JP2003323148A - 画像表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子放出素子と蛍光体とスペーサとを組み合わ
せた平面画像表示装置において，歪みのない良好な画像
表示を得る。 【解決手段】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有する
表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって、前記駆動手段からは走査パルス
が出力され、前記駆動手段は、前記スペーサの近傍にお
いては、スペーサの遠くから近づく順番で走査する。 【効果】スペーサの帯電による表示画像への影響を大幅
に低減，または除去し，歪みのない良好な画像表示が実
現できる。
せた平面画像表示装置において，歪みのない良好な画像
表示を得る。 【解決手段】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有する
表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって、前記駆動手段からは走査パルス
が出力され、前記駆動手段は、前記スペーサの近傍にお
いては、スペーサの遠くから近づく順番で走査する。 【効果】スペーサの帯電による表示画像への影響を大幅
に低減，または除去し，歪みのない良好な画像表示が実
現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マトリクス状に配
置した電子放出素子と蛍光体とを用いて画像を表示する
画像表示装置およびその駆動方法に関する。
置した電子放出素子と蛍光体とを用いて画像を表示する
画像表示装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フィールドエミッション・ディスプレイ
（以下「ＦＥＤ」という）とは，互いに直交する電極群
の交点を画素とし、各画素に電子放出素子を設け，各電
子放出素子への印加電圧を調整することによって放出電
子量を調整し，そ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もの
である。電子放出素子として，電界放射型陰極を用いる
もの，MIM(Metal-Insulator-Metal)型電子源を用いるも
の，カーボンナノチューブ陰極を用いるもの，ダイヤモ
ンド陰極を用いるもの，表面伝導電子放出素子を用いる
ものなどがある。このように，本明細書においてはフィ
ールドエミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）を広義の
意味で用いる。すなわち，電界放出型陰極を用いたもの
のみではなく，電子放出素子と蛍光体とを組み合わせた
電子線励起型平面ディスプレイの総称として用いる。
（以下「ＦＥＤ」という）とは，互いに直交する電極群
の交点を画素とし、各画素に電子放出素子を設け，各電
子放出素子への印加電圧を調整することによって放出電
子量を調整し，そ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もの
である。電子放出素子として，電界放射型陰極を用いる
もの，MIM(Metal-Insulator-Metal)型電子源を用いるも
の，カーボンナノチューブ陰極を用いるもの，ダイヤモ
ンド陰極を用いるもの，表面伝導電子放出素子を用いる
ものなどがある。このように，本明細書においてはフィ
ールドエミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）を広義の
意味で用いる。すなわち，電界放出型陰極を用いたもの
のみではなく，電子放出素子と蛍光体とを組み合わせた
電子線励起型平面ディスプレイの総称として用いる。
【０００３】図２に示すように，ＦＥＤでは電子放出素
子を配置した陰極板601と蛍光体を形成した蛍光板602と
を，対向配置した構成である。電子放出素子301から放
出した電子が蛍光板に到達し蛍光体を励起・発光させる
ために，陰極板と蛍光板との間の空間を真空に保つ。し
たがって，外部からの大気圧に耐えるために陰極板と蛍
光板との間にスペーサ（支柱）60が必要になる。
子を配置した陰極板601と蛍光体を形成した蛍光板602と
を，対向配置した構成である。電子放出素子301から放
出した電子が蛍光板に到達し蛍光体を励起・発光させる
ために，陰極板と蛍光板との間の空間を真空に保つ。し
たがって，外部からの大気圧に耐えるために陰極板と蛍
光板との間にスペーサ（支柱）60が必要になる。
【０００４】蛍光板602は加速電極122を有し，加速電極
122には1KV〜8KV程度の高電圧を印加する。電子放出素
子301から放出された電子はこの高電圧で加速されたの
ち蛍光体に照射し，蛍光体を励起発光させる。このよう
に，陰極板601と蛍光板602との間に高電圧が印加される
ため，両者に接するスペーサ60は，絶縁体または高抵抗
材料を用いる。
122には1KV〜8KV程度の高電圧を印加する。電子放出素
子301から放出された電子はこの高電圧で加速されたの
ち蛍光体に照射し，蛍光体を励起発光させる。このよう
に，陰極板601と蛍光板602との間に高電圧が印加される
ため，両者に接するスペーサ60は，絶縁体または高抵抗
材料を用いる。
【０００５】スペーサ60の近傍の電子放出素子301から
放出された電子の一部は，スペーサ60に当たることがあ
る。スペーサ60は絶縁体または高抵抗材料であるため，
電子照射により帯電する。スペーサ60が帯電すると，ス
ペーサ60近傍の電界が変化するため，電子放出素子301
から放出した電子の軌道に影響を与え，所望の蛍光板上
位置に照射しなくなってしまう場合がある。これは，表
示画像の歪みや，色のズレなどの問題を引き起こす。
放出された電子の一部は，スペーサ60に当たることがあ
る。スペーサ60は絶縁体または高抵抗材料であるため，
電子照射により帯電する。スペーサ60が帯電すると，ス
ペーサ60近傍の電界が変化するため，電子放出素子301
から放出した電子の軌道に影響を与え，所望の蛍光板上
位置に照射しなくなってしまう場合がある。これは，表
示画像の歪みや，色のズレなどの問題を引き起こす。
【０００６】なお，本発明を発明した結果に基づいて、
スペーサの帯電による画像歪みへの影響を低減するため
の駆動方法という観点で先行技術調査を行った。その結
果，特表２００２−５１５１３３および特開平１０−１
９８３０３とを見出した。
スペーサの帯電による画像歪みへの影響を低減するため
の駆動方法という観点で先行技術調査を行った。その結
果，特表２００２−５１５１３３および特開平１０−１
９８３０３とを見出した。
【０００７】前者はスペーサの隣接領域は帯電効果が少
ないとした点で本発明とは全く前提の異なる発明であ
り、後者はスペーサが均等に配置されるよう画像領域を
大領域に分割し，各大領域内の画素が連続して発光しな
いよう大領域を単位としてスキップしながら駆動する発
明である。
ないとした点で本発明とは全く前提の異なる発明であ
り、後者はスペーサが均等に配置されるよう画像領域を
大領域に分割し，各大領域内の画素が連続して発光しな
いよう大領域を単位としてスキップしながら駆動する発
明である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，スペーサの
帯電による表示画像の歪みなど，表示画像への悪影響を
防ぐ手段を提供する。
帯電による表示画像の歪みなど，表示画像への悪影響を
防ぐ手段を提供する。
【０００９】この帯電問題を緩和するために，スペーサ
表面に適度なコーティング材料を塗布して電荷を放電さ
せる方法などが，例えば米国特許5,872,424 (Spindt
他，"High voltage compatible spacer coating")に記
載されている。以下，スペーサへの電子照射がスペーサ
の帯電状態に及ぼす影響を述べる。
表面に適度なコーティング材料を塗布して電荷を放電さ
せる方法などが，例えば米国特許5,872,424 (Spindt
他，"High voltage compatible spacer coating")に記
載されている。以下，スペーサへの電子照射がスペーサ
の帯電状態に及ぼす影響を述べる。
【００１０】図３は，スペーサの断面図である。今，ス
ペーサの側面に一様に電流が流れ込む場合を考える。流
入する実効的電流密度をjcとする。
ペーサの側面に一様に電流が流れ込む場合を考える。流
入する実効的電流密度をjcとする。
【００１１】一般に，固体材料に電子を照射すると，２
次電子を放出する。照射した電子（１次電子）に対する
２次電子の量の比を２次電子放出係数δと呼ぶ。δ＞１
の場合，照射された固体材料は正に帯電する。δ＜１の
場合は，負に帯電する。δ＝１の場合は，１次電子と２
次電子が釣り合うため帯電しない。実際にスペーサに流
入した電流をj0とすると，スペーサの帯電に寄与する実
効的電流密度jcは，
次電子を放出する。照射した電子（１次電子）に対する
２次電子の量の比を２次電子放出係数δと呼ぶ。δ＞１
の場合，照射された固体材料は正に帯電する。δ＜１の
場合は，負に帯電する。δ＝１の場合は，１次電子と２
次電子が釣り合うため帯電しない。実際にスペーサに流
入した電流をj0とすると，スペーサの帯電に寄与する実
効的電流密度jcは，
【００１２】
【数１】
となる。２次電子放出係数δは１次電子のエネルギーに
依存するため，積分で表される。
依存するため，積分で表される。
【００１３】帯電が無い場合，スペーサ表面の電位は
Ｖ0(z)＝ＶHV*(z／Ｌ） ・・・・（２）
で表される。ここで，ＶHVは，加速電極122に印加する
電圧，Ｌはスペーサの高さ，zは高さ方向の座標値であ
る。陰極板601側の共通電極420はアース電位にしてい
る。
電圧，Ｌはスペーサの高さ，zは高さ方向の座標値であ
る。陰極板601側の共通電極420はアース電位にしてい
る。
【００１４】電子が照射して帯電すると，これに帯電に
よる項ΔＶw(z)が重畳される： Ｖ(z)＝Ｖ0(z)＋ΔＶw(z) ・・・（３） スペーサ表面のシート抵抗をρswとする。照射した電子
は抵抗を介して蛍光板602側の加速電極112および陰極板
601側の共通電極420に流れる。したがって，ΔＶw(z)は
図３に示したように中心部が最も大きい分布になる。こ
のとき，中心部の最大値はΔＶwは以下の式で表され
る。
よる項ΔＶw(z)が重畳される： Ｖ(z)＝Ｖ0(z)＋ΔＶw(z) ・・・（３） スペーサ表面のシート抵抗をρswとする。照射した電子
は抵抗を介して蛍光板602側の加速電極112および陰極板
601側の共通電極420に流れる。したがって，ΔＶw(z)は
図３に示したように中心部が最も大きい分布になる。こ
のとき，中心部の最大値はΔＶwは以下の式で表され
る。
【００１５】
【数２】
（４）式の導出は，例えば米国特許5,872,424 (Spindt
他，"High voltage compatible spacer coating")に記
載されている。
他，"High voltage compatible spacer coating")に記
載されている。
【００１６】スペーサの帯電に起因する付加項ΔＶw(z)
による横方向電界が，蛍光板602−陰極板601間に本来形
成されるべき縦方向電界に対して無視できない大きさに
なると，電子放出素子から放出された電子ビームの軌道
に湾曲が生じ，表示画像に影響が出る。すなわち，良好
な表示画像を得るには，（４）で表されるΔＶwを十分
に小さくすればよい。
による横方向電界が，蛍光板602−陰極板601間に本来形
成されるべき縦方向電界に対して無視できない大きさに
なると，電子放出素子から放出された電子ビームの軌道
に湾曲が生じ，表示画像に影響が出る。すなわち，良好
な表示画像を得るには，（４）で表されるΔＶwを十分
に小さくすればよい。
【００１７】そのためには，スペーサのシート抵抗ρsw
を十分に小さくするのが良い。ρswを小さくするには，
スペーサ自体に導電性の材料を用いても良いし，スペー
サに導電性のコーティング膜を付着させてもよい。ま
た，２次電子放出係数δを１に近い材料をコーティング
膜として用いることも有効である。（１）式から明らか
なように，スペーサに流入した電流j0が同一でも，例え
ばδが0.9であれば，帯電に寄与する実効的電流量jc
は，0.1×j0になる。これらの方法は，例えば米国特許
5,872,424に記載されている。
を十分に小さくするのが良い。ρswを小さくするには，
スペーサ自体に導電性の材料を用いても良いし，スペー
サに導電性のコーティング膜を付着させてもよい。ま
た，２次電子放出係数δを１に近い材料をコーティング
膜として用いることも有効である。（１）式から明らか
なように，スペーサに流入した電流j0が同一でも，例え
ばδが0.9であれば，帯電に寄与する実効的電流量jc
は，0.1×j0になる。これらの方法は，例えば米国特許
5,872,424に記載されている。
【００１８】しかしながら，（４）式で表されるΔＶw
を小さくしても，表示画像に乱れが残る場合があった。
また，蛍光板−陰極板間に印加される高電圧によるリー
ク電流を最小限にするために，ρswは可能な限り大きく
するのが望ましく，可能な限り大きなρswでも表示画像
に乱れを除去する方法が望まれていた。
を小さくしても，表示画像に乱れが残る場合があった。
また，蛍光板−陰極板間に印加される高電圧によるリー
ク電流を最小限にするために，ρswは可能な限り大きく
するのが望ましく，可能な限り大きなρswでも表示画像
に乱れを除去する方法が望まれていた。
【００１９】
【課題を解決するための手段】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。
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。
【００２０】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって，前記駆動手段からは走査パルス
が出力され，前記駆動手段は，前記スペーサの近傍にお
いては，スペーサの遠くから近づく順番で走査すること
を特徴とする。
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって，前記駆動手段からは走査パルス
が出力され，前記駆動手段は，前記スペーサの近傍にお
いては，スペーサの遠くから近づく順番で走査すること
を特徴とする。
【００２１】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって，前記駆動手段からは走査パルス
が出力され，前記駆動手段は，前記スペーサに隣接する
走査線に走査パルスを印加した後，スペーサに２番目に
隣接する走査線に走査パルスを印加するまでの期間に，
他の走査線を走査することを特徴とする。
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって，前記駆動手段からは走査パルス
が出力され，前記駆動手段は，前記スペーサに隣接する
走査線に走査パルスを印加した後，スペーサに２番目に
隣接する走査線に走査パルスを印加するまでの期間に，
他の走査線を走査することを特徴とする。
【００２２】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって，前記表示パネルは走査線を有
し，前記走査線は，前記スペーサに隣接する隣接走査線
と，前記隣接走査線に隣接する走査線を含む複数の走査
線からなる近接走査線領域を含み，前記駆動手段からは
走査パルスが出力され，前記駆動手段は，前記近接走査
線領域の走査線に走査パルスを印加した後に，前記隣接
走査線に走査パルスを印加することを特徴とする。
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって，前記表示パネルは走査線を有
し，前記走査線は，前記スペーサに隣接する隣接走査線
と，前記隣接走査線に隣接する走査線を含む複数の走査
線からなる近接走査線領域を含み，前記駆動手段からは
走査パルスが出力され，前記駆動手段は，前記近接走査
線領域の走査線に走査パルスを印加した後に，前記隣接
走査線に走査パルスを印加することを特徴とする。
【００２３】前記駆動手段は複数行の画像信号を記憶す
る複数行記憶手段を有することを特徴とする。
る複数行記憶手段を有することを特徴とする。
【００２４】前記複数行記憶手段の記憶容量は，走査線
数の１０分の１以下の本数に相当することを特徴とす
る。
数の１０分の１以下の本数に相当することを特徴とす
る。
【００２５】前記の画像表示装置において，インターレ
ース走査を行うことを特徴とする。
ース走査を行うことを特徴とする。
【００２６】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって，前記駆動手段からは走査パルス
が出力され，前記スペーサに隣接する走査線に走査パル
スを印加した後，スペーサに２番目に隣接する走査線に
走査パルスを印加するまでの期間，走査を中断すること
を特徴とする。
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって，前記駆動手段からは走査パルス
が出力され，前記スペーサに隣接する走査線に走査パル
スを印加した後，スペーサに２番目に隣接する走査線に
走査パルスを印加するまでの期間，走査を中断すること
を特徴とする。
【００２７】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置の駆動方法であって，前記スペーサの近傍
においては，スペーサの遠くから近づく順番で走査する
ことを特徴とする。
と，蛍光体を有する第２の基板と，スペーサとを有する
表示パネルと，線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置の駆動方法であって，前記スペーサの近傍
においては，スペーサの遠くから近づく順番で走査する
ことを特徴とする。
【００２８】ＦＥＤにおいては通常，線順次駆動法で画
像を表示する。すなわち，ある瞬間ではある１本の走査
線上の画素を点灯させる。次には，隣接する１本の走査
線上の画素を点灯させる。これを繰り返して，全画面を
走査すると，人間の視覚の残像効果により画像として認
識される。
像を表示する。すなわち，ある瞬間ではある１本の走査
線上の画素を点灯させる。次には，隣接する１本の走査
線上の画素を点灯させる。これを繰り返して，全画面を
走査すると，人間の視覚の残像効果により画像として認
識される。
【００２９】なお，同時に２本のラインを走査する２本
同時駆動方法もある。これは２本同時に駆動することに
より，発光のデューティ比を大きくし，より高輝度に表
示出来る効果がある。また，インターレース走査の場合
は，隣接する走査線を順次走査する代わりに，１本おき
に飛び越して走査する。
同時駆動方法もある。これは２本同時に駆動することに
より，発光のデューティ比を大きくし，より高輝度に表
示出来る効果がある。また，インターレース走査の場合
は，隣接する走査線を順次走査する代わりに，１本おき
に飛び越して走査する。
【００３０】本発明において「線順次駆動法」と呼ぶ駆
動法には，これらの２本同時駆動法やインターレース駆
動法なども含める。すなわち，本発明で線順次駆動法と
呼ぶ駆動法の本質は，ある瞬間には，（１本または複数
本の）少数の走査線上の画素しか点灯していないという
点にある。
動法には，これらの２本同時駆動法やインターレース駆
動法なども含める。すなわち，本発明で線順次駆動法と
呼ぶ駆動法の本質は，ある瞬間には，（１本または複数
本の）少数の走査線上の画素しか点灯していないという
点にある。
【００３１】表示装置の走査線数をＮ0，ある瞬間に点
灯している走査線数をｎ1とし，画面全体の輝度をＢ0，
ある走査線が点灯しているときの瞬時輝度をｂ1とする
と，次の関係が成り立つ。
灯している走査線数をｎ1とし，画面全体の輝度をＢ0，
ある走査線が点灯しているときの瞬時輝度をｂ1とする
と，次の関係が成り立つ。
【００３２】
Ｂ0＝ｂ1×（ｎ1／Ｎ0） ・・・・（５）
蛍光体への照射電流と発光輝度とはほぼ比例関係にあ
る。したがって，ＦＥＤの場合には，以下の関係が成り
立つ。
る。したがって，ＦＥＤの場合には，以下の関係が成り
立つ。
【００３３】
Ｉ0＝ｉ1×（ｎ1／Ｎ0） ・・・・（６）
ここで，Ｉ0は電子放出素子から放出される電流の時間
平均値，ｉ1は放出電流の瞬時値である。走査線数Ｎ0＝
1000，ある瞬間に点灯する走査線数ｎ1＝1の場合には，
ｉ1／Ｉ0＝1000となる。すなわち，放出電流の瞬時値
は，その時間平均値よりはるかに大きい。
平均値，ｉ1は放出電流の瞬時値である。走査線数Ｎ0＝
1000，ある瞬間に点灯する走査線数ｎ1＝1の場合には，
ｉ1／Ｉ0＝1000となる。すなわち，放出電流の瞬時値
は，その時間平均値よりはるかに大きい。
【００３４】（４）式の導出では，スペーサに照射した
電流と，スペーサ上を流れる電流とが平衡状態にある場
合を考えている。すなわち，（４）式のｊcは，（６）
式のＩ0に相当する。
電流と，スペーサ上を流れる電流とが平衡状態にある場
合を考えている。すなわち，（４）式のｊcは，（６）
式のＩ0に相当する。
【００３５】図４はスペーサとその近傍の走査線を示し
た平面図である。スペーサに隣接する走査線がｎ番目に
走査され，それに隣接する走査線が（ｎ＋１）番目に走
査される場合を考える。
た平面図である。スペーサに隣接する走査線がｎ番目に
走査され，それに隣接する走査線が（ｎ＋１）番目に走
査される場合を考える。
【００３６】ｎ番目の走査線はスペーサに隣接している
ので，ｎ番目の走査線上の電子放出素子から電子が放出
された時スペーサへの照射電流が最も大きい。さらに，
その放出電流の瞬時値は時間平均値の（ｎ1／Ｎ0）倍で
ある。この照射電流によりスペーサが帯電し，重畳電圧
ΔＶw,peakが発生する。この帯電は，スペーサの抵抗を
介して面板側あるいは陰極板側に流れることで減少し，
これにともなってΔＶw,peakはある時定数で減衰する。
図５はこれを模式的に示したものである。（ｎ＋１）番
目の走査線はその直後に走査されるため，ΔＶw,peakの
影響が残った状態で電子が放出される。このため，その
電子軌道がスペーサの帯電の影響を受ける。（ｎ＋２）
番目の走査線では，ΔＶw,peakは少しずつ減少するもの
の，その影響を受ける可能性がある。
ので，ｎ番目の走査線上の電子放出素子から電子が放出
された時スペーサへの照射電流が最も大きい。さらに，
その放出電流の瞬時値は時間平均値の（ｎ1／Ｎ0）倍で
ある。この照射電流によりスペーサが帯電し，重畳電圧
ΔＶw,peakが発生する。この帯電は，スペーサの抵抗を
介して面板側あるいは陰極板側に流れることで減少し，
これにともなってΔＶw,peakはある時定数で減衰する。
図５はこれを模式的に示したものである。（ｎ＋１）番
目の走査線はその直後に走査されるため，ΔＶw,peakの
影響が残った状態で電子が放出される。このため，その
電子軌道がスペーサの帯電の影響を受ける。（ｎ＋２）
番目の走査線では，ΔＶw,peakは少しずつ減少するもの
の，その影響を受ける可能性がある。
【００３７】このように，放出電流の瞬時値とスペーサ
の帯電の減衰時定数との効果を考慮しなければならな
い。
の帯電の減衰時定数との効果を考慮しなければならな
い。
【００３８】図１は，本発明による走査方法の一例を示
す図である。これは従来の走査方法を記した図４と対応
した図である。
す図である。これは従来の走査方法を記した図４と対応
した図である。
【００３９】時刻ｔ(n−2)においては走査線(n−2)を走
査する。次いで時刻ｔ(n−1)においては走査線(n−1)を
走査する。すなわち，スペーサ60の遠くから近づく順番
である。
査する。次いで時刻ｔ(n−1)においては走査線(n−1)を
走査する。すなわち，スペーサ60の遠くから近づく順番
である。
【００４０】次の時刻ｔ(n)では，スペーサから４本離
れた走査線(n+3)を走査する。次の時刻ｔ(n+1)では走査
線(n+2)を走査する。次の時刻ｔ(n+2)では走査線(n+1)
を走査し，その次の時刻ｔ(n+3)ではスペーサに隣接す
る走査線(n)を走査する。このように，スペーサ60に近
づく順番で走査をしていく。
れた走査線(n+3)を走査する。次の時刻ｔ(n+1)では走査
線(n+2)を走査する。次の時刻ｔ(n+2)では走査線(n+1)
を走査し，その次の時刻ｔ(n+3)ではスペーサに隣接す
る走査線(n)を走査する。このように，スペーサ60に近
づく順番で走査をしていく。
【００４１】次いで，時刻ｔ(n+4)ではスペーサから５
本離れた走査線(n+4)を走査し，次の時刻ｔ(n+5)では走
査線(n+5)を走査する。
本離れた走査線(n+4)を走査し，次の時刻ｔ(n+5)では走
査線(n+5)を走査する。
【００４２】このように，本発明によれば，スペーサの
近傍の走査線は，スペーサの遠くから近づく方向（順
序）で走査される。すると，スペーサへの照射電流が最
も多い，隣接走査線を走査した直後は，スペーサから十
分離れた走査線が走査される。したがって，スペーサの
帯電による電子ビーム軌道の湾曲への影響はほとんど無
い。
近傍の走査線は，スペーサの遠くから近づく方向（順
序）で走査される。すると，スペーサへの照射電流が最
も多い，隣接走査線を走査した直後は，スペーサから十
分離れた走査線が走査される。したがって，スペーサの
帯電による電子ビーム軌道の湾曲への影響はほとんど無
い。
【００４３】このようにして，スペーサの帯電による画
像歪みを最小限にとどめることが出来る。
像歪みを最小限にとどめることが出来る。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像表示装置
を図面に示した幾つかの実施例による発明の実施の形態
を参照して更に詳細に説明する。
を図面に示した幾つかの実施例による発明の実施の形態
を参照して更に詳細に説明する。
【００４５】＜実施例１＞本発明を用いた第１の実施例
を述べる。
を述べる。
【００４６】この実施例では電子放出素子301として薄
膜電子源を用いる。さらに具体的にはMIM(Metal-Insula
tor-Metal, 金属−絶縁体−金属)電子源を用いる。
膜電子源を用いる。さらに具体的にはMIM(Metal-Insula
tor-Metal, 金属−絶縁体−金属)電子源を用いる。
【００４７】図６は，本実施例で用いる表示パネルの平
面図である。図７は図６のＡ−Ｂ間の断面図である。
面図である。図７は図６のＡ−Ｂ間の断面図である。
【００４８】陰極板601，蛍光板602，枠部材603とで囲
まれた内部が真空になっている。真空領域には大気圧に
抗するためにスペーサ60が配置されている。スペーサ60
の形状，個数，配置は任意である。陰極板601上には走
査電極310が水平方向に配置され，データ電極311がそれ
と直交して配置されている。走査電極310とデータ電極3
11との交点が画素に対応する。ここで画素とは，カラー
画像表示装置の場合にはサブ画素に対応するものであ
る。
まれた内部が真空になっている。真空領域には大気圧に
抗するためにスペーサ60が配置されている。スペーサ60
の形状，個数，配置は任意である。陰極板601上には走
査電極310が水平方向に配置され，データ電極311がそれ
と直交して配置されている。走査電極310とデータ電極3
11との交点が画素に対応する。ここで画素とは，カラー
画像表示装置の場合にはサブ画素に対応するものであ
る。
【００４９】図６では走査電極310の本数が12本しか記
載していないが，実際のディスプレイでは数100本から
数千本ある。データ電極311についても同様である。
載していないが，実際のディスプレイでは数100本から
数千本ある。データ電極311についても同様である。
【００５０】走査電極310とデータ電極311との交点には
電子放出素子301が配置されている。
電子放出素子301が配置されている。
【００５１】図８は，図６の中の陰極板601の一部を示
した平面図である。真空中に電子を放出する電子放出領
域35と上部電極11以外の場所は，ほぼ全て共通電極420
で覆われている。スペーサ60の底面は共通電極420に接
している。走査電極310と上部電極バスライン32（本実
施例ではデータ電極311と兼ねている）は共通電極に覆
われて平面図には現れないので，点線で示してある。
した平面図である。真空中に電子を放出する電子放出領
域35と上部電極11以外の場所は，ほぼ全て共通電極420
で覆われている。スペーサ60の底面は共通電極420に接
している。走査電極310と上部電極バスライン32（本実
施例ではデータ電極311と兼ねている）は共通電極に覆
われて平面図には現れないので，点線で示してある。
【００５２】本実施例では電子放出素子301として薄膜
電子源を用いている。走査電極310と上部電極バスライ
ン32とが交差する領域に電子放出領域35（点線で囲んだ
領域）があり，この領域から電子が放出される。
電子源を用いている。走査電極310と上部電極バスライ
ン32とが交差する領域に電子放出領域35（点線で囲んだ
領域）があり，この領域から電子が放出される。
【００５３】図９は，本実施例で用いる表示パネルの断
面図である。図９（ａ）は図８のＡ−Ｂ線に沿った断面
図，図９（ｂ）は図８のＣ−Ｄ線に沿った断面図であ
る。
面図である。図９（ａ）は図８のＡ−Ｂ線に沿った断面
図，図９（ｂ）は図８のＣ−Ｄ線に沿った断面図であ
る。
【００５４】陰極板601の構成は以下の通りである。
【００５５】ガラスなどの絶縁性の基板14上に，下部電
極13，絶縁層12，上部電極11とで構成される薄膜電子源
301（本実施例における電子放出素子301）が構成され
る。上部電極バスライン32は，上部電極バスライン下地
膜33を介して上部電極11に電気的に接続されており，上
部電極11への給電線として働く。また，本実施例では上
部電極バスライン32はデータ電極311として働く。
極13，絶縁層12，上部電極11とで構成される薄膜電子源
301（本実施例における電子放出素子301）が構成され
る。上部電極バスライン32は，上部電極バスライン下地
膜33を介して上部電極11に電気的に接続されており，上
部電極11への給電線として働く。また，本実施例では上
部電極バスライン32はデータ電極311として働く。
【００５６】陰極板601上，電子放出素子301がマトリク
ス状に配置されている領域（陰極配置領域610と呼ぶ）
は，層間絶縁膜410で覆われており，その上に共通電極4
20が形成されている。共通電極420は，共通電極膜Ａ421
と共通電極膜Ｂ422の積層膜で構成される。
ス状に配置されている領域（陰極配置領域610と呼ぶ）
は，層間絶縁膜410で覆われており，その上に共通電極4
20が形成されている。共通電極420は，共通電極膜Ａ421
と共通電極膜Ｂ422の積層膜で構成される。
【００５７】共通電極はアース電位に接続されている。
スペーサ60は共通電極420に接しており，蛍光板602の加
速電極122からスペーサ60を介して流れる電流を流す働
きと，スペーサ60に帯電した電荷を流す働きをする。
スペーサ60は共通電極420に接しており，蛍光板602の加
速電極122からスペーサ60を介して流れる電流を流す働
きと，スペーサ60に帯電した電荷を流す働きをする。
【００５８】なお，図９では高さ方向の縮尺は任意であ
る。すなわち，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と面板１１
０との距離は１〜３ｍｍ程度の長さである。
る。すなわち，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と面板１１
０との距離は１〜３ｍｍ程度の長さである。
【００５９】陰極板601の作成方法を図１０を用いて説
明する。図１０は基板１４上に薄膜電子源を作製するプ
ロセスを示したものである。図１０には、図８、図９に
おいて走査電極310の一つとデータ電極311の一つとの交
点に形成する一つの電子源エレメントのみを取り出して
描いている。図１０の右の列は平面図であり，図中のＡ
−Ｂ線に沿う断面図を図１０の左の列に示している。
明する。図１０は基板１４上に薄膜電子源を作製するプ
ロセスを示したものである。図１０には、図８、図９に
おいて走査電極310の一つとデータ電極311の一つとの交
点に形成する一つの電子源エレメントのみを取り出して
描いている。図１０の右の列は平面図であり，図中のＡ
−Ｂ線に沿う断面図を図１０の左の列に示している。
【００６０】ガラスなどの絶縁性基板１４上に，下部電
極１３用の材料として，Al合金を例えば３００ｎｍの膜
厚に形成する。ここではAl-Nd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下部電極１３を形成す
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。これが，図１
０（a）の状態である。
極１３用の材料として，Al合金を例えば３００ｎｍの膜
厚に形成する。ここではAl-Nd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下部電極１３を形成す
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。これが，図１
０（a）の状態である。
【００６１】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１０（b）のレジストパターン５
０１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，保護層１５を形
成する。この陽極酸化は，本実施例では化成電圧１００
Ｖ程度とし，保護層１５の膜厚を140nm程度とした。こ
れが，図１０（c）の状態である。
てパターニングし，図１０（b）のレジストパターン５
０１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，保護層１５を形
成する。この陽極酸化は，本実施例では化成電圧１００
Ｖ程度とし，保護層１５の膜厚を140nm程度とした。こ
れが，図１０（c）の状態である。
【００６２】レジストパターン５０１を剥離した後，レ
ジストで被覆されていた下部電極１３表面を陽極酸化し
て絶縁層１２を形成する。本実施例では化成電圧を６Ｖ
に設定し，絶縁層膜厚を８nmとした。これが，図１０
（d）の状態である。
ジストで被覆されていた下部電極１３表面を陽極酸化し
て絶縁層１２を形成する。本実施例では化成電圧を６Ｖ
に設定し，絶縁層膜厚を８nmとした。これが，図１０
（d）の状態である。
【００６３】絶縁層１２が形成された領域が電子放出領
域３５になる。すなわち，保護層１５に囲まれた領域が
電子放出領域３５である。
域３５になる。すなわち，保護層１５に囲まれた領域が
電子放出領域３５である。
【００６４】次に，上部電極バスライン下地膜33と上部
電極バスライン32を成膜した後，パターン化して上部電
極バスライン32を形成する。上部電極バスライン32はデ
ータ電極311の働きもする。これが図１０（e）の状態で
ある。本実施例では，上部電極バスライン下地膜33は膜
厚10nm程度のタングステン膜，上部電極バスライン３２
は膜厚300nm程度のAl合金とした。バスライン３２の材
料にはAuなどを用いても良い。
電極バスライン32を成膜した後，パターン化して上部電
極バスライン32を形成する。上部電極バスライン32はデ
ータ電極311の働きもする。これが図１０（e）の状態で
ある。本実施例では，上部電極バスライン下地膜33は膜
厚10nm程度のタングステン膜，上部電極バスライン３２
は膜厚300nm程度のAl合金とした。バスライン３２の材
料にはAuなどを用いても良い。
【００６５】次に，層間絶縁膜410と共通電極膜Ａ421と
を成膜する（図１０（ｆ））。層間絶縁膜410と共通電
極膜Ａ421の材料は，同時にエッチングできる材料の組
合せを用いると良い。例えば，層間絶縁膜410としてSi3
N4を用い，共通電極膜Ａ421としてタングステンやモリ
ブデン，チタンなどを用いる。
を成膜する（図１０（ｆ））。層間絶縁膜410と共通電
極膜Ａ421の材料は，同時にエッチングできる材料の組
合せを用いると良い。例えば，層間絶縁膜410としてSi3
N4を用い，共通電極膜Ａ421としてタングステンやモリ
ブデン，チタンなどを用いる。
【００６６】次に電子放出領域35およびその周辺の層間
絶縁膜をエッチングにより開口する。次いで，エッチン
グにより上部電極バスライン32も開口する（図１０
（ｇ））。エッチング条件を適切に設定することによ
り，層間絶縁膜410の開口よりも上部電極バスライン32
の開口の方が大きくなるようにする。このように開口部
を「ひさし状」に加工することにより，後の工程で上部
電極の電子放出素子間分離が確実になる。
絶縁膜をエッチングにより開口する。次いで，エッチン
グにより上部電極バスライン32も開口する（図１０
（ｇ））。エッチング条件を適切に設定することによ
り，層間絶縁膜410の開口よりも上部電極バスライン32
の開口の方が大きくなるようにする。このように開口部
を「ひさし状」に加工することにより，後の工程で上部
電極の電子放出素子間分離が確実になる。
【００６７】図１０（ｈ）のパターンで上部電極バスラ
イン下地膜33をエッチングし，絶縁層12を露出させる。
最後に，上部電極11をスパッタなどで成膜する。上部電
極材料のうち絶縁層12の上に成膜されたものは上部電極
12として働く。一方，共通電極膜Ａ421の上に成膜され
た上部電極材料は共通電極膜Ｂ422となる。これは共通
電極420として働く。
イン下地膜33をエッチングし，絶縁層12を露出させる。
最後に，上部電極11をスパッタなどで成膜する。上部電
極材料のうち絶縁層12の上に成膜されたものは上部電極
12として働く。一方，共通電極膜Ａ421の上に成膜され
た上部電極材料は共通電極膜Ｂ422となる。これは共通
電極420として働く。
【００６８】上部電極11には，膜厚１０ｎｍ程度の導電
性膜を用いる。本実施例では，イリジウム（Ｉｒ）と白
金（Ｐｔ）と金（Ａｕ）の積層膜を，合計膜厚6ｎｍで
成膜した。
性膜を用いる。本実施例では，イリジウム（Ｉｒ）と白
金（Ｐｔ）と金（Ａｕ）の積層膜を，合計膜厚6ｎｍで
成膜した。
【００６９】前述の通り，層間絶縁膜410が「ひさし
状」に形成されているため，各電子放出素子の上部電極
11は共通電極420とは電気的に切り離される。したがっ
て，上部電極11をエッチングなどによりパターン化する
必要がない。このため，エッチング工程での薬剤による
表面汚染が無く，電子放出素子301の電子放出特性の劣
化が起こらない。
状」に形成されているため，各電子放出素子の上部電極
11は共通電極420とは電気的に切り離される。したがっ
て，上部電極11をエッチングなどによりパターン化する
必要がない。このため，エッチング工程での薬剤による
表面汚染が無く，電子放出素子301の電子放出特性の劣
化が起こらない。
【００７０】上部電極11と上部電極バスライン32との電
気的接続は，上部電極バスライン下地膜33を介して接続
している。上部電極バスライン下地膜33は膜厚１０ｎｍ
程度と薄いため，薄い上部電極11でも確実に電気的接続
が得られる。
気的接続は，上部電極バスライン下地膜33を介して接続
している。上部電極バスライン下地膜33は膜厚１０ｎｍ
程度と薄いため，薄い上部電極11でも確実に電気的接続
が得られる。
【００７１】以上の工程で，図９の構成の陰極板601が
得られる。
得られる。
【００７２】蛍光板602の構成は以下の通りである。
【００７３】ガラスなど透光性の面板110にはブラック
マトリクス120が形成され，さらに赤色蛍光体114A，緑
色蛍光体114B，青色蛍光体114Cとが形成されている。さ
らに，加速電極122が形成されている。加速電極122は膜
厚70nm〜100nm程度のアルミ膜で形成されており，薄膜
電子源301から放出された電子は，加速電極122に印加さ
れた加速電圧で加速された後，加速電極122に入射する
と，加速電極を透過して蛍光体114に衝突し，蛍光体を
発光させる。
マトリクス120が形成され，さらに赤色蛍光体114A，緑
色蛍光体114B，青色蛍光体114Cとが形成されている。さ
らに，加速電極122が形成されている。加速電極122は膜
厚70nm〜100nm程度のアルミ膜で形成されており，薄膜
電子源301から放出された電子は，加速電極122に印加さ
れた加速電圧で加速された後，加速電極122に入射する
と，加速電極を透過して蛍光体114に衝突し，蛍光体を
発光させる。
【００７４】蛍光板602の作成方法の詳細は，例えば特
開2001-83907に記載されている。
開2001-83907に記載されている。
【００７５】陰極板601と蛍光板602との間には，スペー
サ60が適当な個数配置されている。図６に示したとお
り，陰極板601と蛍光板602とは枠部材603をはさんで封
着される。さらに，陰極板601と蛍光板602と枠部材603
とで囲まれた空間60は真空に排気される。
サ60が適当な個数配置されている。図６に示したとお
り，陰極板601と蛍光板602とは枠部材603をはさんで封
着される。さらに，陰極板601と蛍光板602と枠部材603
とで囲まれた空間60は真空に排気される。
【００７６】薄膜電子源は下部電極13，絶縁層12，上部
電極11の３層で構成される。薄膜電子源の電子放出メカ
ニズムを図１１を用いて説明する。図１１は薄膜電子源
の上部電極と下部電極間に電圧を印加した時のエネルギ
ーバンド図である。上部電極11と下部電極13との間に電
圧を印加すると，絶縁層に高電界が印加され，トンネル
現象により電子が絶縁層12の中を通過する。この電子は
電界により加速されホットエレクトロンとなり，上部電
極11に入る。上部電極11中での散乱により一部のホット
エレクトロンは散乱され運動エネルギーが減少する。上
部電極11の仕事関数よりも大きな運動エネルギーを有す
る電子は，真空10中に放出される。
電極11の３層で構成される。薄膜電子源の電子放出メカ
ニズムを図１１を用いて説明する。図１１は薄膜電子源
の上部電極と下部電極間に電圧を印加した時のエネルギ
ーバンド図である。上部電極11と下部電極13との間に電
圧を印加すると，絶縁層に高電界が印加され，トンネル
現象により電子が絶縁層12の中を通過する。この電子は
電界により加速されホットエレクトロンとなり，上部電
極11に入る。上部電極11中での散乱により一部のホット
エレクトロンは散乱され運動エネルギーが減少する。上
部電極11の仕事関数よりも大きな運動エネルギーを有す
る電子は，真空10中に放出される。
【００７７】図１２は、このようにして製作した表示パ
ネル100の駆動回路への結線図である。走査電極310は走
査電極駆動回路41へ結線し、データ電極311はデータ電
極駆動回路42に結線する。加速電極122は加速電極駆動
回路43へ結線する。n番目の走査電極310Rnとm番目のデ
ータ電極311Cmの交点のドットを（n, m）で表すことに
する。図１３は、各駆動回路の発生電圧の波形を示す。
図１３には記されていないが、加速電極122には３〜６
ＫＶ程度の電圧を常時印加する。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114は発光しない。時刻ｔ1において、走査電
極310R1にはＶR1なる電圧の走査パルス750を、データ電
極311C1、C2には＋ＶC1なる電圧のデータパルス751を印
加する。ドット（1,1）、（1, 2）の下部電極13と上部
電極との間には（ＶC1−ＶR1）なる電圧が印加されるの
で、（ＶC1−ＶR1）を電子放出開始電圧以上に設定して
おけば、この２つのドットの薄膜電子源からは電子が真
空10中に放出される。本実施例ではＶR1＝−5V，ＶC1＝
4.5Vとした。放出された電子は加速電極122に印加され
た電圧により加速された後、蛍光体114に衝突し、蛍光
体114を発光させる。時刻ｔ2において、走査電極310R2
にＶR1なる電圧を印加し、データ電極311C1にＶC1なる
電圧を印加すると、同様にドット（2, 1）が点灯する。
このようにして、図１３の電圧波形を印加すると、図１
２の斜線を施したドットのみが点灯する。このようにし
て、データ電極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、
データ電極311への印加電圧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。
ネル100の駆動回路への結線図である。走査電極310は走
査電極駆動回路41へ結線し、データ電極311はデータ電
極駆動回路42に結線する。加速電極122は加速電極駆動
回路43へ結線する。n番目の走査電極310Rnとm番目のデ
ータ電極311Cmの交点のドットを（n, m）で表すことに
する。図１３は、各駆動回路の発生電圧の波形を示す。
図１３には記されていないが、加速電極122には３〜６
ＫＶ程度の電圧を常時印加する。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114は発光しない。時刻ｔ1において、走査電
極310R1にはＶR1なる電圧の走査パルス750を、データ電
極311C1、C2には＋ＶC1なる電圧のデータパルス751を印
加する。ドット（1,1）、（1, 2）の下部電極13と上部
電極との間には（ＶC1−ＶR1）なる電圧が印加されるの
で、（ＶC1−ＶR1）を電子放出開始電圧以上に設定して
おけば、この２つのドットの薄膜電子源からは電子が真
空10中に放出される。本実施例ではＶR1＝−5V，ＶC1＝
4.5Vとした。放出された電子は加速電極122に印加され
た電圧により加速された後、蛍光体114に衝突し、蛍光
体114を発光させる。時刻ｔ2において、走査電極310R2
にＶR1なる電圧を印加し、データ電極311C1にＶC1なる
電圧を印加すると、同様にドット（2, 1）が点灯する。
このようにして、図１３の電圧波形を印加すると、図１
２の斜線を施したドットのみが点灯する。このようにし
て、データ電極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、
データ電極311への印加電圧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。
【００７８】図１３に示したように，時刻ｔ4において
全ての走査電極310にＶR2なる電圧を印加する。本実施
例ではＶR2＝5Vとした。このとき全てのデータ電極311
への印加電圧は0Ｖなので，薄膜電子源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754）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。また，反転パルス
を印加する期間（図１３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。
全ての走査電極310にＶR2なる電圧を印加する。本実施
例ではＶR2＝5Vとした。このとき全てのデータ電極311
への印加電圧は0Ｖなので，薄膜電子源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754）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。また，反転パルス
を印加する期間（図１３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。
【００７９】図１２，図１３での説明では，簡単のため
3×3ドットの例を用いて説明したが，実際の画像表示装
置では走査電極数が数１００〜数千本，データ電極数も
数１００〜数千本ある。その走査電極のうち，スペーサ
60の近傍のものを取り出したのが図１である。
3×3ドットの例を用いて説明したが，実際の画像表示装
置では走査電極数が数１００〜数千本，データ電極数も
数１００〜数千本ある。その走査電極のうち，スペーサ
60の近傍のものを取り出したのが図１である。
【００８０】図１では，図が煩雑になるのを防ぐため，
データ電極311および電子放出素子301は図示していな
い。実際には，各走査電極310上に電子放出素子301が配
置されている。
データ電極311および電子放出素子301は図示していな
い。実際には，各走査電極310上に電子放出素子301が配
置されている。
【００８１】図１４は，各走査電極310に走査パルスを
印加するタイミングを示した電圧波形図であり，図１に
対応した波形になっている。
印加するタイミングを示した電圧波形図であり，図１に
対応した波形になっている。
【００８２】図１，図１４において，時刻ｔ(n−2)に走
査電極(n−2)を走査する，すなわち走査パルス750を印
加する。続いて時刻ｔ(n−1)に走査電極(n−1)を走査す
る。このように，スペーサ60に遠くから近づく順番で走
査する。
査電極(n−2)を走査する，すなわち走査パルス750を印
加する。続いて時刻ｔ(n−1)に走査電極(n−1)を走査す
る。このように，スペーサ60に遠くから近づく順番で走
査する。
【００８３】ついで，時刻ｔ(n)では，走査電極(n+3)を
走査する。ついで，時刻ｔ(n+1)に走査電極(n+2)，時刻
ｔ(n+2)に走査電極(n+1)，時刻ｔ(n+3)に走査電極(n)の
順に走査する。ついで，時刻ｔ(n+4)では走査電極(n+
4)，時刻ｔ(n+5)では走査電極(n+5)という順番で走査す
る。このように，スペーサ60近傍では，スペーサ60に遠
くから近づく順序で走査する。
走査する。ついで，時刻ｔ(n+1)に走査電極(n+2)，時刻
ｔ(n+2)に走査電極(n+1)，時刻ｔ(n+3)に走査電極(n)の
順に走査する。ついで，時刻ｔ(n+4)では走査電極(n+
4)，時刻ｔ(n+5)では走査電極(n+5)という順番で走査す
る。このように，スペーサ60近傍では，スペーサ60に遠
くから近づく順序で走査する。
【００８４】スペーサに隣接する走査電極(n)を走査し
た次は，スペーサ60の帯電による影響を受けないくらい
十分離れた場所，すなわち本実施例では走査電極(n+4)
を走査する。このようにして，スペーサ60の帯電の影響
を低減する。
た次は，スペーサ60の帯電による影響を受けないくらい
十分離れた場所，すなわち本実施例では走査電極(n+4)
を走査する。このようにして，スペーサ60の帯電の影響
を低減する。
【００８５】なお，本実施例では，走査電極(n+3)から
折り返す例を示したが，先に記したとおり，スペーサの
帯電の影響を受けない場所から折り返せば良く，どの走
査電極から折り返すかは，表示装置の走査線ピッチ，ス
ペーサの材質，陰極板−蛍光板間距離，加速電極印加電
圧などのパラメータにより変わる。
折り返す例を示したが，先に記したとおり，スペーサの
帯電の影響を受けない場所から折り返せば良く，どの走
査電極から折り返すかは，表示装置の走査線ピッチ，ス
ペーサの材質，陰極板−蛍光板間距離，加速電極印加電
圧などのパラメータにより変わる。
【００８６】図１５は図１，図１４の駆動波形を実現す
る回路構成を示す。
る回路構成を示す。
【００８７】信号処理ブロック７０１には映像信号が入
力され，タイミング信号の生成・出力や映像信号のデジ
タル化，ガンマ補正などの処理を行う。信号処理ブロッ
ク７０１で処理された映像信号は複数行メモリ部７０２
に入力された後，直列並列変換ブロック７０３に入力さ
れる。複数行メモリ部７０２の構成・機能は後述する。
これにより各データ電極に入力すべき信号が，各データ
電極に対応する回路にセットされる。この信号がデータ
ドライバ回路７０４で適切なパルス信号に変換されて表
示パネルのデータ電極３１１に印加される。直列並列変
換ブロック７０３とデータドライバ回路７０４は一体化
した回路で実現しても良い。
力され，タイミング信号の生成・出力や映像信号のデジ
タル化，ガンマ補正などの処理を行う。信号処理ブロッ
ク７０１で処理された映像信号は複数行メモリ部７０２
に入力された後，直列並列変換ブロック７０３に入力さ
れる。複数行メモリ部７０２の構成・機能は後述する。
これにより各データ電極に入力すべき信号が，各データ
電極に対応する回路にセットされる。この信号がデータ
ドライバ回路７０４で適切なパルス信号に変換されて表
示パネルのデータ電極３１１に印加される。直列並列変
換ブロック７０３とデータドライバ回路７０４は一体化
した回路で実現しても良い。
【００８８】一方，信号処理ブロック７０１で生成した
タイミング信号は走査ドライバ７０５に入力され，図１
４に示したパルス波形を生成する。走査ドライバ７０５
の出力信号は表示パネルの走査電極３１０に印加され
る。
タイミング信号は走査ドライバ７０５に入力され，図１
４に示したパルス波形を生成する。走査ドライバ７０５
の出力信号は表示パネルの走査電極３１０に印加され
る。
【００８９】図１６は複数行メモリ部７０２の構成・機
能を模式的に示した図である。複数行メモリ部７０２は
メモリ・ブロックＡ７１０とメモリ・ブロックＢ７１１
とで構成される。各メモリ・ブロックはそれぞれ４行分
の映像信号を記憶する行メモリを持つ。図１６におい
て，数字１，２，．．．，Ｎ，．．．は，映像信号のＮ
行目の信号を示す。
能を模式的に示した図である。複数行メモリ部７０２は
メモリ・ブロックＡ７１０とメモリ・ブロックＢ７１１
とで構成される。各メモリ・ブロックはそれぞれ４行分
の映像信号を記憶する行メモリを持つ。図１６におい
て，数字１，２，．．．，Ｎ，．．．は，映像信号のＮ
行目の信号を示す。
【００９０】図１６(a)において，１行目の映像信号が
メモリブロックＢ７１１から出力される時，５行目の映
像信号がメモリ・ブロックＡ７１０に入力される。次
に，２行目の映像信号がメモリブロックＢ７１１から出
力される時，６行目の映像信号がメモリ・ブロックＡ７
１０に入力される。このようにして４行目の映像信号が
出力されると，今度は，５行目の映像信号がメモリブロ
ックＡ７１０から出力され，同時に９行目の映像信号が
メモリ・ブロックＢ７１１に入力される。これを順次繰
り返すことにより，複数行メモリ部７０２は４行分の遅
延メモリとして動作する。
メモリブロックＢ７１１から出力される時，５行目の映
像信号がメモリ・ブロックＡ７１０に入力される。次
に，２行目の映像信号がメモリブロックＢ７１１から出
力される時，６行目の映像信号がメモリ・ブロックＡ７
１０に入力される。このようにして４行目の映像信号が
出力されると，今度は，５行目の映像信号がメモリブロ
ックＡ７１０から出力され，同時に９行目の映像信号が
メモリ・ブロックＢ７１１に入力される。これを順次繰
り返すことにより，複数行メモリ部７０２は４行分の遅
延メモリとして動作する。
【００９１】次に，図１４の時刻ｔ(n)での動作を図１
７を用いて述べる。時刻ｔ(n)においては図１７（ａ）
に示すように，(n+3)行目の信号がメモリ・ブロックＢ
７１１から出力され，同時に(n+4)行目の信号がメモリ
ブロックＡ７１０に入力される。時刻ｔ(n+1)において
は図１７（ｂ）に示すように，(n+2)行目の信号がメモ
リ・ブロックＢ７１１から出力され，同時に(n+5)行目
の信号がメモリブロックＡ７１０に入力される。時刻ｔ
(n+2)においては図１７（ｃ）に示すように，(n+1)行目
の信号がメモリ・ブロックＢ７１１から出力され，同時
に(n+6)行目の信号がメモリブロックＡ７１０に入力さ
れる。同様にして時刻 ｔ(n+3)においては(n)行目の信
号が出力される。
７を用いて述べる。時刻ｔ(n)においては図１７（ａ）
に示すように，(n+3)行目の信号がメモリ・ブロックＢ
７１１から出力され，同時に(n+4)行目の信号がメモリ
ブロックＡ７１０に入力される。時刻ｔ(n+1)において
は図１７（ｂ）に示すように，(n+2)行目の信号がメモ
リ・ブロックＢ７１１から出力され，同時に(n+5)行目
の信号がメモリブロックＡ７１０に入力される。時刻ｔ
(n+2)においては図１７（ｃ）に示すように，(n+1)行目
の信号がメモリ・ブロックＢ７１１から出力され，同時
に(n+6)行目の信号がメモリブロックＡ７１０に入力さ
れる。同様にして時刻 ｔ(n+3)においては(n)行目の信
号が出力される。
【００９２】このようにして，図１４に示した走査信号
の折り返しに対応して，データ電極に入力する信号（映
像信号に対応する信号）も折り返される。したがって，
元の映像信号に対応した画像が表示パネルに表示され
る。
の折り返しに対応して，データ電極に入力する信号（映
像信号に対応する信号）も折り返される。したがって，
元の映像信号に対応した画像が表示パネルに表示され
る。
【００９３】図１５，図１６，図１７に記載した映像信
号の折り返し処理は，１フィールド分の映像信号を蓄え
るフィールド・メモリを用いても実現できる。本実施例
で用いた方法は，フィールド・メモリを用いた方法と比
較すると，極めて少ないメモリ容量で実現できるため低
コストな画像表示装置を提供できる点で優れている。
号の折り返し処理は，１フィールド分の映像信号を蓄え
るフィールド・メモリを用いても実現できる。本実施例
で用いた方法は，フィールド・メモリを用いた方法と比
較すると，極めて少ないメモリ容量で実現できるため低
コストな画像表示装置を提供できる点で優れている。
【００９４】すなわち，走査線数が400本の画像表示装
置であっても，本方式によれば，８本分の複数行メモリ
で実現できる。すなわち，走査線数の１０分の１以下の
本数の複数行メモリで実現できる。
置であっても，本方式によれば，８本分の複数行メモリ
で実現できる。すなわち，走査線数の１０分の１以下の
本数の複数行メモリで実現できる。
【００９５】図２１は，図１６，図１７の構成を実現す
る回路の一例を示す図である。画像信号は直列並列変換
部７１６に入力され１行分の画像信号が並列信号に変換
される。次いで書き込みセレクタ７１７を経由して行メ
モリブロック７１３内の適切な行メモリに書き込まれ
る。一方，行メモリブロック７１３内に書き込まれてい
るデータの中から適切な行のデータは読み出しセレクタ
７１８を経由して読み出され，ラッチ回路７１９に取り
出される。ラッチ回路７１９に取り出された信号はその
まま各列のドライバ回路に入力しても良いし，並列直列
変換回路（図示せず）を用いて再度１次元信号に変換し
てもよい。メモリブロック７１３内のどの行メモリに書
き込むか，あるいはどの行メモリから読み出すかの設
定，および書き込み，読み出しタイミングの設定は，制
御回路７１５で制御される。
る回路の一例を示す図である。画像信号は直列並列変換
部７１６に入力され１行分の画像信号が並列信号に変換
される。次いで書き込みセレクタ７１７を経由して行メ
モリブロック７１３内の適切な行メモリに書き込まれ
る。一方，行メモリブロック７１３内に書き込まれてい
るデータの中から適切な行のデータは読み出しセレクタ
７１８を経由して読み出され，ラッチ回路７１９に取り
出される。ラッチ回路７１９に取り出された信号はその
まま各列のドライバ回路に入力しても良いし，並列直列
変換回路（図示せず）を用いて再度１次元信号に変換し
てもよい。メモリブロック７１３内のどの行メモリに書
き込むか，あるいはどの行メモリから読み出すかの設
定，および書き込み，読み出しタイミングの設定は，制
御回路７１５で制御される。
【００９６】図１６，図１７で述べたように，行メモリ
の読み出し順序はスペーサの近傍の走査線では変更す
る。これを実現するため，制御回路７１５には，スペー
サの位置に関する情報の信号（スペーサ位置情報７２
０）を入力する。
の読み出し順序はスペーサの近傍の走査線では変更す
る。これを実現するため，制御回路７１５には，スペー
サの位置に関する情報の信号（スペーサ位置情報７２
０）を入力する。
【００９７】図２１の回路はデータドライバ回路に内蔵
させてもよい。その場合，行メモリは１行全体ではなく
行の１部の列のデータを記憶する。例えば，256本出力
のデータドライバICの場合には，行メモリブロック７１
３内の各行メモリは，256列分の画像データを保持す
る。本明細書ではこの例のように，行の１部の列のデー
タを保持する場合も行メモリと呼ぶことにする。
させてもよい。その場合，行メモリは１行全体ではなく
行の１部の列のデータを記憶する。例えば，256本出力
のデータドライバICの場合には，行メモリブロック７１
３内の各行メモリは，256列分の画像データを保持す
る。本明細書ではこの例のように，行の１部の列のデー
タを保持する場合も行メモリと呼ぶことにする。
【００９８】図２２は本発明の第１の実施例における表
示装置７９０の構成の一例を示す図である。表示装置７
９０は，映像信号源８１０（具体的にはパーソナル・コ
ンピュータあるいはビデオ・プレーヤなど）から映像信
号を受け取る映像信号インターフェース７４５を有す
る。映像信号インターフェース７４５に入力された映像
信号は信号処理ブロック７０１に入力される。信号処理
ブロック７０１は，画像信号処理部７４０と制御回路７
４１を有する。制御回路７４１にはスペーサ位置情報７
４２が入力され，映像信号インターフェース７４５から
入力される垂直同期信号および水平同期信号と組み合わ
せて，スペーサ近傍での走査順序を適切に制御する。制
御回路７４１で生成したタイミング信号は複数行メモリ
部７０２および走査ドライバ７０５に入力される。
示装置７９０の構成の一例を示す図である。表示装置７
９０は，映像信号源８１０（具体的にはパーソナル・コ
ンピュータあるいはビデオ・プレーヤなど）から映像信
号を受け取る映像信号インターフェース７４５を有す
る。映像信号インターフェース７４５に入力された映像
信号は信号処理ブロック７０１に入力される。信号処理
ブロック７０１は，画像信号処理部７４０と制御回路７
４１を有する。制御回路７４１にはスペーサ位置情報７
４２が入力され，映像信号インターフェース７４５から
入力される垂直同期信号および水平同期信号と組み合わ
せて，スペーサ近傍での走査順序を適切に制御する。制
御回路７４１で生成したタイミング信号は複数行メモリ
部７０２および走査ドライバ７０５に入力される。
【００９９】画像信号処理部７４０では，必要に応じ
て，映像信号インターフェース７４５から入力された映
像信号を表示パネル１００の輝度−信号特性に合った形
に変換する機能，および必要に応じて，信号をデジタル
化する機能などを有する。これらの信号処理をした後，
複数行メモリ部７０２に出力される。
て，映像信号インターフェース７４５から入力された映
像信号を表示パネル１００の輝度−信号特性に合った形
に変換する機能，および必要に応じて，信号をデジタル
化する機能などを有する。これらの信号処理をした後，
複数行メモリ部７０２に出力される。
【０１００】複数行メモリ部７０２の構成は図２１を用
いて述べた通りである。
いて述べた通りである。
【０１０１】以上の構成により，映像信号インターフェ
ース７４５に入力された映像信号が表示パネル１００に
適切に表示される。
ース７４５に入力された映像信号が表示パネル１００に
適切に表示される。
【０１０２】本発明を用いた第２の実施例を図１８を用
いて述べる。
いて述べる。
【０１０３】本実施例で用いた表示パネルの構成，表示
パネルと駆動回路との接続方法は第１の実施例と同じで
ある。
パネルと駆動回路との接続方法は第１の実施例と同じで
ある。
【０１０４】第２の実施例では，インターレース走査を
用いる。
用いる。
【０１０５】図１８は，第１の実施例における図１に対
応するものである。すなわち，スペーサ６０近傍での走
査の順番を示す図である。
応するものである。すなわち，スペーサ６０近傍での走
査の順番を示す図である。
【０１０６】インターレース走査では奇数フィールドと
偶数フィールドとで走査する走査電極が異なる。図１８
では，奇数フィールドでの走査方法を左側に記載し，偶
数フィールドでの走査方法を右側に記載してある。
偶数フィールドとで走査する走査電極が異なる。図１８
では，奇数フィールドでの走査方法を左側に記載し，偶
数フィールドでの走査方法を右側に記載してある。
【０１０７】時刻ｔ(n−1)までは，スペーサ６０に遠く
から近づく順序で走査されている。
から近づく順序で走査されている。
【０１０８】時刻ｔ(n)では(n+4)番目の走査線が走査さ
れる。次に，時刻ｔ(n+1)では走査線(n+2)が走査され，
時刻ｔ(n+2)では走査線(n)が走査される。このようにス
ペーサの近傍では遠くからスペーサに近づく順序で走査
される。時刻ｔ(n+3)では走査線(n+6)が走査される。
れる。次に，時刻ｔ(n+1)では走査線(n+2)が走査され，
時刻ｔ(n+2)では走査線(n)が走査される。このようにス
ペーサの近傍では遠くからスペーサに近づく順序で走査
される。時刻ｔ(n+3)では走査線(n+6)が走査される。
【０１０９】偶数フィールドでは，走査される走査電極
が変わるが，図１８の右側に記載したとおり，スペーサ
の近傍では遠くからスペーサに近づく順序で走査され
る。
が変わるが，図１８の右側に記載したとおり，スペーサ
の近傍では遠くからスペーサに近づく順序で走査され
る。
【０１１０】このようにして，スペーサ６０の帯電が表
示画像に与える影響を低減できる。
示画像に与える影響を低減できる。
【０１１１】第２の実施例のように，インターレース走
査を用いると，順次走査（progressive scan)の場合と
比較して，走査の回数が１／２に低減するため，信号処
理の周波数も１／２になる。これにより信号処理回路が
低コストにできるという利点がある。
査を用いると，順次走査（progressive scan)の場合と
比較して，走査の回数が１／２に低減するため，信号処
理の周波数も１／２になる。これにより信号処理回路が
低コストにできるという利点がある。
【０１１２】さらに，テレビ画像の信号にはインターレ
ース走査をするものが多い。順次走査を行うには信号変
換が必要であり，この変換にはフィールド・メモリを必
要とする場合もある。したがって，インターレース走査
のまま表示パネルを駆動すれば，インターレース−順次
走査変換が不要であり，図１５で記した複数行メモリ部
７０２のみで実現できる。したがって，信号処理回路を
単純化でき，低コスト化が図れる。
ース走査をするものが多い。順次走査を行うには信号変
換が必要であり，この変換にはフィールド・メモリを必
要とする場合もある。したがって，インターレース走査
のまま表示パネルを駆動すれば，インターレース−順次
走査変換が不要であり，図１５で記した複数行メモリ部
７０２のみで実現できる。したがって，信号処理回路を
単純化でき，低コスト化が図れる。
【０１１３】スペーサとスペーサとの間に位置する行電
極の本数を偶数本に設定することで信号処理構成を更に
簡易化することが出来ることを図２３を用いて述べる。
図２３ではスペーサ間の行電極本数を４本にした場合を
示した。実線は走査する行電極，点線はそのフィールド
では飛び越されるために走査しない（すなわち走査パル
スを印加しない）行電極を示す。通常通り，図中の矢印
の方向で走査した場合にスペーサの帯電による問題が発
生する走査線は，図中の黒丸（●）を付した場所であ
る。図２３からわかるように，問題が発生するのは１フ
レームを構成する２つのフィールドのうち一方のフィー
ルド（図２３では奇数フィールド）のみである。したが
って，他方のフィールド（図２３では偶数フィールド）
では走査順序の変更処理は不要であり，信号処理構成を
簡易化できる。
極の本数を偶数本に設定することで信号処理構成を更に
簡易化することが出来ることを図２３を用いて述べる。
図２３ではスペーサ間の行電極本数を４本にした場合を
示した。実線は走査する行電極，点線はそのフィールド
では飛び越されるために走査しない（すなわち走査パル
スを印加しない）行電極を示す。通常通り，図中の矢印
の方向で走査した場合にスペーサの帯電による問題が発
生する走査線は，図中の黒丸（●）を付した場所であ
る。図２３からわかるように，問題が発生するのは１フ
レームを構成する２つのフィールドのうち一方のフィー
ルド（図２３では奇数フィールド）のみである。したが
って，他方のフィールド（図２３では偶数フィールド）
では走査順序の変更処理は不要であり，信号処理構成を
簡易化できる。
【０１１４】このことからスペーサの行数と行電極の本
数とをある特定の関係を満たすように設定すると好まし
い。ここで，スペーサの行数とは，ある同一水平線上
（走査線と平行な方向）に配置したスペーサを（複数本
あっても）「１行」と数えた行数である。例えば，図２
４の例では，スペーサの個数は６個であるが，スペーサ
の行数は３行である。
数とをある特定の関係を満たすように設定すると好まし
い。ここで，スペーサの行数とは，ある同一水平線上
（走査線と平行な方向）に配置したスペーサを（複数本
あっても）「１行」と数えた行数である。例えば，図２
４の例では，スペーサの個数は６個であるが，スペーサ
の行数は３行である。
【０１１５】図２４は表示パネル100の平面図を簡略化
して示したもので，走査線（行電極）310と枠ガラス６
０３，スペーサ６０のみを示している。図２４に示した
ように，スペーサの間にｎ本の走査線があり，スペーサ
の外側（すなわち，スペーサと枠ガラスとの間）にｐ
本，ｑ本の走査線があるとする。スペーサの行数をｍ行
とする。走査線（行電極）の本数Ｎ0に対し，下記の関
係を満たすようにｎ，ｍ，ｐ，ｑを設定すると好まし
い：， Ｎ0＝ｎ×（ｍ−１）＋ｐ＋ｑ， 但しｎは偶数 ・・・・・・・（７） この関係が好ましいのは，図２３を用いて述べた通りで
ある。
して示したもので，走査線（行電極）310と枠ガラス６
０３，スペーサ６０のみを示している。図２４に示した
ように，スペーサの間にｎ本の走査線があり，スペーサ
の外側（すなわち，スペーサと枠ガラスとの間）にｐ
本，ｑ本の走査線があるとする。スペーサの行数をｍ行
とする。走査線（行電極）の本数Ｎ0に対し，下記の関
係を満たすようにｎ，ｍ，ｐ，ｑを設定すると好まし
い：， Ｎ0＝ｎ×（ｍ−１）＋ｐ＋ｑ， 但しｎは偶数 ・・・・・・・（７） この関係が好ましいのは，図２３を用いて述べた通りで
ある。
【０１１６】本発明を用いた第３の実施例を図１９を用
いて述べる。
いて述べる。
【０１１７】本実施例で用いた表示パネルの構成，表示
パネルと駆動回路との接続方法は第１の実施例と同じで
ある。
パネルと駆動回路との接続方法は第１の実施例と同じで
ある。
【０１１８】図１９（ａ）は，図１に対応する図であ
り，表示パネル100中の一部のスペーサ60と走査線310と
を模式的に示した平面図である。図１９（ｂ）は図１４
に対応するものであり，それぞれの走査線をどのような
タイミングで走査するかを示すタイミング図である。
り，表示パネル100中の一部のスペーサ60と走査線310と
を模式的に示した平面図である。図１９（ｂ）は図１４
に対応するものであり，それぞれの走査線をどのような
タイミングで走査するかを示すタイミング図である。
【０１１９】本実施例では，スペーサ60に隣接する走査
線(n)を時刻ｔ(n)に走査する，すなわち走査パルス750
を印加する。この後，スペーサ60の帯電が十分減衰する
まで，２番目に隣接する走査線(n+1)を走査しない。時
刻ｔ(n+4)に走査線(n+1)を走査し，以下走査線(n+2),
(n+3)，．．．．．の順で走査する。
線(n)を時刻ｔ(n)に走査する，すなわち走査パルス750
を印加する。この後，スペーサ60の帯電が十分減衰する
まで，２番目に隣接する走査線(n+1)を走査しない。時
刻ｔ(n+4)に走査線(n+1)を走査し，以下走査線(n+2),
(n+3)，．．．．．の順で走査する。
【０１２０】このような走査タイミングの信号波形は，
図１５の回路構成において複数行メモリ部７０２に代わ
りにフィールド・メモリを用いることによる実現でき
る。
図１５の回路構成において複数行メモリ部７０２に代わ
りにフィールド・メモリを用いることによる実現でき
る。
【０１２１】図１９の方式は，時刻ｔ(n+1)からｔ(n+4)
までの期間いずれの走査線も走査されない。このように
走査しない期間があるため，一本当たりの走査期間，す
なわち，走査パルスの幅が短くなる。言い換えれば，発
光のデューティ比が小さくなる。これが図１９の方式の
欠点である。
までの期間いずれの走査線も走査されない。このように
走査しない期間があるため，一本当たりの走査期間，す
なわち，走査パルスの幅が短くなる。言い換えれば，発
光のデューティ比が小さくなる。これが図１９の方式の
欠点である。
【０１２２】本発明を用いた第４の実施例を図２０を用
いて述べる。
いて述べる。
【０１２３】本実施例で用いた表示パネルの構成，表示
パネルと駆動回路との接続方法は第１の実施例と同じで
ある。
パネルと駆動回路との接続方法は第１の実施例と同じで
ある。
【０１２４】図２０（ａ）は，図１に対応する図であ
り，表示パネル100中の一部のスペーサ60と走査線310と
を模式的に示した平面図である。図２０（ｂ）は図１４
に対応するものであり，それぞれの走査線をどのような
タイミングで走査するかを示すタイミング図である。
り，表示パネル100中の一部のスペーサ60と走査線310と
を模式的に示した平面図である。図２０（ｂ）は図１４
に対応するものであり，それぞれの走査線をどのような
タイミングで走査するかを示すタイミング図である。
【０１２５】本実施例では，スペーサ60に隣接する走査
線(n)を時刻ｔ(n)に走査する，すなわち走査パルス750
を印加する。この後，時刻ｔ(n+1)には走査線(n+4)を走
査する。走査線(n+4)はスペーサ60から十分離れている
ため，スペーサの帯電の影響がほとんど無い。その後，
走査線(n+5), (n+6)と順に走査する。そして，時刻ｔ(n
+4)に走査線(n+1)を走査する。
線(n)を時刻ｔ(n)に走査する，すなわち走査パルス750
を印加する。この後，時刻ｔ(n+1)には走査線(n+4)を走
査する。走査線(n+4)はスペーサ60から十分離れている
ため，スペーサの帯電の影響がほとんど無い。その後，
走査線(n+5), (n+6)と順に走査する。そして，時刻ｔ(n
+4)に走査線(n+1)を走査する。
【０１２６】このように，本実施例では，スペーサ60に
隣接する走査線(n)を走査した後，スペーサ60の帯電が
十分減衰するまで，２番目に隣接する走査線(n+1)を走
査しない。このようにしてスペーサ60の帯電による画像
への影響を低減する。
隣接する走査線(n)を走査した後，スペーサ60の帯電が
十分減衰するまで，２番目に隣接する走査線(n+1)を走
査しない。このようにしてスペーサ60の帯電による画像
への影響を低減する。
【０１２７】本実施例では全ての期間で走査を行ってい
るので，発光デューティ比の低下はない。
るので，発光デューティ比の低下はない。
【０１２８】図２０の走査タイミングの信号波形は，図
１５の回路構成において複数行メモリ部７０２として１
２行分のメモリを有するものを用いれば実現できる。す
なわち，走査線数４００本の画像表示装置であっても，
１２行分のメモリで済む。すなわち，走査線数の１０分
の１以下の複数行メモリで実現でき，したがって，第１
の実施例と同様，低コストで実現できる。
１５の回路構成において複数行メモリ部７０２として１
２行分のメモリを有するものを用いれば実現できる。す
なわち，走査線数４００本の画像表示装置であっても，
１２行分のメモリで済む。すなわち，走査線数の１０分
の１以下の複数行メモリで実現でき，したがって，第１
の実施例と同様，低コストで実現できる。
【０１２９】本発明を用いた第５の実施例を図２５を用
いて述べる。
いて述べる。
【０１３０】本実施例で用いた表示パネルの構成，表示
パネルと駆動回路との接続方法は第１の実施例と同じで
ある。
パネルと駆動回路との接続方法は第１の実施例と同じで
ある。
【０１３１】図２５（ａ）は，図１に対応する図であ
り，表示パネル100中の一部のスペーサ60と走査線310と
を模式的に示した平面図である。図２５（ｂ）は図１４
に対応するものであり，それぞれの走査線をどのような
タイミングで走査するかを示すタイミング図である。
り，表示パネル100中の一部のスペーサ60と走査線310と
を模式的に示した平面図である。図２５（ｂ）は図１４
に対応するものであり，それぞれの走査線をどのような
タイミングで走査するかを示すタイミング図である。
【０１３２】本実施例では，走査線（n-1）を走査した
後，スペーサ60に隣接する走査線(n)を走査せずに，走
査線(n+1)を走査する。続いて，時刻ｔ(n+1)には走査線
（n+2），時刻ｔ(n+2)には走査線（n+3）を走査する。
しかる後，時刻ｔ(n+3)にスペーサ60に隣接する走査線
（n）を走査し，その後，時刻ｔ(n+4)に走査線（n+4）,
時刻ｔ(n+5)に走査線（n+5）と通常の走査順序に戻る。
後，スペーサ60に隣接する走査線(n)を走査せずに，走
査線(n+1)を走査する。続いて，時刻ｔ(n+1)には走査線
（n+2），時刻ｔ(n+2)には走査線（n+3）を走査する。
しかる後，時刻ｔ(n+3)にスペーサ60に隣接する走査線
（n）を走査し，その後，時刻ｔ(n+4)に走査線（n+4）,
時刻ｔ(n+5)に走査線（n+5）と通常の走査順序に戻る。
【０１３３】時刻ｔ(n+3)においてスペーサ６０に隣接
する走査線(n)を走査した直後はスペーサは帯電してい
るが，その後，時刻ｔ(n+4)に走査する走査線(n+4)はス
ペーサの帯電の影響が及ばない程度にスペーサから離れ
ている（本実施例では５本離した）。そのため，スペー
サ６０の帯電は表示画像に影響を与えない。
する走査線(n)を走査した直後はスペーサは帯電してい
るが，その後，時刻ｔ(n+4)に走査する走査線(n+4)はス
ペーサの帯電の影響が及ばない程度にスペーサから離れ
ている（本実施例では５本離した）。そのため，スペー
サ６０の帯電は表示画像に影響を与えない。
【０１３４】図２６は，図２５の走査波形を実現するた
めの複数行メモリ部７０２の構成を示したものである。
メモリブロック７１０は４行分のラインメモリで構成さ
れている。
めの複数行メモリ部７０２の構成を示したものである。
メモリブロック７１０は４行分のラインメモリで構成さ
れている。
【０１３５】図２６の上段（ａ）は，通常の走査順序で
動作させる時の，ラインメモリへの入出力を示す。例え
ば，時刻ｔ＝ｔ(n)においては，走査線(n)の画像情報を
ラインメモリから読み出し，走査線(n+3)の画像情報を
ラインメモリに書き込む。このように，通常の走査順序
での動作時には，複数行メモリ部７０２は３行分遅延回
路として動作する。
動作させる時の，ラインメモリへの入出力を示す。例え
ば，時刻ｔ＝ｔ(n)においては，走査線(n)の画像情報を
ラインメモリから読み出し，走査線(n+3)の画像情報を
ラインメモリに書き込む。このように，通常の走査順序
での動作時には，複数行メモリ部７０２は３行分遅延回
路として動作する。
【０１３６】図２６の下段（ｂ）は，スペーサ近傍での
走査順序で動作させる時の，ラインメモリへの入出力を
示す。（ｂ）での走査線(n)は図２５の走査線(n)と対応
している。時刻ｔ＝ｔ(n)では走査線(n+3)の画像情報が
ラインメモリに書き込まれるが，読み出しは走査線(n+
1)の画像情報を読み出す。時刻ｔ＝ｔ(n)では走査線(n+
4)の画像情報がラインメモリに書き込まれ，走査線(n+
2)の画像情報を読み出す。時刻ｔ＝ｔ(n+3)において，
走査線(n)の画像情報を読み出す。このようにして，図
２５の走査順序に対応した画像情報を読み出すことが出
来る。
走査順序で動作させる時の，ラインメモリへの入出力を
示す。（ｂ）での走査線(n)は図２５の走査線(n)と対応
している。時刻ｔ＝ｔ(n)では走査線(n+3)の画像情報が
ラインメモリに書き込まれるが，読み出しは走査線(n+
1)の画像情報を読み出す。時刻ｔ＝ｔ(n)では走査線(n+
4)の画像情報がラインメモリに書き込まれ，走査線(n+
2)の画像情報を読み出す。時刻ｔ＝ｔ(n+3)において，
走査線(n)の画像情報を読み出す。このようにして，図
２５の走査順序に対応した画像情報を読み出すことが出
来る。
【０１３７】このように図２５の実施例は，４行分のラ
インメモリで実現可能であるため，低コストで実現でき
る。
インメモリで実現可能であるため，低コストで実現でき
る。
【０１３８】本明細書では電子放出素子３０１として薄
膜電子源を用いた例を記した。しかし，本発明は，薄膜
電子源に限定されるものではなく，電子放出素子とスペ
ーサを有する平面表示装置全てに適用されるものであ
る。電子放出素子としては，電界放射型電子源，表面伝
導型電子源，カーボンナノチューブ型電子源，弾道型面
電子源などがある。表面伝導型電子源については例えば
Journal of the Societyfor Information Display, vo
l.5, No.4 (1997) pp.345 - 348に述べられている。弾
道型面電子源については例えば2001 SID International
Symposium Digest of Technical Papers, pp.188-191
(2001, California) に述べられている。
膜電子源を用いた例を記した。しかし，本発明は，薄膜
電子源に限定されるものではなく，電子放出素子とスペ
ーサを有する平面表示装置全てに適用されるものであ
る。電子放出素子としては，電界放射型電子源，表面伝
導型電子源，カーボンナノチューブ型電子源，弾道型面
電子源などがある。表面伝導型電子源については例えば
Journal of the Societyfor Information Display, vo
l.5, No.4 (1997) pp.345 - 348に述べられている。弾
道型面電子源については例えば2001 SID International
Symposium Digest of Technical Papers, pp.188-191
(2001, California) に述べられている。
【０１３９】
【発明の効果】本発明によれば、スペーサの帯電による
表示画像の歪みを大幅に低減，あるいは無くし，良好な
画像を得ることが出来る。
表示画像の歪みを大幅に低減，あるいは無くし，良好な
画像を得ることが出来る。
【図１】本発明に係る画像表示装置の駆動方法を説明す
るための図。
るための図。
【図２】フィールドエミッション・ディスプレイの断面
を示す模式図。
を示す模式図。
【図３】スペーサの断面を示す模式図。
【図４】従来の画像表示装置の駆動方法を説明するため
の図。
の図。
【図５】スペーサの帯電量の時間変化を示した図。
【図６】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の表
示パネルの構造を説明するための平面図。
示パネルの構造を説明するための平面図。
【図７】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の表
示パネルの構造を説明するための断面図。
示パネルの構造を説明するための断面図。
【図８】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の陰
極板の一部を示す平面図。
極板の一部を示す平面図。
【図９】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の陰
極板の一部を示す断面図。
極板の一部を示す断面図。
【図１０】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の
陰極板の作成プロセスを説明するための図。
陰極板の作成プロセスを説明するための図。
【図１１】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の
電子放出素子の電子放出機構を説明するための図。
電子放出素子の電子放出機構を説明するための図。
【図１２】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の
駆動回路への結線を示した図。
駆動回路への結線を示した図。
【図１３】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の
駆動方法を示す図。
駆動方法を示す図。
【図１４】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の
駆動方法を示す図。
駆動方法を示す図。
【図１５】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の
駆動手段の構成を示す図。
駆動手段の構成を示す図。
【図１６】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の
駆動手段の複数行メモリの構成を示す図。
駆動手段の複数行メモリの構成を示す図。
【図１７】本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の
駆動手段の複数行メモリの動作手順を説明する図。
駆動手段の複数行メモリの動作手順を説明する図。
【図１８】本発明に係る画像表示装置の第２の実施例の
駆動方法を示す図。
駆動方法を示す図。
【図１９】本発明に係る画像表示装置の第３の実施例の
駆動方法を示す図。
駆動方法を示す図。
【図２０】本発明に係る画像表示装置の第４の実施例の
駆動方法を示す図。
駆動方法を示す図。
【図２１】本発明に係る画像表示装置の複数行メモリ部
の構成の一例を示す図。
の構成の一例を示す図。
【図２２】本発明に係る画像表示装置の構成の一例を示
す図。
す図。
【図２３】スペーサと走査線とを示す概略平面図。
【図２４】スペーサ行数と走査線数との関係を示すため
の概略平面図。
の概略平面図。
【図２５】本発明に係る画像表示装置の第５の実施例の
駆動方法を示す図。
駆動方法を示す図。
【図２６】本発明に係る画像表示装置の第５の実施例の
駆動手段の複数行メモリの動作手順を説明する図。
駆動手段の複数行メモリの動作手順を説明する図。
１１…上部電極、１２…絶縁層、１３…下部電極、１４
…基板、３２…上部電極バスライン、４１…走査駆動回
路、４２…データ駆動回路、４３…加速電極駆動回路、
６０…スペーサ、１００…表示パネル、110…面板、114
…蛍光体、120…ブラックマトリクス、122…加速電極、
301…電子放出素子、３１０…走査電極、３１１…デー
タ電極、６０１…陰極板、６０２…蛍光板、６０３…枠
部材、７０１…信号処理ブロック、７０２…複数行メモ
リ部、７０３…直列並列変換ブロック、７０４…データ
ドライバ回路、７０５…走査ドライバ、７１０…メモリ
ブロックＡ、７１１…メモリ・ブロックＢ、７２０…ス
ペーサ位置情報、７５０…走査パルス、７５１…データ
パルス、７５４…反転パルス。
…基板、３２…上部電極バスライン、４１…走査駆動回
路、４２…データ駆動回路、４３…加速電極駆動回路、
６０…スペーサ、１００…表示パネル、110…面板、114
…蛍光体、120…ブラックマトリクス、122…加速電極、
301…電子放出素子、３１０…走査電極、３１１…デー
タ電極、６０１…陰極板、６０２…蛍光板、６０３…枠
部材、７０１…信号処理ブロック、７０２…複数行メモ
リ部、７０３…直列並列変換ブロック、７０４…データ
ドライバ回路、７０５…走査ドライバ、７１０…メモリ
ブロックＡ、７１１…メモリ・ブロックＢ、７２０…ス
ペーサ位置情報、７５０…走査パルス、７５１…データ
パルス、７５４…反転パルス。
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｇ 3/20 Ｇ０９Ｇ 3/20 ６３１Ｕ
(72)発明者 楠 敏明
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
Ｆターム(参考） 5C080 AA18 BB05 CC03 DD09 DD22
DD27 FF12 GG09 GG12 JJ02
JJ04 JJ06
Claims (18)
- 【請求項１】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有する
表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって、前記駆動手段からは走査パルス
が出力され、前記駆動手段は、前記スペーサの近傍にお
いては、スペーサの遠くから近づく順番で走査すること
を特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】前記駆動手段は複数行の画像信号を記憶す
る複数行記憶手段を有することを特徴とする請求項１記
載の画像表示装置。 - 【請求項３】前記複数行記憶手段の記憶容量は、走査線
数の１０分の１以下の本数に相当することを特徴とする
請求項２記載の画像表示装置。 - 【請求項４】インターレース走査を行うことを特徴とす
る請求項１記載の画像表示装置。 - 【請求項５】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有する
表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって、前記駆動手段からは走査パルス
が出力され、前記駆動手段は、前記スペーサに隣接する
走査線に走査パルスを印加した後、スペーサに２番目に
隣接する走査線に走査パルスを印加するまでの期間に、
他の走査線を走査することを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項６】前記駆動手段は複数行の画像信号を記憶す
る複数行記憶手段を有することを特徴とする請求項５記
載の画像表示装置。 - 【請求項７】前記複数行記憶手段の記憶容量は、走査線
数の１０分の１以下の本数に相当することを特徴とする
請求項６記載の画像表示装置。 - 【請求項８】インターレース走査を行うことを特徴とす
る請求項５記載の画像表示装置。 - 【請求項９】複数個の電子放出素子を有する第１の基板
と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有する
表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有する
画像表示装置であって、前記表示パネルは走査線を有
し、前記走査線は、前記スペーサに隣接する隣接走査線
と、前記隣接走査線に隣接する走査線を含む複数の走査
線からなる近接走査線領域を含み、前記駆動手段からは
走査パルスが出力され、前記駆動手段は、前記近接走査
線領域の走査線に走査パルスを印加した後に、前記隣接
走査線に走査パルスを印加することを特徴とする画像表
示装置。 - 【請求項１０】前記駆動手段は複数行の画像信号を記憶
する複数行記憶手段を有することを特徴とする請求項９
記載の画像表示装置。 - 【請求項１１】前記複数行記憶手段の記憶容量は、走査
線数の１０分の１以下の本数に相当することを特徴とす
る請求項１０記載の画像表示装置。 - 【請求項１２】インターレース走査を行うことを特徴と
する請求項９記載の画像表示装置。 - 【請求項１３】複数個の電子放出素子を有する第１の基
板と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有す
る表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有す
る画像表示装置であって、前記駆動手段からは走査パル
スが出力され、前記スペーサに隣接する走査線に走査パ
ルスを印加した後、スペーサに２番目に隣接する走査線
に走査パルスを印加するまでの期間、走査を中断するこ
とを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項１４】複数個の電子放出素子を有する第１の基
板と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有す
る表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有す
る画像表示装置の駆動方法であって、前記スペーサの近
傍においては、スペーサの遠くから近づく順番で走査す
ることを特徴とする画像表示装置の駆動方法。 - 【請求項１５】複数個の電子放出素子を有する第１の基
板と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有す
る表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有す
る画像表示装置であって、前記隣接するスペーサ間に位
置する走査線の数が偶数であることを特徴とする画像表
示装置。 - 【請求項１６】複数個の電子放出素子を有する第１の基
板と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有す
る表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有す
る画像表示装置であって、前記隣接するスペーサ間に位
置する走査線の数をｎ本、両脇に位置するスペーサの外
側に位置する走査線の数をそれぞれｐ本、ｑ本、スペー
サの行数をｍ行としたとき、（走査線本数）＝ｎ×（ｍ
−１）＋ｐ＋ｑ、（ｎは偶数）を満たすことを特徴とす
る画像表示装置。 - 【請求項１７】複数個の電子放出素子を有する第１の基
板と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有す
る表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有す
る画像表示装置であって、前記駆動手段は、スペーサ位
置情報の記憶手段を有することを特徴とする画像表示装
置。 - 【請求項１８】複数個の電子放出素子を有する第１の基
板と、蛍光体を有する第２の基板と、スペーサとを有す
る表示パネルと、線順次駆動方法による駆動手段を有す
る画像表示装置であって、ビデオ信号インターフェース
を有することを特徴とする画像表示装置。
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