JPH10233182A - 電界放出型表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

電界放出型表示装置およびその駆動方法

Info

Publication number
JPH10233182A
JPH10233182A JP9036487A JP3648797A JPH10233182A JP H10233182 A JPH10233182 A JP H10233182A JP 9036487 A JP9036487 A JP 9036487A JP 3648797 A JP3648797 A JP 3648797A JP H10233182 A JPH10233182 A JP H10233182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
patch
anode
electrode
shaped
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9036487A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Kishino
隆雄 岸野
Mitsuru Tanaka
満 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Futaba Corp
Original Assignee
Futaba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Futaba Corp filed Critical Futaba Corp
Priority to JP9036487A priority Critical patent/JPH10233182A/ja
Priority to KR1019980005374A priority patent/KR100282036B1/ko
Priority to TW087102380A priority patent/TW367476B/zh
Priority to FR9802064A priority patent/FR2762926B1/fr
Publication of JPH10233182A publication Critical patent/JPH10233182A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/467Control electrodes for flat display tubes, e.g. of the type covered by group H01J31/123
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123Flat display tubes
    • H01J31/125Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127Flat 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

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エミッタから放出される電子をより集束させ
て、高精細度の画像表示装置を提供する。 【解決手段】 マトリクス状に配列された島状カソード
電極2の上に絶縁してパッチ状ゲート電極4a、4bを
すると共に、このパッチ状ゲート電極3の直上にパッチ
状のアノード電極9a、9bを形成する。そして、パッ
チ状ゲート電極4a(4b)を駆動するとき、その四方
に隣接するパッチ状ゲート電極4b(4a)の電位を低
電位とするとともに、この駆動されたパッチ状ゲート電
極4a(4b)の直上に位置するパッチ状アノード電極
9a(9b)を同時に駆動し、かつ、このパッチ状アノ
ード電極9a(9b)の四方に隣接するパッチ状アノー
ド9b(9a)を低電位とする。これにより、電子の軌
道を良好に集束させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電界放出を利用し
た電界放出型表示装置およびその駆動方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】金属または半導体表面の印加電界を10
9[V/m]程度にすると、トンネル効果により電子が
障壁を通過して常温でも真空中に電子放出が行われる。
これを電界放出(Field Emission)と云い、このような
原理で電子を放出するカソードを電界放出型カソード
(FEC;Field Emission Cathode)と呼んでいる。近
年、半導体加工技術を駆使して、ミクロンサイズの電界
放出型カソードアレイからなる面放出型のFECを作る
ことが可能となっている。
【0003】図12にその一例であるスピント(Spind
t)型と呼ばれるFECを示す。この図において、ガラ
ス等のカソード基板101上にアルミニウム等の金属で
形成されたカソード電極102が設けられており、この
カソード電極102上にモリブデン等の金属からなるコ
ーン状のエミッタ105が形成されている。カソード電
極102上のエミッタ105が形成されていない部分に
は二酸化シリコン(SiO2)等からなる絶縁層103
が形成されており、さらにその上にゲート電極104が
形成されている。ゲート電極104および絶縁層103
には開口部106が設けられており、その中に上記コー
ン状のエミッタ105が位置するようになされている。
すなわち、このコーン状のエミッタ105の先端部分が
前記開口部106から臨む構成とされている。
【0004】このコーン状のエミッタ105間のピッチ
は10μm以下とすることができ、数万から数10万個
のエミッタ105を1枚の基板上に設けることができ
る。さらに、ゲート電極104とエミッタ105のコー
ンの先端との距離をサブミクロン単位とすることができ
るため、ゲート電極104とエミッタ105との間にわ
ずか数10ボルトのゲート−エミッタ間電圧Vgを印加
することにより、電子をエミッタ105から電界放出す
ることができる。ゲート電極104上に離隔して正の電
圧Vaが印加されたアノード電極109を対向して設け
ておくと、エミッタ105から電界放出された電子をこ
のアノード電極109により捕集することができる。こ
の場合、アノード電極109に蛍光体を設けておくとエ
ミッタ105から電界放出された電子が捕集されるアノ
ード電極109の蛍光体の部分を発光させることができ
る。このような原理を利用することにより、FECを用
いた表示装置を作ることができる。この表示装置は電界
放出型表示装置(Field Emission Display;FED)と
呼ばれている。
【0005】このようなFEDにおいて、前記カソード
電極102およびエミッタ105からなる電子放出部や
発光部の構成として各種の方式が提案されている。その
一つに、前記カソード電極102を各発光ドットに対応
する複数の小領域に分離して形成し、小領域に分離され
た各カソード電極(以下、島状カソード電極という)に
それぞれメモリ機能を有する駆動回路を設けた構成のF
EDがある(特開平3−295138号公報)。このF
EDによれば、発光のデューティサイクルをほぼ1とす
ることができ、輝度の高いFEDを実現することができ
る。
【0006】図13は、この提案されている島状カソー
ドを有するFEDの概略構成を示す図である。この図に
おいて、前記図12と同一の構成要素には同一の番号を
付して説明の重複を避ける。110はアノード基板、1
11は該アノード基板に一様に設けられたアノード電極
109上にストライプ状に形成された蛍光体である。な
お、このFEDがフルカラーを表示することができるも
のである場合には、該蛍光体ストライプ111として、
赤(R)、緑(G)、青(B)の発光色を有するものが
順次配列される。また、112は、それぞれが各発光ド
ットに対応するように小領域に分離された島状カソード
電極102および該島状カソード電極102の上に配置
された複数個の前記エミッタ105からなる島状カソー
ドである。すなわち、このFEDにおいては、表示ドッ
ト数に対応する数(例えば、m×n個)の前記島状カソ
ード112がカソード基板上にマトリクス状に配列され
ている。
【0007】また、104は、前記マトリクス状に配列
された前記島状カソード112の上部に設けられたゲー
ト電極であり、図示するように、このゲート電極104
には前記エミッタ105に対応する位置に開口部が設け
られている。なお、図示していないが、前記島状カソー
ド電極102と前記ゲート電極104との間には、絶縁
層が設けられている。
【0008】さらに、113は、前記各島状カソード1
12にそれぞれ対応して設けられた薄膜トランジスタ
(TFT;Thin Film Transistor)により構成された駆
動手段としての駆動回路である。図示するように、各駆
動回路113は薄膜トランジスタTr1、Tr2およびキ
ャパシタCにより構成されている。前記島状カソード1
12のマトリクスにおける同一の行(あるいは列)に配
置された各駆動回路113における薄膜トランジスタT
2のゲートは共通に接続されて行駆動線に接続されて
いる。また、前記マトリクスにおける同一の列(あるい
は行)に配置された各駆動回路113における薄膜トラ
ンジスタTr2のドレインは共通に接続されて列駆動線
に接続されている。さらに、各駆動回路113における
薄膜トランジスタTr1のドレインはそれぞれ対応する
前記島状カソード電極102に接続されている。そし
て、前記トランジスタTr2のソースはトランジスタT
1のゲートに接続されているとともに、キャパシタC
を介して接地されている。
【0009】このように構成されたFEDにおいて、前
記アノード電極109と前記ゲート電極104にそれぞ
れ所定のアノード電圧およびゲート電圧を印加する。そ
して、図示しない走査部により、前記マトリクスの各行
駆動線に順次行走査パルスを供給して行走査を行う。そ
して、これにタイミングを合わせて図示しない副走査部
により各列を副走査し、図示しないドライバを介して、
各列から前記駆動回路113のトランジスタTr2のド
レインに画像データを供給する。これにより、前記行走
査によって選択されている駆動回路113のキャパシタ
Cに当該画像データに対応する電圧がチャージされ、前
記トランジスタTr1を介して当該カソード電極102
に印加される。この結果、当該島状カソード112から
画像データに対応した量の電子が電界放出され、その上
方に配置された蛍光体を発光表示することができる。
【0010】ここで、各駆動回路113内にキャパシタ
Cが設けられているために、前記トランジスタTr2
入力された画像データは該キャパシタCに充電され、次
のタイミングで新たな画像データが入力されるまで記憶
保持されることとなる。したがって、発光のディーティ
サイクルはほぼ1となり、高輝度で発光することが可能
となる。また、通常のFEDと同等の輝度で発光させる
ためには、低いアノード電圧でよい。
【0011】一般に、前記エミッタ105から放出され
る電子の軌道は所定の拡がり角をもって前記アノード電
極に到達することとなる。したがって、高精細度の表示
装置を実現する場合には、何らかの手段により放出され
た電子を集束させ、隣接するアノードに電子が到達して
漏れ発光が生じることがないようにすることが必要とな
る。
【0012】図14は、高精細表示が可能とされたFE
Dの概略構成を示す図である(特開平7−104679
号公報)。このFEDは、ゲート電極の各ドットに対応
する領域に集束電極を設けることにより、エミッタ10
5から放出される電子の軌道を集束しようとするもので
ある。
【0013】図14において、前記図12および図13
と同一の構成要素には同一の番号を付し、説明の重複を
避けることとする。このFEDにおいては、前記ゲート
電極104の前記島状カソード112に対応する領域を
囲むように格子状の集束電極104が設けられており、
この集束電極104に接地電位または負の電位を印加す
るようにしている。これにより、前記島状カソード11
2から放出される電子の拡がりを少なくすることができ
る。
【0014】また、図15は、他の方法により電子の拡
がりを防止するようにしたFEDの概略構成を示す図で
ある(特開平7−114896号公報)。この図におい
て、前記図12〜図14と同一の構成要素には同一の番
号を付して説明を省略する。このFEDにおいては、図
示するように、アノード電極109がストライプ状に形
成されており、その上にそれぞれ蛍光体層が形成されて
いる。そして、ストライプ状に形成された前記アノード
電極109は、交互にアノード引き出し電極A1および
2に接続されている。なお、図示した例においては、
アノード電極109は列方向のストライプ状とされてい
る。また、ゲート電極104もストライプ状に形成され
ており、各ストライプ状のゲート電極104は交互にゲ
ート引き出し電極G1およびG2に接続されている。そし
て、このゲート電極のストライプは、前記アノード電極
ストライプと直交するように行方向に形成されている。
【0015】図16は、この様子を説明するための図で
あり、同図(a)は前記アノード電極109の概略構成
図、同図(b)はゲート電極104の概略構成図であ
る。図示するように、前記アノード電極109のうちの
前記アノード引き出し電極A1に接続されているストラ
イプを109a、アノード引き出し電極A2に接続され
ているストライプを109bとし、前記ゲート電極10
4のうちの前記ゲート引き出し電極G1に接続されてい
るストライプを104a、ゲート引き出し電極G2に接
続されているストライプを104bとする。そして、図
16の(c)に示すように、前記アノードストライプ1
09a、109bおよびゲートストライプ104a、1
04bの交叉する領域をa,b,c,dとする。なお、
これらの各領域はそれぞれ発光ドットに対応している。
【0016】このように構成されたFEDにおいて、前
記アノード引き出し電極A1およびA2に対して交互にア
ノード電圧を印加して駆動し、また、前記ゲート引き出
し電極G1およびG2に対して交互にゲート電圧を印加し
て駆動することにより、上述した4つの領域a,b,
c,dを順次駆動する。このとき、駆動されないアノー
ド引き出し電極とゲート引き出し電極には接地電位ある
いは負の電位を供給する。
【0017】すなわち、アノード引き出し電極A1にア
ノード電圧を印加し、ゲート引き出し電極G1にゲート
電圧を印加したときには領域aが駆動され、この領域の
エミッタから放出された電子がアノード電極109aに
到達し、当該蛍光体が発光される。このとき、駆動され
ていないアノード引き出し電極A2およびゲート引き出
し電極G2には、接地電位あるいは負の電位が印加され
ている。したがって、駆動されている領域aの列方向に
隣接している領域bのゲート電極は接地電位または負の
電位となる。また、領域aの行方向に隣接している領域
dのアノード電極は接地電位または負の電位となる。し
たがって、領域aから放出される電子はその放出部(ゲ
ート)および到達部(アノード)の両方で集束されるこ
ととなる。
【0018】次に、アノード引き出し電極A1のアノー
ド電圧が印加された状態で、ゲート引き出し電極G2
ゲート電圧が印加されると、領域bが同様に駆動され
る。次に、アノード引き出し電極A2にアノード電圧を
印加し、ゲート引き出し電極G2にゲート電圧を印加す
ると、領域cが駆動され、さらに、アノード引き出し電
極A2にアノード電圧を印加し、ゲート引き出し電極G1
にゲート電圧を印加すると領域dが駆動される。このよ
うにして、領域a、b、c,dが順次駆動され、放出さ
れた電子は集束されて、夫々対応する蛍光体領域に到達
する。この場合のデューティサイクルは、ほぼ1/4と
なる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、図1
5および図16に示した電界放出型表示装置によれば、
エミッタ105(又は132)から放出される電子を所
定のアノード電極に集束することができる。すなわち、
前記図15に示したFEDにおいては、ゲート電極にお
いてその四方に集束電極を設けていることにより、ゲー
ト電極の側で電子の軌道を集束させている。また、前記
図16に示したFEDにおいては、ゲート電極の側では
列方向に隣接するゲート電極の電位を低電位にすること
で集束させ、また、アノード電極の側では行方向に隣接
するアノード電極の電位を低電位にすることで電子の到
達する範囲を制限している。
【0020】しかしながら、近年、より高輝度、高精細
化とされた表示装置が求められている。すなわち、前記
エミッタ105から放出される電子をより集束させるこ
とができる電界放出型表示装置が求められている。そこ
で、本発明は電界放出された電子をさらに集束させて高
輝度、高精細とされる表示装置に適用することができる
電界放出型表示装置およびその駆動方法を提供すること
を目的としている。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電界放出型表示装置は、第1の基板と、該第
1の基板上に形成され、それぞれ電界放出エミッタを備
える複数の島状カソード電極と、前記各島状カソード電
極を個別に駆動する駆動手段と、前記各島状カソード電
極の上方に絶縁されて形成された複数のパッチ状のゲー
ト電極であって、各パッチ状のゲート電極は2つの群の
いずれかに属し、一の群に属するパッチ状のゲート電極
の周囲は他の群に属するパッチ状のゲート電極により取
り囲まれるように配置された複数のパッチ状のゲート電
極と、前記パッチ状のゲート電極の第1の群にゲート電
圧を供給する第1のゲート引き出し電極と、前記パッチ
状のゲート電極の第2の群にゲート電圧を供給する第2
のゲート引き出し電極と、前記第1の基板に対向するよ
うに所定間隔離隔して設けられた第2の基板と、該第2
の基板上に前記各パッチ状のゲート電極にそれぞれ対向
するように配置された複数のパッチ状のアノード電極で
あって、各パッチ状のアノード電極は2つの群のいずれ
かに属し、一の群に属するパッチ状のアノード電極の周
囲は他の群に属するパッチ状のアノード電極により取り
囲まれるように配置された複数のパッチ状のアノード電
極と、前記パッチ状のアノード電極の第1の群にアノー
ド電圧を供給する第1のアノード引き出し電極と、前記
パッチ状のアノード電極の第2の群にアノード電圧を供
給する第2のアノード引き出し電極と、前記各パッチ状
のアノード電極上に設けられた蛍光体層とを有するもの
である。
【0022】また、前記島状カソード電極、前記パッチ
状のゲート電極および前記パッチ状のアノード電極はい
ずれもそれぞれの配置される第1または第2の基板上に
2次元マトリクス状に配置されており、前記第1および
第2のゲート引き出し電極は、前記パッチ状のゲート電
極からなる2次元マトリクスの隣接する2行あるいは2
列に渡って1つおきのパッチ状のゲート電極を千鳥状に
接続するようになされているものである。さらにまた、
前記第1および第2のゲート引き出し電極は、前記パッ
チ状のゲート電極からなる2次元マトリクスの隣接する
2行あるいは2列における各パッチ状のゲート電極をジ
グザグ状に接続するようになされているものである。
【0023】さらにまた、前記第1および第2のアノー
ド引き出し電極は、前記パッチ状のアノード電極からな
る2次元マトリクスの隣接する2行あるいは2列に渡っ
て1つおきのパッチ状のアノード電極を千鳥状に接続す
るようになされているものである。さらにまた、前記第
1および第2のアノード引き出し電極は、前記パッチ状
のアノード電極からなる2次元マトリクスの隣接する2
列における各パッチ状のアノード電極をジグザグ状に接
続するようになされているものである。さらにまた、前
記第1および第2のアノード引き出し電極は、ITOと
金属膜との多層構造とされているものである。
【0024】さらにまた、本発明の電界放出型表示装置
の駆動方法は、第1の基板上に形成され、それぞれ電界
放出エミッタを備える複数の島状カソード電極と、前記
各島状カソード電極を個別に駆動する駆動手段と、前記
各島状カソード電極の上方にそれぞれ絶縁されて形成さ
れたパッチ状のゲート電極と、前記第1の基板に対向す
るように所定間隔離隔して設けられた第2の基板上に前
記各パッチ状のゲート電極にそれぞれ対向するように形
成され、蛍光体層が設けられた複数のパッチ状のアノー
ド電極とを有する電界放出型表示装置の駆動方法であっ
て、一の前記パッチ状ゲート電極が駆動されているとき
に、該駆動されているパッチ状のゲート電極に隣接する
パッチ状のゲート電極は低電位とされるとともに、該駆
動されているパッチ状のゲート電極に対向する前記パッ
チ状のアノード電極も同時に駆動され、かつ、該駆動さ
れているパッチ状のアノード電極に隣接するパッチ状の
アノード電極は低電位または負または接地電位とされる
ようにするものである。
【0025】駆動されるパッチ状のゲート電極の四方に
隣接するパッチ状のゲート電極を低電位にすると共に、
この駆動されたパッチ状のゲート電極の直上に位置する
アノード電極の領域も同時に駆動し、かつ、その駆動し
たアノード電極の領域の四方に隣接するアノード電極は
低電位となるようにしているため、エミッタから放出さ
れた電子をより良好に集束することができ、色滲みのな
い高精細の画像が得られるようになる。
【0026】
【発明の実施の形態】図1は本発明の電界放出型表示装
置の一実施の形態の概略構成を示す斜視図である。この
図において、1はガラス等のカソード基板、2は該カソ
ード基板1上に形成された島状カソード、5は該島状カ
ソード2の上に設けられたエミッタであり、これらは前
述した従来技術のものと同様に構成されている。そし
て、13は前述した従来技術と同様に薄膜トランジスタ
Tr1、Tr2およびキャパシタCにより構成された駆動
回路であり、各島状カソード2にそれぞれ対応して設け
られている。
【0027】4a、4bは前記島状カソード2の上部に
形成されたパッチ状のゲート電極であり、図示するよう
に各島状カソード2に対応するようにそれぞれ分離され
た領域とされている。そして、各パッチ状ゲート電極
は、列方向および行方向に隣接するものがそれぞれ異な
るゲート配線14aおよび14bを介してゲート引き出
し電極G1およびG2に接続されている。
【0028】10はアノード基板であり、このアノード
基板10には、前記パッチ状のゲート電極4a、4bに
それぞれ対向する位置に、パッチ状アノード電極9a、
9bが設けられている。そして、図示していないが、こ
のパッチ状アノード電極9a、9bにはそれぞれ蛍光体
が塗布されている。前記各パッチ状アノード電極は、列
方向および行方向に隣接するもの同士がそれぞれ異なる
アノード電極A1、A2にアノード配線15aおよび15
bを介して接続されている。
【0029】このように、本発明の電界放出型表示装置
においては、個々の表示ドットに対応して設けられた、
島状カソード2、パッチ状ゲート電極4a、4b、およ
び、パッチ状アノード電極9a、9bから構成されてい
る。そして、各パッチ状ゲート電極4a、4bは隣接す
るもの同士がそれぞれ異なるゲート引き出し電極G1
2に接続されており、各パッチ状アノード電極9a、
9bも隣接するもの同士がそれぞれ異なるアノード引き
出し電極A1、A2に接続されている。
【0030】この電界放出型表示装置の駆動方法につい
ては後述するが、このように隣接するパッチ状ゲート電
極およびパッチ状アノード電極がそれぞれ異なるゲート
引き出し電極およびアノード引き出し電極に接続されて
いるために、ゲート引き出し電極G1、G2およびアノー
ド引き出し電極A1、A2に駆動電圧を交互に印加し、駆
動されないときには接地電位または負の電位とすること
により、駆動されているパッチ状ゲート電極およびパッ
チ状アノード電極の列方向および行方向に隣接するパッ
チ状ゲート電極およびパッチ状アノード電極の電位は接
地電位または負の電位とされ、当該領域から放出される
電子の軌道を十分に集束させることが可能となる。すな
わち、ゲート電極側およびアノード電極側のいずれにお
いても、駆動されている電極の周囲の電極の電位を低電
位とすることができ、より効果的に電子を集束させるこ
とが可能となる。
【0031】図2(a)は前記パッチ状アノード電極9
a、9bが形成されている前記アノード基板10の一構
成例を示す平面図であり、図2(b)は前記パッチ状ゲ
ート電極4aおよび4bの一構成例を示す平面図であ
る。図2の(a)に示すように、アノード基板10には
複数のパッチ状アノード電極9aおよび9bが2次元マ
トリクス状に配列されている。そして、各パッチ状アノ
ード電極は行方向に敷設されたゲート配線に対して千鳥
状に接続されており、ハッチングが施されたパッチ状ア
ノード電極9aは図示するようにアノード引き出し電極
1に接続され、ハッチングが施されていないパッチ状
アノード電極9bはアノード引き出し電極A2に接続さ
れている。したがって、ハッチングの施されているパッ
チ状アノード電極9aは、その周囲がハッチングの施さ
れていないパッチ状アノード電極9bに囲まれており、
また、ハッチングの施されていないパッチ状アノード電
極9bはその周囲がハッチングの施されているパッチ状
アノード電極9aにより取り囲まれている。
【0032】また、図2の(b)に示すように、各パッ
チ状のゲート電極も行方向に敷設されたゲート配線に対
して千鳥状に接続されており、ハッチングの施されたパ
ッチ状のゲート電極4aはゲート引き出し電極G1に接
続され、ハッチングの施されていないパッチ状のゲート
電極4bはゲート引き出し電極G2に接続されている。
したがって、パッチ状ゲート電極4aはパッチ状ゲート
電極4bに取り囲まれており、また、パッチ状ゲート電
極4bはパッチ状ゲート電極4aに取り囲まれている。
【0033】そして、前記図1に示したように、図2の
(b)に示すハッチングの施されたパッチ状ゲート電極
4aの上方には、図2の(a)に示すハッチングの施さ
れたパッチ状アノード電極9aが位置し、パッチ状ゲー
ト電極4bの直上にはパッチ状アノード電極9bが位置
するようになされている。したがって、アノード引き出
し電極A1とゲート引き出し電極G1とに同じタイミング
で駆動電圧を印加することにより、パッチ状アノード電
極9aにパッチ状ゲート電極4aにより引き出された電
子が到達し、当該蛍光体を発光させることができる。ま
た、アノード引き出し電極A2とゲート引き出し電極G2
とに同じタイミングで駆動電圧を印加することにより、
パッチ状ゲート電極4bにより電界放出された電子がパ
ッチ状アノード電極9bに到達し、そこに塗布されてい
る蛍光体を発光させることとなる。
【0034】このように構成された本発明の電界放出型
表示装置を駆動するための表示制御回路の一構成例を図
3に示す。この図において、13は前述した駆動回路で
あり、図示するようにm×nのマトリクス状に配列され
ている。この各駆動回路13中には前述したように薄膜
トランジスタTr1、Tr2およびキャパシタCが設けら
れており、それぞれの駆動回路中に設けられているキャ
パシタCをそれぞれの位置に応じてC11〜Cmnと呼ぶこ
とととする。前記マトリクス状に配列された駆動回路1
3における各トランジスタTr2のドレインは列毎に接
続されて対応するアナログスイッチ231〜23nの出力
にそれぞれ接続されており、ゲートは行毎に接続されて
主走査側シフトレジスタ21の各段の出力にそれぞれ接
続されている。
【0035】21は主走査側シフトレジスタであり、デ
ータ入力端子から入力される主走査側シフトデータを主
走査側シフトクロックに応じて順次シフトするm段のシ
フトレジスタとされている。そして、その各段の出力Y
1〜Ymは前記マトリクスの各行に接続されている。ま
た、22は副走査側シフトレジスタであり、データ入力
端子から入力される副走査側シフトデータを副走査側シ
フトクロックに応じて順次シフトするn段のシフトレジ
スタとされている。そして、この各段からの出力X1
2、…、Xnは、それぞれ対応するアナログスイッチ回
路231〜23nの制御入力に印加されている。各アナロ
グスイッチ回路231〜23nの入力は画像データを増幅
する増幅器Ampの出力に接続されている。各アナログ
スイッチ回路231〜23nは、それぞれ前記副走査側シ
フトレジスタの各段の出力X1〜Xnにより順次導通制御
され、そのタイミングにおける画像データが導通された
アナログスイッチ23iを介して、当該列線に供給され
る。この画像データは前記主走査により駆動されている
行線に接続された駆動回路13に入力されることとな
る。
【0036】このように構成された表示制御回路の動作
タイミングの一例を図4に示す。前述したように主走査
側シフトレジスタ21の各段からは行方向の走査パルス
1、Y2、…、Ymが出力される。この主走査に対応し
て、前記副走査側シフトレジスタ22の各段の出力端子
1、X2、…、Xnからは図示するようなタイミングで
副走査パルスが出力される。すなわち、主走査パルスY
i(i=1〜m)がローレベルとなっている期間に、そ
れぞれX1〜Xnの副走査パルスが出力される。これによ
り、主走査パルスYiにより第i番目の行線が駆動され
ているときに、順次副走査パルスX1、X2、…、Xn
順次前記アナログスイッチ回路231〜23nに印加さ
れ、当該画像データが対応する列線上に出力される。こ
の画像信号は、その時点においてローレベルとなってい
る行線Yiに接続されている駆動回路13のトランジス
タTr2のドレインから取り込まれ、そのキャパシタC
ijに記憶される。このようにして、主走査側シフトレジ
スタ21による行走査と副走査側シフトレジスタ22に
よる列走査により、各駆動回路13に含まれているキャ
パシタC11〜Cmnに順次画像データが記憶される。これ
により、各駆動回路13中のキャパシタC11〜Cmnには
それぞれ対応する画像データに対応する電圧が記憶され
ていることとなる。
【0037】図5は、前記アノード引き出し電極A1
2および前記ゲート引き出し電極G1、G2に印加され
るアノード電圧およびゲート電圧のタイミングを示す図
である。図示するように、アノード引き出し電極A1
印加されるアノード電圧とゲート引き出し電極G1に印
加されるゲート電圧とは同期しており、また、アノード
引き出し電極A2に印加されるアノード電圧とゲート引
き出し電極G2に印加されるゲート電圧とは同期してい
る。
【0038】これにより、アノード引き出し電極A1
ゲート引き出し電極G1とにともに駆動電圧が印加され
ている期間には、前記ハッチングを施した領域から電子
が電界放出され、ハッチングを施したパッチ上アノード
電極9aに電子が到達し、その上に塗布されている蛍光
体が発光する。このとき、各領域から放出される電子の
量は、前記駆動回路13中のキャパシタCijに記憶され
ている電圧に対応した量となり、階調表示を行うことが
できる。
【0039】また、アノード引き出し電極A2とゲート
引き出し電極G2とに駆動電圧が印加されている期間に
は、前記ハッチングが施されていない領域から電子が放
出され、パッチ状アノード電極9bに到達し、当該蛍光
体が発光表示されることとなる。このときの、電界放出
される電子の量は、当該駆動回路13中のキャパシタC
ijに記憶されている電圧に対応する量となる。
【0040】なお、前記図4に示した走査パルスのタイ
ミングと前記図5に示した駆動タイミングとは、必ずし
も同期させる必要はないが、例えば、前記主走査の1周
期と前記アノードおよびゲート駆動パルスの1周期を同
一の周期とすることができる。
【0041】このようにして、本発明の電界放出型表示
装置においては、ほぼデューティ50%で駆動すること
が可能となる。従って、前記図15に示したFEDに比
べて高輝度で発光させることができる。また、駆動され
ているパッチ状ゲート電極の四方に隣接するゲート電極
はいずれも接地電位または負の電位とされ、また、駆動
されているパッチ状アノード電極の四方に隣接するアノ
ード電極も接地電位または負の電位とされているため、
電界放出される電子の軌道を集束させることができ、高
精度の表示装置を実現することができる。
【0042】なお、上述した実施の形態においては、ア
ノード電極およびゲート電極のいずれにおいても、行方
向に設けられたゲート引き出し配線に対して各パッチ状
アノード電極および各パッチ状ゲート電極が千鳥状に接
続されている例を示したが、これに限られることはな
い。
【0043】図6は、前記パッチ状アノード電極の他の
構成例を示す模式的概略図である。この実施の形態は、
前記図2に示したアノード基板においては行方向に設け
られたアノード引き出し配線に対して千鳥状に各パッチ
状アノード電極9aおよび9bが接続されていたのに対
し、列方向にアノード引き出し配線を設け、該列方向の
アノード引き出し配線から千鳥状にパッチ状アノード電
極を接続している例である。なお、図中R,G,Bと記
載されているのは、この電界放出型表示装置がフルカラ
ー表示を行うものである場合に、各パッチ状アノード電
極に塗布されている蛍光体の発光色を示している。
【0044】一般に、表示装置においては、行方向のド
ット数が列方向のドット数よりも多い、いわゆる横長の
画面とされているのが通常であるため、この実施の形態
のように、アノード引き出し配線を列方向に設けること
により、アノード引き出し配線の長さを短くすることが
でき、浮遊容量を小さくすることが可能となる。なお、
ゲート引き出し配線についても、この実施の形態と同様
に、列方向に設けてもよい。
【0045】図7は、さらに他の実施の形態の構成を示
す図である。前述した図2および図6においては、アノ
ード引き出し配線に対して千鳥状にパッチ状アノード電
極を接続していたが、この実施の形態においては、各パ
ッチ状のアノード電極をジグザグ状に接続している。な
お、各パッチ状のゲート電極についても、同様にジグザ
グ状に接続することができる。
【0046】図8は、前記アノード基板のさらに他の実
施の形態を示す図である。一般に、アノード基板上に形
成されるパッチ状アノード電極及びアノード引き出し配
線は、ITO(Indium Tin Oxide)薄膜によって形成さ
れるのが通常である。このITO薄膜は比較的大きい抵
抗値を有しているため、アノード電圧の電圧降下が発生
する。この実施の形態は、前記アノード引き出し配線部
における電圧効果を少なくするために、図8中にハッチ
ングで示すように、前記アノード引き出し配線の上部ま
たは下部に金属膜を形成してその抵抗値を低下させるも
のである。これにより、アノード引き出し配線部におけ
る電圧降下を防止して、アノード電圧の低下による電子
の拡がりを防止することができる。
【0047】次に、以上のように構成された本発明の電
界放出型表示装置における電子軌道のシミュレーション
結果について、図9〜図11を参照して説明する。図9
は、アノード電極9aおよび9bには通常の高電圧が印
加されており、ゲート電極4aに駆動電圧を印加した場
合における、放出電子の軌道を示したものである。これ
は、前記図13に示した従来技術の場合に相当する。こ
の場合には、カソード基板上のエミッタアレイから電界
放出される電子は、約30度の角度をもって放出され、
かなりの広がりをもってアノード電極に到達し、アノー
ド電極9aに隣接するアノード電極9bにも一部到達し
ている。この場合には、隣接するアノード電極9bに漏
れ発光が生じることになる。
【0048】図10は、アノード電極9aおよび9bに
は通常の高電圧が印加されており、ゲート電極4aに駆
動電圧を印加し、隣接するゲート電極4bには接地電位
が印加されている場合である。これは、前記図15に示
した従来技術における列方向の状態に相当する。この場
合は、前記図9に示した場合に比べて電子の軌道が集束
され、漏れ発光が少なくなってはいるが、隣接するアノ
ード電極9bに少量の電子が到達している。
【0049】図11はゲート電極4aに駆動電圧を印加
し、隣接するゲート電極4bを接地電位にすると共に、
アノード電極9aに駆動電圧を印加し、隣接するアノー
ド電極9bの電位を接地電位とした場合である。これは
本発明における行方向および列方向の電子軌道に相当す
る。図示するように、この場合には、前記図10の場合
よりもさらに電子が集束されており、隣接するアノード
電極9bには電子が到達していない。したがって、この
場合には漏れ発光は生じない。
【0050】なお、上述した実施の形態においては、島
状カソード、パッチ状ゲート電極およびパッチ状アノー
ド電極を2次元マトリクス状に配列した場合を例にとっ
て説明したが、これらの配置は、2次元マトリクスに限
られることはない。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電界放出型
表示装置によれば、駆動されるパッチ状のゲート電極の
四方に隣接するパッチ状のゲート電極を低電位にすると
共に、この駆動されたパッチ状のゲート電極の直上に位
置するアノード電極の領域も同時に駆動し、かつ、その
駆動したアノード電極の領域の四方に隣接するアノード
電極は低電位となるようにしているため、エミッタから
放出された電子をより良好に集束することができ、高精
細とされる電界放出型表示装置を構成した場合でも滲み
のない画像を得ることが出来る。
【0052】また、アノード引き出し電極を2本とする
ことができるため、アノード電極を形成した基板の両側
から立体配線を用いることなく、容易にアノード引き出
し電極を引き出すことができる。また、50%のデュー
ティサイクルで駆動することができ、高輝度の表示装置
とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電界放出型表示装置の一実施の形態を
示す斜視図である。
【図2】本発明の電界放出型表示装置の一実施の形態に
おけるパッチ状アノード電極およびパッチ状ゲート電極
の構成例を示す図である。
【図3】本発明の電界放出型表示装置における表示制御
回路の一構成例を示す図である。
【図4】図3に示した表示制御回路の動作を説明するた
めのタイミング図である。
【図5】本発明の電界放出型表示装置におけるアノード
電圧とゲート電圧のタイミングを説明するための図であ
る。
【図6】本発明の電界放出型表示装置におけるパッチ状
アノード電極とアノード引き出し電極の構成の変形例を
示す図である。
【図7】本発明の電界放出型表示装置におけるパッチ状
アノード電極とアノード引き出し電極の構成の他の変形
例を示す図である。
【図8】本発明の電界放出型表示装置におけるアノード
電極の構成のさらに他の変形例を示す図である。
【図9】従来の電界放出型表示装置における電界放出カ
ソードから放出される電子の軌跡のシミュレーション結
果を示す図である。
【図10】従来の他の電界放出型表示装置における電界
放出カソードから放出される電子の軌跡のシミュレーシ
ョン結果を示す図である。
【図11】本発明の電界放出型表示装置における電界放
出カソードから放出される電子の軌跡のシミュレーショ
ン結果を示す図である。
【図12】電界放出型カソードの構成を説明するための
図である。
【図13】従来の電界放出型表示装置の構成を示す概略
構成図である。
【図14】従来の他の電界放出型表示装置の構成を示す
概略構成図である。
【図15】従来のさらに他の電界放出型表示装置の構成
を示す概略構成図である。
【図16】図15に示した電界放出型表示装置における
アノード電極とゲート電極との位置関係を説明するため
の図である。
【符号の説明】
1 カソード基板 2 島状カソード 4a、4b パッチ状ゲート電極 5 エミッタ 6 開口部 9a、9b パッチ状アノード電極 10 アノード基板 13 駆動回路 14a、14b ゲート引き出し配線 15a、15b アノード引き出し配線 21 主走査側シフトレジスタ 22 副走査型シフトレジスタ 23 アナログスイッチ回路 101 カソード基板 102 カソード電極 103 絶縁層 104、104a、104b ゲート電極 105 エミッタ 106 開口部 109、109a、109b アノード電極 110 アノード基板 111 蛍光体層 112 島状カソード電極 113 駆動回路 114 集束電極 A1、A2 アノード引き出し電極 C、C11〜Cmn キャパシタ G1、G2 ゲート引き出し電極 Tr1、Tr2 薄膜トランジスタ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の基板と、 該第1の基板上に形成され、それぞれ電界放出エミッタ
    を備える複数の島状カソード電極と、 前記各島状カソード電極を個別に駆動する駆動手段と、 前記各島状カソード電極の上方に絶縁されて形成された
    複数のパッチ状のゲート電極であって、各パッチ状のゲ
    ート電極は2つの群のいずれかに属し、一の群に属する
    パッチ状のゲート電極の周囲は他の群に属するパッチ状
    のゲート電極により取り囲まれるように配置された複数
    のパッチ状のゲート電極と、 前記パッチ状のゲート電極の第1の群にゲート電圧を供
    給する第1のゲート引き出し電極と、 前記パッチ状のゲート電極の第2の群にゲート電圧を供
    給する第2のゲート引き出し電極と、 前記第1の基板に対向するように所定間隔離隔して設け
    られた第2の基板と、 該第2の基板上に前記各パッチ状のゲート電極にそれぞ
    れ対向するように配置された複数のパッチ状のアノード
    電極であって、各パッチ状のアノード電極は2つの群の
    いずれかに属し、一の群に属するパッチ状のアノード電
    極の周囲は他の群に属するパッチ状のアノード電極によ
    り取り囲まれるように配置された複数のパッチ状のアノ
    ード電極と、 前記パッチ状のアノード電極の第1の群にアノード電圧
    を供給する第1のアノード引き出し電極と、 前記パッチ状のアノード電極の第2の群にアノード電圧
    を供給する第2のアノード引き出し電極と、 前記各パッチ状のアノード電極上に設けられた蛍光体層
    とを有することを特徴とする電界放出型表示装置。
  2. 【請求項2】 前記島状カソード電極、前記パッチ状
    のゲート電極および前記パッチ状のアノード電極はいず
    れもそれぞれの配置される第1または第2の基板上に2
    次元マトリクス状に配置されており、 前記第1および第2のゲート引き出し電極は、前記パッ
    チ状のゲート電極からなる2次元マトリクスの隣接する
    2行あるいは2列に渡って1つおきのパッチ状のゲート
    電極を千鳥状に接続するようになされていることを特徴
    とする前記請求項1に記載の電界放出型表示装置。
  3. 【請求項3】 前記島状カソード電極、前記パッチ状
    のゲート電極および前記パッチ状のアノード電極はいず
    れも2次元マトリクス状に配置されており、 前記第1および第2のゲート引き出し電極は、前記パッ
    チ状のゲート電極からなる2次元マトリクスの隣接する
    2行あるいは2列における各パッチ状のゲート電極をジ
    グザグ状に接続するようになされていることを特徴とす
    る前記請求項1に記載の電界放出型表示装置。
  4. 【請求項4】 前記第1および第2のアノード引き出
    し電極は、前記パッチ状のアノード電極からなる2次元
    マトリクスの隣接する2行あるいは2列に渡って1つお
    きのパッチ状のアノード電極を千鳥状に接続するように
    なされていることを特徴とする前記請求項2あるいは3
    に記載の電界放出型表示装置。
  5. 【請求項5】 前記第1および第2のアノード引き出
    し電極は、前記パッチ状のアノード電極からなる2次元
    マトリクスの隣接する2行あるいは2列における各パッ
    チ状のアノード電極をジグザグ状に接続するようになさ
    れていることを特徴とする前記請求項2あるいは3に記
    載の電界放出型表示装置。
  6. 【請求項6】 前記第1および第2のアノード引き出
    し電極は、ITOと金属膜との多層構造とされているこ
    とを特徴とする前記請求項1〜5のいずれか1項に記載
    の電界放出型表示装置。
  7. 【請求項7】 第1の基板上に形成され、それぞれ電
    界放出エミッタを備える複数の島状カソード電極と、前
    記各島状カソード電極を個別に駆動する駆動手段と、前
    記各島状カソード電極の上方にそれぞれ絶縁されて形成
    されたパッチ状のゲート電極と、前記第1の基板に対向
    するように所定間隔離隔して設けられた第2の基板上に
    前記各パッチ状のゲート電極にそれぞれ対向するように
    形成され、蛍光体層が設けられた複数のパッチ状のアノ
    ード電極とを有する電界放出型表示装置の駆動方法であ
    って、 一の前記パッチ状ゲート電極が駆動されているときに、
    該駆動されているパッチ状のゲート電極に隣接するパッ
    チ状のゲート電極は低電位とされるとともに、該駆動さ
    れているパッチ状のゲート電極に対向する前記パッチ状
    のアノード電極も同時に駆動され、かつ、該駆動されて
    いるパッチ状のアノード電極に隣接するパッチ状のアノ
    ード電極は低電位または負または接地電位とされるよう
    にすることを特徴とする電界放出型表示装置の駆動方
    法。
JP9036487A 1997-02-20 1997-02-20 電界放出型表示装置およびその駆動方法 Withdrawn JPH10233182A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9036487A JPH10233182A (ja) 1997-02-20 1997-02-20 電界放出型表示装置およびその駆動方法
KR1019980005374A KR100282036B1 (ko) 1997-02-20 1998-02-20 전계방출형 표시장치 및 그의 구동방법
TW087102380A TW367476B (en) 1997-02-20 1998-02-20 Field emission type display device and its driving method
FR9802064A FR2762926B1 (fr) 1997-02-20 1998-02-20 Affichage a emission de champ et son procede de commande

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9036487A JPH10233182A (ja) 1997-02-20 1997-02-20 電界放出型表示装置およびその駆動方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10233182A true JPH10233182A (ja) 1998-09-02

Family

ID=12471189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9036487A Withdrawn JPH10233182A (ja) 1997-02-20 1997-02-20 電界放出型表示装置およびその駆動方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPH10233182A (ja)
KR (1) KR100282036B1 (ja)
FR (1) FR2762926B1 (ja)
TW (1) TW367476B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005096340A1 (ja) * 2004-04-02 2005-10-13 Kabushiki Kaisha Toshiba 画像表示装置
JP2006018183A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 電界放出型ディスプレイ
JP2007305493A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Ulvac Japan Ltd カソード基板及びその作製方法、並びに表示素子及びその作製方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100319453B1 (ko) * 1999-08-04 2002-01-05 오길록 2극형 전계 에미터를 가진 전계 방출 디스플레이

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW272322B (ja) * 1993-09-30 1996-03-11 Futaba Denshi Kogyo Kk
JP2926612B2 (ja) * 1995-02-28 1999-07-28 双葉電子工業株式会社 電界放出型素子、電界放出型画像表示装置、およびその駆動方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005096340A1 (ja) * 2004-04-02 2005-10-13 Kabushiki Kaisha Toshiba 画像表示装置
JP2006018183A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 電界放出型ディスプレイ
JP2007305493A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Ulvac Japan Ltd カソード基板及びその作製方法、並びに表示素子及びその作製方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980071564A (ko) 1998-10-26
TW367476B (en) 1999-08-21
FR2762926B1 (fr) 1999-08-20
KR100282036B1 (ko) 2001-03-02
FR2762926A1 (fr) 1998-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2656843B2 (ja) 表示装置
JP2661457B2 (ja) 電界放出形カソード
JP2967288B2 (ja) マルチ電子ビーム源及びこれを用いた画像表示装置
KR100194368B1 (ko) 전계방출형 형광표시장치, 및 전계방출형 형광표시장치의 구동방법
EP0492585A1 (en) Flat display
JP2782224B2 (ja) 画像形成装置の駆動方法
US7309954B2 (en) Field emission display having gate plate
JP5074879B2 (ja) 電子放出素子及び表示素子
KR100232388B1 (ko) 전계방출형 소자, 전계방출형 화상표시장치 및, 그 구동방법
KR100296632B1 (ko) 전계방출형화상표시장치및그것의구동방법
US5703610A (en) Drive circuit for image display device
KR100282036B1 (ko) 전계방출형 표시장치 및 그의 구동방법
KR100290704B1 (ko) 전계방출형 화상표시장치 및 그 구동방법
JP2001222967A (ja) 電界放出型表示装置およびその製造方法
US20020030646A1 (en) Highly bright field emission display device
KR20010016823A (ko) 2극형 전계 에미터를 가진 전계 방출 디스플레이
JP3438391B2 (ja) 電界放出陰極装置
JPH1092348A (ja) 電界放出型画像表示装置およびその駆動方法
KR20030071477A (ko) 화상표시장치 및 그 구동방법
KR100475160B1 (ko) 액티브 매트릭스 전계방출표시패널의 구동 장치 및 방법
JPH07104679A (ja) 電界放出形蛍光表示装置
JP3420729B2 (ja) フィールドエミッション型表示装置
JP2832919B2 (ja) 電界放出素子を用いた表示装置
KR20020091620A (ko) 전계 방출 디스플레이 장치
JP3235461B2 (ja) 電界放出素子

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040511