JPH1092348A

JPH1092348A - 電界放出型画像表示装置およびその駆動方法

Info

Publication number: JPH1092348A
Application number: JP3648897A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Tanaka; 満田中
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】エミッタからゲート電極を介して放出される
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】カソード電極２の上に絶縁してパッチ状
ゲート電極３をマトリクス状に配列すると共に、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
８，９を形成する。そして、駆動する時にパッチ状ゲー
ト電極３の四方に隣接するパッチ状ゲート電極３の電位
を低電位となるようにすると共に、この駆動されたパッ
チ状ゲート電極３の直上に位置するパッチ状アノード電
極８を同時に駆動し、かつ、このパッチ状アノード電極
８の四方に隣接するパッチ状アノード９が低電位となる
ようにする。

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
た電界放出型画像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１５に、その一例であるスピント（Spin
dt）型と呼ばれる電界放出カソードの概略構造を示す。
図１５の（ａ）は、半導体微細加工技術を用いて作製さ
れるＦＥＣの斜視図であり、同図（ｂ）は（ａ）に示す
Ａ−Ａの線で切断したＦＥＣの断面図である。この図１
５（ａ），（ｂ）において、ガラス等からなるカソード
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が蒸着等により形成されており、このカ
ソード電極１０２上にコーン状のエミッタ１０５が多数
形成されている。また、カソード電極１０２上のエミッ
タ１０５が形成されていない領域には、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、その上部にはゲ−ト電極１０４が形成されている。
この絶縁層１０３及びゲート電極１０４には開口部が設
けられており、その中に前記コーン状のエミッタ１０５
が配設されている。すなわち、エミッタ１０５の先端部
分が前記ゲート電極１０４の開口部から臨むように構成
されている。

【０００４】ここで、前記コーン状エミッタ１０５間の
ピッチは、微細加工技術を利用して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１０１上に設けることが出来る。また、ゲート
電極１０４とエミッタ１０５の先端との距離は、サブミ
クロン単位とすることが出来るため、ゲート電極１０４
とカソード電極１０２間とに僅か数１０ボルトの電圧を
印加することにより、エミッタ１０５から電子を放出す
ることが可能となる。

【０００５】このようにエミッタ１０５を図１５
（ａ），（ｂ）に示すように多数配列することにより、
面放出型の電界放出カソードを形成することができ、こ
の面放出型の電界放出カソードの応用技術として平面型
のカラー画像表示装置が提案されている。このカラー画
像表示装置の一例の断面図を図１６に示す。この図にお
いて、ガラス等からなる第１の基板（カソード基板）１
０１の上には、ストライプ状に形成された複数のカソー
ド電極１０２が形成されている。また、このストライプ
状のカソード電極１０２と直交するように複数のストラ
イプ状のゲート電極１０４が形成されており、このカソ
ード電極１０２とゲート電極１０４とは絶縁層１０３に
より離間されている。そして、このカソード電極１０２
とゲート電極１０４とが交差する部分には、それぞれ多
数の開口部が形成されており、この開口部のカソード電
極１０２上には、電子を放出するコーン状エミッタ１０
５が、先端を上方に指向して形成されている。

【０００６】一方、第１の基板１０１に対向してガラス
製の第２の基板（アノード基板）１１０が配置されてお
り、該第２の基板１１０には、そのほぼ全面に金属製の
アノード電極１１１が形成されていると共に、このアノ
ード電極１１１上の前記カソード電極１０２の各ストラ
イプと１対１で対応する位置にストライプ状の赤、緑、
青の蛍光体１１２（Ｒ）、１１３（Ｇ）、１１４（Ｂ）
がそれぞれ塗布されている。

【０００７】このように構成されたカラー画像表示装置
において、ストライプ状の前記ゲート電極１０４を１本
ずつ順次走査して駆動すると共に、ストライプ状のカソ
ード電極１０２にゲート電極１０４で選択された１ライ
ンに対応するＲ，Ｇ，Ｂの画像データをそれぞれ供給す
る。これにより、駆動されているラインのゲート電極１
０４と前記カソード電極１０２との交差部に設けられた
前記エミッタ１０５から当該画像データに対応する量の
電子が電界放出され、対向する位置に配置されている前
記蛍光体１１２〜１１４に射突し、対応する発光がなさ
れる。このようにして、前記ゲート電極１０４が順次走
査され、全てのゲート電極１０４が選択駆動されると、
第２の基板１１０に１フレームのフルカラーの画像が表
示されることになる。

【０００８】一般に、このような電界放出型画像表示装
置において、前記コーン状のエミッタ１０５から放出さ
れる電子は約３０度の広がりをもってアノード電極１１
１に到達するといわれており、アノード電極１１１に到
達する電子はある程度の広がりを持つこととなる。この
ため、エミッタ１０５から放出された電子は、アノード
電極１１１上に隣接して配置されている異なる色の蛍光
体をも発光させてしまい、表示されるカラー画像は色の
滲んだものになってしまうという問題点があった。

【０００９】そこでこのような問題点を解決するため
に、本出願人はエミッタ１０５から放出される電子を集
束させて色の滲みのないカラー画像を表示することがで
きる電界放出型の画像表示装置を提案している（特開平
８−２９８０７５号公報）。

【００１０】図１７は、この提案されている電界放出型
の画像表示装置の一部分の上面図を示したものである。
この図において、１点鎖線で示す１０２は前記第１の基
板上にストライプ状に設けられた複数のカソード電極で
あり、これらのカソード電極１０２にはそれぞれカソー
ド引き出し電極Ｃ₁，Ｃ₂・・・が接続されている。ま
た、１２０は、それぞれ１つのドットに対応するように
パッチ状に形成されたゲート電極であり、前記カソード
電極１０２の上に絶縁層を介して２次元マトリクス上に
配列されている。図示されていないが、この各パッチ状
ゲート電極１２０に対応する位置の前記カソード電極１
０２に前記エミッタ１０５がアレイ状に形成されてい
る。

【００１１】また、破線で示す１１１は、前記カソード
電極１０２と対向して配置される第２の基板（アノード
基板）のほぼ全面に形成されたアノード電極であり、こ
のアノード電極１１１上には、前記パッチ状ゲート電極
１２０と対向する位置にそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体が
塗布されている。なお、この図において、各パッチ状ゲ
ート電極１２０の中に記載されているＲ，Ｇ，Ｂという
記号は、このアノード電極１１１上に塗布されている蛍
光体ドットの発光色を示したものである。

【００１２】さて、図示するように、前記２次元マトリ
クス上に配列されたパッチ状ゲート電極１２０はそれぞ
れゲート引き出し電極ＧＴに接続されている。すなわ
ち、第（ｉ）ライン（行）の奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒのド
ットに対応するパッチ状ゲート電極１２０は、ゲート引
き出し電極ＧＴ_i-1と接続され、（ｉ）ラインの残る偶
数番目のＲ，Ｇ，Ｂのドットに対応するパッチ状ゲート
電極１２０は、ゲート引き出し電極ＧＴ_iに接続されて
いる。また、このゲート引き出し電極ＧＴ_iには、（ｉ
＋１）ラインの奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒのドットに対応す
るパッチ状ゲート電極１２０が接続されている。さら
に、ゲート引き出し電極ＧＴ_i-1には、図示していない
（ｉ−１）ラインの偶数番目のＲ，Ｇ，Ｂのドットに対
応するパッチ状ゲート電極１２０が接続されている。つ
まり、各ゲート引き出し電極ＧＴ₁〜ＧＴ_nには、上下の
ラインのパッチ状ゲート電極１２０が千鳥状に１つおき
に接続されている。

【００１３】そして、これらのゲート引き出し電極ＧＴ
₁〜ＧＴ_nには、順次ゲート駆動電圧が印加され、例えば
ゲート引き出し電極ＧＴ_iが駆動されると、ハッチング
を施した（ｉ）ラインの偶数番目のＲ，Ｇ，Ｂのドッ
ト、および（ｉ＋１）ラインの奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒの
ドットが駆動されることになる。

【００１４】そして、そのゲート電極の走査とタイミン
グを合わせて、各パッチ状ゲート電極１２０の各列と対
応するカソード電極１０２，１０２，・・・に、それぞ
れ対応する画像データをカソード引き出し電極Ｃ₁，
Ｃ₂，・・・から供給すると、画像を表示することがで
きる。また、このとき駆動されていないゲート引き出し
電極ＧＴ_i-1、ＧＴ_i+1の電位を低レベル、好適には接地
レベルとすることにより、ハッチングを施した駆動され
るパッチ状ゲート電極１２０の上下左右に隣接するパッ
チ状ゲート電極１２０の電位が低レベルとされる。これ
により、駆動されているパッチ状ゲート電極１２０から
放出される電子を集束させてアノード電極に到達させる
ことができ、前述したように色の滲みをなくすことがで
きる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記図１７に示したよ
うな電界放出型画像表示装置によれば、エミッタ１０５
から放出される電子を所定のアノード電極に集束できる
ことになるが、近年、より高輝度、高精細化とされた画
像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
る電界放出型画像表示装置が求められている。

【００１６】そこで、本発明は、電界放出された電子を
より集束させるようにした電界放出型画像表示装置およ
びその駆動方法を提供することを目的としている。

【００１７】

【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画像表示装置は、第１の基板
と、該第１の基板上にストライプ状に形成され、それぞ
れ電界放出を行うエミッタを備える複数のカソード電極
と、前記カソード電極の上に、マトリクス状に配列され
て形成された複数のパッチ状のゲート電極と、該パッチ
状のゲート電極に駆動電圧を供給するゲート引き出し電
極と、前記第１の基板に対向するように所定距離離隔し
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。

【００１８】また、前記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、前記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。

【００１９】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
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。

【００２０】さらにまた、本発明の電界放出型画像表示
装置の駆動方法は、第１の基板上にストライプ状に形成
され、それぞれ電界放出を行うエミッタを備える複数の
カソード電極と、前記カソード電極の上にマトリクス状
に配列されて形成された複数の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距離離隔して
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
型画像表示装置の駆動方法であって、一の前記パッチ状
の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駆動
されているアノード電極よりも低い電圧（負または接地
電位）とされるようにするものである。

【００２１】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。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の電界放出型画像表
示装置の一実施の形態の構成を示す斜視図である。この
図において、１はガラス等からなるカソード基板、２は
該カソード基板１上にストライプ状に形成されたカソー
ド電極、３は絶縁層を介して前記カソード電極２の上に
マトリクス状に形成されているパッチ状ゲート電極であ
る。４はパッチ状ゲート電極３に設けられている電子を
放出する開口部であり、この開口部４の内部にはカソー
ド電極２の上に形成されたエミッタが配置されている。
また、５は各カソード電極２から引き出されたカソード
引き出し電極（Ｃ₁〜Ｃ_m）、６は上下のライン（行）の
パッチ状ゲート電極３を千鳥状に１つおきに接続してい
るゲート引き出し電極ＧＴ₁，ＧＴ₂，ＧＴ₃・・・ＧＴ
_n+1である。

【００２３】さらに、７は前記カソード基板１に対向し
て配置されているアノード基板であり、このアノード基
板７にはパッチ状に形成された複数のアノード電極８お
よび９が設けられている。このパッチ状のアノード電極
は２つの群からなっており、その第１の群に属するパッ
チ状のアノード電極を８、他の群に属するパッチ状のア
ノード電極を９としている。そして、図示するように、
このパッチ状アノード電極８とパッチ状アノード電極９
とは、相互に隣接するようにマトリクス状に配置されて
いる。また、各パッチ状アノード電極８および９は、前
記パッチ状ゲート電極３と１対１に対向する位置に設け
られているとともに、図示していないがその上には順次
Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体が塗布されている。

【００２４】また、１０は前記パッチ状アノード電極８
と接続されているアノード引き出し電極Ａ１、１１はパ
ッチ状アノード電極９と接続されているアノード引き出
し電極Ａ２である。このアノード引き出し電極Ａ１，Ａ
２には、アノード−ゲート間の放電を防止するため、抵
抗Ｒ１，Ｒ２が挿入されている。なお、この抵抗Ｒ１，
Ｒ２は、特に設けなくても動作上は格別の支障が生じる
ことはない。

【００２５】図２は、前記図１に示した電界放出型画像
表示装置の断面図であり、６は、前記パッチ状ゲート電
極３から引き出されたｉ番目のゲート引き出し電極ＧＴ
_iである。１２は前記カソード電極２の上に半導体微細
加工技術をもって形成された電子を電界放出するコーン
状のエミッタ、１３は前記カソード基板１と前記アノー
ド基板７とを所定間隔に離隔支持するスペーサであり、
前記カソード基板１、前記アノード基板７およびスペー
サ１３によりこの画像表示装置の外囲器が形成され、そ
の内部は高真空とされている。

【００２６】次に、前記カソード基板の平面図を図３
に、また、前記アノード基板の平面図を図４にそれぞれ
示し、これらの図を参照して前記パッチ状ゲート電極と
ゲート引き出し電極との関係及びアノード基板上に形成
されているパッチ状アノード電極とアノード引き出し電
極との関係について説明する。

【００２７】図３に示すように、各パッチ状ゲート電極
３はそれぞれ１ドットに対応しており、（ｉ）ライン
（第ｉ行）の奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒのドットに対応する
パッチ状ゲート電極３は、ゲート引き出し電極ＧＴ_i-1
に接続されている。また、（ｉ）ラインの残る偶数番目
のＲ，Ｇ，Ｂのドットに対応するパッチ状ゲート電極３
は、ゲート引き出し電極ＧＴ_iに接続されている。さら
に、このゲート引き出し電極ＧＴ_iには、（ｉ＋１）ラ
インの奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒのドットに対応するパッチ
状ゲート電極３が接続されている。さらぶまた、ゲート
引き出し電極ＧＴ_i-1には、図示されていない（ｉ−
１）ラインの偶数番目のＲ，Ｇ，Ｂのドットに対応する
パッチ状ゲート電極３が接続されている。すなわち、各
ゲート引き出し電極ＧＴ₁〜ＧＴ_n+1には、上下のライン
（行）のパッチ状ゲート電極３が千鳥状に１つおきに接
続されている。

【００２８】また、図４はアノード基板上に形成されて
いるパッチ状アノード電極８，９の構成を示した図であ
り、（ｉ）ラインの奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒのドットに対
応するパッチ状アノード電極９は、アノード引き出し電
極Ａ２と接続されている。また、（ｉ）ラインの残る偶
数番目のＲ，Ｇ，Ｂのドットに対応するパッチ状アノー
ド電極８は、アノード引き出し電極Ａ１と接続されてい
る。さらに、このアノード引き出し電極Ａ１は、（ｉ＋
１）ラインの奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒのドットに対応する
パッチ状アノード電極８と接続され、アノード引き出し
電極Ａ２は、（ｉ＋１）ラインの残る偶数番目のＲ，
Ｇ，Ｂのドットに対応するアノード電極９と接続されて
いる。すなわち、アノード引き出し電極Ａ１は交互に形
成されているパッチ状アノード電極８と千鳥状に接続さ
れており、アノード引き出し電極Ａ２はパッチ状アノー
ド電極９と千鳥状に接続されている。

【００２９】このように、本発明の電界放出型画像表示
装置においては、アノード電極もパッチ状に形成されて
いる。そして、各パッチ状アノード電極の一の群に属す
るパッチ状アノード電極は他の群に属するパッチ状アノ
ード電極によりその周囲を取り囲まれるように配置され
ており、パッチ状アノード電極の各群はそれぞれ対応す
るアノード引き出し電極Ａ１およびＡ２に接続されてい
る。

【００３０】このように構成された電界放出型画像表示
装置において、例えばゲート引き出し電極ＧＴ_iにゲー
ト駆動電圧を印加し、アノード引き出し電極Ａ１にアノ
ード電圧を印加すると、図３及び図４にハッチングを施
して示した（ｉ）ラインの偶数番目のＲ，Ｇ，Ｂのドッ
ト及び（ｉ＋１）ラインの奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒのドッ
トが駆動される。このとき、該駆動されるパッチ状ゲー
ト電極３に対応する画像データをそれぞれ対応するカソ
ード電極Ｃ₁，Ｃ₂，・・・Ｃ_mから供給することによ
り、当該パッチ状アノード電極８に設けられた蛍光体
が、当該画像データに応じた発光輝度で発光することと
なる。

【００３１】このとき、駆動されていないゲート引き出
し電極ＧＴ_i-1やＧＴ_i+1の電位を接地レベルとなるよう
にし、図３にハッチングを施した駆動されているパッチ
状ゲート電極３の周囲（上下左右）に隣接するパッチ状
ゲート電極３の電位を接地レベルとなるようにする。ま
た、駆動されていないアノード引き出し電極Ａ２の電位
を接地レベルとなるようにして、駆動されているパッチ
状アノード電極８の周囲（上下左右）に隣接するパッチ
状アノード電極９の電位を接地レベルとなるようにす
る。

【００３２】これにより、駆動されているパッチ状ゲー
ト電極３及びパッチ状アノード電極８は、その周囲が低
電圧とされたパッチ状ゲート電極３及びパッチ状アノー
ド電極９により囲まれた状態となるため、駆動されてい
るエミッタアレイから放出される電子は、より集束され
て目的とするパッチ状アノード電極８に到達し、目的と
する蛍光体だけを発光させることが可能となる。また、
アノード電圧が印加されるパッチ状アノード電極８の周
囲に隣接しているパッチ状アノード電極９の電位が接地
レベルとなるため、漏れ発光を防止することができる。
したがって、高精細の電界放出型画像表示装置とするこ
とができる。

【００３３】なお、駆動されていない奇数番目のゲート
引き出し電極ＧＴ_i-1，ＧＴ_i+1及びアノード電圧が印加
されていないアノード引き出し電極Ａ２にそれぞれ負の
電位を印加するようにした場合には、カソード基板上の
エミッタアレイから放出される電子をさらに集束させる
ことが可能となる。

【００３４】ところで、一般にアノード基板７上に形成
されるパッチ状アノード電極８，９及びアノード引き出
し電極Ａ１，Ａ２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）薄膜
によって作製されるが、このＩＴＯ薄膜は抵抗値が比較
的に大きいため、アノード基板７上のアノード引き出し
電極Ａ１，Ａ２でアノード電圧の電圧降下が発生するこ
とがある。

【００３５】そこで、このような不都合を解決するよう
にした本発明の他の実施の形態におけるアノード基板７
の構成例を図５に示す。この実施の形態においては、図
５にハッチングを施して示すように、アノード基板７上
のアノード引き出し電極Ａ１，Ａ２を金属膜によって多
層化し、アノード引き出し電極Ａ１，Ａ２の抵抗値が低
抵抗となるようにしている。これにより、アノード引き
出し電極Ａ１，Ａ２でのアノード電圧の電圧降下を防止
することが可能になり、アノード電圧の低下による電子
の広がりを防止することができる。

【００３６】次に、前記したアノード電極の他の実施の
形態について図６を参照して説明する。図６において、
２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、前記第１の群に属するパッ
チ状のアノード電極８をジグザグ状に接続したアノード
電極、２２ａ、２２ｂ、２２ｃは前記第２の群に属する
パッチ状のアノード電極９をジグザグ状に接続したアノ
ード電極である。このように、この実施の形態は、前記
各パッチ状のアノード電極８および９をそれぞれジグザ
グ状に接続した形状に前記アノード電極を形成するもの
である。なお、各パッチ状のアノード電極８および９に
は、図示するように、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体が順次塗布さ
れている。

【００３７】すなわち、ジグザグ状に接続されたアノー
ド電極２１ａは、前記第１の群に属する、（ｉ）ライン
（行）の偶数番目のＲドット、（ｉ＋１）ラインの奇数
番目のＧドット、（ｉ＋２）ラインの偶数番目のＲドッ
ト、・・・を接続するように形成され、アノード電極２
１ｂは（ｉ）ラインの偶数番目のＧドット、（ｉ＋１）
ラインの奇数番目のＢドット、（ｉ＋２）ラインの偶数
番目のＧドットを接続するように形成され、アノード電
極部２１ｃは（ｉ）ラインの偶数番目のＢドット、（ｉ
＋１）ラインの奇数番目のＲドット、（ｉ＋２）ライン
の偶数番目のＢドットを接続するように形成されてい
る。そして、これらのアノード電極部２１ａ〜２１ｃは
アノード引き出し電極Ａ１と接続されている。

【００３８】また、ジグザグ状に接続されたアノード電
極２２ａは、前記第２の群に属する、（ｉ）ラインの奇
数番目のＧドット、（ｉ＋１）ラインの図示していない
偶数番目のＢドット、（ｉ＋２）ラインの奇数番目のＧ
ドット、・・・を接続するように形成され、アノード電
極２２ｂは、（ｉ）ラインの奇数番目のＢドット、（ｉ
＋１）ラインの偶数番目のＲドット、（ｉ＋２）ライン
の奇数番目のＢドットを接続するように形成され、アノ
ード電極２２ｃは（ｉ）ラインの奇数番目のＲドット、
（ｉ＋１）ラインの偶数番目のＧドット、（ｉ＋２）ラ
インの奇数番目のＲドットを接続するように形成されて
いる。そして、これらのアノード電極２２ａ〜２２ｃは
アノード引き出し電極Ａ２と接続されている。

【００３９】そして、このようにジグザグ状に接続され
たアノード電極２１ａ〜２１ｃ及び２２ａ〜２２ｃは、
前記図３に示すストライプ状のカソード電極Ｃ１〜Ｃｍ
と平行となる列方向（すなわち、ゲートストライプと直
交する方向）にジグザグ形状とされていると共に、アノ
ード引き出し電極Ａ１と接続されているアノード電極２
１ａ〜２１ｃと、アノード引き出し電極Ａ２と接続され
ているアノード電極２２ａ〜２２ｃとが交互に配置され
ている。

【００４０】この場合も、一の群に属するアノード電極
の周囲は他の群に属するアノード電極により取り囲まれ
るようになされている。なお、前記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。

【００４１】一般に、ｎ×ｍのドットマトリクスとされ
ている画像表示装置においては、行方向のドット数
（ｎ）に比べて、列方向のドット数（ｍ）の方が少なく
構成されているため、前記図６のように、ジグザク形状
とされるアノード電極２１，２２を列方向に形成した場
合には、アノード電極２１，２２を行方向に形成する場
合に比べて、アノード電極２１，２２の長さを短くする
ことができる。このようにアノード電極２１，２２の長
さを短くした場合は、アノード電極２１，２２及びード
引き出し電極Ａ１，Ａ２の間で発生する静電容量が小さ
くなるため、無効電力が低減され、効率の良い画像表示
装置とすることができる。

【００４２】次に、アノード基板上に形成されるアノー
ド電極のさらに他の実施の形態を図７に示す。前記図４
に示した実施の形態においては、前記各パッチ状のアノ
ード電極８、９を行方向に設けられたアノード引き出し
電極に対して千鳥状に接続していたのに対し、この図７
に示す実施の形態においては、前記パッチ状アノード電
極８，９を列方向に設けられたアノード引き出し電極に
対して千鳥状に接続するようにしたものである。すなわ
ち、例えば（ｉ）ライン（行）の偶数番目のＲ，Ｇ，Ｂ
の各ドットに対応するパッチ状アノード電極８、（ｉ＋
１）ラインのの奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒの各ドットに対応
するパッチ状アノード電極８、（ｉ＋２）ラインの偶数
番目のＲ，Ｇ，Ｂの各ドットに対応するパッチ状アノー
ド電極８はそれぞれアノード引き出し電極Ａ１と接続さ
れている。

【００４３】また、（ｉ）ラインの奇数番目のＧ，Ｂ，
Ｒの各ドットに対応するパッチ状アノード電極９、（ｉ
＋１）ラインの偶数番目のＲ，Ｇ，Ｂの各ドットに対応
するパッチ状アノード電極９、（ｉ＋２）ラインの奇数
番目のＧ，Ｂ，Ｒの各ドットに対応するパッチ状アノー
ド電極９はそれぞれアノード引き出し電極Ａ２と接続さ
れている。

【００４４】この場合も、一の群に属するアノード電極
の周囲は他の群に属するアノード電極より取り囲まれる
ようになされており、また、各群はそれぞれ対応するア
ノード引き出し電極Ａ１、Ａ２に接続されている。ま
た、この場合もアノード基板上にＩＴＯ薄膜によって形
成されているアノード引き出し電極２３，２４をカソー
ド電極と平行となる列方向に取り出すように形成してい
るため、アノード引き出し電極Ａ１，Ａ２をカソード電
極と直交する行方向で取り出すようにした場合に比べ
て、アノード引き出し電極２３，２４の長さが短くする
ことができる。よって、アノード引き出し電極Ａ１，Ａ
２の間に発生する静電容量が小さくなり、上記同様アノ
ード電極での無効電力を低減することができる。なお、
ゲート引き出し電極をこのように列方向にもうけること
も可能である。

【００４５】次に、図８〜図１１を参照しながら本発明
の電界放出型画像表示装置の駆動方法について説明す
る。図８は本発明の電界放出型画像表示装置をアノード
電極側から見た場合の各電極の配置を示した図である。
なお、この図に示す電界放出型画像表示装置はｎ×ｍ
（但し、ｎは偶数とする）のマトリクスによってカラー
画像を表示する画像表示装置とされており、図示しない
カソード基板上にストライプ状の複数本のカソード電極
２が列方向に形成されており、それぞれのカソード電極
２からはカソード引き出し電極Ｃ１〜Ｃｍが引き出され
ている。

【００４６】また、このカソード電極２の上には、マト
リクス状に配列されたパッチ状ゲート電極３が絶縁され
て設けられており、これらのパッチ状ゲート電極３はゲ
ート引き出し電極ＧＴ₁〜ＧＴ_n+1に前述したように千鳥
状に１つおきに接続されている。

【００４７】すなわち、ゲート引き出し電極ＧＴ₂は、
第１行目の偶数番目のパッチ状ゲート電極３及び第２行
目の奇数番目のパッチ状ゲート電極３と接続される。以
下同様にゲート引き出し電極ＧＴ₃〜ＧＴ_nには、上下の
ライン（行）のパッチ状ゲート電極３が千鳥状に１つお
きに接続されている。なお、ゲート引き出し電極ＧＴ₁
は、１行目の奇数番目のパッチ状ゲート電極３のみと接
続され、最後のゲート引き出し電極ＧＴ_n+1は第ｎ行目
の偶数番目のパッチ状ゲート電極３のみと接続されてい
る。また、これらのパッチ状ゲート電極３には、図示し
ていないがそれぞれのエミッタアレイから電子が放出さ
れる開口部が形成されている。

【００４８】さらにまた、このパッチ状ゲート電極３と
所定距離離隔されて配置されている図示しないアノード
基板上には、丸で囲って示したパッチ状アノード電極
８，９がパッチ状ゲート電極３と対応する位置にマトリ
クス状に配列されており、パッチ状アノード電極８はア
ノード引き出し電極Ａ１と接続され、パッチ状アノード
電極９は、アノード引き出し電極Ａ２と接続されてい
る。

【００４９】すなわち、アノード引き出し電極Ａ１は、
１行目の奇数番目のパッチ状アノード電極８と、第２行
目の偶数番目のパッチ状アノード電極８及び第３行目の
奇数番目のパッチ状アノード電極８と接続されており、
以下同様にゲート引き出し電極Ａ１には、偶数行目の偶
数番目のパッチ状アノード電極８と奇数行目の奇数番目
のパッチ状アノード電極８が接続されている。

【００５０】一方、アノード引き出し電極Ａ２は、残る
第１行目の偶数番目のパッチ状アノード電極９及び第２
行目の奇数番目のパッチ状アノード電極９と接続されて
おり、以下同様にアノード引き出し電極Ａ２には、残る
偶数行目の奇数番目のパッチ状アノード電極９と奇数行
目の偶数番目のパッチ状アノード電極９が接続されてい
る。

【００５１】さらに、パッチ状のアノード電極８，９に
は例えば左側から右側に向かって順にＧの蛍光体、Ｒの
蛍光体、Ｂの蛍光体が順次塗布されてドットを構成して
おり、ドットＧ₁₁，Ｒ₁₂，Ｂ₁₃，Ｇ₁₄，Ｒ₁₅，Ｂ₁₆，・
・・Ｒ_1(m-1)，Ｂ_1mで最初の行が構成されている。さら
に、次の行がドットＧ₂₁，Ｒ₂₂，Ｂ₂₃，・・・，Ｒ
_2(m-1)，Ｂ_2mで構成され、以下同様にして、最後の行が
ドットＧ_n1，Ｒ_n2，Ｂ_n3・・・，Ｒ_n(m-1)，Ｂ_nmで構成
されている。

【００５２】このようにパッチ状アノード電極８，９に
マトリクス状に形成された各ドットＧ₁₁〜Ｂ_nmは、アノ
ード引き出し電極Ａ１，Ａ２とゲート引き出し電極ＧＴ
₁〜ＧＴ_n+1が順次走査されることにより、選択的に駆動
されて所望の画像が表示されることになる。

【００５３】次に、このような電界放出型画像表示装置
を駆動する駆動回路のブロック図の一例を図９に、その
タイミングを図１０に、発光されるドットの様子を図１
１に示し、これらの図を参照しながら駆動方法について
説明する。

【００５４】図９は、駆動回路のブロック図の一例であ
り、この図において、５０は、図８に示したようなｍ×
ｎのドットのマトリクスからなる電界放出カソードを備
える電界放出型画像表示装置、５１は印加された同期信
号に同期したクロックを発生するクロックジェネレー
タ、５２はクロックジェネレータ５１から発生されたク
ロックを用いて表示タイミングを制御する表示タイミン
グ制御回路、５３は入力される画像データのビデオメモ
リ５４への書き込みを制御するメモリ書き込み制御回
路、５４はＲ，Ｇ，Ｂの画像データを蓄積するフレーム
メモリあるいはラインメモリ５４−１，５４−２，５４
−３からなるビデオメモリ、５５−１，５５−２，５５
−３はビデオメモリ５４から読み出されたＲ，Ｇ，Ｂの
画像データが保持されるバッファレジスタである。

【００５５】さらに、５６はビデオメモリ５４のアドレ
スを発生するアドレスカウンタ、５７はＲ，Ｇ，Ｂの画
像データのいずれかを選択する色選択回路、５８はゲー
ト電極を制御するデータがシフトされるシフトレジス
タ、５９はシフトレジスタ５８のデータをラッチするラ
ッチ回路、６０はゲート電極をラッチ回路５９のデータ
により駆動するゲートドライバ、６１はバッファレジス
タ５５−１〜５５−３から供給される画像データがシフ
トクロックによりシフトされるシフトレジスタ、６２は
シフトレジスタ６１のデータをラッチするラッチ回路、
６３はカソード電極にラッチ回路６２の画像データ出力
を供給するカソードドライバ、６４はアノード引き出し
電極Ａ１、Ａ２を駆動するアノードドライバである。

【００５６】図１０は、前記各駆動信号のタイミング関
係を説明するためのタイミング図である。この図におい
て、同図（ａ）はアノード引き出し電極Ａ１を駆動する
アノードドライバ６４の出力パルス、同図（ｂ）はアノ
ード引き出し電極Ａ２を駆動するアノードドライバ６４
の出力パルス、同図（ｃ）はゲート引き出し電極ＧＴ₁
を駆動するゲートドライバ６０の出力パルス、同図
（ｄ）はゲート引き出し電極ＧＴ₃を駆動するゲートド
ライバ６０の出力パルス、同図（ｅ）はゲート引き出し
電極ＧＴ₅を駆動するゲートドライバ６０の出力パル
ス、同図（ｆ）はゲート引き出し電極ＧＴ_n+1を駆動す
るゲートドライバ６０の出力パルス、同図（ｇ）はゲー
ト引き出し電極ＧＴ₂を駆動するゲートドライバ６０の
出力パルス、同図（ｈ）はゲート引き出し電極ＧＴ₄を
駆動するゲートドライバ６０の出力パルス、同図（ｉ）
はゲート引き出し電極ＧＴ₆を駆動するゲートドライバ
６０の出力パルス、同図（ｊ）はゲート引き出し電極Ｇ
Ｔ_nを駆動するゲートドライバ６０の出力パルスであ
る。

【００５７】さらに、同図（ｋ）はカソード引き出し電
極Ｃ₁に印加されるカソードドライバ６３からの画像デ
ータ、同図（ｌ）はカソード引き出し電極Ｃ₂に印加さ
れるカソードドライバ６３からの画像データ、同図
（ｍ）はカソード引き出し電極Ｃ₃に印加されるカソー
ドドライバ６３からの画像データ、同図（ｎ）はカソー
ド引き出し電極Ｃ₄に印加されるカソードドライバ６３
からの画像データであり、同図（ｐ）はラッチ回路５
９，６２のラッチタイミングを示すラッチパルス、同図
（ｑ）はシフトレジスタ６１に供給されるシフトクロッ
ク、同図（ｒ）はバッファレジスタ５５−１，５５−
２，５５−３から出力されてシフトレジスタ６１に供給
される表示順の画像データである。

【００５８】以下、図９に示す駆動回路の動作を図１０
に示したタイミング図を参照しながら説明する。画像デ
ータは、メモリ書き込み制御回路５３により書き込みタ
イミングが制御されると共に、クロックジェネレータ５
１で発生されるクロックに同期してビデオメモリ５４に
各色の画像データ毎に記憶される。ビデオメモリ５４の
Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像データが記憶されるメモリ５４−
１，５４−２，５４−３から、色選択回路５７の制御の
もとで、かつ、アドレスカウンタ５６のアドレスに基づ
いて読み出された画像データは、それぞれバッファレジ
スタ５５−１，５５−２，５５−３に保持される。

【００５９】バッファレジスタ５５−１，５５−２，５
５−３はその出力タイミングが色選択回路５７により制
御されて、各画像データが図１１に示すＧ，Ｒ，Ｂのド
ットの表示順序と同じにされてシフトレジスタ回路６１
に供給される。このシフトレジスタ６１は図１０（ｑ）
に示すシフトクロックＳ−ＣＬＫにより、この画像デー
タをシフトしていく。１ラインのドットの内、パッチ状
ゲート電極３の１行の１／２のＧ，Ｒ，Ｂの画像データ
が２行分シフトレジスタ６１にシフトされると、この色
データは図１０（ｐ）に示すラッチパルスによりラッチ
回路６２にラッチされる。このラッチ回路６２の出力デ
ータは、カソードドライバ６３に印加される。

【００６０】一方、表示タイミング制御回路５２はアノ
ードドライバ６４を制御して、図１０（ａ）（ｂ）に示
すように、アノード引き出し電極Ａ１にのみ正のアノー
ド電圧を印加するようにしている。さらに、表示タイミ
ング制御回路５２は図１０（ｐ）に示すラッチパルスを
シフトレジスタ５８にシフトパルスとして供給し、この
制御回路５２から供給されるスキャン信号をシフトさせ
ていく。このシフトレジスタ５８の出力は、上記ラッチ
パルスによりラッチ回路５９において１つおきにラッチ
され、ラッチ回路５９からは、ラッチパルス毎に１つお
きにシフトされるスキャン信号が出力されるようにな
る。そして、このスキャン信号はゲートドライバ６０に
印加される。

【００６１】この結果、ゲートドライバ６０からは、画
像表示装置５０のゲート引き出し電極ＧＴ₁〜ＧＴ_n+1の
うち、図１０（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示すように１
つおきのゲート引き出し電極ＧＴ₁，ＧＴ₃，ＧＴ₅，・
・・ＧＴ_n+1に順次ゲート駆動電圧が印加され、これら
のゲート引き出し電極ＧＴ₁，ＧＴ₃，ＧＴ₅，・・・Ｇ
Ｔ_n+1は上記ラッチパルスのタイミングで走査されるよ
うになる。この時、カソードドライバ６３からはゲート
引き出し電極ＧＴ₁，ＧＴ₃，ＧＴ ₅，・・・ＧＴ_n+1の走
査に同期して、カソード引き出し電極Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃・
・・Ｃ_mに千鳥状とされた２行分の画像データが供給さ
れる。

【００６２】図１１は、この電界放出型画像表示装置の
各ドットが発光される様子を説明するための図である。
前述のように、ゲート引き出し電極ＧＴ₁が選択されて
駆動されると、図１１（ａ）に示すように１行目の奇数
番目のドットＧ₁₁，Ｂ₁₃・・・が発光制御されるように
なる。この場合、駆動されていない１行目の偶数番目の
ドットＲ₁₂，Ｇ₁₄，Ｂ₁₆・・・は接地レベル（或は負の
電位）とされる。

【００６３】従って、図１１（ａ）に示すように画像表
示装置５０の１行目のドットの１／２の数のドットが発
光制御されると共に、放出された電子は上下左右に隣接
するパッチ状ゲート電極３が接地レベル（或は負の電
位）とされているため、ゲート電極３により集束されて
アノード電極８に到達するようになる。

【００６４】またこの時、アノード引き出し電極Ａ１に
正のアノード電圧を印加すると共に、アノード引き出し
電極Ａ２が接地レベル（或は負の電位）とされているた
め、パッチ状アノード電極８の上下左右に隣接するアノ
ード電極９が接地レベル（或は負の電位）となり、放出
される電子がより集束されてアノード電極８に到達する
ようになる。また、この場合は、放出される電子が隣接
するアノード電極９に到達した場合でもアノード電極９
の電位が接地レベル（或は負電位）とされているため、
漏れ発光を防止することができるという利点もある。

【００６５】そして、次のラッチパルスのタイミングで
ゲート引き出し電極ＧＴ₃が選択駆動されると、この時
にはシフトレジスタ６１に２行目の偶数番目の画像デー
タおよび３行目の奇数番目の画像データがシフトクロッ
クＳ−ＣＬＫによりシフトされており、画像表示装置５
０は図１１（ｂ）に示すように２行目の１／２のドッ
ト、および３行目の１／２のドットが発光制御される。
このような走査が順次行われて、ゲート引き出し電極Ｇ
Ｔ_n+1が選択駆動されると、シフトレジスタ６１にｎ行
目の偶数番目の画像データがシフトクロックＳ−ＣＬＫ
によりシフトされており、画像表示装置５０は図１１
（ｃ）に示すようにｎ行目の１／２のドットが発光制御
される。これにより１フレームの１／２のドットが発光
制御されたことになる。

【００６６】ゲート引き出し電極ＧＴ_n+1まで走査され
ると、次に表示制御タイミング回路５２は、アノードド
ライバ６４を制御して、図１０（ａ）（ｂ）に示すよう
に、アノード引き出し電極Ａ１に替えて、アノード引き
出し電極Ａ２に正のアノード電圧を印加すると共に、図
１０（ｐ）に示すラッチパルスをシフトレジスタ５８に
シフトパルスとして供給し、この制御回路５２から供給
されるスキャン信号をシフトさせていく。このシフトレ
ジスタ５８の出力は、上記ラッチパルスによりラッチ回
路５９において１つおきにラッチされるため、ラッチ回
路５９からは、ラッチパルス毎に１つおきにシフトされ
るスキャン信号が出力されるようになる。そして、この
スキャン信号はゲートドライバ６０に印加される。

【００６７】この場合、ゲートドライバ６０からは図１
０（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）に示すように、画像表示装
置５０の１つおきのゲート引き出し電極ＧＴ₂，ＧＴ₄，
ＧＴ₆，・・・ＧＴ_nにゲート駆動電圧が印加され、これ
らゲート引き出し電極ＧＴ₂，ＧＴ₄，ＧＴ₆，・・・Ｇ
Ｔ_nは上記ラッチパルスのタイミングで走査されるよう
になる。この時、カソードドライバ６３からはゲート引
き出し電極ＧＴ₂，ＧＴ₄，ＧＴ₆，・・・ＧＴ_nの走査に
同期して、カソード引き出し電極Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃・・・
Ｃ_mに千鳥状とされた２行分の画像データが供給される
ようになる。

【００６８】例えば、ゲート引き出し電極ＧＴ_nが駆動
されている場合には、カソード引き出し電極Ｃ₁，Ｃ₂，
Ｃ₃，Ｃ₄に図１０（ｋ）（ｌ）（ｍ）（ｎ）に示すよう
なｎ行のＧ_n1，（ｎ−１）ラインのＲ_(n-1)2，ｎライン
のＢ_n3，（ｎ−１）ラインのＧ_(n-1)4のドットに対応す
る画像データがそれぞれ供給されるようになる。

【００６９】従って、図１１（ｄ）に示すようにラッチ
パルスのタイミングでゲート引き出し電極ＧＴ₂が選択
駆動されると、この時にはシフトレジスタ６１に１行目
の偶数番目の画像データおよび２行目の奇数番目の画像
データがシフトクロックＳ−ＣＬＫによりシフトされて
おり、画像表示装置５０は１行目の偶数番目のドット、
および２行目の奇数番目のドットが発光制御されること
になる。

【００７０】そして、１フレームの最後のラッチパルス
のタイミングでゲート引き出し電極ＧＴ_nが選択駆動さ
れると、この時にはシフトレジスタ６１に次のｎ−１行
目の偶数番目の画像データ，およびｎ行目の奇数番目の
画像データがシフトクロックＳ−ＣＬＫによりシフトさ
れており、画像表示装置５０は図１１（ｅ）に示すよう
にｎ行目の偶数番目のドット、および（ｎ＋１）行目の
奇数番目のドットが発光制御されることになる。このよ
うな走査を行うことにより、１フレームの残りのドット
の発光制御を行い、最後の行のゲート引き出し電極ＧＴ
_nが走査された時点で１フレームの画像が画像表示装置
５０に表示されるようになる。

【００７１】上記説明した駆動回路によれば、高電圧が
印加されるアノード引き出し電極Ａ１，Ａ２の切り替え
回数が１フレーム毎に僅か２回でよいため、アノード引
き出し電極の駆動回路をたやすく組むことが出来る。

【００７２】また、選択駆動されているパッチ状ゲート
電極３の四方（上下左右）に隣接するパッチ状ゲート電
極３を低レベルにすると共に、選択駆動されていない側
のアノード引き出し電極を低レベルとなるようにしてい
るため、例えばパッチ状アノード電極８にアノード電圧
が印加される場合は、このパッチ状アノード電極８の上
下左右に隣接するパッチ状アノード電極９の電位が低レ
ベルとなり、放出電子がより集束されるため、高精細と
される電界放出型画像表示装置に適用することができる
ようになる。

【００７３】なお、上述した電界放出型画像表示装置の
駆動方法においては、ゲートドライバ６３は容量性負荷
を駆動するようになるので、高速駆動を行うためにオー
プンコレクタタイプよりもトーテムポールタイプのドラ
イバとするのが好適である。

【００７４】次に、本発明の電界放出型画像表示装置の
エミッタから放出される電子の集束効果について、図１
２〜図１４に示すアノード電極に到達する放出電子の軌
跡分布のシミュレーション結果の一例を参照して説明す
る。図１２に示す軌跡分布のシミュレーションは、アノ
ード電極１１２，１１３，１１４が同電位とされている
と共に、ゲート電極１０４がストライプ状とされ、１ラ
インのゲート電極が全て同電位とされている従来のＦＥ
Ｃの一例を示したものである。これは、前記図１６に示
した従来技術の場合に相当する。

【００７５】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
到達することになり、例えば駆動電圧が印加（オン）さ
れているゲート電極１０４を介して放出される電子は、
アノード電極１１３に隣接するアノード電極１１２，１
１４に渡って到達することになり、漏れ発光が生じてい
る。

【００７６】次に、図１３はゲート電極をパッチ状にし
て、駆動電圧が印加（オン）されているパッチ状ゲート
電極３の上下左右に隣接するパッチ状ゲート電極３の電
位を接地レベル（オフ）にすると共に、アノード電極１
１２，１１３，１１４を同電位にした時の放出電子の軌
跡分布のシミュレーション結果の一例を示したものであ
る。これは、前記図１７に示した従来技術に相当する。
この場合は、駆動電圧が印加されているパッチ状ゲート
電極３を介して電界放出される電子の広がりは図１２に
比べて狭まっていることが解る。

【００７７】次に、図１４は本発明のようにゲート電極
３をパッチ状にして、駆動電圧が印加（オン）されてい
るパッチ状ゲート電極３の上下左右に隣接するパッチ状
ゲート電極３の電位を接地レベル（オフ）にすると共
に、アノード電極８，９もパッチ状にして、駆動電圧が
印加（オン）されているアノード電極８の上下左右に隣
接するパッチ状アノード電極９の電位を接地レベル（オ
フ）とした場合の放出電子の軌跡分布のシミュレーショ
ン結果の一例を示したものである。この場合、駆動電圧
が印加されているパッチ状ゲート電極３を介して放出さ
れる電子の広がりは、前記図１３の場合よりもさらに狭
くなり、目的とするパッチ状のアノード電極８に指向す
るよう狭まっていることが解る。

【００７８】このように本発明の電界放出型画像表示装
置によれば、漏れ発光が防止され、目的とするパッチ状
アノード電極に塗布した蛍光体だけを発光させることが
でき、高精細の電界放出型画像表示装置を構成すること
ができる。

【００７９】なお、上述においては、ゲート引き出し電
極あるいはアノード引き出し電極に、それぞれ千鳥状に
パッチ状ゲート電極およびパッチ状アノード電極を接続
するようにする実施の形態、および、ジグザグ状にパッ
チ状ゲート電極あるいはパッチ状アノード電極を接続す
る実施の形態について説明したが、各引き出し電極とパ
ッチ状ゲート電極あるいはパッチ状アノード電極との接
続の形態としてはいかなる形態であってもよく、例え
ば、前記各行（又は各列）の奇数番目のパッチ状ゲート
（アノード）電極及び偶数番目のパッチ状ゲート（アノ
ード）電極にそれぞれゲート（アノード）引き出し電極
を接続して引き出すように構成することももちろん可能
である。

【００８０】また、本発明の電界放出型画像表示装置に
おいては、赤，青，緑を発光する３原色の蛍光体を使用
した例を示したが、発光波長域の広い蛍光体を使用して
異なる透過波長特性のフィルタを通すことにより、一種
類の蛍光体を用いて赤，青，緑等の複数の発光色を表示
するようにしてもよい。また２色の蛍光体を使用してカ
ラー画像を表示するようにしてもよい。あるいは、モノ
クロの表示装置であっても良い。さらにまた、蛍光体は
塗布等によりアノード電極に被着するようにしてもよい
が、蛍光体薄膜を堆積するようにして被着してもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電界放出型
画像表示装置によれば、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画像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。

【００８２】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。さらに、アノード引き
出し電極を金属膜によって多層化することにより、電子
の集束効果をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電界放出型画像表示装置の一実施の形
態の構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の電界放出型画像表示装置の一実施の形
態の構成を示す断面図である。

【図３】本発明の電界放出型画像表示装置の一実施の形
態におけるパッチ状ゲート電極とゲート引き出し電極お
よびパッチ状カソード電極の関係を説明するための図で
ある。

【図４】本発明の電界放出型画像表示装置の他の実施の
形態におけるパッチ状のアノード電極とアノード引き出
し電極の関係を説明するための図である。

【図５】本発明の電界放出型画像表示装置の他の実施の
形態における、金属膜で多層化したパッチ状のアノード
電極およびアノード引き出し電極を示した図である。

【図６】本発明の電界放出型画像表示装置の他の実施の
形態におけるパッチ状アノード電極とアノード引き出し
電極の構成を示す図である。

【図７】本発明の電界放出型画像表示装置の他の実施の
形態におけるパッチ状アノード電極とアノード引き出し
電極の構成を示す図である。

【図８】本発明の電界放出型画像表示装置における電極
配置の一例を示す図である。

【図９】本発明の電界放出型画像表示装置の駆動回路の
一例を示すブロック図である。

【図１０】本発明の電界放出型画像表示装置における駆
動信号のタイミングを説明するためのタイミング図であ
る。

【図１１】本発明の電界放出型画像表示装置の各ドット
が選択される様子を説明するための図である。

【図１２】従来の電界放出カソードから放出される電子
の軌跡の分布を示す図である。

【図１３】提案されている電界放出カソードから放出さ
れる電子の軌跡の分布を示す図である。

【図１４】本発明の電界放出型画像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分布を示す
図である。

【図１５】従来の電界放出型カソードの構成を示す図で
ある。

【図１６】従来の電界放出型画像表示装置の断面図であ
る。

【図１７】本出願人が先に提案した電界放出型画像表示
装置の上面図である。

【符号の説明】

１カソード基板２カソード電極３パッチ状ゲート電極４開口部５カソード引き出し電極６ゲート引き出し電極７アノード基板８，９パッチ状アノード電極１０，１１，２３，２４アノード引き出し電極１２エミッタアレイ１３スペーサ２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃジグザグ状に接続さ
れたアノード電極５０画像表示装置５１クロックジェネレータ５２表示タイミング制御回路５３メモリ書き込み制御回路５４ビデオメモリ５４−１，５４−２，５４−３Ｒ，Ｇ，Ｂ用フレーム
メモリあるいはラインメモリ５５−１，５５−２，５５−３バッファレジスタ５６アドレスカウンタ５７色選択回路５８，６１シフトレジスタ５９，６２ラッチ回路６０ゲートドライバ６３カソードドライバ６４アノードドライバＡ１，Ａ２アノード引き出し電極Ｃ₁〜Ｃ_m カソード引き出し電極ＧＴ₁〜ＧＴ_n+1 ゲート引き出し電極Ｒ，Ｒ₁₂，Ｒ₁₅・・・赤色のドットＧ，Ｇ₁₁，Ｇ₁₄・・・緑色のドットＢ，Ｂ₁₃，Ｂ₁₆・・・青色のドット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の基板と、該第１の基板上にストライプ状に形成され、それぞれ電
界放出を行うエミッタを備える複数のカソード電極と、前記カソード電極の上に、マトリクス状に配列されて形
成された複数のパッチ状のゲート電極と、該パッチ状のゲート電極に駆動電圧を供給するゲート引
き出し電極と、前記第１の基板に対向するように所定距離離隔して設け
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画像表示装置。
【請求項２】前記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画像表示装置。
【請求項３】前記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画像表示装置。
【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画像表示装置。
【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
載の電界放出型画像表示装置。
【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
の電界放出型画像表示装置。
【請求項７】第１の基板上にストライプ状に形成さ
れ、それぞれ電界放出を行うエミッタを備える複数のカ
ソード電極と、前記カソード電極の上にマトリクス状に
配列されて形成された複数の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距離離隔して設け
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画
像表示装置の駆動方法であって、一の前記パッチ状の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
アノード電極は駆動されているパッチ状のアノード電極
よりも低電圧とされることを特徴とする電界放出型画像
表示装置の駆動方法。