WO2005022506A1

WO2005022506A1 - 固定画素表示装置及び冷陰極電界電子放出表示装置

Info

Publication number: WO2005022506A1
Application number: PCT/JP2004/011953
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Ikeda
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-08-13
Publication date: 2005-03-10
Also published as: US7405711B2; US20060262046A1; JP2005077550A; JP4023419B2

Abstract

　データ電極へ印加される電圧の立上り、立下りの波形を急峻にし得る構成を有する固定画素表示装置である。固定画素表示装置は、走査電極、駆動用ドライバ（５０）に接続されたデータ電極、及び、発光領域を備え、各駆動用ドライバ（５０）は、第１及びのスイッチ回路（５３），（５４）及び比較器（５５）を備えたスイッチ回路、出力回路（５１）、並びに、減算回路（５２）から成り、第ｍ行目と第（ｍ−１）行目の走査電極によって構成される発光領域の発光状態を制御するためのデータの値の差（Ｄm,n−Ｄm-1,n）が、第１の基準値以上［第２の基準値以下］である場合、第１のスイッチ回路（５３）［第２のスイッチ回路（５４）］がオン状態とされることで第ｎ列目のデータ電極に第１の電圧Ｖ1［第２の電圧2］が印加され、第１の基準値未満且つ第２の基準値を越えている場合、第１及び第２のスイッチ回路（５３），（５４）はオフ状態に保持される。

Description

明細書固定画素表示装置及び冷陰極電界電子放出表示装置技術分野

本発明は、固定画素表示装置及び冷陰極電界電子放出表示装置に関する。背景技術

第 1 の方向に延びる M本のストライプ状の走査電極、及び、第 1 の方向とは異なる（例えば、直交する）第 2の方向に延びる N 本のストライプ状のデータ電極を備え、走査電極とデータ電極との重複領域から構成された発光領域が M行 X N列の 2次元マ卜リックス状に配列された構造を有する固定画素表示装置として、例えば、冷陰極電界電子放出表示装置、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、無機エレクトロルミネッセンス表示装置が知られている（例えば、特開平 1 1 — 2 9 6 1 3 1号参照）。そして、これらの固定画素表示装置にあっては、線順次駆動方式が屡々採用されている。ここで、線順次駆動方式とは、マトリクス状に交差する走査電極とデータ電極において、走查電極に走査信号を入力して走査電極を選択、走査し、データ電極に入力されたビデオ信号 (色信号とも呼ばれる）に基づき画像を表示させ、 1画面を構成する方法である。

通常、各データ電極には、第 1 4図に回路図を示すデータ電極出力回路 1 0 0が接続されている。尚、データ電極の等価回路も第 1 4図に示す。このデータ電極出力回路 1 0 0は、例えば、 C M O S回路から成る電流バッファ回路である。

通常、画像信号が A Z Dコンバータ 4 1 に入力され、 A / Dコンバー夕 4 1 の出力がライン.バッファ 4 2 に一旦記憶され、更には、 D / Aコンパ一夕 4 3 に送られ、 D / Aコンバータ 4 3からのアナログ信号がデータ電極出力回路 1 0 0 に送られる。一方、走査電極が走査電極出力回路に接続されている。尚、第 1 4図には、走査電極及び走査電極出力回路は図示していない。そして、切替タイミングパルス（口一ド信号）に基づく走査電極出力回路の動作によって、第 1行目から第 M行目までの走査電極が線順次駆動され、走査電極に、順次、例えば一定の電圧が印加される。また、第 n列目（伹し、 n = 1 , 2 · · · N ) のデ一夕電極には、階調に応じて、電圧変調方式に基づき可変の電圧 V _DATAがデータ電極出力回路 1 0 0から印加される（第 3図の（B ) 参照）。

ところで、第 1 4図に示すように、デ一タ電極には容量成分が存在するので、データ電極出力回路 1 0 0からデータ電極に印加される電圧 V _{DAT A} の立上り、立下りの波形が、第 3図の（B ) に示すように、急峻にはなり難い。データ電極に印加される電圧 V _DATA の波形が急峻ではないと、画面表示の応答性が悪くなり、滑らかな画像表示が困難となる。一般に、冷陰極電界電子放出表示装置においては、データ電極である例えば力ソード電極には大きな容量成分が存在し易く、その結果、デ一夕電極に印加される電圧 V _DATAの立上り、立下りの波形が一層急峻にはなり難い。

従って、本発明の目的は、電極へ印加される電圧の立上り、立下りの波形を急峻にし得る構成を有する固定画素表示装置及び冷陰極電界電子放出表示装置を提供することにある。発明の開示

上記の目的を達成するための本発明の固定画素表示装置は、第 1 の方向に延びる M本（但し、 M≥ 2 ) のストライプ状の走查電極、及び、第 1 の方向とは異なる第 2の方向に延びる N本（伹し、 N≥ 2 ) のストライプ状のデ一夕電極を備え、走査電極とデータ電極との重複領域から構成された発光領域が M行 X N列の 2次元マトリックス状に配列された固定画素表示装置であって、

データ電極を駆動するために、各データ電極に接続された駆動用ドライバを備えており、

該各駆動用ドライバは、スィッチ回路、出力回路、及び、減算回路から成り、

該スィッチ回路は、

( A ) デ一夕電極に第 1 の電圧を印加するための第 1 のスィツチ回路、

( B ) デ一夕電極に第 2の電圧 V ₂ (伹し、 V ₂≠V ! ) を印加するための第 2のスィッチ回路、及び、

( C ) 第 1 のスィッチ回路及び第 2のスィッチ回路のオン Zォフ制御を行うための比較器、

を備え、

第 m行目（但し、 m = 2， 3 · · · Μのいずれか）の走査電極によって構成される Ν個の発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデ一夕の値 D _m,„ (但し、 nは 1， 2 · · · N である）に基づき前記出力回路から出力された電圧が、一定期間、第 n列目のデータ電極に印加され、

且つ、第 m行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 D _m, _n から第 (m- 1 ) 行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 D _{m n}を前記減算回路において減じて得られた値（D^. n— が入力値として前記比較器に入力され、該比較器に入力された該入力値と、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが該比較器において比較され、

( 1 ) 入力値が第 1 の基準値以上である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 1 のスイツチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n列目のデ一夕電極に第 1 の電圧 V iが印加され、

( 2 ) 入力値が第 2の基準値以下である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 2のスイツチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n列目のデ一夕電極に第 2の電圧 V ₂が印加され、

( 3 ) 入力値が、第 1の基準値未満であり、且つ、第 2の基準値を越えている場合、該第 1 のスィッチ回路及び該第 2のスイツチ回路はオフ状態に保持される、

ことを特徴とする。

本発明の固定画素表示装置において、第 1行目の走査電極によつて構成される N個の発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデ一夕の値 Dし _n (但し、 nは 1 , 2 · · · Nである）に基づき出力回路から出力された電圧が、一定期間、第 n列目のデータ電極に印加される。そして、この場合には、第 1行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 D i. nからデータ値「 0」（デ —夕の値 D _Q, _nと表現する）を減算回路において減じて得られた値 (D _1>n- D ₀,„) が入力値として比較器に入力され、比較器に入力された入力値と、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが比較器において比較される。データの値 D _fl, _nを用いる代わりに、直前のデ一夕の値 D _m, _n ( 1 フレーム前の最後のデータの値）を用いることもできる。

上記の目的を達成する,ための本発明の第 1 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、力ソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置であって、

' 力ソードパネルは、

( a ) 支持体、

( b ) 支持体上に形成され、第 1 の方向に延びる N本（但し、

N≥ 2 ) のストライプ状の力ソ一ド電極、

( c ) 支持体及び力ソード電極上に形成された絶縁層、

( d ) 絶縁層上に形成され、第 1 の方向とは異なる第 2の方向に延びる M本（但し、 M≥ 2 ) のストライプ状のゲ一ト電極、及び、

( e ) 力ソード電極とゲート電極との重複領域に位置する電子放出領域、

から構成されており、

アノードパネルは、基板、並びに、該基板上に形成された、各電子放出領域に対応して設けられた蛍光体領域及びアノード電極から構成されており、

電子放出領域は、ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部の底部に位置する電子放出部から構成され、

冷陰極電界電子放出表示装置は、

( f ) 力ソード電極を駆動するために、各力ソード電極に接続された駆動用ドライバ、

を更に備えており、

該スィッチ回路は、

( A) 力ソード電極に第 1 の電圧 V, を印加するための第 1 のスィッチ回路、

(B ) 力ソード電極に第 2の電圧 V₂ (但し、 V₂> V を印加するための第 2のスィッチ回路、及び、

( C) 第 1 のスィッチ回路及び第 2のスィッチ回路のオン/ォフ制御を行うための比較器、

を備え、

第 m番目（但し、 m= 2， 3 · · · Μのいずれか）のゲート電極によって構成される Ν個の電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値 D_m,_n (伹し、 ηは 1 , 2 · * · Νである）に基づき前記出力回路から出力された電圧が、一定期間、第 η番目の力ソード電極に印加され、

且つ、第 m番目のゲート電極によって構成される電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値 D_ffl,_nから第（m— 1 ) 番目のゲート電極によって構成される電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値 D _n を前記減算回路において減じて得られた値 (D_m>n- D_{B >n}) が入力値として前記比較器に入力され、該比較器に入力された該入力値と、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが該比較器において比較され、

( 1 ) 入力値が第 1 の基準値以上である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 1 のスィ V チ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n番巨の力ソ —ド電極に第 1 の電圧 V ,が印加され、

( 2 ) 入力値が第 2の基準値以下である場合、該比較の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 2のスィッチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n番百の力ソ —ド電極に第 2の電圧 V ₂が印加され、

( 3 ) 入力値が、第 1 の基準値未満であり、且つ、第 2の基準値を越えている場合、該第 1 のスィッチ回路及び該第 2のスィッチ回路はオフ状態に保持される、

ことを特徴とする。

本発明の第 1 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、第 1番目のゲート電極によって構成される N個の電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデ一夕の値 D （但し、 nは 1 , 2 · · · Νである）に基づき出力回路から出力された電圧が、一定期間、第 η番目の力ソード電極に印加される。そして、この場合には、第 1番目のゲート電極によつて構成される Ν個の電子放出領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 Vからデータ値「 0」（データの値 D。, _nと表現する）を減算回路において減じて得られた値（D ,,„ 一 D。，_n) が入力値として比較器に入力され、比較器に入力された入力値と、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが比較器において比較される。データの値 D。, _nを用いる代わりに、直前のデ一夕の値 D _M，_n ( l フレーム前の最後のデータの値）を用いることもできる。上記の目的を達成するための本発明の第 2 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、力ソードパネルとァノ一ドパネルとがそれらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置であつて、

力ソードパネルは、

( a ) 支持体、

( b ) 支持体上に形成され、第 1 の方向に延びる M本（但し、

M≥ 2 ) のストライプ状の力ソード電極、

( c ) 支持体及び力ソード電極上に形成された絶縁層、

( d ) 絶縁層上に形成され、第 1 の方向とは異なる第 2の方向に延びる N本（但し、 N≥ 2 ) のストライプ状のゲート電極、及び、

から構成されており、

冷陰極電界電子放出表示装置は、

( f ) ゲート電極を駆動するために、各ゲート電極に接続された駆動用ドライバ、

を更に備えており、

該スィッチ回路は、

( A ) ゲート電極に第 1 の電圧 V _t を印加するための第 1 のスィツチ回路、

(B ) ゲート電極に第 2の電圧 V₂ (但し、 Vz V!) を印加するための第 2のスィッチ回路、. 及び、

( C ) 第 1 のスィッチ回路及び第 2のスィッチ回路のオン/ォフ制御を行うための比較器、

を備え、

第 m番目（但し、 m= 2， 3 · · · Μのいずれか）の力ソ一ド電極によって構成される Ν個の電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値 D_m,_n (伹し、 nは 1， 2 · · · Νである）に基づき前記出力回路から出力された電圧が、一定期間、第 η番目のゲート電極に印加され、

且つ、第 m番目の力ソード電極によって構成される電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデ一夕の値 D _m,_nから第（m— 1 ) 番目の力ソード電極によって構成される電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデ一夕の値 D _nを前記減算回路において減じて得られた値（ D_n,„- D_m-un) が入力値として前記比較器に入力され、該比較器に入力された該入力値と、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが該比較器において比較され、

( 1 ) 入力値が第 1の基準値以上である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 1 のスィッチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n番のゲ一卜電極に第 1の電圧 V ,が印加され、

( 2 ) 入力値が第 2の基準値以下である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 2のスィッチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n番のゲート電極に第 2の電圧 V ₂が印加され、

( 3 ) 入力値が、第 1 の基準値未満であり、且つ、第 2の基準値を越えている場合、該第 1 のスィッチ回路及び該第 2のスイツチ回路はオフ状態に保持される、

ことを特徴とする。

本発明の第 2の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置において、第 1番目の力ソード電極によって構成される N個の電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデ —夕の値 (伹し、 nは 1 ， 2 · · · Νである）に基づき出力回路から出力された電圧が、一定期間、第 η番目のゲート電極に印加される。そして、この場合には、第 1番目の力ソ一ド電極によって構成される Ν個の電子放出領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデ一夕の値 Dし _ηからデータ値「 0」（デ一夕の値 D _D,_n と表現する）を減算回路において減じて得られた値 (D _1>n- D ₀,_n) が入力値として比較器に入力され、比較器に入力された入力値と、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが比較器において比較される。データの値 D。, _nを用いる代わりに、直前のデー夕の値 D_M>n ( 1 フレーム前の最後のデータの値）を用いることもできる。

本発明の固定画素表示装置にあっては、走査電極に印加される電圧とデータ電極に印加される電圧との差を Δ νとしたとき、第 1 の電圧 V , は、 Δ Vの最大値を得るためにデータ電極に印加すべき電圧であり、第 2の電圧 V ₂ は、 Δ Vの最小値を得るためにデ一夕電極に印加すべき電圧であることが好ましい。即ち、（走查電極に印加される電圧） > (データ電極に印加される電圧）の場合には V,<V₂ であり、（走査電極に印加される電圧） < (デ一夕電極に印加される電圧）の場合には v ₁> v ₂であることが好ましい。また、本発明の第 1 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、ゲート電極に印加される電圧と力ソード電極に印加される電圧との差を A V _ecとしたとき、第 1 の電圧 V ,は、 Δ V (^の最大値を得るために力ソード電極に印加すべき電圧（例えば、 0ポルト）であり、第 2 の電圧 V ₂ は、 A V _GC の最小値を得るためにカゾード電極に印加すべき電圧（ > 0ポルト）であることが好ましい。更には、本発明の第 2の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、ゲート電極に印加される電圧と力ソード電極に印加される電圧との差を A V _e (；としたとき、第 1 の電圧 V , は、 Δ V ^ の最大値を得るためにゲート電極に印加すベき電圧であり、第 2の電圧 V ₂ は、 Δ V ^ の最小値を得るためにゲート電極に印加すべき電圧であることが好ましい。伹し、第 1 の電圧 V 第 2の電圧 V ₂は、これらの値に限定されるものではない。

これらの態様を含む本発明の固定画素表示装置、本発明の第 1 の態様若しくは第 2 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、出力回路を、例えば C M O S回路やバイポーラ回路から成る電流バッファ回路とすることができる。尚、電流パッファ回路とは、電圧ゲインが 1であり、電流ゲインが 1 を越える回路を指す。具体的には、電流バッファ回路への入力電圧と電流バッファ回路からの出力電圧は等しく、電流バッファ回路への入力電流よりも電流バッファ回路からの出力電流が大きい回路を指す。尚、出力回路を、電圧ゲインが 1 を越える回路である電圧増幅回路から構成することもできる。

本発明の固定画素表示装置として、電極に印加する電圧によつて輝度が制御される形式の固定画素表示装置、即ち、階調制御方式が電圧変調方式である固定画素表示装置、具体的には、冷陰極電界電子放出表示装置、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、無機エレクトロルミネッセンス表示装置を挙げることができる。

本発明の固定画素表示装置、本発明の第 1 の態様若しくは第 2 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、スィッチ回路を構成する第 1 のスィッチ回路、第 2のスィッチ回路は、如何なる形式のスィッチ回路とすることもでき、例えば、 N M O S— F E Tから成るスィッチ回路を挙げることができる。また、減算回路及び比較器は、周知の減算回路及び比較器から構成すればよい。本発明の固定画素表示装置、本発明の第 1 の態様若しくは第 2 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置は、線順次駆動方式によって駆動されることが好ましい。ここで、線順次駆動方式とは、マトリクス状に交差する電極群の内の、例えば、ゲート電極を走查電極とし、力ソード電極をデ一夕電極とし、走査信号に基づきゲート電極を選択、走査し、力ソード電極からの信号（ビデオ信号、データ信号あるいは色信号と呼ばれる）に基づき画像を表示させ、 1画面を構成する方法であり、あるいは又、例えば、カソード電極を走査電極とし、ゲート電極をデータ電極とし、走査信号に基づき力ソード電極を選択、走査し、ゲート電極からの信号 (ビデオ信号、データ信号あるいは色信号と呼ばれる）に基づき画像を表示させ、 1画面を構成する方法である。

本発明において、一定期間（1 ) とは、具体的には 1走査期間（時間）を意味する。即ち、一定期間（Ί ) の Μ倍が 1 フレーム時間である。また、所定の期間（τ₂) と一定期間（τ とは、丁₂<丁ぃ好ましくは 0 . 1 1\≤丁₂≤ 0 . 8 Τ 一層好ましくは 0 . 1 T t≤ Τ ₂≤ 0 . 4 T , の関係にあることが望ましい。また、所定の期間（T ₂) と一定期間（Τ とは、同時に開始することが望ましい。

本発明の固定画素表示装置にあっては、（走査電極に印加される電圧） > (データ電極に印加される電圧）の場合、であるが故に、第 1 の基準値を電圧 ( V₂- V ,) に対応する値（回路構成に依存してデジタル値の場合もあるし、アナログ値の場合もある。第 1 の基準値に関する以下の説明においても同様である）、第 2の基準値を電圧 ]3 ( V _t- V ₂) に対応する値（回路構成に依存してデジタル値の場合もあるし、アナログ値の場合もある。第 2の基準値に関する以下の説明においても同様である）としたとき、 0 . 1 2 5 ≤ α≤ 0 . 7 5 、 0 . 1 2 5 ≤ j8 ≤ 0 . 7 5 を満足することが好ましい。一方、（走査電極に印加される電圧）く（データ電極に印加される電圧）の場合、 V i> V₂であるが故に、第 1 の基準値を電圧ひ ( V ,- V₂) に対応する値、第 2の基準値を電圧 jS ( V₂- に対応する値としたとき、 0 . 1 2 5

≤ ≤ 0 . 7 5 、 0 . 1 2 5 ≤ i3 ≤ 0 . 7 5 を満足することが好ましい。

また、本発明の第 1 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、 V₂>V ₁であるが故に、第 1 の基準値を電圧 α ( V ₂- V ,) に対応する値、第 2 の基準値を電圧 3 ( V ,- V ₂) に対応する値としたとき、 0 . 1 2 5 ≤ ひ≤ 0 . 7 5 、 0 . 1 2 5 ≤ iS ≤ 0 . 7 5 を満足することが好ましい。

更には、本発明の第 2の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、 ν₂<ν,であるが故に、第 1 の基準値を電圧 α (ν V₂) に対応する値、第 2 の基準値を電圧 /3 ( V₂- V ,) に対応する値としたとき、 0 . 1.2 5≤ α≤ 0. 7 5、 0 . 1 2 5 ≤ β ≤ 0 . 7 5 を満足することが好ましい。

尚、本発明において、第 m行目の走査電極によって構成される N個の発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値 D_m,_nとは、第 n行目のデ一夕電極に印加すべき電圧を規定するデータであり、第 m番目のゲート電極によって構成される N個の電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータ（階調制御用デ一夕）の値 D_m,_nとは、第 n番目の力ソード電極に印加すべき電圧を規定するデータであり、第 m番目の力ソード電極によって構成される N個の電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値 D_ffl,_nとは、第 n番目のゲート電極に印加すべき電圧を規定するデータである。尚、この説明は、 m= l の場合を包含する。

また、「入力値が第 1 の基準値以上である場合」を『入力値が第 1 の基準値を越える場合』に置き換えても等価であり、「入力値が第 2の基準値以下である場合」を『入力値が第 2の基準値未満である場合』に置き換えても等価であり、「入力値が、第 1 の基準値未満であり、且つ、第 2の基準値を越えている場合」を『入力値が、第 1 の基準値以下であり、且つ、第 2の基準値以上である場合』に置き換えても等価である。

本発明において、第 1 の方向と第 2の方向とは直交していることが（即ち、例えば、走査電極や力ソード電極の射影像とデータ電極ゃゲート電極の射影像とは直交していることが）、固定画素表示装置や冷陰極電界電子放出表示装置の構造の簡素化といつた観点から好ましい。

本発明において、 M及び N.の値の組合せとして、具体的には、 ( 1 9 2 0， 1 0 8 0 )、（ 1 9 2 0， 1 0 3 5 )、（ 1 0 2 4 , 7 6 8 )、（ 8 0 0 , 6 0 0 )、（ 6 4 0 , 4 8 0 )、（ 7 2 0 , 4 8 0 )、 ( 1 2 8 0 , 9 6 0 ), ( 1 2 8 0 , 1 0 2 4 ) 等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。

本発明の第 1 の態様若しくは第 2 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置（以下、これらを総称して、単に、本発明の冷陰極電界電子放出表示装置と呼ぶ場合がある）にあっては、カソード電極及びゲート電極に印加された電圧によって生じた強電界が電子放出部に加わる結果、量子トンネル効果により電子放出部から電子が放出される。そして、この電子は、アノードパネルに設けられたアノード電極に引きつけられ、蛍光体領域に衝突する。即ち、アノード電極から力ソード電極へと放出電子電流が流れる。そして、蛍光体領域への電子の衝突の結果、蛍光体領域が発光し、画像として認識することができる。力ソ一ド電極の射影像とゲ一ト電極の射影像とが重複する領域（重複領域）に設けられ、あるいは、位置する 1又は複数の電子放出部によって、電子放出領域が構成される。

本発明の冷陰極電界電子放出表示装置において、力ソード電極は力ソード電極制御回路に接続され、ゲート電極はゲート電極制御回路に接続され、アノード電極はアノード電極制御回路に接続されている。アノード電極制御回路の出力電圧 V_A は、通常、一定であり、例えば、 5キロポルト〜 1 0キロポルトとすることができる。一方、力ソード電極に印加する電圧及びゲート電極に印加する電圧 V_e に関しては、階調制御方式が電圧変調方式であるが故に、

( 1 ) 力ソード電極に印加する電圧 V _e を一定とし、ゲート電極に印加する電圧 V_eを変化させる方式

( 2 ) 力ソード電極に印加する電圧 V_e を変化させ、ゲート電極に印加する電圧 V_eを一定とする方式

( 3 ) 力ソード電極に印加する電圧 V_e を変化させ、且つ、ゲ一卜電極に印加する電圧 V _eも変化させる方式がある。

本発明の冷陰極電界電子放出表示装置において、力ソードパネルを構成する支持体、アノードパネルを構成する基板は、少なくとも表面が絶縁性部材から構成されていればよく、無アル力リガラス基板、低アルカリガラス基板、石英ガラス基板といった各種のガラス基板、表面に絶縁膜が形成された各種のガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成された半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁膜が形成されたガラス基板を用いることが好ましい。ガラス基板を構成するガラスとして、より具体的には、高歪点ガラス、ソーダガラス（ N a ₂〇 · C a Ο · S i 0₂)、硼珪酸ガラス（N a ₂〇 - Β ₂〇₃ · S i O ₂)、フォルステラィト ( 2 M g〇 · S i O ₂)、鉛ガラス ( N a ₂ O · P b〇 · S i 0₂) を例示することができる。

本発明の冷陰極電界電子放出表示装置を構成するカゾードパネルにおける力ソード電極やゲート電極、収束電極（後述する）を構成する材料として、タングステン（W)、ニオブ（N b )、夕ン夕ル（T a )、チタン（T i )、モリブデン (M o ), クロム ( C r )、アルミニウム（A l )、銅（ C u )、金（A u )、銀（A g )、ニッケル（ N i )、コバルト（ C o )、ジルコニウム（ Z r )、鉄 ( F e )、白金（ P t ) 及び亜鉛（ Z n ) から成る群から選択された少なくとも 1種類の金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例えば T i N等の窒化物や、 W S i ₂、 M o S i ₂、 T i S i い T a S i ₂ 等のシリサイド）；シリコン（ S i ) 等の半導体；ダイヤモンド等の炭素薄膜； I T O (インジウム · 錫酸化物）、酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示することができる。

力ソード電極やゲート電極、収束電極の形成方法として、例えば、電子ビーム蒸着法や熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング法、 C V D法やイオンプレーティング法とエッチング法との組合せ；スクリーン印刷法；メツキ法（電気メツキ法や無電解メツキ法）；リフトオフ法；レ一ザアブレーション法；ゾルーゲル法等を挙げることができる。スクリーン印刷法ゃメッキ法によれば、直接、例えばストライプ状の力ソード電極ゃゲート電極、収束電極を形成することが可能である。

絶縁層や後述する層間絶縁層の構成材料として、 S i 0₂、 B P S G、 P S G、 B S G、 A s S G、 P b S G、 S i N、 S i O N、 S O G (スピンオングラス）、低融点ガラス、ガラスペーストといった S i 〇₂ 系材料、 S i N、ポリイミド等の絶縁性樹脂を、単独あるいは適宜組み合わせて使用することができる。絶縁層や後述する層間絶縁層の形成には、 C V D法、塗布法、スパッ夕リング法、スクリーン印刷法等の公知のプロセスが利用できる。本発明の冷陰極電界電子放出表示装置においては、

( a ) 支持体上に形成され、第 1 の方向に延びるストライプ状のカソード電極、

( b ) 支持体及び力ソード電極上に形成された絶縁層、

( c ) 絶縁層上に形成され、.第 1 の方向とは異なる第 2の方向に延びるストライプ状のゲート電極、

( d ) ゲート電極及び絶縁層に設けられた開口部、及び、 ( e ) 開口部の底部に位置する電子放出部、

から冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）が構成されている。

' ここで、電界放出素子は如何なる形態の電界放出素子とすることもでき、例えば、

( 1 ) 円錐形の電子放出部が開口部の底部に位置する力ソード電極上に設けられたスピント型電界放出素子

( 2 ) 略平面状の電子放出部が開口部の底部に位置する力ソード電極上に設けられた扁平型電界放出素子

( 3 ) 王冠状の電子放出部が開口部の底部に位置する力ソード電極上に設けられ、電子放出部の王冠状の部分から電子を放出するクラウン型電界放出素子

( 4 ) 平坦な力ソード電極の表面から電子を放出する平面型電界放出素子

( 5 ) 凹凸が形成された力ソード電極の表面の多数の凸部から電子を放出するクレー夕型電界放出素子

( 6 ) 力ソード電極のエッジ部から電子を放出するエッジ型電界放出素子

を例示することができる。

電界放出素子として、上述の各種の形式の他に、表面伝導型電子放出素子と通称される素子も知られており、冷陰極電界電子放出表示装置に適用することができる。表面伝導型電子放出素子においては、例えばガラスから成る基板上に酸化錫（ S n〇₂)、金 (A u )、酸化インジウム（ Ι· η ₂〇₃) /酸化錫（ S n〇₂)、力一ボン、酸化パラジウム（ P d〇）等の材料から成り、微小面積を有する薄膜がマトリクス状に形成され、各薄膜は 2つの薄膜片から成り、一方の薄膜片に行方向配線、他方の薄膜片に列方向配線が接続されている。一方の薄膜片と他方の薄膜片との間には数 n mのギャップが設けられている。行方向配線と列方向配線とによつて選択された薄膜においては、ギャップを介して薄膜から電子が放出される。

スピント型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、タングステン、タングステン合金、モリブデン、モリブデン合金、チタン、チタン合金、ニオブ、ニオブ合金、タンタル、タンタル合金、クロム、クロム合金、及び、不純物を含有するシリコン (ポリシリコンやアモルファスシリコン）から成る群から選択された少なくとも 1種類の材料を挙げることができる。スピント型電界放出素子の電子放出部は、例えば、真空蒸着法やスパッ夕リング法、 C V D法によって形成することができる。扁平型電界放出素子にあっては、電子放出部を構成する材料として、力ソード電極を構成する材料よりも仕事関数 Φの小さい材料から構成することが好ましく、どのような材料を選択するかは、力ソード電極を構成する材料の仕事関数、ゲート電極と力ソード電極との間の電位差、要求される放出電子電流密度の大きさ等に基づいて決定すればよい。電界放出素子における力ソード電極を構成する代表的な材料として、タングステン（Φ = 4. 5 5 e V)、ニオブ（ Φ = 4. 0 2〜 4. 8 7 e V)、モリブデン（Φ = 4. 5 3〜 4. 9 5 e V)、アルミニウム（ Φ = 4. 2 8 e V)、銅（Φ = 4. 6 e V)、タンタル（ Φ = 4. 3 e V)、クロム（ Φ = 4. 5 e V)、シリコン（Φ = 4. 9 e V) を例示することができる。電子放出部は、これらの材料よりも小さな仕事関数 Φを有していることが好ましく、その値は概ね 3 e V以下であることが好ましい。係る材料として、炭素 ( Φ < 1 e V )、セシウム ( Φ = 2. 1 4 e V ) > L a B ₆ ( Φ = 2. 6 6〜 2. 7 6 e V ) , B a〇（Φ = 1. 6〜 2. 7 e V)、 S r O ( Φ = 1 . 2 5〜： L . 6 e V)、 Y ₂0 J ( Φ = 2. 0 e V)、 C a〇（《|) = l . 6〜 1. 8 6 e V)、 B a S ( Φ = 2. 0 5 e V)、 T i N ( Φ = 2. 9 2 e V)、 Z r N ( Φ = 2. 9 2 e V) を例示することができる。仕事関数 Φが 2 e V以下である材料から電子放出部を構成することが、一層好ましい。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。

あるいは又、扁平型電界放出素子において、電子放出部を構成する材料として、係る材料の 2次電子利得 <5が力ソード電極を構成する導電性材料の 2次電子利得 <5 よりも大きくなるような材料から適宜選択してもよい。即ち、銀（A g )、アルミニウム（A 1 )、金（ A u )、コバルト（ C o )、銅（ C u )、モリブデン（ M o )、ニオブ（N b )、ニッケル (N i )、白金（ P t )、タンタル (T a )、タングステン (W)、ジルコニウム ( Z r ) 等の金属；シリコン ( S i )、ゲルマニウム ( G e ) 等の半導体；炭素ゃダィャモンド等の無機単体；及び酸化アルミニウム（A 1 ₂0₃)、酸化バリウム（ B a〇）、酸化ベリリウム（ B e O )、酸化カルシゥム（ C a O)、酸化マグネシウム（M g〇）、酸化錫（ S n 0₂)、フッ化バリウム（ B a F ₂)、フッ化カルシウム（ C a F ₂) 等の化合物の中から、適宜選択することができる。尚、電子放出部を構成する材料は、必ずしも導電性を備えている必要はない。

扁平型電界放出素子にあっては、特に好ましい電子放出部の構成材料として、炭素、より具体的にはダイヤモンドやグラフアイ卜、グラフアイト · ナノファイバ一、カーボン · ナノチューブ構造体、. Z n Oゥイスカー、 M g〇ゥイスカー、 S n〇 ₂ ウイスカ一、 M n〇ゥイスカー、 Y ₂〇₃ ウイス力一、 N i 〇ゥイスカー、

I T Oゥイス力一、 I n ₂〇 ₃ウイス力一、 A l ₂〇₃ウイスカーをげることができる。電子放出部をこれらから構成する場合、 5

X 1 0 ⁷V Z m以下の電界強度にて、冷陰極電界電子放出表示装置に必要な放出電子電流密度を得ることができる。また、ダイヤモンドは電気抵抗体であるため、各電子放出部から得られる放出電子電流を均一化することができ、よって、冷陰極電界電子放出表示装置に組み込まれた場合の輝度ばらつきの抑制が可能となる。更に、これらの材料は、冷陰極電界電子放出表示装置内の残留ガスのィオンによるスパッ夕作用に対して極めて高い耐性を有するので、電界放出素子の長寿命化を図ることができる。

力一ボン ·ナノチューブ構造体として、具体的には、力一ボン · ナノチューブ及び/又は力一ボン ·ナノファイバ一を挙げることができる。より具体的には、カーボン · ナノチューブから電子放出部を構成してもよいし、カーボン · ナノファイバーから電子放出部を構成してもよいし、力一ボン · ナノチューブと力一ボン · ナノファイバ一の混合物から電子放出部を構成してもよい。カーボン ·ナノチューブやカーボン ·ナノファイバ一は、巨視的には、粉末状であってもよいし、薄膜状であってもよいし、場合によつては、カーボン · ナノチューブ構造体は円錐状の形状を有していてもよい。カーボン · ナノチューブやカーボン · ナノファイバーは、周知のアーク放電法やレーザアブレ一ション法といった P V D法、プラズマ C V D法やレーザ C V D法、熱 C V D法、気相合成法、気相成長法といった各種の C V D法によって製造、形成することができる。

扁平型電界放出素子を、カーボン · ナノチューブ構造体やダラファイト · ナノファイバー、上記の各種ウイスカー（以下、これらを総称して、カーボン · ナノチューブ構造体等と呼ぶ）をバインダー材料に分散させたものを力ソード電極の所望の領域に例えば塗布した後、バインダー材料の焼成あるいは硬化を行う方法

(より具体的には、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等の有機系バインダー材料や水ガラス等の無機系バインダー材料にカーボン ' ナノチューブ構造体等を分散したものを、力ソ一ド電極の所望の領域に例えば塗布した後、溶媒の除去、バインダー材料の焼成 ·硬化を行う方法）によって製造することもできる。尚、このような方法を、カーボン · ナノチューブ構造体等の第 1 の形成方法と呼ぶ。塗布方法として、スクリーン印刷法を例示することができる。

あるいは又、扁平型電界放出素子を、力一ボン · ナノチューブ構造体等が分散された金属化合物溶液を力ソード電極上に塗布した後、金属化合物を焼成する方法によって製造することもでき、これによつて、金属化合物を構成する金属原子を含むマトリックスにてカーボン ·ナノチューブ構造体等が力ソード電極表面に固定される。尚、このような方法を、カーボン · ナノチューブ構造体等の第 2の形成方法と呼ぶ。マトリックスは、導電性を有する金属酸化物から成ることが好ましく、より具体的には、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム一錫、酸化亜鉛、酸化アンチモン、又は、酸化アンチモン一錫から構成することが好ましい。焼成後、各カーボン · ナノチューブ構造体等の一部分がマトリックスに埋め込まれている状態を得ることもできるし、各カーボン ' ナノチュ一ブ構造体等の全体がマトリックスに埋め込まれている状態を得ることもできる。マトリックスの体積抵抗率は、 I X 1 0 '⁹ Ω * m乃至 5 X 1 0 "⁶ Ω · πιであることが望ましい。

金属化合物溶液を構成する金属化合物として、例えば、有機金属化合物、有機酸金属化合物、又は、金属塩（例えば、塩化物、硝酸塩、酢酸塩）を挙げることができる。有機酸金属化合物溶液として、有機錫化合物、有機インジウム化合物、有機亜鉛化合物、有機アンチモン化合物を酸（例えば、塩酸、硝酸、あるいは硫酸）に溶解し、これを有機溶媒（例えば、トルエン、酢酸プチル、ィソプロピルアルコール）で希釈したものを挙げることができる。また、有機金属化合物溶液として、有機錫化合物、有機インジゥム化合物、有機亜鉛化合物、有機アンチモン化合物を有機溶媒（例えば、トルエン、酢酸プチル、イソプロピルアルコール）に溶解したものを例示することができる。溶液を 1 0 0重量部としたとき、力一ボン ·ナノチューブ構造体等が 0 . 0 0 1 〜 2 0重量部、金属化合物が 0 . 1〜 1 0重量部、含まれた組成とすることが好ましい。溶液には、分散剤や界面活性剤が含まれていてもょレまた、マトリックスの厚さを増加させるといった観点から、金属化合物溶液に、例えば力一ポンプラック等の添加物を添加してもよい。また、場合によっては、有機溶媒の代わりに水を溶媒として用いることもできる。

力一ボン ·ナノチューブ構造体等が分散された金属化合物溶液を力ソ一ド電極上に塗布する方法として、スプレー法、スピンコ一ティング法、デイツピング法、ダイクオ一夕一法、スクリーン印刷法を例示することができるが、中でもスプレー法を採用することが塗布の容易性といった観点から好ましい。

力一ボン ·ナノチューブ構造体等が分散された金属化合物溶液を力ソード電極上に塗布した後、金属化合物溶液を乾燥させて金属化合物層を形成し、次いで、力ソード電極上の金属化合物層の不要部分を除去した後、金属化合物を焼成してもよいし、金属化合物を焼成した後、力ソード電極上の不要部分を除去してもよいし、力ソード電極の所望の領域上にのみ金属化合物溶液を塗布してもよい。

金属化合物の焼成温度は、例えば、金属塩が酸化されて導電性を有する金属酸化物となるような温度、あるいは又、有機金属化合物や有機酸金属化合物が分解して、有機金属化合物や有機酸金属化合物を構成する金属原子を含むマ卜リックス（例えば、導電性を有する金属酸化物）が形成できる温度であればよく、例えば、 3 0 0 °C以上とすることが好ましい。焼成温度の上限は、電界放出素子あるいは力ソードパネルの構成要素に熱的な損傷等が発生しない温度とすればよい。

カーボン ·ナノチューブ構造体等の第 1 の形成方法あるいは第 2の形成方法にあっては、電子放出部の形成後、電子放出部の表面の一種の活性化処理（洗浄処理）を行うことが、電子放出部からの電子の放出効率の一層の向上といった観点から好ましい。このような処理として、水素ガス、アンモニアガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、ネオンガス、メタンガス、エチレンガス、ァセチレンガス、窒素ガス等のガス雰囲気中でのプラズマ処理を挙げることができる。

カーボン ·ナノチューブ構造体等の第 1 の形成方法あるいは第 2の形成方法にあっては、電子放出部は、開口部の底部に位置する力ソード電極の部分の表面に形成されていればよく、開口部の底部に位置する力ソード電極の部分から開口部の底部以外の力ソード電極の部分の表面に延在するように形成されていてもよい。また、電子放出部は、開口部の底部に位置する力ソード電極の部分の表面の全面に形成されていても、部分的に形成されていてもよい。

電界放出素子の構造に依存するが、ゲート電極及び絶縁層に設けられた 1 つの開口部内に 1つの電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極及び絶縁層に設けられた 1つの開口部内に複数の電子放出部が存在してもよいし、ゲート電極に複数の開口部を設け、係る開口部と連通する 1つの開口部を絶縁層に設け、絶縁層に設けられた 1つの開口部内に 1又は複数の電子放出部が存在してもよい。

開口部の平面形状（支持体表面と平行な仮想平面で開口部を切断したときの形状）は、円形、楕円形、矩形、多角形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の形状とすることができる。開口部の形成は、例えば、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができ、あるいは又、ゲ一ト電極や収束電極の形成方法に依っては、ゲ一卜電極や収束電極に開口部を直接形成することもできる。絶縁層や層間絶縁層における開口部の形成も、例えば、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性エッチングの組合せによって行うことができる。力ソード電極と電子放出部との間に抵抗体層を設けてもよい。あるいは又、力ソード電極の表面が電子放出部に相当している場合、力ソード電極を導電材料層、抵抗体層、電子放出部に相当する電子放出層の 3層構成としてもよい。抵抗体層を設けることによって、電界放出素子の動作安定化、電子放出特性の均一化を図ることができる。抵抗体層を構成する材料として、シリコン力一バイド（ S i C ) や S i C Nといったカーボン系材料、 S i N、アモルファスシリコン等の半導体材料、酸化ルテニウム（R u〇 ₂)、酸化タンタル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物を例示することができる。抵抗体層の形成方法として、スパッタリング法や、 C V D法やスクリーン印刷法を例示することができる。抵抗値は、概ね 1 1 0 ⁵〜 1 ズ 1 0 ⁷ 0、好ましくは数 Μ Ωとすればよい。

ァノードパネルにおいて、電子放出部から放出された電子が先ず衝突する部位は、アノードパネルの構造に依るが、アノード電極であり、あるいは又、蛍光体領域である。蛍光体領域は、単色の蛍光体粒子から構成されていても、 3原色の蛍光体粒子から構成されていてもよい。

蛍光体領域の平面形状（パターン）は、画素（発光領域）に対応して、ドット状であってもよいし、ストライプ状であってもよい。蛍光体領域が隔壁の間に形成されている場合、隔壁で取り囲まれたアノードパネルを構成する基板の部分の上に蛍光体領域が形成されている。

隔壁は、蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、蛍光体領域から放出された二次電子が他の蛍光体領域に入射し、所謂光学的クロストーク（色濁り）が発生することを防止する機能を有する。あるいは又、蛍光体領域から反跳した電子、あるいは、蛍光体領域から放出された二次電子が隔壁を越えて他の蛍光体領域に向かって侵入したとき、これらの電子が他の蛍光体領域と衝突することを防止する機能を有する。

隔壁の平面形状としては、格子形状（井桁形状）、即ち、 1画素に相当する、例えば平面形状が略矩形（ドット状）の蛍光体領域の四方を取り囲む形状を挙げることができ、あるいは、略矩形あるいはストライプ状の蛍光体領域の対向する二辺と平行に延びる帯状形状あるいはストライプ形状を挙げることができる。隔壁を格子形状とする場合、 1つの蛍光体領域の領域の四方を連続的に取り囲む形状としてもよいし、不連続に取り囲む形状としてもよい。隔壁を帯状形状あるいはストライプ形状とする場合、連続した形状としてもよいし、不連続な形状としてもよい。隔壁を形成した後、隔壁を研磨し、隔壁の頂面の平坦化を図ってもよい。

冷陰極電界電子放出表示装置にあっては、アノードパネルと力ソードパネルとによって挟まれた空間が真空状態となっているが故に、アノードパネルとカソードパネルとの間にスぺ一サを配しておかないと、大気圧によって冷陰極電界電子放出表示装置が損傷を受けてしまう。係るスぺーサは、例えばセラミックスから構成することができる。スぺーサをセラミックスから構成する場合、セラミックスとして、ムライトやアルミナ、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニァ、コ一ディオライト、硼珪酸塩バリウム、珪酸鉄、ガラスセラミックス材料、これらに、酸化チタンや酸化クロム、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化エッケルを添加したもの等を例示することができる。この場合、所謂グリーンシートを成形して、グリーンシートを焼成し、係るダリーンシート焼成品を切断することによってスぺ一サを製造することができる。また、スぺーサの表面に、金属や合金から成る導電材料層を形成し、あるいは又、抵抗体層を形成し、あるいは又、二次電子放出係数の低い材料から成る薄層を形成してもよい。スぺーサは、例えば、隔壁と隔壁との間に挟み込んで固定すればよく、あるいは又、例えば、アノードパネルにスぺ一サ保持部を形成し、スぺ一サ保持部とスぺ一サ保持部との間に挟み込んで固定すればよい。

'蛍光体領域からの光を吸収する光吸収層が隔壁と基板との間に形成されていることが、表示画像のコントラスト向上といった観点から好ましい。ここで、光吸収層は、所謂ブラックマトリツクスとして機能する。光吸収層を構成する材料として、蛍光体領域からの光を 9 9 %以上吸収する材料を選択することが好ましい。このような材料として、力一ボン、金属薄膜（例えば、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン等、あるいは、これらの合金）、金属酸化物（例えば、酸化クロム）、金属窒化物（例えば、窒化クロム）、耐熱性有機樹脂、ガラスペースト、黒色顔料や銀等の導電性粒子を含有するガラスペースト等の材料を挙げることができ、具体的には、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム Zクロム積層膜を例示することができる。尚、酸化クロムノクロム積層膜においては、クロム膜が基板と接する。光吸収層は、例えば、真空蒸着法やスパッ夕リング法とエツチング法との組合せ、真空蒸着法やスパッタリング法、スピンコーティング法とリフトオフ法との組合せに、スクリーン印刷法、リソグラフィ技術等、使用する材料に依存して適宜選択された方法にて形成することができる。尚、スぺーサ保持部や隔壁をアノード電極上に形成する場合、光吸収層を、基板とアノード電極との間に形成してもよいし、アノード電極とスぺーサ保持部との間に形成してもよい。

蛍光体領域は、発光性結晶粒子（例えば、粒径 5〜 1 0 n m程度の蛍光体粒子）から調製された発光性結晶粒子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶粒子組成物（赤色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、赤色発光蛍光体領域を形成し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物（緑色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、緑色発光蛍光体領域を形成し、更に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物（青色蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像して、青色発光蛍光体領域を形成する方法にて形成することができる。

発光性結晶粒子を構成する蛍光体材料としては、従来公知の蛍光体材料の中から適宜選択して用いることができる。カラー表示の場合、色純度が N T S Cで規定される 3原色に近く、 3原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、 3原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体材料を組み合わせることが好ましい。赤色発光蛍光体領域を構成する蛍光体材料として、（Y ₂0₃： E u )、（Y₂〇 ₂S ： E u )、（Y₃A 1 ₅〇 ₁₂ : E u ), ( Y B O ₃ : E u )、（Y V〇 _{4 :} E u )、（Y₂S i 〇 _{5 :} E _U )、 ( Y„.₉₆P„.₆₀V₀.₄₀ 0₄ : E u。.。₄)、 [( Y , G d ) B〇 ₃ : E u ]、（G d B 0₃ : E u )、

( S c B〇₃ : E u )、（ 3 . 5 M g O · 0 . 5 M g F ₂ · G e O ₂ : M n )、 ( Z n 3 ( P 0₄) ₂ : M n )、（ L u B 0₃ : E u )、（ S n〇 ₂ : E u ) を例示することができる。緑色発光蛍光体領域を構成する蛍光体材料として、（ Z n S i O_z:M n )、（B a A 1 ₁₂0₁₉: M n ) ( B a M g ₂A l ₁₆〇 ₂₇ : M n )、（M g G a ₂〇₄: M n )、（Y B〇 ₃ : T b )、 ( L u B O 3 : T b ), ( S r ₄S i ₃〇 ₈C l ₄ : E u )、 ( Z n S : C u , A l )、 ( Z n S ： C u , A u , A l )、 ( Z n B a O ₄ : M n )、 ( G b B O 3 : T b ) , (. S r ₆S i 〇 ₃C l ₃ : E u )、 ( B a M g A l ₁₄〇 ₂₃ : M n )、 ( S c B O J : T b ), ( Z n ₂S i 〇₄ : M n )、（ Z n〇： Z n )、 ( G d ₂0₂ S ： T b )、 ( Z n G a ₂0₄ : M n ) を例示することができる。青色発光蛍光体領域を構成する蛍光体材料として、（Y₂S i 0₅ : C e )、（ C a W0₄ : P b )、 C a W〇 ₄、 Y P ₀.₈₅V₀.₁₅O₄、（ B a M g A 1 ₁₄0₂₃ : E u )、 ( S r ₂P ₂ 0₇ : E u )、 ( S r ₂P ₂0₇ : S n ), ( Z n S ： A g , A l )、 ( Z n S : A g )、 Z n M g O、 Z n G a〇₄を例示することができる。アノード電極の構成材料は、冷陰極電界電子放出表示装置の構成によって適宜選択すればよい。即ち、冷陰極電界電子放出表示装置が透過型（アノードパネルが表示面に相当する）であって、且つ、アノードパネルを構成する基板上にアノード電極と蛍光体領域がこの順に積層されている場合には、基板は元より、ァノード電極自身も透明である必要があり、 I T O (インジウム錫酸化物）等の透明導電材料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表示装置が反射型（カゾードパネルが表示面に相当する）である場合、及び、透過型であっても基板上に蛍光体領域とアノード電極とがこの順に積層されている場合には、 I T〇の他、アルミニウム（ A 1 ) あるいはクロム（C r ) を用いることができる。アルミニゥム（A 1 ) あるいはクロム（C r ) からアノード電極を構成する場合、アノード電極の厚さとして、具体的には、 3 X 1 0 ⁸m ( 3 O n m) 乃至 1. 5 X 1 0 "⁷m ( 1 5 0 n m )、好ましくは 5 X 1 0 "⁸m ( 5 0 n m ) 乃至 1 X 1 0 -⁷m ( 1 O O nm) を例示することができる。アノード電極は、蒸着法やスパッタリング法にて形成することができる。尚、後者の場合、アノード電極は、蛍光体領域からの発光を反射させる反射膜としての機能の他、蛍光体領域から反跳した電子、あるいは放出された二次電子を反射させる反射膜としての機能、蛍光体領域の帯電防止といった機能を有する。

冷陰極電界電子放出表示装置において、アノード電極は、有効領域を覆う 1枚のシート状の形状を有する構成とすることもできるし、 2以上の複数個のアノード電極ュニットの集合体から構成することもできる。各ァノ一ド電極ユニットの大きさは、ァノ —ド電極ュニットの位置に拘わらず同じとしてもよいし、ァノ一ド電極ユニットの位置に依存して異ならせてもよい。

アノード電極と蛍光体領域の構成例として、（ 1 ) 基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極の上に蛍光体領域を形成する構成、（ 2 ) 基板上に、蛍光体領域を形成し、蛍光体領域上にアノード電極を形成する構成、を挙げることができる。尚、（ 1 ) の構成において、蛍光体領域の上に、アノード電極と導通した所謂メタルバック膜を形成してもよい。また、（ 2 ) の構成において、アノード電極の上にメタルバック膜を形成してもよい。

力ソードパネルとアノードパネルとを周縁部において接合する場合、接合は接着層を用いて行ってもよいし、あるいは、ガラスゃセラミックス等の絶縁剛性材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを適宜選択することにより、接着層のみを使用する場合に比べ、力ソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構成材料としては、フリツトガラスが一般的であるが、融点が 1 2 0〜 4 0 0 °C 程度の所謂低融点金属材料を用いてもよい。係る低融点金属材料としては、 I n (インジウム：融点 1 5 7 °C ) ；インジウム一金系の低融点合金； S n ₈Q A g ₂。（融点 2 2 0 〜 3 7 0 °C )、 S n ₉₅ C u ₅ (融点 2 2 7〜 3 7 0 ）等の錫（ S n ) 系高温はんだ； P b ₉₇.₅A g ₂.₅ (融点 3 0 4 °C)、 P b ₉₄.₅A g ₅.₅ (融点 3 0 4〜 3 6 5 °C)、 P b ₉₇.₅A g L₅ S nし。（融点 3 0 9 °C ) 等の鉛（ P b ) 系高温はんだ； Z n ₉₅A 1 ₅ (融点 3 8 0 °C) 等の亜鉛（ Z n ) 系高温はんだ； S n ₅ P b ₉₅ (融点 3 0 0〜 3 1 4 °C )、 S n ₂P b ₉₈ '(融点 3 1 6〜 3 2 2 °C) 等の錫一鉛系標準はんだ； A u ₈₈G a ₁₂ (融点 3 8 1 °C) 等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）を例示することができる。

基板と支持体と枠体の三者を接合する場合、 ≡：者同時接合を行つてもよいし、あるいは、第 1段階で基板又は支持体のいずれか一方と枠体とを先に接合し、第 2段階で基板又は支持体の他方と枠体とを接合してもよい。三者同時接合や第 2段階における接合を真空雰囲気中で行えば、基板と支持体と枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真空となる。あるいは、三者の接合終了後、基板と支持体と枠体と接着層とによって囲まれた空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧/減圧のいずれであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大気であっても、あるいは窒素ガスゃ周期律表 0族に属するガス（例えば A rガス）を含む不活性ガスであってもよい。

接合後に排気を行う場合、排気は、基板及び Z又は支持体に予め接続されたチップ管を通じて行うことができる。チップ管は、典型的にはガラス管を用いて構成され、基板及び Z又は支持体の無効領域（即ち、表示部分として機能する有効領域以外の領域）に設けられた貫通孔の周囲に、フリットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合され、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、冷陰極電界電子放出表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを排気により空間外へ除去することができるので好適である。

本発明においては、（ 1 ) 入力値が第 1 の基準値以上である場合、比較器の出力に基づき、一定期間よりも短い所定の期間、第 1 のスィッチ回路がオン状態とされることで、所定の期間、第 n 列目のデータ電極（あるいは、第 n番目の力ソード電極やゲート電極）に第 1 の電圧 V ,が印加され、（ 2 ) 入力値が第 2の基準値以下である場合、比較器の出力に基づき、一定期間よりも短い所定の期間、第 2のスィッチ回路がオン状態とされることで、所定の期間、第 n列目のデ一夕電極（あるいは、第 n番目の力ソ一ド電極やゲート電極）に第 2の電圧 V ₂ が印加される。即ち、走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光.状態を制御するためのデ一夕の値、あるいは又、ゲート電極やカソード電極によって構成される N個の電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値と、それよりも 1つ前のデータの値との差分が第 1 の基準値以上であり、あるいは又、第 2の基準値以下である場合、駆動用ドライバが、電極へ印加される電圧の立上り、立下りの波形を補償するための一種の補償回路として動作し、機能する。従って、電極へ印加される電圧の立上り、立下りの波形を急峻にすることができる結果、画面表示の応答性の向上を図ることができ、滑らかな画像表示を達成することができる。しかも、第 n列目のデ一夕電極（あるいは、第 n番目の力ソード電極やゲート電極）に第 1 の電圧 V _t や第 2 の電圧 V ₂が印加される期間（時間）は一定期間よりも短いので、固定画素表示装置あるいは冷陰極電界電子放出表示装置における消費電力の増加を抑制することができる。また、輪郭が強調された画像を得ることができるので、視認される画像に先鋭さが増加するといつた利点を有する。図面の簡単な説明

第 1 図は、実施例 1 の固定画素表示装置あるいは冷陰極電界電子放出表示装置における駆動用ドライバ等の回路図である。

第 2図は、実施例 1 の固定画素表示装置の概念図である。

第 3図は、実施例 1 の固定画素表示装置あるいは冷陰極電界電子放出表示装置における電極（より具体的には、力ソード電極）への電圧の印加状態を模式的に示す図である。

第 4図は、実施例 2の固定画素表示装置あるいは冷陰極電界電子放出表示装置における電極（より具体的には、ゲート電極）への電圧の印加状態を模式的に示す図である。

第 5図は、実施例 1 の冷陰極電界電子放出表示装置の模式的な一部端面図である。

第 6図は、実施例 1の冷陰極電界電子放出表示装置を構成する力ソ一ドパネルとアノードパネルを分解したときの模式的な部分的斜視図である。

第 7図は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スぺーサ及び蛍光体領域の配置を模式的に示す配置図である。第 8図は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スぺーサ及び蛍光体領域の配置を模式的に示す配置図である。

第 9図は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スぺーサ及び蛍光体領域の配置を模式的に示す配置図である。

第 1 0図は、冷陰極電界電子放出表示装置を構成するアノードパネルにおける隔壁、スぺ一サ及び蛍光体領域の配置を模式的に示す配置図である。

第 1 1 A図乃至第 1 1 B図は、実施例 1 におけるスピント型冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するたの支持体等の模式的な一部端面図である。

第 1 2 A図乃至第 1 2 B図は、第 1 1 B図に引き続き、実施例 1 におけるスピント型冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な一部端面図である。

第 1 3図は、収束電極を有する冷陰極電界電子放出素子の模式的な一部端面図である。

第 1 4図は、従来の固定画素表示装置におけるデータ電極出力回路の回路図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、従来の固定画素表示装置や冷陰極電界電子放出表示装置の構成、構造を大幅に変更すること無しに、より具体的には、実質的にスイッチ回路及び減算回路を加えるだけで、データ電極等へ印加される電圧の立上り、立下りの波形を急峻にすることが可能な固定画素表示装置や冷陰極電界電子放出表示装置を達成することができる。実施例 1

実施例 1 は、本発明の固定画素表示装置、及び、本発明の第 1 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置に関する。

実施例 1 における駆動用ドライバ等の回路図を第 1 図に示し、実施例 1 の固定画素表示装置の概念図を第 2図に示し、実施例 1 の固定画素表示装置あるいは冷陰極電界電子放出表示装置（以下、これらを総称して、単に、表示装置と呼ぶ場合がある）におけるデータ電極（力ソード電極）への電圧の印加状態を模式的に第 3 図に示す。更には、実施例 1 の冷陰極電界電子放出表示装置の模式的な一部端面図を第 5図に示し、力ソードパネル C Pとァノードパネル A Pを分解したときの模式的な部分的斜視図を第 6 図に示し、蛍光体領域等の配列を、模式的な部分的平面図として、第 7 図〜第 1 0図に例示する。尚、アノードパネル A Pの模式的な一部端面図における蛍光体領域等の配列を、第 9図あるいは第 1 0図に示す構成としている。

概念図を第 2図に示すように、実施例 1 の固定画素表示装置は、第 1 の方向に延びる M本（但し、 M≥ 2 ) のストライプ状の走査電極（実施例 1 においては、後述するゲート電極が相当する）、及び、第 1 の方向とは異なる第 2 の方向に延びる N本（伹し、 N ≥ 2 ) のストライプ状のデータ電極（実施例 1 においては、後述する力ソード電極が相当する）を備え、走査電極とデータ電極との重複領域から構成された発光領域 L Eが M行 X N列の 2次元マトリックス状に配列されている。そして、データ電極を駆動するために、各データ電極に接続された駆動用ドライバ 5 0 を備えている。駆動用ドライノ 5 0の個数は Nである。

また、実施例 1 の冷陰極電界電子放出表示装置は、力ソードパネル C P とアノードパネル A P とがそれらの周縁部で接合されて成り、力ソードパネル C Pとアノードパネル A Pとによって挟まれた空間は真空状態とされている。

そして、力ソードパネル C Pは、

( a ) 支持体 1 0 、

' ( b ) 支持体 1 0上に形成され、第 1 の方向（第 5図の紙面と平行な方向）に延びる N本（但し、 N≥ 2 ) のストライプ状の力ソード電極 1 1 、

( c ) 支持体 1 0及び力ソード電極 1 1上に形成された絶縁層 1 2 、

( d ) 絶縁層 1 2上に形成され、第 1 の方向とは異なる第 2 の方向（第 5図の紙面に垂直な方向）に延びる M本（但し、 M≥ 2 ) のストライプ状のゲート電極 1 3、及び、

( e ) 力ソード電極 1 1 とゲート電極 1 3 との重複領域に位置する電子放出領域 E A、

から構成されている。

一方、アノードパネル A Pは、基板 2 0、並びに、この基板 2 0上に形成された、各電子放出領域 E Aに対応して設けられた蛍光体領域 2 2 (カラー表示の場合、赤色発光蛍光体領域 2 2 R、緑色発光蛍光体領域 2 2 G、青色発光蛍光体領域 2 2 B ) 及び蛍光体領域 2 2 を覆うアノード電極 2 4から構成されている。

より具体的には、ァノードパネル A Pは、基板 2 0、基板 2 0 上に形成された隔壁 2 1 と隔壁 2 1 との間の基板 2 0上に形成され、多数の蛍光体粒子から成る蛍光体領域 2 2 (赤色発光蛍光体領域 2 2 R、緑色発光蛍光体領域 2 2 G、青色発光蛍光体領域 2 2 B )、及び、蛍光体領域 2 2上に形成されたアノード電極 2 4を備えている。アノード電極 2 4は、有効領域を覆う薄い 1枚のシート状であり、周知の回路構成を有するアノード電極制御回路 3 2に接続されている。アノード電極 2 4は、厚さ約 7 O n m のアルミニウムから成り、隔壁 2 1 を覆う状態で設けられている。蛍光体領域 2 2 と蛍光体領域 2 2 との間であって、隔壁 2 1 と基板 2 0 との間には、光吸収層（ブラックマトリックス） 2 3が形成されている。隔壁 2 1 とスぺーサ 2 5 と蛍光体領域 2 2の配置状態の一例を模式的に第 7図〜第 1 0図に示す。第 7図及び第 8 図に示す例においては、格子形状（井桁形状）の隔壁 2 1が形成されており、蛍光体領域 2 2 (赤色発光蛍光体領域 2 2 R、緑色発光蛍光体領域 2 2 G、青色発光蛍光体領域 2 2 B ) の形状はドット状である。一方、第 9図及び第 1 0図に示す例においては、隔壁 2 1 の平面形状は、略矩形の蛍光体領域 2 2の対向する二辺と平行に延びる帯状形状（ストライプ形状）を有する。尚、蛍光体領域 2 2 を、第 7図あるいは第 9図の上下方向に延びるストライブ状とすることもできる。

そして、電子放出領域 E Aは、ゲート電極 1 3及び絶縁層 1 2 に設けられた開口部 1 4 (ゲート電極 1 3 に設けられた開口部 1 4 A及び絶縁層 1 2 に設けられた開口部 1 4 B ) の底部に位置する電子放出部 1 5から構成されている。尚、実施例 1 においては、電子放出部 1 5は円錐形である。また、ゲート電極 1 3が走査電極に該当し、力ソード電極 1 1がデータ電極に該当し、電子放出領域 E Aが発光領域の一部に該当する。尚、第 1 の方向と第 2 の方向とは直交している。即ち、走査電極（ゲート電極 1 3 ) の射影像とデータ電極（力ソード電極 1 1 ) の射影像とは直交している。ここで、ゲート電極 1 3 には走査信号が入力され、力ソード電極 1 1 にはビデオ信号（色信号）が入力される。

即ち、実施例 1 の表示装置においては、

( a ) 支持体 1 0上に形成され、第 1 の方向に延びるストライプ状の力ソード電極 1 1 、

( ) 支持体 1 0及び力ソード電極 1 1上に形成された絶緣層 1 2 、

( c ) 絶縁層 1 2上に形成され、第 1 の方向とは異なる第 2の方向に延びるストライプ状のゲート電極 1 3 、

( d )ゲート電極 1 3及び絶縁層 1 2に設けられた開口部 1 4 、及び、

( e ) 開口部の底部に位置する電子放出部 1 5 、

から冷陰極電界電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）が構成されており、より具体的には、この電界放出素子は、円錐形の電子放出部 1 5が開口部 1 4の底部に位置する力ソード電極 1 1上に設けられたスピント型電界放出素子である。

カソード電極 1 1 の射影像とゲート電極 1 3 の射影像とが重複する領域（重複領域）に設けられた複数の電子放出部 1 5によつて、電子放出領域 E Aが構成されている。そして、第 6図に力ソードパネル C P及びァノ一ドパネル A Pの模式的な部分的斜視図を示すように、 1画素分の領域に相当する電子放出領域 E A が、力ソードパネル C Pの有効領域内に、 2次元マトリクス状に配列されている。発光領域（ 1画素あるいは 1サブピクセル）は、力ソードパネル側の電子放出領域 E Aと、この電子放出領域 E A に対面したアノードパネル側の蛍光体領域 2 2 とによって構成されている。有効領域には、係る発光領域（画素あるいはサブピクセル）が、例えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されている。

そして、力ソード電極 1 1 とゲート電極 1 3 とに印加された電圧によって生じた強電界が発光領域を構成する電子放出部 1 5 に加わる結果、量子トンネル効果により電子放出部 1 5から電子が放出され、アノード電極 2 4 と衝突する。即ち、アノード電極 2 4から力ソード電極 1 1へと放出電子電流が流れる。尚、第 6 図においては、隔壁 2 1やスぺ一サ 2 5の図示を省略している。そして、実施例 1 の冷陰極電界電子放出表示装置は、力ソード電極 1 1 を駆動するために、各力ソード電極 1 1 に接続された駆動用ドライバ 5 0 を更に備えている。

ここで、各駆動用ドライバ 5 0は、スィッチ回路、出力回路 5 1、及び、減算回路 5 2から成る。また、力ソード電極 1 1が接続された力ソード電極制御回路 3 0は、 N個の駆動用ドライバ 5 0 と N個の例えば 8 ビットの D Z Aコンバータ 4 3から構成されている。更には、ゲート電極 1 3が接続されたゲ一ト電極制御回路 3 1 は、一定の電圧 V _e をゲート電極 1 3 に印加する周知の電源及び走査電極出力回路から構成されている。

ここで、スィッチ回路は、

( A ) データ電極（力ソード電極 1 1 ) に第 1 の電圧を印加するための第 1 のスィッチ回路 5 3 (第 3図に示すように符号「 S W ,」で表す場合もある）、

( B ) データ電極（力ソード電極 1 1 ) に第 2 の電圧 V ₂ (伹し、 V ₂≠ V , であり、より具体的には、実施例 1 においては V ₂ である）を印加するための第 2のスィッチ回路 5 4 (第 3 図に示すように符号「 S W₂」で表す場合もある）、及び、

(C) 第 1 のスィッチ回路 5 3及び第 2のスィッチ回路 5 '4のオンオフ制御を行うための比較器 5 5 (比較器 5 5 A, 5 5 B )、を備えている。

尚、第 1 のスィッチ回路 5 3及び第 2のスィッチ回路 5 4は、例えば N M O S— F E Tから構成すればよいし、減算回路 5 2及び比較器 5 5は、周知の減算回路及び比較器から構成すればよい。後述する実施例 2 においても同様とすることができる。

実施例 1 の表示装置にあっては、画像表示時、第 m行目（但し、 mは 2， 3 · · · Μのいずれか）の走査電極によって構成される

N個の発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するための丁一夕（階調制御用データ）の値 D_m，_n (伹し、 nは 1 , 2 · · •

Nである）に基づき出力回路 5 1から出力された電圧が、一定期間、第 n列目のデータ電極に印加される。言い換えれば、第 m番巨 (伹し、 m= 2 , 3 - · · Μのいずれか）のゲート電極 1 3 によつて構成される Ν個の電子放出領域 Ε Αのそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値 D_ra,_n (但し、 nは 1 , 2 · · · Nである）に基づき出力回路 5

1から出力された電圧（ 0ポルト乃至 1 5ポルト）が、一定期間、第 n番目の力ソード電極 1 1 に印加される。

具体的には、第 1 図に示すように、画像信号が例えば 8 ビッの AZDコンパ一夕 4 1 に入力され、 A/Dコンバータ 4 1 の出力であるデータ D _n, _nが、 2系列備えられたラインバッファ 4 2 に順次、一旦記憶される。そして、ラインバッファ 4 2に記憶された階調制御用データに相当するデータ D は順次、第 n番目の駆動用ドライバ 5 0 を構成する例えば 8 ビットの D / Aコンバー夕 4 3 に送られ、 D/Aコンバータ 4 3からのアナログ信号が、第 n列目のデータ電極（第 n番目の力ソード電極 1 1 ) に接続された駆動用ドライバ 5 0 を構成する出力回路 5 1 に入力される。そして、切替タイミングパルス（ロード信号）に応じて、走査電極出力回路によって第 1行目から第 M行目までの走査電極（ゲート電極 1 3 )が線順次駆動され、走査電極（ゲ一ト電極 1 3 ) に、順次、例えば一定の電圧 V_e ( = 3 5ポルト）が印加される。また、第 n列目（伹し、 n = l， 2 · · · Ν) のデータ電極（カソード電極 1 1 ) には、階調に応じて、電圧変調方式に基づき可変の電圧 V_DATAが出力回路 5 1から印加される。

出力回路 5 1 は、 C MO S回路から成る電流バッファ回路であり、電圧ゲインが 1であり、電流ゲインが 1 を越える回路である。具体的には、出力回路 5 1への入力電圧と出力回路 5 1からの出力電圧は等しく、出力回路 5 1への入力電流よりも出力回路 5 1 からの出力電流が大きい。出力回路 5 1 を構成する P MO S— F E Tの一方のソースドレイン領域は Vcc ( = 1 5ポルト）に接続されており、 P MO S— F E Tの他方のソース/ドレイン領域は、出力回路 5 1 を構成する NMO S— F E Tの一方のソース/ ドレイン領域と共に、データ電極（力ソード電極 1 1 ) に接続されており、出力回路 5 1 を構成する NMO S — F E Tの他方のソ —ス /ドレイン領域は接地されている。更には、出力回路 5 1 を構成する P M O S — F E T及び NM O S — F E Tのゲート電極は、 DZAコンパ一夕 4 3 に接続されている。各出力回路 5 1からの出力によって各データ電極（各力ソード電極 1 1 ) が駆動されるが、この出力回路 5 1からの出力は、実質的に、第 3図の（B ) に示した従来のデ一夕電極に印加される電圧 V _DATA と同じである。そして、実施例 1 の表示装置にあっては、第 m行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータ（階調制御用デ一夕）の値 D_m,_nから第（m— 1 ) 行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値

D_m— を減算回路 5 2において減じて得られた値（D^—

であり、階調制御用差分データである）が入力値として比較器 5 5 (より具体的には、第 1 の比較器 5 5 A及び第 2の比較器 5 5 B ) に入力される。言い換えれば、第 m番目のゲート電極 1 3 によって構成される電子放出領域 E Aのそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値 D_m,_n から第（m— 1 ) 番目のゲート電極 1 3 によって構成される電子放出領域 E Aのそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値を減算回路 5 2 において減じて得られた値（D_m,_n— D_n— uであり、階調制御用差分デ —夕である）が入力値として比較器 5 5 (より具体的には、. 第 1 の比較器 5 5 A及び第 2の比較器 5 5 B ) に入力される。一方、第 1 の比較器 5 5 Aには第 1 の基準値が入力され、第 2の比較器 5 5 Bには第 2の基準値が入力される。

即ち、具体的には、実施例 1 においては、走査電極（ゲ一卜電極 1 3 ) に一定の電圧 (= 3 5ポルト）を印加し、デ一夕電極（力ソード電極 1 1 ) に階調に応じて電圧 V c ( = 0ポルト乃至 1 5ポルト）を印加する。そして、第（m— 1 ) 行目 X第 n列目の発光領域における発光状態を制御するためにデータ電極に電圧 V_DATA (このときのデータの値は D_m_いである）を印加し、第 m行目 X第 n列目の発光領域における発光状態を制御するためにデ一夕電極に電圧 V_DATA (_m,_n) (このときのデータの値は D_ra,_n である）を印加する。言い換えれば、第（m— 1 ) 番目 X第 n番目の電子放出領域における電子の放出状態を制御するために力ソード電極 1 1 に電圧 V _DATA (このときのデータの値は D である）を印加し、第 m番目 X第 n番目の電子放出領域における電子の放出状態を制御するために力ソード電極 1 1 に電圧 V_{DATA (m},_n) (このときのデータの値は D_m,_nである）を印加する。そして、ラインバッファ 4 2 に記憶されたデ一夕の値

D _m,_nを読み出して減算回路 5 2 に送出し、減算回路 5 2 において減じて得られた値（D_m,_n— D_m—しが入力値として比較器 5 5 (第 1 の比較器 5 5 A及び第 2 の比較器 5 5 B ) に入力され、比較器 5 5 (第 1 の比較器 5 5 A及び第 2 の比較器 5 5 B ) に入力された入力値（D_ffl,_n— D^.J と、第 1 の基準値及び第 2 の基準値とが比較器 5 5 において比較される。

ここで、実施例 1 においては、走査電極に印加される電圧とデ一夕電極に印加される電圧との差を Δνとしたとき、第 1 の電圧 V！は、 Δ νの最大値を得るためにデータ電極に印加すべき電圧であり、第 2の電圧 V ₂ は、 Δ Vの最小値を得るためにデ一夕電極に印加すべき電圧である。また、実施例 1 においては、（走查電極に印加される電圧） > (データ電極に印加される電圧）であるので、 V , < V ₂である。言い換えれば、ゲート電極 1 3 に印加される電圧（例えば、 3 5ポルト一定）と力ソード電極 1 1 に印加される電圧（階調に応じて、例えば 0ポルト乃至 1 5ポルト）との差を A V_GCとしたとき、第 1 の電圧は、 A V_GCの最大値（即ち、 3 5ポルト）を得るために力ソード電極 1 1 に印加すべき電圧（即ち、 0ポルト）であり、第 2 の電圧 V₂ は、 A V_GC の最小値（即ち、 2 0ポルト）を得るために力ソード電極 1 1 に印加すべき電圧（即ち、 1 5ポルト）. である。そして、第 1 の基準値を電圧 α ( V₂- V ,) に対応する値、第 2 の基準値を電圧 /3 ( V！ - V₂) に対応する値としたとき、《の値を 0. 5、 i3 の値を 0 . 5 としている。ここで、減算回路 5 2への入力デジタルデ一夕であるデータの値 D_n,_nを 8 ビッ卜とすれば、 2 5 6段階の階調制御が行われる。ここで、 D_m,_n= 2 5 5が最も明るい画面デ一夕を表しているとする。この場合、 αの値及び ;3の値を 8 ビットのデジタル表現で言い換えたときの値をそれぞれひ '， β ，とすれば、 ' = 1 2 8、 β ， = 1 2 8である。一般的には、 3 2≤ α， ≤ 1 9 2、 3 2≤ ι3 ' ≤ 1 9 2 を満足することが好ましい。

そして、もしも入力値が第 1 の基準値以上である場合、即ち、 (D_m,_n— D_m— ） > a ' あるいは（D_ra,_n— D_m—し。） ≥ a ' である場合、第 1 の比較器 5 5 Aの出力に基づき、一定期間（例えば、 2 5マイクロ秒）よりも短い所定の期間（例えば、 5マイクロ秒）、第 1のスィッチ回路 5 3がオン状態とされることで、所定の期間 (例えば、 5マイクロ秒）、第 n列目のデータ電極（第 n番目の力ソード電極 1 1 ) に第 1 の電圧 V i ( = 0ポルト）が印加される。この状態は、第 3図の（A) において、第 m行目 X第 n列目の 1 ライン期間におけるデータ電極への印加電圧 V_DATA として表されている。

一方、もしも入力値が第 2 の基準値以下である場合、即ち、（D _m,„- D_ra__ljn) く β ，あるいは（D_m,_n— D_ra一） ≤ β ' の場合、第 2 の比較器 5 5 Βの出力に基づき、一定期間（例えば、 2 5マイクロ秒）よりも短い所定の期間（例えば、 5マイクロ秒）、第 2 のスィッチ回路 5 4がオン状態とされることで、所定の期間（例えば、 5マイクロ秒）、第 n列目のデ一夕電極（第 n番目の力ソ一ド電極 1 1 ) に第 2の電圧 V ₂ ( = 1 5ポルト）が印加されるしの状態は、第 3図の（A) において、第（m— 1 ) 行目 X第 n 列目の 1 ライン期間及び第（m+ 2 ) 行目 X第 n列目の 1 ライン期間におけるデータ電極への印加電圧 V _MTA として表されてい Ό。

また、もしも入力値が第 1 の基準値未満であり且つ第 2の基値を越えている場合、即ち、 β ， ≤ (D_n，_n—

≤ a ' あるいは i3 ，く (D_m;n- D_m._ljn) < ' である場合には、第 1 のスィチ回路 5 3及び第 2 のスィッチ回路 5 4はオフ状態に保持される。

この状態は、第 3図の（A) において、第（m+ 1 ) 行目 X第 n列目の 1 ライン期間として表されている。

以上のように、実施例 1 においては、走査電極への印加状態が例えば第 m行目から第（m + 1 )行目に切り替えられた直後の（い換えれば、ゲ一ト電極 1 3への印加状態が例えば第 m番目から第 (m+ 1 ) 番目に切り替えられた直後の）、データ電極（力ソ

―ド電極 1 1 ) に印加される電圧 V _DATA の波形の立上り、立下りの波形を、電圧 Vい v ₂を加重することによって急峻にすることができる結果、画面表示の応答性の向上を図ることができ、滑らかな画像表示を達成することができる。しかも、第 n列目のデー夕電極（第 n番目の力ソード電極 1 1 ) に第 1 の電圧 V, や第 2 の電圧 V₂が印加される期間（時間）は一定期間よりも短いので、固定画素表示装置あるいは冷陰極電界電子放出表示装置における消費電力の増加を抑制することができる。また、輪郭が強調された画像を得ることができるので、視認される画像に先鋭さが増加する。

尚、実施例 1 においては、第 1行目の走査電極によって構成される N個の発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 D _{l n} (但し、 _nは 1， 2 · ■ · Νである）に基づき出力回路 5 1から出力された電圧が、一定期間、第 η列目のデ一夕電極に印加されるが、言い換えれば、第 1番目のゲート電極 1 3 によって構成される Ν個の電子放出領域 Ε Αのそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値 D ,， _η (但し、 ηは 1， 2 · · · Νである）に基づき出力回路 5 1から出力された電圧が、一定期間、第 η番目の力ソード電極 1 1 に印加される。そして、この場合、第 1行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値からデータ値「 0」（データの値 D。,_nと表現する）を減算回路において減じて得られた値（D^— D。,_n) が入力値として比較器に入力され、比較器に入力された入力値と、第 1 の基準値及び第 2 の基準値とが比較器において比較される。データの値 D _Q,_n を用いる代わりに、直前のデータの値 D_M,_n ( l フレーム前の最後のデータの値）を用いることもできる。あるいは又、第 1番目のゲート電極によって構成される N個の電子放出領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデ一夕の値 D _1>n からデ一夕値「 0」（データの値 D。,_n と表現する）を減算回路において減じて得られた値（D —

が入力値として比較器に入力され、比較器に入力された入力値と、第 1 の基準値及び第 2 の基準値とが比較器において比較される。データの値 D_Q,_nを用いる代わりに、直前のデータの値 D_M,_n ( 1 フレーム前の最後のデータの値）を用いることもできる。以下、スピント型電界放出素子の製造方法を、力ソードパネルを構成する支持体 1 0等の模式的な一部端面図である第 1 1 A 図乃至第 1 1 B図及び第 1 2 A図乃至第 1 2 B図を参照して説明するが、本発明の冷陰極電界電子放出表示装置における電界放出素子は、スピント型電界放出素子に限定するものではない。

尚、このスピント型電界放出素子は、基本的には、円錐形の電子放出部 1 5 を金属材料の垂直蒸着により形成する方法によつて得ることができる。即ち、ゲート電極 1 3 に設けられた開口部 1 4 Aに対して蒸着粒子は垂直に入射するが、開口部 1 4 Aの開口端付近に形成されるオーバーハング状の堆積物による遮蔽効果を利用して、絶縁層 1 2 に設けられた開口部 1 4 Bの底部に到達する蒸着粒子の量を漸減させ、円錐形の堆積物である電子放出部 1 5 を自己整合的に形成する。ここでは、不要なオーバ一ハング状の堆積物の除去を容易とするために、ゲ一ト電極 1 3及び絶縁層 1 2上に剥離層 1 6 を予め形成しておく方法について説明する。尚、第 1 1 A図乃至第 1 1 B図及び第第 1 2 A図乃至第 1 2 B図においては、 1つの電子放出部のみを図示した。

[工程一 A 0 ]

先ず、例えばガラス基板から成る支持体 1 0の上に、例えばポリシリコンから成る力ソード電極用導電材料層をプラズマ C V D法にて成膜した後、リソグラフィ技術及びドライエッチング技術に基づき力ソード電極用導電材料層をパターニングして、ストライプ状の力ソード電極 1 1 を形成する。その後、全面に S i O ₂から成る絶縁層 1 2 を C V D法にて形成する。

[工程一 A 1 3

次に、絶縁層 1 2上に、ゲート電極用導電材料層（例えば、 T i N層）をスパッ夕法にて成膜し、次いで、ゲート電極用導電材料層をリソグラフィ技術及びドライエッチング技術にてパターニングすることによって、ストライプ状のゲート電極 1 3 を得ることができる。ストライプ状の力ソード電極 1 1 は、図面の紙面左右方向に延び、ストライプ状のゲート電極 1 3は、図面の紙面垂直方向に延びている。

尚、ゲート電極 1 3 を、真空蒸着法等の P V D法、 C V D法、電気メツキ法や無電解メツキ法といったメツキ法、スクリーン印刷法、レ一ザ一アブレーシヨン法、ゾル—ゲル法、リフトオフ法等の公知の薄膜形成と、必要に応じてエッチング技術との組合せによって形成してもよい。スクリーン印刷法ゃメツキ法によれば、直接、例えばストライプ状のゲ一ト電極を形成することが可能である。

[工程一 A 2 ]

その後、再びレジスト層を形成し、エッチングによってゲート電極 1 3に開口部 1 4 Aを形成し、更に、絶縁層に開口部 1 4 B を形成し、開口部 1 4 Bの底部に力ソード電極 1 1 を露出させた後、レジスト層を除去する。こうして、第 1 1 A図に示す構造を得ることができる。

[工程一 A 3 ]

次に、支持体 1 0 を回転させながらゲート電極 1 3上を含む絶縁層 1 2上にニッケル（N i ) を斜め蒸着することにより、剥離層 1 6 を形成する（第 1 1 B図参照）。このとき、支持体 1 0 の法線に対する蒸着粒子の入射角を十分に大きく選択することにより（例えば、入射角 6 5度〜 8 5度）、開口部 1 4 Bの底部にニッケルを殆ど堆積させることなく、ゲート電極 1 3及び絶縁層 1 2 の上に剥離層 1 6 を形成することができる。剥離層 1 6 は、開口部 1 4 Aの開口端から庇状に張り出しており、これによつて開口部 1 4 Aが実質的に縮径される。

[工程一 A 4 ]

次に、全面に例えば導電材料としてモリブデン（M o ) を垂直蒸着する（入射角 3度〜 1 0度）。このとき、第 1 2 A図に示すように、剥離層 1 6上でオーバ一ハング形状を有する導電材料層 1 7が成長するに伴い、開口部 1 4 Aの実質的な直径が次第に縮小されるので、開口部 1 4 Bの底部において堆積に寄与する蒸着粒子は、次第に開口部 1 4 Aの中央付近を通過するものに限られるようになる。その結果、開口部 1 4 Bの底部には円錐形の堆積物が形成され、この円錐形の堆積物が電子放出部 1 5 となる。

[工程一 A 5 ]

その後、第 1 2 B図に示すように、リフトオフ法て剥離層 1 6 をゲート電極 1 3及び絶縁層 1 2 の表面から剥離し、ゲート電極 1 3及び絶縁層 1 2 の上方の導電材料層 1 7 を選択的に除去する。こうして、複数のスピント型電界放出素子が形成された力ソードパネルを得ることができる。その後、絶縁層 1 2 に設けられた開口部 1 4 Bの側壁面を等方的なエッチングによって後退させることが、ゲート電極 1 3の開口端部を露出させるといった観点から、好ましい。尚、等方的なエッチングは、ケミカルドラィエッチングのようにラジカルを主エッチング種として利用するドライエッチング、あるいはエッチング液を利用するゥエツトエッチングにより行うことができる。エッチング液としては、例えば 4 9 %フッ酸水溶液と純水の 1 ： 1 0 0 (容積比）混合液を用いることができる。こうして、第 1 2 B図に示す電界放出素子を完成することができる。

[工程一 A 6 ]

次いで、表示装置の組み立てを行う。具体的には、蛍光体領域やアノード電極等が形成されたアノードパネル A Pを準備する。そして、例えば、アノードパネル A Pの有効領域に設けられたスぺ一サ保持部（図示せず）にスぺーサ 2 5 を取り付け、蛍光体領域 2 2 と電子放出領域 E Aとが対向するようにアノードパネル A Pと力ソードパネル C Pとを配置し、アノードパネル A P と力ソードパネル C P (より具体的には、基板 2 0 と支持体 1 0 ) とを、セラミックスやガラスから作製された高さ約 2 m mの枠体 2 6 を介して、周縁部において接合する。接合に際しては、枠体 2 6 とアノードパネル A Pとの接合部位、及び、枠体 2 6 とカソ一ドパネル C P との接合部位にフリットガラスを塗布し、アノードパネル A Pと力ソ一ドパネル C Pと枠体 2 6 とを貼り合わせ、予備焼成にてフリットガラスを乾燥した後、約 4 5 0 °Cで 1 0〜 3 0分の本焼成を行う。その後、アノードパネル A Pと力ソードパネル C Pと枠体 2 6 とフリットガラス（図示せず）とによって囲まれた空間を、貫通孔（図示せず）及びチップ管（図示せず）を通じて排気し、空間の圧力が 1 0—⁴ P a程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切る。このようにして、ァソードパネル A P と力ソードパネル C P と枠体 2 6 とに囲まれた空間を真空にすることができる。あるいは又、例えば、枠体 2 6 とァノードパネル A P と力ソードパネル C P との貼り合わせを真空雰囲気中で行ってもよい。あるいは又、表示装置の構造に依っては、枠体無しで、接着層のみによってアノードパネル A Pと力ソードパネル C Pとを貼り合わせてもよい。その後、必要な外部回路との配線接続を行い、表示装置を完成させる。実施例 2

実施例 2は、本発明の固定画素表示装置、及び、本発明の第 2 の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置に関する。

実施例 2 における駆動用ドライバ等の回路図、実施例 2の固定画素表示装置の概念図は、それぞれ、第 1 図、第 2図に示したと同様であるし、実施例 2の冷陰極電界電子放出表示装置の模式的な一部端面図、力ソードパネル C P とアノードパネル A Pを分解したときの模式的な部分的斜視図、蛍光体領域等の配列は、それぞれ、第 5図、第 6 図、第 7図〜第 1 0図に示したと同様である。実施例 2の表示装置におけるデータ電極（ゲート電極）への電圧の印加状態を模式的に第 4図に示す。

実施例 2の冷陰極電界電子放出表示装置は、力ソードパネル C Pとアノードパネル A P とがそれらの周縁部で接合されて成り、力ソードパネル C Pとアノードパネル A P とによって挟まれた空間は真空状態とされている。尚、実施例 2 においては、カソード電極 1 1が走査電極に相当し、ゲート電極 1 3がデータ電極に相当する。

実施例 2 において、力ソードパネル C Pは、

( a ) 支持体 1 0 、

( b ) 支持体 1 0上に形成され、第 1 の方向（第 5図の紙面と平行な方向）に延びる M本（伹し、 M≥ 2 ) のストライプ状の力ソード電極 1 1 、

( c ) 支持体 1 0及び力ソード電極 1 1上に形成された絶緣層

1 2 、 ( d ) 絶縁層 1 2上に形成され、第 1 の方向とは異なる第 2 の方向（第 5図の紙面に垂直な方向）に延びる N本（伹し、 N≥ 2 ) のストライプ状のゲート電極 1 3、及び、

( e ) 力ソード電極 1 1 とゲ一卜電極 1 3 との重複領域に位置する電子放出領域 E A、 .

から構成されている。

一方、アノードパネル A Pは、実施例 1 において説明したァノードパネル A Pと同様の構成、構造を有する。

そして、電子放出領域 E Aは、ゲート電極 1 3及び絶縁層 1 2 に設けられた開口部 1 4 (ゲート電極 1 3に設けられた開口部 1 4 A及び絶縁層 1 2に設けられた開口部 1 4 B ) の底部に位置する電子放出部 1 5から構成されている。尚、実施例 2 においても、電子放出部 1 5は円錐形である。即ち、この電界放出素子は、実施例 1 と同様に、円錐形の電子放出部 1 5が開口部 1 4の底部に位置する力ソード電極 1 1 上に設けられたスピント型電界放出素子である。また、力ソード電極 1 1が走査電極に該当し、ゲー卜電極 1 3がデータ電極に該当し、電子放出領域 E Aが発光領域の一部に該当する。尚、第 1 の方向と第 2の方向とは直交している。即ち、走査電極（力ソード電極 1 1 ) の射影像とデータ電極 (ゲート電極 1 3 ) の射影像とは直交している。ここで、カソード電極 1 1 には走査信号が入力され、ゲート電極 1 3 にはビデオ信号（色信号）が入力される。

実施例 2 の冷陰極電界電子放出表示装置は、ゲート電極 1 3 を駆動するために、各ゲート電極 1 3 に接続された駆動用ドライバ 5 0 を更に備えている。ここで、各駆動用ドライバ 5 0は、実施例 1 と同様に、スィッチ回路、出力回路 5 1 、及び、減算回路 5 2から成る。また、ゲート電極 1 3が接続されたゲート電極制御回路 3 1は、 N個の駆動用ドライバ 5 0 と N個の例えば 8 ビットの Dノ Aコンバータ 4 3から構成されている。更には、力ソード電極 1 1が接続された力ソード電極制御回路 3 0は、一定の電圧 V_e を力ソード電極 1 1 に印加する周知の電源及び走査電極出力回路から構成されている。

ここで、スィッチ回路は、

( A) データ電極（ゲ一卜電極 1 3 ) に第 1 の電圧 V！を印加するための第 1 のスィッチ回路 5 3 (第 4図に示すように符号「 S WJ で表す場合もある）、

( B ) データ電極（ゲート電極 1 3 ) に第 2の電圧 V₂ (但し、 ν₂≠ν, であり、より具体的には、実施例 2においては V₂< V, である）を印加するための第 2のスィッチ回路 5 4 (第 4図に示すように符号「 S W₂」で表す場合もある）、及び、

( C ) 第 1 のスィッチ回路 5 3及び第 2のスィッチ回路 5 4のオンノオフ制御を行うための比較器 5 5 (比較器 5 5 A， 5 5 B )、を備えている。

実施例 2の表示装置にあっても、画像表示時、第 m行目（伹し、 mは 2， 3 · · · Μのいずれか）の走査電極によって構成される Ν個の発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値 D_m,_n (但し、 nは 1， 2 · · · Nである）に基づき出力回路 5 1から出力された電圧が、一定期間、第 n列目のデータ電極に印加される。言い換えれば、第 m番目（但し、 m= 2 , 3 · · · Μのいずれか）の力ソード電極 1 1 によって構成される Ν個の電子放出領域 Ε Αのそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値 D_n,_n (但し、 nは 1， 2 · · · Νである）に基づき出力回路 5 1から出力された電圧（ 2 0ポルト乃至 3 5ポルト）が、一定期間、第 η番目のゲート電極 1 3に印加される。

具体的には、第 1図に示すように、画像信号が例えば 8ビッ卜の AZDコンパ一夕 4 1に入力され、 AZDコンバータ 4 1の出力であるデータ D _ffl， _ηが、 2系列備えられたラインバッファ 4 2に一旦記憶される。そして、ラインバッファ 4 2に記憶された階調制御用データに相当するデータ D_m,_nは順次、第 η番目の駆動用ドライノ 5 0を構成する DZAコンバータ 4 3に送られ、 DZAコンバータ 4 3からのアナログ信号が、第 η列目のデ一夕電極（第 η番目のゲート電極 1 3 ) に接続された駆動用ドライバ 5 0を構成する出力回路 5 1に入力される。そして、切替タイミングパルス（ロード信号）に応じて、走査電極出力回路によって第 1行目から第 Μ行目までの走査電極（力ソード電極 1 1 ) が線順次駆動され、走査電極（力ソード電極 1 1 ) に、順次、例えば一定の電圧 V _e ( = 0ポルト）が印加される。また、第 n列目（伹し、 n = 1 , 2 · · · N) のデータ電極（ゲート電極 1 3 ) には、階調に応じて、電圧変調方式に基づき可変の電圧 V_DATAが出力回路 5 1から印加される。

出力回路 5 1は、実施例 1に説明したと同様の構造、構成を有する CMO S回路から成る電流バッファ回路である。各出力回路 5 1からの出力によって各データ電極（各ゲート電極 1 3 ) が駆動されるが、この出力回路 5 1からの出力は、実質的に、第 3図の（B) に示した従来のデータ電極に印加される電圧 V_DATA と同じである。

そして、実施例 2の表示装置にあっては、第 m行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデ一夕（階調制御用データ）の値から第（m— 1 ) 行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値を減算回路 5 2 において減じて得られた値（Dm,_n— であり、階調制御用差分データである）が入力値として比較器 5 5 (より具体的には、第 1 の比較器 5 5 A及び第 2の比較器 5 5 B ) に入力される。言い換えれば、第 m番目の力ソ一ド電極 1 1 によって構成される電子放出領域 E Aのそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータ（階調制御用データ）の値 D _n,_nから第（m— 1 ) 番目のカソード電極 1 1 によつて構成される電子放出領域 E Aのそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデ一夕（階調制御用デ一夕）の値を減算回路 5 2 において減じて得られた値（D_m,_n— D_m__1>nであり、階調制御用差分データである）が入力値として比較器 5 5 (より具体的には、第 1 の比較器 5 5 A.及び第 2の比較器 5 5 B ) に入力される。一方、第 1 の比較器 5 5 Aには第 1 の基準値が入力され、第 2の比較器 5 5 Bには第 2の基準値が入力される。

即ち、具体的には、実施例 2においては、走査電極（力ソ一ド電極 1 1 ) に一定の電圧 V_e (= 0ポルト）を印加し、データ電極（ゲート電極 1 3 ) に階調に応じて電圧 V _e ( = 2 0ポルト乃至 3 5ポルト）を印加する。そして、第（m— 1 ) 行目 X第 n列目の発光領域における発光状態を制御するためにデータ電極に電圧 V_DATA (このときのデータの値はである）を印加し、第 m行目 X第 n列目の発光領域における発光状態を制御するためにデータ電極に電圧 V _DATA (_m, (このときのデ一夕の値は D _m, _n である）を印加する。言い換えれば、第（m— l ) 番目 X第 n番目の電子放出領域における電子の放出状態を制御するためにゲート電極 1 3に電圧 V_{DATA (m}._i;n) (このときのデータの値は

である）を印加し、第 m番目 X第 n番目の電子放出領域における電子の放出状態を制御するためにゲート電極 1 3 に電圧 V _DATA (_m,_n) (このときのデータの値は D _ffl,_nである）を印加する。そして、ラインバッファ 4 2 に記憶されたデ一夕の値 D_m__1>n， D_m,_nを読み出して減算回路 5 2 に送出し、減算回路 5 2において減じて得られた値（D_ffl，_n— D_m__1;n) が入力値として比較器 5 5 (第 1 の比較器 5 5 A及び第 2の比較器 5 5 B ) に入力され、比較器 5 5 (第 1 の比較器 5 5 A及び第 2の比較器 5 5 B ) に入力された入力値 (D_ffl,_n— D_n—しと、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが比較器 5 5 において比較される。

ここで、走査電極に印加される電圧とデ一夕電極に印加される電圧との差を Δ νとしたとき、第 1 の電圧 V_t は、 Δ νの最大値を得るためにデータ電極に印加すべき電圧であり、第 2の電圧 V ₂ は、 Δ Vの最小値を得るためにデータ電極に印加すべき電圧である。また、実施例 2においては、（走査電極に印加される電圧） < (デ一夕電極に印加される電圧）であるので、 V₁>V₂である。言い換えれば、ゲート電極 1 3 に印加される電圧（階調に応じて、例えば 2 0ポルト乃至 3 5ポルト）と力ソード電極 1 1 に印加される電圧（例えば、 0ポルト一定）との差を Δ V_cc としたとき、第 1 の電圧は、 A V_GC の最大値（即ち、 3 5ポルト）を得るためにゲ一ト電極 1 3に印加すべき電圧（即ち、 3 5ポルト）であり、第 2の電圧 V ₂ は、 Δ V _GC の最小値（即ち、 2 0ポルト）を得るためにゲート電極 1 3 に印加すべき電圧（即ち、 2 0ポル卜）である。そして、第 1 の基準値を電圧ひ（ V ,— V₂) に対応する値、第 2の基準値を電圧 j3 ( V ₂- V ,) に対応する値としたとき、 αの値を 0 . 5 、 j8の値を 0 . 5 としている。ここで、減算回路 5 2への入力デジタルデータであるデ一夕の値 D _m,_n を 8 ビットとすれば、 2 5 6段階の階調制御が行われる。ここで、 D _m>n= 2 5 5が最も明るい画面デ一夕を表しているとする。この場合、ひの値及び /3の値を 8 ビットのデジタル表現で言い換えたときの値をそれぞれ α ', β ，とすれば、ひ， = 1 2 8 、 β ' = 1 2 8である。一般的には、 3 2 ≤ « ' ≤ 1 9 2 , 3 2 ≤ β ' ≤ 1 9 2を満足することが好ましい。

そして、もしも入力値が第 1 の基準値以上である場合、即ち、 ( D _m,_n— D_m_し _n) > a ' あるいは（D _ra，_n— D _m- _n) ≥ a ' である場合、第 1 の比較器 5 5 Aの出力に基づき、一定期間（例えば、 2 5マイクロ秒）よりも短い所定の期間（例えば、 5マイクロ秒）、第 1のスィッチ回路 5 3がオン状態とされることで、所定の期間 (例えば、 5マイクロ秒）、第 n列目のデータ電極（第 n番目のゲート電極 1 3 ) に第 1 の電圧 V , ( = 3 5ポルト）が印加される。この状態は、第 4図において、第（m— 1 ) 行目 X第 n列目の 1 ライン期間及び第（m + 2 ) 行目 X第 n列目の 1 ライン期間におけるデータ電極への印加電圧 V _DATAとして表されている。一方、もしも入力値が第 2の基準値以下である場合、即ち、（D „,„- ϋ _η._{1; η}) く β ，あるいは（D _n,_n— D ) ≤ β ' の場合、第 2の比較器 5 5 Βの出力に基づき、一定期間（例えば、 2 5マイクロ秒）よりも短い所定の期間（例えば、 5マイクロ秒）、第 2 のスィッチ回路 5 4がオン状態とされることで、所定の期間（例えば、 5マイクロ秒）、第 η列目のデータ電極（第 η番目のゲート電極 1 3 ) に第 2 の電圧 V ₂ 2 0ポルト）が印加される。この状態は、第 4図において、第 m行目 X第 n列目の 1 ライン期間におけるデータ電極への印加電圧 V _DATAとして表されている。

また、もしも入力値が第 1 の基準値未満であり且つ第 2の基準値を越えている場合、即ち、 β ' ≤ (D_m,_n- D_m._I>n) ≤ a ' あるいは /3 ' く（D_m,_n— D_ffl—し _n) < a ' である場合には、第 1 のスィツチ回路 5 3及び第 2 のスィッチ回路 5 4はオフ状態に保持される。この状態は、第 4図において、第（m + 1 ) 行目 X第 n列目の 1 ライン期間として表されている。

以上のように、実施例 2 においては、走査電極への印加状態が例えば第 m行目から第（m + 1 )行目に切り替えられた直後の（言い換えれば、カソ一ド電極 1 1への印加状態が例えば第 m番目から第（m + 1 ) 番目に切り替えられた直後の）、データ電極（ゲート電極 1 3 ) に印加される電圧 V_DATA の波形の立上り、立下りの波形を、電圧 V _l5 V₂を加重することによって急峻にすることができる結果、画面表示の応答性の向上を図ることができ、滑らかな画像表示を達成することができる。しかも、第 n列目のデ一夕電極（第 n番目のゲート電極 1 3 ) に第 1 の電圧 V, や第 2の電圧 V₂ が印加される期間（時間）は一定期間よりも短いので、固定画素表示装置あるいは冷陰極電界電子放出表示装置における消費電力の増加を抑制することができる。また、輪郭が強調された画像を得ることができるので、視認される画像に先鋭さが増加する。

尚、実施例 2 において、第 1行目の走査電極によって構成される N個の発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 Dし _n (但し、 nは 1 , 2 · · · Nである）に基づき出力回路 5 1から出力された電圧が、一定期間、第 n列目のデータ電極に印加されるが、言い換えれば、第 1番目の力ソード電極 1 1 によって構成される N個の電子放出領域 E Aのそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値 D！ , _n (但し、 nは 1， 2 · · · Νである）に基づき出力回路 5 1から出力された電圧が、一定期間、第 η番目のゲート電極 1 3 に印加される。そして、この場合、第 1行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 D からデータ値「 0」（データの値 D。,_nと表現する）を減算回路において減じて得られた値（D _1>n— D。,_n) が入力値として比較器に入力され、比較器に入力された入力値と、第 1 の基準値及び第 2 の基準値とが比較器において比較される。データの値 D。, _n を用いる代わりに、直前のデータの値 D_M，_n ( l フレーム前の最後のデータの値）を用いることもできる。あるいは又、第 1番目のカソ一ド電極によって構成される N個の電子放出領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 Dしからデータ値「 0」（データの値 D。,_n と表現する）を減算回路において減じて得られた値（ D D。,_n)が入力値として比較器に入力され、比較器に入力された入力値と、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが比較器において比較される。データの値 D。,_nを用いる代わりに、直前のデータの値 D_M,_n ( l フレーム前の最後のデータの値）を用いることもできる。

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明したアノードパネルや力ソードパネル、ゲート電極制御回路やカソード電極制御回路といった各種の制御回路、表示装置や電界放出素子の構成、構造は例示であり、適宜変更することができるし、ァノードパネルや力ソードパネル、表示装置や電界放出素子の製造方法も例示であり、適宜変更することができる。更には、ァノードパネルや力ソードパネルの製造において使用した各種材料も例示であり、適宜変更することができる。表示装置においては、専らカラ一表示を例にとり説明したが、単色表示とすることもでさる。

また、実施例においては、第 1 の基準値、第 2の基準値のそれぞれを 1つの値としたが、複数の第 1 の基準値、複数の第 2の基準値を設定してもよい。そして、この場合、複数の第 1 の基準値に応じて、また、複数の第 2の基準値に応じて、所定の期間の長さを変えてもよいし、比較器を複数配設することで、第 1 の電圧 V ^ 第 2 の電圧 V ₂ の値を、それぞれ、複数、設定してもよい。実施例においては、画像信号が A Z Dコンバータ及び D / Aコンバー夕を通され、この A / Dコンバータから送出されたデジタルデータが、比較器において、デジタルデータである第 1 の基準値及び第 2の基準値と比較されたが、このような構成に限定するものではなく、画像信号に基づくアナログデータが、比較器において、アナログデータである第 1 の基準値及び第 2の基準値と比較する構成を採用することもできる。

電界放出素子においては、専ら 1 つの開口部に 1つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電界放出素子の構造に依っては、 1つの開口部に複数の電子放出部が対応した形態、あるいは、複数の開口部に 1 つの電子放出部が対応する形態とすることもできる。あるいは又、ゲート電極に複数の開口部を設け、絶縁層に係る複数の開口部に連通した複数の開口部を設け、 1又は複数の電子放出部を設ける形態とすることもできる。

アノード電極は、実施例にて説明したように有効領域を 1枚のシート状の導電材料で被覆した形式のアノード電極としてもよいし、 1又は複数の電子放出部、あるいは、 1又は複数の画素に対応するアノード電極ュニッ卜が集合した形式のアノード電極としてもよい。アノード電極が前者の構成の場合、係るアノード電極をアノード電極制御回路に接続すればよいし、アノード電極が後者の構成の場合、例えば、各アノード電極ユニットをァノード電極制御回路に接続すればよい。

電界放出素子において、ゲ一ト電極 1 3及び絶縁層 1 2の上に更に層間絶縁層 6 2を設け、層間絶縁層 6 2上に収束電極 6 3 を設けてもよい。このような構造を有する電界放出素子の模式的な一部端面図を第 1 3図に示す。層間絶縁層 6 2 には、開口部 1 4 Aに連通した開口部 6 4が設けられている。収束電極 6 3の形成は、例えば、 [工程— A 1 ] において、絶縁層 1 2上にストライプ状のゲート電極 1 3 を形成した後、層間絶縁層 6 2 を形成し、次いで、層間絶縁層 6 2上にパターニングされた収束電極 6 3 を形成した後、収束電極 6 3、層間絶縁層 6 2 に開口部 6 4を設け、更に、ゲート電極 1 3に開口部 1 4 Aを設ければよい。尚、収束電極のパ夕一ニングに依存して、 1又は複数の電子放出部、あるいは、 1又は複数の画素に対応する収束電極ユニットが集合した形式の収束電極とすることもでき、あるいは又、有効領域を 1枚のシート状の導電材料で被覆した形式の収束電極とすることもできる。尚、第 1 3図においては、スピント型電界放出素子を図示したが、その他の電界放出素子とすることもできることは云うまでもない。また、収束電極を有する電界放出素子を、実施例 1 及び実施例 2 にて説明した表示装置に適用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 1 の方向に延びる M本（伹し、 M≥ 2 ) のストライプ状の走査電極、及び、第 1 の方向とは異なる第 2の方向に延びる N本 (伹し、 N≥ 2 ) のストライプ状のデ一夕電極を備え、走査電極とデータ電極との重複領域から構成された発光領域が M行 X N 列の 2次元マトリックス状に配列された固定画素表示装置であつて、

' データ電極を駆動するために、各データ電極に接続された駆動用ドライバを備えており、

該スィッチ回路は、

( A) デ一夕電極に第 1の電圧 V, を印加するための第 1 のスイッチ回路、

(B ) データ電極に第 2の電圧 V₂ (但し、 V₂≠ V を印加するための第 2のスィッチ回路、及び、

( C) 第 1のスィッチ回路及び第 2のスィッチ回路のオン/ォフ制御を行うための比較器、

を備え、

第 m行目（但し、 m= 2 , 3 · · · Μのいずれか）の走査電極によって構成される Ν個の発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 (但し、 nは 1 , 2 · · · N である）に基づき前記出力回路から出力された電圧が、一定期間、第 n列目のデータ電極に印加され、

且つ、第 m行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデータの値 D _m, _n から第 ( m— 1 ) 行目の走査電極によって構成される発光領域のそれぞれにおける発光状態を制御するためのデ一夕の値 D _M _ _nを前記減算回路において減じて得られた値（D _m, _n— が入力値として前記比較器に入力され、該比較器に入力された該入力値と、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが該比較器において比較され、

( 2 ) 入力値が第 2の基準値以下である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 2 のスイツチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n列目のデ一夕電極に第 2 の電圧 V ₂が印加され、

( 3 ) 入力値が、第 1 の基準値未満であり、且つ、第 2の基準値を越えている場合、該第 1のスィツチ回路及び該第 2のスイツチ回路はオフ状態に保持される、

ことを特徴とする固定画素表示装置。

2 . 走査電極に印加される電圧とデータ電極に印加される電圧との差を Δ νとしたとき、第 1 の電圧 V _t は、の最大値を得るためにデータ電極に印加すべき電圧であり、第 2 の電圧 V ₂は、 △ Vの最小値を得るためにデータ電極に印加すべき電圧であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の固定画素表示装置。

3 . 前記出力回路は、 C M O S回路から成る電流バッファ回路であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の固定画素表示装置。

4 . 力ソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置であって、

カゾードパネルは、

( a ) 支持体、

N≥ 2 ) のストライプ状の力ソード電極、

( c ) 支持体及び力ソード電極上に形成された絶緣層、

( d ) 絶縁層上に形成され、第 1 の方向とは異なる第 2の方向に延びる M本（但し、 M≥ 2 ) のストライプ状のゲート電極、及び、

から構成されており、

冷陰極電界電子放出表示装置は、

( f ) 力ソード電極を駆動するために、各力ソード電極に接続された駆動用ドライバ、を更に備えており、

該スィッチ回路は、

( A ) 力ソ一ド電極に第 1 の電圧 V , を印加するための第 1 のスィッチ回路、 ( B ) 力ソード電極に第 2 の電圧 V₂ (但し、 V₂> V を印加するための第 2のスィッチ回路、及び、

を備え、

第 m番目（但し、 m= 2， 3 · · · Μのいずれか）のゲート電極によって構成される Ν個の電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデ一夕の値 D_m，_n (但し、 ηは 1 , 2 · · · Νである）に基づき前記出力回路から出力された電圧が、一定期間、第 η番目の力ソード電極に印加され、

且つ、第 m番目のゲート電極によって構成される電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデ一夕の値 D_m,_nから第（m— 1 ) 番目のゲート電極によって構成される電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデ一夕の値 D_n_ を前記減算回路において減じて得られた値 (D_m,_n— D ) が入力値として前記比較器に入力され、該比較器に入力された該入力値と、第 1 の基準値及び第 2の基準値とが該比較器において比較され、

( 1 ) 入力値が第 1 の基準値以上である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 1 のスィッチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n番目の力ソード電極に第 1 の電圧 V ,が印加され、

( 2 ) 入力値が第 2の基準値以下である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 2のスイツチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n番目の力ソード電極に第 2の電圧 V ₂が印加され、 ( 3 ) 入力値が、第 1 の基準値未満であり、且つ、第 2の基準値を越えている場合、該第 1 のスィッチ回路及ぴ該第 2のスイツチ回路はオフ状態に保持される、

ことを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置。

5 . ゲート電極に印加される電圧と力ソード電極に印加される電圧との差を A V _{C C}としたとき、第 1 の電圧 V iは、 A V GCの最大値を得るために力ソード電極に印加すべき電圧であり、第 2の電圧 V ₂ は、 △ V (； c の最小値を得るために力ソード電極に印加すベき電圧であることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。

6 . 前記出力回路は、 C M 0 S回路から成る電流バッファ回路であることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。

7 . 力ソードパネルとアノードパネルとがそれらの周縁部で接合されて成る冷陰極電界電子放出表示装置であって、

力ソードパネルは、

( a ) 支持体、

( b ) 支持体上に形成され、第 1 の方向に延びる M本（但し、 M≥ 2 ) のストライプ状の力ソード電極、

( c ) 支持体及び力ソード電極上に形成された絶緣層、

( d ) 絶縁層上に形成され、第 1 の方向とは異なる第 2の方向に延びる N本（伹し、 N≥ 2 ) のストライプ状のゲート電極、及び、

から構成されており、アノードパネルは、基板、並びに、該基板上に形成された、各電子放出領域に対応して設けられた蛍光体領域及びアノード電極から構成されており、

冷陰極電界電子放出表示装置は、

を更に備えており、

該スイッチ回路は、

( B ) ゲート電極に第 2の電圧 V ₂ (但し、 ν ₂< ν を印加するための第 2のスィッチ回路、及び、

( C ) 第 1 のスィッチ回路及び第 2のスィッチ回路のオン Ζォフ制御を行うための比較器、

を備え、

第 m番目（但し、 m = 2， 3 · · · Μのいずれか）の力ソード電極によって構成される Ν個の電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値 D _m, _n (但し、 nは 1 , 2 · · · Νである）に基づき前記出力回路から出力された電圧が、一定期間、第 η番目のゲート電極に印加され、

且つ、第 m番目の力ソード電極によって構成される電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値 D_ffl,_nから第（m— 1 ) 番目の力ソード電極によって構成される電子放出領域のそれぞれにおける電子の放出状態を制御するためのデータの値を前記減算回路において減じて得られた値（D_m,_n— D_m__1>n) が入力値として前記比較器に入力され、該比較器に入力された該入力値と、第 1 の基準値及び第 2 の基準値とが該比較器において比較され、

( 1 ) 入力値が第 1 の基準値以上である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 1 のスイツチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n番目のゲ — ト電極に第 1 の電圧 V ,が印加され、

( 2 ) 入力値が第 2の基準値以下である場合、該比較器の出力に基づき、前記一定期間よりも短い所定の期間、該第 2のスイツチ回路がオン状態とされることで、該所定の期間、第 n番目のゲート電極に第 2の電圧 V ₂が印加され、

ことを特徴とする冷陰極電界電子放出表示装置。

8. ゲート電極に印加される電圧と力ソード電極に印加される電圧との差を A V としたとき、第 1 の電圧は、 A V_GCの最大値を得るためにゲート電極に印加すべき電圧であり、第 2の電圧 V ₂ は、 △ V _GC の最小値を得るためにゲート電極に印加すべき電圧であることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。

9. 前記出力回路は、 C M O S回路から成る電流バッファ回路であることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の冷陰極電界電子放出表示装置。