Ｐ２２−Ｇ）、青色にＺｎＳ：Ａｇ
（Ｐ２２−Ｂ）を用いた。次いで、ニトロセルロースな
どの膜でフィルミングした後、基板１１０全体にＡｌ
を、膜厚５０〜３００ｎｍ程度蒸着してメタルバック膜
１２２とする。その後、基板１１０を４００℃程度に加
熱してフィルミング膜やＰＶＡなどの有機物を加熱分解
する。このようにして、蛍光表示板が完成する。
ス等の基板１１０に形成されるブラックマトリクス１２
０と、このブラックマトリクス１２０の溝内に形成され
る赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の蛍光体（１１４Ａ〜
１１４Ｃ）と、これらの上に形成されるメタルバック膜
１２２とで構成される。以下、本実施の形態の蛍光表示
板の作成方法について説明する。まず、表示装置のコン
トラストを上げる目的で、基板１１０上に、ブラックマ
トリクス１２０を形成する（図８（ｂ）参照）。次に、
赤色蛍光体１１４Ａ、緑色蛍光体１１４Ｂ、青色蛍光体
１１４Ｃを形成する。これら蛍光体のパターン化は、通
常の陰極線管の蛍光面に用いられるのと同様に、フォト
リソグラフィーを用いて行った。蛍光体としては、例え
ば、赤色にＹ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ（Ｐ２２−Ｒ）、緑色にＺｎ
Ｓ：Ｃｕ，Ａｌ（Ｐ２２−Ｇ）、青色にＺｎＳ：Ａｇ
（Ｐ２２−Ｂ）を用いた。次いで、ニトロセルロースな
どの膜でフィルミングした後、基板１１０全体にＡｌ
を、膜厚５０〜３００ｎｍ程度蒸着してメタルバック膜
１２２とする。その後、基板１１０を４００℃程度に加
熱してフィルミング膜やＰＶＡなどの有機物を加熱分解
する。このようにして、蛍光表示板が完成する。
【００２５】このように製作した電子源板と、蛍光表示
板とを、スペーサ６０を挟み込んでフリットガラスを用
いて封着する。蛍光表示板に形成された蛍光体（１１４
Ａ〜１１４Ｃ）と、電子源板の薄膜電子源マトリクスと
の位置関係は図７に示したとおりである。なお、図７で
は、蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）やブラックマトリク
ス１２０と、基板上構成物との位置関係を示すために、
基板１１０上の構成物は斜線のみで示してある。電子放
出部３５、即ち、トンネル絶縁層１２が形成された部分
と、蛍光体１１４の幅との関係が重要である。本実施の
形態では、薄膜型電子源３０１から放出される電子ビー
ムは多少空間的に広がることを考慮して、電子放出部３
５の幅は蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）の幅よりも狭く
設計している。また、基板１１０と基板１４との間の距
離は、１〜３ｍｍ程度とした。
板とを、スペーサ６０を挟み込んでフリットガラスを用
いて封着する。蛍光表示板に形成された蛍光体（１１４
Ａ〜１１４Ｃ）と、電子源板の薄膜電子源マトリクスと
の位置関係は図７に示したとおりである。なお、図７で
は、蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）やブラックマトリク
ス１２０と、基板上構成物との位置関係を示すために、
基板１１０上の構成物は斜線のみで示してある。電子放
出部３５、即ち、トンネル絶縁層１２が形成された部分
と、蛍光体１１４の幅との関係が重要である。本実施の
形態では、薄膜型電子源３０１から放出される電子ビー
ムは多少空間的に広がることを考慮して、電子放出部３
５の幅は蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）の幅よりも狭く
設計している。また、基板１１０と基板１４との間の距
離は、１〜３ｍｍ程度とした。
【００２６】スペーサ６０は、表示パネル内部を真空に
したときに、大気圧の外部からの力による表示パネルの
破損を防ぐために挿入される。したがって、基板１４、
基板１１０に厚さ３ｍｍのガラスを用いて、幅４ｃｍ×
長さ９ｃｍ程度以下の表示面積の表示装置を製作する場
合には、基板１１０と基板１４自体の機械強度で大気圧
に耐え得るので、スペーサ６０を挿入する必要はない。
スペーサ６０の形状は、例えば、図６に示すように、直
方体形状とする。また、ここでは、３行毎にスペーサ６
０の支柱を設けているが、機械強度が耐える範囲で、支
柱の数（配置密度）を減らしてかまわない。スペーサ６
０としては、ガラス製またはセラミクス製で、板状ある
いは柱状の支柱を並べて配置する。なお、図８（ａ）に
おいて、スペーサ６０が基板１４側に接していないよう
に見えるが、実際には基板１４上の列電極３１１に接し
ている。図８（ａ）では列電極３１１の膜厚分だけ隙間
が出来るわけである。
したときに、大気圧の外部からの力による表示パネルの
破損を防ぐために挿入される。したがって、基板１４、
基板１１０に厚さ３ｍｍのガラスを用いて、幅４ｃｍ×
長さ９ｃｍ程度以下の表示面積の表示装置を製作する場
合には、基板１１０と基板１４自体の機械強度で大気圧
に耐え得るので、スペーサ６０を挿入する必要はない。
スペーサ６０の形状は、例えば、図６に示すように、直
方体形状とする。また、ここでは、３行毎にスペーサ６
０の支柱を設けているが、機械強度が耐える範囲で、支
柱の数（配置密度）を減らしてかまわない。スペーサ６
０としては、ガラス製またはセラミクス製で、板状ある
いは柱状の支柱を並べて配置する。なお、図８（ａ）に
おいて、スペーサ６０が基板１４側に接していないよう
に見えるが、実際には基板１４上の列電極３１１に接し
ている。図８（ａ）では列電極３１１の膜厚分だけ隙間
が出来るわけである。
【００２７】封着した表示パネルは、１×１０-7Ｔｏｒ
ｒ程度の真空に排気して、封止する。表示パネル内の真
空度を高真空に維持するために、封止の直前あるいは直
後に、表示パネル内の所定の位置（図示せず）でゲッタ
ー膜の形成またはゲッター材の活性化を行う。例えば、
バリウム（Ｂａ）を主成分とするゲッター材の場合、高
周波誘導加熱によりゲッター膜を形成できる。このよう
にして、薄膜電子源マトリクスを用いた表示パネルが完
成する。本実施の形態では、基板１１０と基板１４との
間の距離が１〜３ｍｍ程度と大きいので、メタルバック
１２２に印加する加速電圧を３〜６ＫＶと高電圧にで
き、したがって、前記したように、蛍光体（１１４Ａ〜
１１４Ｃ）には陰極線管（ＣＲＴ）用の蛍光体を使用す
ることができる。
ｒ程度の真空に排気して、封止する。表示パネル内の真
空度を高真空に維持するために、封止の直前あるいは直
後に、表示パネル内の所定の位置（図示せず）でゲッタ
ー膜の形成またはゲッター材の活性化を行う。例えば、
バリウム（Ｂａ）を主成分とするゲッター材の場合、高
周波誘導加熱によりゲッター膜を形成できる。このよう
にして、薄膜電子源マトリクスを用いた表示パネルが完
成する。本実施の形態では、基板１１０と基板１４との
間の距離が１〜３ｍｍ程度と大きいので、メタルバック
１２２に印加する加速電圧を３〜６ＫＶと高電圧にで
き、したがって、前記したように、蛍光体（１１４Ａ〜
１１４Ｃ）には陰極線管（ＣＲＴ）用の蛍光体を使用す
ることができる。
【００２８】図１０は、本実施の形態の表示パネルに、
駆動回路を接続した状態を示す結線図である。行電極３
１０（下部電極１３）は行電極駆動回路４１に接続さ
れ、列電極３１１（上部電極バスライン３２）は列電極
駆動回路４２に接続される。ここで、各駆動回路（４
１，４２）と、電子源板との接続は、例えば、テープキ
ャリアパッケージを異方性導電膜で圧着したものや、各
駆動回路（４１，４２）を構成する半導体チップを、電
子源板の基板１４上に直接実装するチップオングラス等
によって行う。メタルバック膜１２２には、加速電圧源
４３から３〜６ＫＶ程度の加速電圧が常時印加される。
駆動回路を接続した状態を示す結線図である。行電極３
１０（下部電極１３）は行電極駆動回路４１に接続さ
れ、列電極３１１（上部電極バスライン３２）は列電極
駆動回路４２に接続される。ここで、各駆動回路（４
１，４２）と、電子源板との接続は、例えば、テープキ
ャリアパッケージを異方性導電膜で圧着したものや、各
駆動回路（４１，４２）を構成する半導体チップを、電
子源板の基板１４上に直接実装するチップオングラス等
によって行う。メタルバック膜１２２には、加速電圧源
４３から３〜６ＫＶ程度の加速電圧が常時印加される。
【００２９】図１１は、図１０に示す各駆動回路から出
力される駆動電圧の波形の一例を示すタイミングチャー
トである。なお、同図において、点線は高インピーダン
ス出力であることを示している。実際には、出力インピ
ーダンスを１〜１０ＭΩ程度とすれば良く、本実施例で
は５ＭΩとした。ここで、ｎ番目の行電極３１０をＲ
ｎ、ｍ番目の列電極３１１をＣｍ、ｎ番目の行電極３１
０と、ｍ番目の列電極３１１との交点のドットを（ｎ，
ｍ）で表すことにする。時刻ｔ０ではいずれの電極も電
圧ゼロであるので電子は放出されず、したがって、蛍光
体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）は発光しない。時刻ｔ１にお
いて、Ｒ１の行電極３１０に、行電極駆動回路４１から
（ＶR1）なる駆動電圧を、（Ｃ１，Ｃ２）の列電極３１
１に、列電極駆動回路４２から（ＶC1）なる駆動電圧を
印加する。ドット（１，１）、（１，２）の上部電極１
１と下部電極１３との間には（ＶC1−ＶR1）なる電圧が
印加されるので、（ＶC1−ＶR1）の電圧を電子放出開始
電圧以上に設定しておけば、この２つのドットの薄膜型
電子源からは電子が真空中に放出される。本実施の形態
では、ＶR1＝−５Ｖ、ＶC1＝４．５Ｖとした。放出され
た電子は、メタルバック膜１２２に印加された電圧によ
り加速された後、蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）に衝突
し、蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）を発光させる。ま
た、この期間、他の（Ｒ２，Ｒ３）の行電極３１０は高
インピーダンス状態なので、列電極３１１の電圧値に関
わらず電子は放出せず、対応する蛍光体（１１４Ａ〜１
１４Ｃ）も発光しない。時刻ｔ２において、Ｒ２の行電
極３１０に、行電極駆動回路４１から（ＶR1）なる駆動
電圧を印加し、Ｃ１の列電極３１１、列電極駆動回路４
２から（ＶC1）なる電圧を印加すると、同様に、ドット
（２，１）が点灯する。ここで、図１１に示す電圧波形
の駆動電圧を、行電極３１０および列電極３１１に印加
すると、図１０の斜線を施したドットのみが点灯する。
このようにして、列電極３１１に印加する信号を変える
ことにより、所望の画像または情報を表示することがで
きる。また、列電極３１１に印加する駆動電圧（ＶC1）
の大きさを画像信号に合わせて適宜変えることにより、
階調のある画像を表示することができる。なお、トンネ
ル絶縁層１２中に蓄積される電荷を開放するために、図
１１の時刻ｔ４において、全ての行電極３１０に、行電
極駆動回路４１から（ＶR2）なる駆動電圧を印加し、同
時に、全ての列電極に、列電極駆動回路４２から０Ｖの
駆動電圧を印加する。ここで、ＶR2＝５Ｖであるので、
薄膜型電子源３０１には−ＶR2＝−５Ｖの電圧が印加さ
れる。このように、電子放出時とは逆極性の電圧（反転
パルス）を印加することにより薄膜電子源の寿命特性を
向上できる。なお、反転パルスを印加する期間（図１１
のｔ４〜ｔ５、ｔ８〜ｔ９）としては、映像信号の垂直
帰線期間を用いると、映像信号との整合性が良い。以上
説明したように、本実施の形態では、非選択状態の行電
極３１０を高インピーダンス状態に設定しているので、
先に説明したように、消費電力を低減することが可能と
なる。
力される駆動電圧の波形の一例を示すタイミングチャー
トである。なお、同図において、点線は高インピーダン
ス出力であることを示している。実際には、出力インピ
ーダンスを１〜１０ＭΩ程度とすれば良く、本実施例で
は５ＭΩとした。ここで、ｎ番目の行電極３１０をＲ
ｎ、ｍ番目の列電極３１１をＣｍ、ｎ番目の行電極３１
０と、ｍ番目の列電極３１１との交点のドットを（ｎ，
ｍ）で表すことにする。時刻ｔ０ではいずれの電極も電
圧ゼロであるので電子は放出されず、したがって、蛍光
体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）は発光しない。時刻ｔ１にお
いて、Ｒ１の行電極３１０に、行電極駆動回路４１から
（ＶR1）なる駆動電圧を、（Ｃ１，Ｃ２）の列電極３１
１に、列電極駆動回路４２から（ＶC1）なる駆動電圧を
印加する。ドット（１，１）、（１，２）の上部電極１
１と下部電極１３との間には（ＶC1−ＶR1）なる電圧が
印加されるので、（ＶC1−ＶR1）の電圧を電子放出開始
電圧以上に設定しておけば、この２つのドットの薄膜型
電子源からは電子が真空中に放出される。本実施の形態
では、ＶR1＝−５Ｖ、ＶC1＝４．５Ｖとした。放出され
た電子は、メタルバック膜１２２に印加された電圧によ
り加速された後、蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）に衝突
し、蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）を発光させる。ま
た、この期間、他の（Ｒ２，Ｒ３）の行電極３１０は高
インピーダンス状態なので、列電極３１１の電圧値に関
わらず電子は放出せず、対応する蛍光体（１１４Ａ〜１
１４Ｃ）も発光しない。時刻ｔ２において、Ｒ２の行電
極３１０に、行電極駆動回路４１から（ＶR1）なる駆動
電圧を印加し、Ｃ１の列電極３１１、列電極駆動回路４
２から（ＶC1）なる電圧を印加すると、同様に、ドット
（２，１）が点灯する。ここで、図１１に示す電圧波形
の駆動電圧を、行電極３１０および列電極３１１に印加
すると、図１０の斜線を施したドットのみが点灯する。
このようにして、列電極３１１に印加する信号を変える
ことにより、所望の画像または情報を表示することがで
きる。また、列電極３１１に印加する駆動電圧（ＶC1）
の大きさを画像信号に合わせて適宜変えることにより、
階調のある画像を表示することができる。なお、トンネ
ル絶縁層１２中に蓄積される電荷を開放するために、図
１１の時刻ｔ４において、全ての行電極３１０に、行電
極駆動回路４１から（ＶR2）なる駆動電圧を印加し、同
時に、全ての列電極に、列電極駆動回路４２から０Ｖの
駆動電圧を印加する。ここで、ＶR2＝５Ｖであるので、
薄膜型電子源３０１には−ＶR2＝−５Ｖの電圧が印加さ
れる。このように、電子放出時とは逆極性の電圧（反転
パルス）を印加することにより薄膜電子源の寿命特性を
向上できる。なお、反転パルスを印加する期間（図１１
のｔ４〜ｔ５、ｔ８〜ｔ９）としては、映像信号の垂直
帰線期間を用いると、映像信号との整合性が良い。以上
説明したように、本実施の形態では、非選択状態の行電
極３１０を高インピーダンス状態に設定しているので、
先に説明したように、消費電力を低減することが可能と
なる。
【００３０】［実施の形態２］本発明の実施の形態２の
画像表示装置に用いる表示パネル、および表示パネルと
駆動回路との結線方法とは、前記実施の形態１と同じで
ある。図１２は、本発明の実施の形態２の画像表示装置
において、行電極駆動回路４１および列電極駆動回路４
２から出力される駆動電圧の波形の一例を示すタイミン
グチャートである。なお、本実施の形態においても、メ
タルバック膜１２２には加速電圧源４３から３〜６ＫＶ
程度の加速電圧が常時印加される。また、図１２におい
て、点線は高インピーダンス出力であることを示す。実
際には出力インピーダンスを１〜１０ＭΩ程度とすれば
良く、本実施の形態では５ＭΩとした。
画像表示装置に用いる表示パネル、および表示パネルと
駆動回路との結線方法とは、前記実施の形態１と同じで
ある。図１２は、本発明の実施の形態２の画像表示装置
において、行電極駆動回路４１および列電極駆動回路４
２から出力される駆動電圧の波形の一例を示すタイミン
グチャートである。なお、本実施の形態においても、メ
タルバック膜１２２には加速電圧源４３から３〜６ＫＶ
程度の加速電圧が常時印加される。また、図１２におい
て、点線は高インピーダンス出力であることを示す。実
際には出力インピーダンスを１〜１０ＭΩ程度とすれば
良く、本実施の形態では５ＭΩとした。
【００３１】ここで、前記実施の形態１と同様、ｎ番目
の行電極３１０をＲｎ、ｍ番目の列電極３１１をＣｍ、
ｎ番目の行電極３１０と、ｍ番目の列電極３１１との交
点のドットを（ｎ，ｍ）で表すことにする。時刻ｔ０で
はいずれの電極も電圧ゼロであるので電子は放出され
ず、したがって、蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）は発光
しない。時刻ｔ１において、Ｒ１の行電極３１０に、行
電極駆動回路４１から（ＶR1）なる駆動電圧を、（Ｃ
１，Ｃ２）の列電極３１１に、列電極駆動回路４２から
（ＶC1）なる駆動電圧を印加する。ドット（１，１）、
（１，２）の上部電極１１と下部電極１３との間には
（ＶC1−ＶR1）なる電圧が印加されるので、（ＶC1−Ｖ
R1）の電圧を電子放出開始電圧以上に設定しておけば、
この２つのドットの薄膜型電子源からは電子が真空中に
放出される。本実施の形態では、ＶR1＝−５Ｖ、ＶC1＝
４．５Ｖとした。放出された電子は、メタルバック膜１
１２に印加された電圧により加速された後、蛍光体（１
１４Ａ〜１１４Ｃ）に衝突し、蛍光体（１１４Ａ〜１１
４Ｃ）を発光させる。また、この期間、他の（Ｒ２，Ｒ
３）の行電極３１０は高インピーダンス状態なので、列
電極３１１の電圧値に関わらず電子は放出せず、対応す
る蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）も発光しない。また、
この期間、Ｃ３の列電極３１１は高インピーダンス状態
なので、ドット（１，３）から電子は放出されず、対応
する蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）も発光しない。時刻
ｔ２において、Ｒ２の行電極３１０に、行電極駆動回路
４１から（ＶR1）なる駆動電圧を印加し、Ｃ１の列電極
３１１、列電極駆動回路４２から（ＶC1）なる電圧を印
加すると、同様に、ドット（２，１）が点灯する。ここ
で、図１２に示す電圧波形の駆動電圧を、行電極３１０
および列電極３１１に印加すると、図１０の斜線を施し
たドットのみが点灯する。このようにして、列電極３１
１に印加する信号を変えることにより、所望の画像また
は情報を表示することができる。また、列電極３１１に
印加する駆動電圧（ＶC1）のパルス幅を画像信号に合わ
せて適宜変えることにより、階調のある画像を表示する
ことができる。なお、トンネル絶縁層１２中に蓄積され
る電荷を開放するために、図１２の時刻ｔ４において、
全ての行電極３１０に、行電極駆動回路４１から
（ＶR2）なる駆動電圧を印加し、同時に、全ての列電極
に、列電極駆動回路４２から０Ｖの駆動電圧を印加す
る。ここで、ＶR2＝５Ｖであるので、薄膜型電子源３０
１には−ＶR2＝−５Ｖの電圧が印加される。このように
電子放出時とは逆極性の電圧（反転パルス）を印加する
ことにより薄膜電子源の寿命特性を向上できる。なお、
反転パルスを印加する期間（図１２のｔ４〜ｔ５、ｔ８
〜ｔ９）としては、映像信号の垂直帰線期間を用いる
と、映像信号との整合性が良い。
の行電極３１０をＲｎ、ｍ番目の列電極３１１をＣｍ、
ｎ番目の行電極３１０と、ｍ番目の列電極３１１との交
点のドットを（ｎ，ｍ）で表すことにする。時刻ｔ０で
はいずれの電極も電圧ゼロであるので電子は放出され
ず、したがって、蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）は発光
しない。時刻ｔ１において、Ｒ１の行電極３１０に、行
電極駆動回路４１から（ＶR1）なる駆動電圧を、（Ｃ
１，Ｃ２）の列電極３１１に、列電極駆動回路４２から
（ＶC1）なる駆動電圧を印加する。ドット（１，１）、
（１，２）の上部電極１１と下部電極１３との間には
（ＶC1−ＶR1）なる電圧が印加されるので、（ＶC1−Ｖ
R1）の電圧を電子放出開始電圧以上に設定しておけば、
この２つのドットの薄膜型電子源からは電子が真空中に
放出される。本実施の形態では、ＶR1＝−５Ｖ、ＶC1＝
４．５Ｖとした。放出された電子は、メタルバック膜１
１２に印加された電圧により加速された後、蛍光体（１
１４Ａ〜１１４Ｃ）に衝突し、蛍光体（１１４Ａ〜１１
４Ｃ）を発光させる。また、この期間、他の（Ｒ２，Ｒ
３）の行電極３１０は高インピーダンス状態なので、列
電極３１１の電圧値に関わらず電子は放出せず、対応す
る蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）も発光しない。また、
この期間、Ｃ３の列電極３１１は高インピーダンス状態
なので、ドット（１，３）から電子は放出されず、対応
する蛍光体（１１４Ａ〜１１４Ｃ）も発光しない。時刻
ｔ２において、Ｒ２の行電極３１０に、行電極駆動回路
４１から（ＶR1）なる駆動電圧を印加し、Ｃ１の列電極
３１１、列電極駆動回路４２から（ＶC1）なる電圧を印
加すると、同様に、ドット（２，１）が点灯する。ここ
で、図１２に示す電圧波形の駆動電圧を、行電極３１０
および列電極３１１に印加すると、図１０の斜線を施し
たドットのみが点灯する。このようにして、列電極３１
１に印加する信号を変えることにより、所望の画像また
は情報を表示することができる。また、列電極３１１に
印加する駆動電圧（ＶC1）のパルス幅を画像信号に合わ
せて適宜変えることにより、階調のある画像を表示する
ことができる。なお、トンネル絶縁層１２中に蓄積され
る電荷を開放するために、図１２の時刻ｔ４において、
全ての行電極３１０に、行電極駆動回路４１から
（ＶR2）なる駆動電圧を印加し、同時に、全ての列電極
に、列電極駆動回路４２から０Ｖの駆動電圧を印加す
る。ここで、ＶR2＝５Ｖであるので、薄膜型電子源３０
１には−ＶR2＝−５Ｖの電圧が印加される。このように
電子放出時とは逆極性の電圧（反転パルス）を印加する
ことにより薄膜電子源の寿命特性を向上できる。なお、
反転パルスを印加する期間（図１２のｔ４〜ｔ５、ｔ８
〜ｔ９）としては、映像信号の垂直帰線期間を用いる
と、映像信号との整合性が良い。
【００３２】以上説明したように、本実施の形態では、
非選択状態の行電極３１０のみでなく、非選択状態の列
電極３１１も高インピーダンス状態に設定しているの
で、前記実施の形態１よりも、更に消費電力を低減でき
ることは前記したとおりである。以上、本発明者によっ
てなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更
可能であることは勿論である。
非選択状態の行電極３１０のみでなく、非選択状態の列
電極３１１も高インピーダンス状態に設定しているの
で、前記実施の形態１よりも、更に消費電力を低減でき
ることは前記したとおりである。以上、本発明者によっ
てなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更
可能であることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。本発明の画像表示装置によれば、薄膜
電子源アレイの駆動に伴う無効電力を低減し、消費電力
を低減することが可能となる。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。本発明の画像表示装置によれば、薄膜
電子源アレイの駆動に伴う無効電力を低減し、消費電力
を低減することが可能となる。
【図１】本発明の画像表示装置の駆動方法を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図２】本発明の画像表示装置の駆動方法における電極
間容量を計算するための等価回路を示す図である。
間容量を計算するための等価回路を示す図である。
【図３】図２の等価回路により求められた電極間容量の
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図４】本発明の画像表示装置の駆動方法における電極
間容量を計算するための等価回路を示す図である。
間容量を計算するための等価回路を示す図である。
【図５】図４の等価回路により求められた電極間容量の
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態１の電子源板の薄膜電子源
マトリクスの一部の構成を示す平面図である。
マトリクスの一部の構成を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の電子源板と蛍光表示板
との位置関係を示す平面図である。
との位置関係を示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態１の画像表示装置の構成を
示す要部断面図である。
示す要部断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１の電子源板の製造方法を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の表示パネルに、駆動
回路を接続した状態を示す結線図である。
回路を接続した状態を示す結線図である。
【図１１】図１０に示す各駆動回路から出力される駆動
電圧の波形の一例を示すタイミングチャートである。
電圧の波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２の画像表示装置におい
て、行電極駆動回路および列電極駆動回路から出力され
る駆動電圧の波形の一例を示すタイミングチャートであ
る。
て、行電極駆動回路および列電極駆動回路から出力され
る駆動電圧の波形の一例を示すタイミングチャートであ
る。
【図１３】薄膜電子源の動作原理を説明するための図で
ある。
ある。
【図１４】従来の薄膜電子源マトリクスの概略構成を示
す図である。
す図である。
【図１５】従来の画像表示装置の駆動方法を説明するた
めの図である。
めの図である。
１０…真空、１１…上部電極、１２…トンネル絶縁層、
１３…下部電極、１４，１１０…基板、１５…保護絶縁
層、３２…上部電極バスライン、３５…電子放出部、４
１…行電極駆動回路、４２…列電極駆動回路、４３…加
速電圧源、６０…スペーサ、１１４Ａ…赤色蛍光体、１
１４Ｂ…緑色蛍光体、１１４Ｃ…青色蛍光体、１２０…
ブラックマトリクス、１２２…メタルバック膜、３０１
…薄膜型電子源素子、３１０…行電極、３１１…列電
極、５０１…レジスト。
１３…下部電極、１４，１１０…基板、１５…保護絶縁
層、３２…上部電極バスライン、３５…電子放出部、４
１…行電極駆動回路、４２…列電極駆動回路、４３…加
速電圧源、６０…スペーサ、１１４Ａ…赤色蛍光体、１
１４Ｂ…緑色蛍光体、１１４Ｃ…青色蛍光体、１２０…
ブラックマトリクス、１２２…メタルバック膜、３０１
…薄膜型電子源素子、３１０…行電極、３１１…列電
極、５０１…レジスト。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 31/12 Ｈ０１Ｊ 31/12 Ｃ (72)発明者 岡井 誠 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 佐川 雅一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 石坂 彰利 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5C031 DD09 5C036 EF01 EF06 EG02 EG12 EG48 5C080 AA18 BB05 DD26 FF12 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 5C094 AA22 BA04 BA21 BA32 CA19 GA10
Claims (15)
- 【請求項１】 下部電極と、絶縁層と、上部電極とをこ
の順番に積層した構造を有し、前記上部電極に正極性の
電圧を印加した際に、前記上部電極表面から電子を放出
する複数個の電子源素子と、 前記複数個の電子源素子の中の行（または列）方向の電
子源素子の下部電極に駆動電圧を印加する複数の第１の
電極と、 前記複数個の電子源素子の中の列（または行）方向の電
子源素子の上部電極に駆動電圧を印加する複数の第２の
電極とを有する第１の基板と、 枠部材と、 蛍光体を有する第２の基板とを備え、前記第１の基板、
前記枠部材および前記第２の基板とで囲まれる空間が真
空雰囲気とされる表示素子と、 前記各第１の電極に駆動電圧を供給する第１の駆動手段
と、 前記各第２の電極に駆動電圧を供給する第２の駆動手段
とを備える画像表示装置であって、 前記第１の駆動手段は、前記非選択状態の第１の電極
を、前記選択状態の第１の電極よりも高インピーダンス
状態に設定することを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】 下部電極と、絶縁層と、上部電極とをこ
の順番に積層した構造を有し、前記上部電極に正極性の
電圧を印加した際に、前記上部電極表面から電子を放出
する複数個の電子源素子と、 前記複数個の電子源素子の中の行（または列）方向の電
子源素子の下部電極に駆動電圧を印加する複数の第１の
電極と、 前記複数個の電子源素子の中の列（または行）方向の電
子源素子の上部電極に駆動電圧を印加する複数の第２の
電極とを有する第１の基板と、 枠部材と、 蛍光体を有する第２の基板とを備え、前記第１の基板、
前記枠部材および前記第２の基板とで囲まれる空間が真
空雰囲気とされる表示素子と、 前記各第１の電極に駆動電圧を供給する第１の駆動手段
と、 前記各第２の電極に駆動電圧を供給する第２の駆動手段
とを備える画像表示装置であって、 前記第１の駆動手段は、前記非選択状態の第１の電極
を、前記選択状態の第１の電極よりも高インピーダンス
状態に設定し、 前記第２の駆動手段は、前記非選択状態の第２の電極
を、前記選択状態の第２の電極よりも高インピーダンス
状態に設定することを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項３】 前記高インピーダンスは、１ＭΩ以上の
インピーダンスであることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載された画像表示装置。 - 【請求項４】 前記第１の駆動手段は、非選択状態の第
１の電極をフローティング状態にすることを特徴とする
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像表
示装置。 - 【請求項５】 前記第２の駆動手段は、非選択状態の第
２の電極をフローティング状態にすることを特徴とする
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像表
示装置。 - 【請求項６】 前記各電子源素子は、前記上部電極と電
気的に接続され、前記第２の電極を兼用する上部電極バ
スラインを有することを特徴とする請求項１ないし請求
項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 【請求項７】 前記第１の電極は、前記各電子源素子の
下部電極を兼用することを特徴とする請求項１ないし請
求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 【請求項８】 前記下部電極は、金属で構成されること
を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に
記載の画像表示装置。 - 【請求項９】 前記下部電極は、半導体で構成されるこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項
に記載の画像表示装置。 - 【請求項１０】 前記絶縁層は、半導体と絶縁体との積
層膜で構成されることを特徴とする請求項１ないし請求
項７のいずれか１項に記載の画像表示装置。 - 【請求項１１】 下部電極と、絶縁層と、上部電極とを
この順番に積層した構造を有し、前記上部電極に正極性
の電圧を印加した際に、前記上部電極表面から電子を放
出する複数個の電子源素子と、 前記複数個の電子源素子の中の行（または列）方向の電
子源素子の下部電極に駆動電圧を印加する複数の第１の
電極と、 前記複数個の電子源素子の中の列（または行）方向の電
子源素子の上部電極に駆動電圧を印加する複数の第２の
電極とを有する第１の基板と、 枠部材と、 蛍光体を有する第２の基板とを備え、前記第１の基板、
前記枠部材および前記第２の基板とで囲まれる空間が真
空雰囲気とされる画像表示装置の駆動方法であって、 前記非選択状態の第１の電極を、前記選択状態の第１の
電極よりも高インピーダンス状態に設定することを特徴
とする画像表示装置の駆動方法。 - 【請求項１２】 下部電極と、絶縁層と、上部電極とを
この順番に積層した構造を有し、前記上部電極に正極性
の電圧を印加した際に、前記上部電極表面から電子を放
出する複数個の電子源素子と、 前記複数個の電子源素子の中の行（または列）方向の電
子源素子の下部電極に駆動電圧を印加する複数の第１の
電極と、 前記複数個の電子源素子の中の列（または行）方向の電
子源素子の上部電極に駆動電圧を印加する複数の第２の
電極とを有する第１の基板と、 枠部材と、 蛍光体を有する第２の基板とを備え、前記第１の基板、
前記枠部材および前記第２の基板とで囲まれる空間が真
空雰囲気とされる画像表示装置の駆動方法であって、 前記非選択状態の第１の電極を、前記選択状態の第１の
電極よりも高インピーダンス状態に設定し、かつ、前記
非選択状態の第２の電極を、前記選択状態の第２の電極
よりも高インピーダンス状態に設定することを特徴とす
る画像表示装置の駆動方法。 - 【請求項１３】 前記高インピーダンスは、１ＭΩ以上
のインピーダンスであることを特徴とする請求項１また
は請求項２に記載された画像表示装置の駆動方法。 - 【請求項１４】 前記非選択状態の第１の電極をフロー
ティング状態にすることを特徴とする請求項１１ないし
請求項１３のいずれか１項に記載の画像表示装置の駆動
方法。 - 【請求項１５】 前記非選択状態の第２の電極をフロー
ティング状態にすることを特徴とする請求項１２ないし
請求項１４のいずれか１項に記載の画像表示装置の駆動
方法。
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