JPH09129164A

JPH09129164A - 画像表示装置およびその駆動方法

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Publication number: JPH09129164A
Application number: JP30335695A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Tanaka; 満田中
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】アノード電極のスイッチングを不要とする。【解決手段】カソード電極２に直交する第１ゲート電極
５−１〜５−ｎと、この第１ゲート電極に直交する第２
ゲート電極７−１〜７−ｍを形成する。第２ゲート電極
７−１〜７−ｍの偶数番目を第２ゲート引出電極ＧＢ１
に接続し、奇数番目を第２ゲート引出電極ＧＢ２に接続
する。第２ゲート引出電極ＧＢ１と第２ゲート引出電極
ＧＢ２とは半周期毎に交互に駆動され、駆動されない方
はカットオフレベル以下とされる。第１ゲート電極５−
１〜５−ｎから引き出された第１ゲート引出電極ＧＡ１
〜ＧＡｎは半周期で１走査される。カソード引き出し電
極Ｃ１〜Ｃｋには画像データが供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置およ
びその駆動方法に関するものであり、特に電界放出を利
用した画像表示装置に適用して好適なものである。

【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
の電界放出型カソードを作ることが可能となっている。

【０００３】電界放出型カソードの代表的なものとして
スピント（Spindt）型と呼ばれる電界放出型カソードが
知られている。このスピント型の電界放出型カソードの
概略構造を説明すると、ガラス基板等の絶縁基板上にカ
ソード電極を蒸着等により設け、このカソード電極上に
コーン状のエミッタを形成する。カソード電極上には、
さらに２酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）等の絶縁層を介して
ゲ−ト電極を形成する。そして、ゲート電極にあけられ
た丸い穴の中に上記コーン状のエミッタを位置させるよ
うにする。すなわち、このコーン状のエミッタの先端部
分がゲート電極にあけられた穴から臨むようになる。

【０００４】このコーン状のエミッタのエミッタ間のピ
ッチは半導体微細加工技術を利用して１０ミクロン以下
で作製することが出来、数万から数１０万個の電界放出
型カソードを１枚の絶縁基板上に設けることが出来る。
さらに、ゲート電極とエミッタのコーンの先端との距離
をサブミクロンとすることが出来るため、ゲート電極と
カソード電極間とに僅か数１０ボルトの電圧を印加する
ことにより、電子をエミッタから真空中へ電界放出する
ことが出来る。

【０００５】このように、スピント型の電界放出カソー
ドは面放出型の電界放出カソードとすることができ、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
型のカラーの画像表示装置が本出願人から既に提案され
ている（特願平７−１１４１３４号）。この、従来の画
像表示装置の概略構成を図１３に示し、その駆動タイミ
ングを図１４に示す。図１３には図示しないカソード基
板上に形成されたカソード電極１０２、およびパッチ状
ゲート電極１０３の構成、および、カソード基板に対向
して配置された図示しないアノード基板上に形成された
アノード電極１０９の構成を示している。

【０００６】図１３に示す画像表示装置おいて、パッチ
状のゲート電極１０３とゲート引出電極ＧＴｉ−１，Ｇ
Ｔｉ，ＧＴｉ＋１・・・との接続態様を説明すると、ｉ
行のパッチ状ゲート電極１０３において、奇数番目の
Ｇ，Ｂ，Ｒの画素Ｇｉ１，Ｂｉ３，Ｒｉ５・・・に対応
するパッチ状のゲート電極１０３はゲート引出電極ＧＴ
ｉ−１に接続されている。また、ｉ行の残る偶数番目の
Ｒ，Ｇ，Ｂの画素Ｒｉ２，Ｇｉ４，Ｂｉ６・・・に対応
するパッチ状のゲート電極１０３はゲート引出電極ＧＴ
ｉに接続されている。

【０００７】さらに、ゲート引出電極ＧＴｉには、（ｉ
＋１）行の奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒの画素Ｇ（ｉ＋１）
１，Ｂ（ｉ＋１）３，Ｒ（ｉ＋１）５・・・に対応する
パッチ状のゲート電極１０３も接続されている。図示さ
れていないが、ゲート引出電極ＧＴｉ−１には、（ｉ−
１）行の偶数番目のＲ，Ｇ，Ｂの画素Ｒ（ｉ−１）２，
Ｇ（ｉ−１）４，Ｂ（ｉ−１）６・・・に対応するパッ
チ状のゲート電極１０３も接続されている。同様に、こ
の画像表示装置の全ての各ゲート引出電極ＧＴ１〜ＧＴ
ｎには千鳥状に上下の行のパッチ状のゲート電極１０３
が１つおきに接続されている。

【０００８】また、１本のカソード電極１０２に対し、
行方向に２つのパッチ状電極１０３が絶縁されて形成さ
れており、さらに、列方向のパッチ状電極１０３の各列
に各々対向するよう２分割されたアノード電極１０８，
１０９が設けられている。このカソード電極１０２は一
点鎖線で示され、アノード電極１０８，１０９は二点鎖
線で示されている。なお、奇数番目として形成されてい
るアノード電極１０８はアノード引出電極Ａ１に接続さ
れ、偶数番目として形成されているアノード電極１０９
はアノード引出電極Ａ２に接続されている。

【０００９】この画像表示装置の駆動方法を図１４に示
すタイミング図を参照しながら説明する。図１４に示す
タイミング図において、（ａ）はアノード引出電極Ａ１
を駆動するアノードドライバの出力パルス、同図（ｂ）
はアノード引出電極Ａ２を駆動するアノードドライバの
出力パルス、（ｃ）はゲート引出電極ＧＴｉ−１を駆動
するゲートドライバの出力パルス、（ｄ）はゲート引出
電極ＧＴｉを駆動するゲートドライバの出力パルス、同
図（ｅ）はゲート引出電極ＧＴｉ＋１を駆動するゲート
ドライバの出力パルス、（ｆ）はゲート引出電極ＧＴｉ
＋２を駆動するゲートドライバの出力パルス、同図
（ｇ）はカソード引出電極Ｃ１に印加されるカソードド
ライバから供給される画像データ、同図（ｈ）はカソー
ド引出電極Ｃ２に印加されるカソードドライバから供給
される画像データ、同図（ｉ）はカソード引出電極Ｃ３
に印加されるカソードドライバから供給される画像デー
タである。

【００１０】このタイミング図においては、全てのゲー
ト引出電極ＧＴ１〜ＧＴｎについては示していないが、
全てのゲート引出電極ＧＴ１〜ＧＴｎは、図示するゲー
ト引出電極ＧＴｉ−１〜ＧＴｉ＋２と同様に順次走査さ
れて駆動されている。例えば、ゲート引出電極ＧＴｉが
駆動されると、図１３に破線のハッチングを施したｉ行
の偶数番目のパッチ状のゲート電極１０３、および実線
のハッチングを施した（ｉ＋１）行の奇数番目のパッチ
状ゲート電極１０３が駆動されるようになる。

【００１１】この時、各ゲート引出電極が駆動されてい
る１単位の走査期間内において、アノード引出電極Ａ
１，Ａ２を、図示するように交互に切り換えて駆動する
ようにする。すると、アノード引出電極Ａ２が駆動され
た時は、破線のハッチングを施したｉ行の偶数番目の画
素Ｒｉ２，Ｇｉ４，Ｂｉ６・・・が発光可能とされ、ア
ノード引出電極Ａ１が駆動された時は、実線のハッチン
グを施した（ｉ＋１）行の奇数番目の画素Ｇ（ｉ＋１）
１，Ｂ（ｉ＋１）３，Ｒ（ｉ＋１）５・・・が発光可能
とされる。

【００１２】さらに、２列のパッチ状のゲート電極１０
３に対応して１本設けられているカソード電極Ｃ１，Ｃ
２，Ｃ３，・・・には、図１４（ｇ）〜（ｉ）に示すよ
うに、アノード引出電極Ａ１，Ａ２の切り換えに同期し
て画像データが供給されて、カソードから放出される電
子を画像データにより制御している。従って、全てのゲ
ート引出電極ＧＴ１〜ＧＴｎを順次走査し終えた時に、
アノード基板に１フレームの画像を表示することができ
る。さらに、駆動されていない側のアノード引出電極を
低レベルとし、駆動されているゲート引出電極（ＧＴ
ｉ）の両側に隣接するゲート引出電極（ＧＴｉ−１，Ｇ
Ｔｉ＋１）の電位が接地レベルとなるよう駆動してい
る。

【００１３】上記した画像表示装置によれば、例えば、
駆動されているハッチングを施したパッチ状のゲート電
極１０３の両側に隣接するパッチ状のゲート電極１０３
の電位を接地レベルとすることができるため、パッチ状
のゲート電極１０３を介して放出される電子を集束する
ことができる。また、駆動されているアノード電極１０
８（１０９）に隣接するアノード電極１０９（１０８）
のレベルが低レベルとされるため、放出される電子をよ
り集束することができ、漏れ発光を極力防止することが
できる。さらに、カソード電極１０２は２列のパッチ状
のゲート電極に対して１本とされているので、カソード
ドライバの数を１／２とすることができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た画像表示装置においては、図１４に示すように２群に
分割されたアノード電極を交互に頻繁にスイッチングす
る必要がある。このため、アノード電極およびアノード
引出電極の配線の電極間耐電圧を高くする構造や、製造
プロセスの改良が必要になるという問題点があった。ま
た、アノード電圧は高電圧となるため、高電圧をスイッ
チングできるスイッチング回路が必要となる。これによ
り、アノード基板の製作歩留が低下すると共に、スイッ
チング回路の追加により画像表示装置のコストが上昇す
る。さらに、高電圧をスイッチングすることにより、大
きなスイッチングノイズが発生することになり、これを
防止するノイズ除去回路が必要となるという問題点もあ
る。

【００１５】さらにまた、高電圧をスイッチングするた
め表示パネルおよび駆動回路で消費される無効消費電力
が増加するようになり、このため電源容量を大きくする
必要があると共に、発熱量も増加するため放熱対策が必
要となるという問題点もある。さらにまた、２群に分割
されたアノード電極は画素選択電極とされているが、大
きな運動エネルギーを持ったエミッション電子をアノー
ド側で完全にカットオフするためには、アノード電極の
オフ電圧が接地電位では不十分であり、数百ボルト程度
マイナス側としなければならず、漏れ発光のない高品質
の静止画像を表示するには、アノードスイッチング電圧
をさらに上昇させる必要がある。

【００１６】そこで、本発明は放出された電子を集束す
ることのできる画像表示装置において、アノード電極を
スイッチングする必要のない新規な画像表示装置、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、本発明の画像表示装置は、第１の基板上にストライ
プ状に形成された、電界放出を行うエミッタを備える複
数本のカソード電極と、該カソード電極に画像信号を供
給するカソード引出電極と、上記カソード電極上に絶縁
されて略直交する方向に形成されたストライプ状の複数
本の第１ゲート電極と、上記第１ゲート電極上に絶縁さ
れて上記カソード電極上に重合するよう、１本の上記カ
ソード電極に対し所定本数づつ形成されたストライプ状
の複数本の第２ゲート電極と、上記第２ゲート電極の奇
数番目が接続された１番目の第２ゲート引出電極と、残
る偶数番目の第２ゲート電極が接続された２番目の第２
ゲート引出電極と、上記第１の基板と所定間隔だけ離隔
して設けられた第２の基板と、該第２の基板上の略全面
に形成された平面状のアノード電極と、該アノード電極
上に設けられた画像を表示するための蛍光体とを備えて
いるものである。

【００１８】また、上記目的を達成する上記画像表示装
置の駆動方法は、上記１番目の第２ゲート引出電極と上
記２番目の第２ゲート引出電極とを半周期毎に交互に駆
動すると共に、該半周期内において上記複数本の第１ゲ
ート電極の全てを走査するよう順次選択駆動し、駆動さ
れていない状態の上記１番目の第２ゲート引出電極、あ
るいは上記２番目の第２ゲート引出電極の電位をカット
オフレベル以下として、上記エミッタから放出された電
子が集束されるようにしたものである。

【００１９】さらにまた、本発明の他の画像表示装置
は、第１の基板上にストライプ状に形成された、電界放
出を行うエミッタを備える複数本のカソード電極と、該
カソード電極に画像信号を供給するカソード引出電極
と、上記カソード電極上の略全面を覆うように絶縁され
て形成された第１のゲート電極と、該第１ゲート電極上
に絶縁されて上記カソード電極と略直交する方向に形成
された複数本のストライプ状の第２ゲート電極と、上記
第２ゲート電極にそれぞれ接続された第２ゲート引出電
極と、上記第２ゲート電極間に、上記第２ゲート電極が
延伸する行方向に形成されると共に、上記第２ゲート電
極の両側に隣接する２行において１つおきに千鳥状にそ
れぞれの上記第２ゲート電極に接続されたパッチ状ゲー
ト電極と、上記第１の基板と所定距離離隔して設けられ
た第２の基板に、上記全てのパッチ状ゲート電極と対向
するよう形成された平面状のアノード電極と、該アノー
ド電極上に形成された画像を表示するための蛍光体とを
備えているものである。

【００２０】さらにまた、上記他の画像表示装置におい
て、上記カソード引出電極の１本から供給される上記画
像信号が、上記行方向に配置された２つの上記パッチ状
ゲート電極に対向する上記カソード電極に供給されてい
るものである。さらにまた、上記他の画像表示装置を駆
動する駆動方法は、上記第１ゲート電極に電子放出用の
駆動電圧を供給すると共に、上記第２ゲート引出電極が
所定周期毎に走査されるように、順次１本づつ選択駆動
され、選択駆動された上記第２ゲート電極に接続されて
いる上記パッチ状ゲート電極に隣接する両側の上記パッ
チ状ゲート電極の電位がカットオフレベル以下となるよ
うに、選択駆動されていない上記第１ゲート引出電極の
電位をカットオフレベル以下として、上記エミッタから
放出された電子が集束されるようにしたものである。

【００２１】このような本発明の画像表示装置は、アノ
ード電極を分割していないため、アノード電極をスイッ
チングする必要がなく、アノード電極のスイッチングに
伴って生じる問題点を解決することができる。また、ア
ノード電極は平面状とされるため、特別の構造を有させ
ることがなく容易に歩留よく製造することができる。ま
た、高電圧のスイッチング回路を必要とすることがな
い。したがって、画像表示装置およびその駆動方法のコ
ストを格段に低減することができる。また、ゲート電極
を２段ゲート構造としたので、アノード電極を分割する
ことなく放出された電子を集束することができるため、
色の滲みのないカラー画像を得ることが出来る。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の画像表示装置の第１の実
施の形態を図１および図２を参照しながら説明する。な
お、図１は、第１の実施の形態の画像表示装置の構成を
示す断面図であり、図２は、そのゲート構造を拡大して
示す図である。図１および図２において、１は電界放出
アレイが形成されたガラス等からなる絶縁製のカソード
基板、２はカソード基板１上に形成されたストライプ状
の複数本のカソード電極、３はカソード電極２上に形成
され、エミッタコーン８に供給される電流を制御する抵
抗層、４は抵抗層３上に形成された２酸化シリコン（Si
O₂）等からなる第１絶縁層、５はカソード電極２に直交
するよう第１絶縁層４上に形成された複数本の第１ゲー
ト電極、６は第１ゲート電極５上に形成された２酸化シ
リコン（SiO₂）等からなる第２絶縁層、７はカソード電
極２に平行するよう第２絶縁層６上に形成された第２ゲ
ート電極、８は抵抗層３上に形成された先端から電子を
電界放出する円錐状のエミッタコーンである。

【００２３】また、９はカソード基板１に対向して配置
されたアノード基板１０上に形成された平面状のアノー
ド電極、１０はガラス等からなる透光性のアノード基
板、１１はカソード基板１とアノード基板１０とを所定
間隔で対向配置すると共に、カソード基板１とアノード
基板１０とで形成される空間内を真空とする気密容器を
形成するためのスペーサ、１２は第２ゲート電極７、第
２絶縁層６、第１ゲート電極５、および第１絶縁層４を
貫通して形成された開口部であり、この開口部１２内に
エミッタコーン８が形成されている。さらに、Ｃｉはカ
ソード電極２から引き出されたカソード引出電極（Ｃ１
〜Ｃｋ）、Ａはアノード電極９から引き出されたアノー
ド引出電極である。なお、アノード電極９には、図示
されていないがＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体がそれぞれストライ
プ状あるいはドット状に順次設けられている。

【００２４】本発明の画像表示装置においては、図２に
示すように２段ゲート構造とされている。この場合、第
１ゲート電極５に形成された開口部１２の径φ１は、第
２ゲート電極７に形成された開口部１２の径φ２より小
さい径とされている。これは、放出電子の引出効率を向
上するためである。ここで、第１ゲート電極５に印加し
た第１ゲート電圧をＶｇとし、第２ゲート電極７に印加
する第２ゲート電圧をＶｆとした時の、第２ゲート電圧
Ｖｆに対するビーム電流の変化特性を図３に示す。な
お、図３において、第１ゲート電圧Ｖｇ１〜Ｖｇ４の関
係は、Ｖｇ１＜Ｖｇ２＜Ｖｇ３＜Ｖｇ４とされている。

【００２５】図３を観察すると、第２ゲート電圧Ｖｆが
低い時はビーム電流が流れず、第２ゲート電圧Ｖｆの上
昇に伴い指数関数的にビーム電流が上昇していく。この
場合、第１ゲート電圧Ｖｇが高い方がビーム電流も大き
くなる。このように、第２ゲート電圧Ｖｆの電圧によ
り、ビーム電流をオン／オフできることがわかる。本発
明はこの第２ゲート電圧Ｖｆの電圧によるスイッチング
を利用している。ただし、オン状態においても第１ゲー
ト電圧Ｖｇより第２ゲート電圧Ｖｆは低くされている。
このオフできる第２ゲート電圧Ｖｆを、以降の説明では
カットオフ電圧という。

【００２６】次に、図１に示す画像表示装置のカソード
基板１上に積層して形成されているカソード電極２、第
１ゲート電極５および第２ゲート電極７の構成を図４に
示す。図４は上面図であり、第１絶縁層４、第２絶縁層
６、および抵抗層３は省略して示している。この図にお
いて、ｋ本のストライプ状のカソード電極２−１，２−
２，２−３，・・・２−ｋに直交するようｎ本の第１ゲ
ート電極５−１，５−２，５−３，・・・５−ｎが形成
されている。なお、カソード電極２−１，２−２，２−
３，・・・２−ｋからはそれぞれカソード引出電極Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，・・・Ｃｋが引き出されており、第１
ゲート電極５−１，５−２，５−３，・・・５−ｎから
は、それぞれ第１ゲート引出電極ＧＡ１，ＧＡ２，ＧＡ
３，・・・ＧＡｎが引き出されている。

【００２７】また、第１ゲート電極５上にカソード電極
２に平行するようｍ本の第２ゲート電極７−１，７−
２，７−３，・・・７−ｍが設けられている。この第２
ゲート電極７−１，７−２，７−３，・・・７−ｍの奇
数番目の第２ゲート電極７−１，７−３，・・・７−
（ｍ−１）は第２ゲート引出電極ＧＢ１に接続されてお
り、偶数番目の第２ゲート電極７−２，７−４，・・・
７−ｍは第２ゲート引出電極ＧＢ２に接続されている。
なお、ｍ＝２ｋとされて１本のカソード電極２に対し
て、２本の第２ゲート電極５が設けられている。

【００２８】そして、カソード電極２、第１ゲート電極
５、および第２ゲート電極７とが重なる部分に画素Ｇ１
１ないし画素Ｂｎｍのｎ×ｍ個の画素が形成されること
になる。これらの画素に付されたＲ，Ｇ，Ｂの符号はそ
れぞれ赤、緑、青の画素を意味している。また、このよ
うなカソード基板１上に形成された各電極に対する、ア
ノード基板１０に形成されているアノード電極９の構成
を一点鎖線で示している。この図に示すように、アノー
ド電極９はすべての画素Ｇ１１〜Ｂｎｍをカバーするよ
うに設けられており、画素Ｇ１１〜Ｂｎｍに対向するア
ノード電極９上の部分にＲ，Ｇ，Ｂを発光する蛍光体が
ストライプ状あるいはドット状に順次設けられている。
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂを発光しない蛍光体の発光を、フィル
ターを通して見ることにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光を得
るようにしてもよい。

【００２９】次に、図４に示す電極配置の概略構成を図
５に示し、本発明の画像表示装置の駆動方法の概略を説
明すると、第２ゲート引出電極ＧＢ１と第２ゲート引出
電極ＧＢ２とは交互に駆動される。そして、例えば第２
ゲート引出電極ＧＢ１が駆動されている期間中におい
て、第１ゲート引出電極ＧＡ１から第１ゲート引出電極
ＧＡｎまで順次走査される。次いで、第２ゲート引出電
極ＧＢ１がオフされ、第２ゲート引出電極ＧＢ２がオン
されると、再び第１ゲート引出電極ＧＡ１から第１ゲー
ト引出電極ＧＡｎまで順次走査される。この場合、カソ
ード引出電極Ｃ１〜Ｃｋには画像データが供給される。

【００３０】例えば、第１ゲート電極ＧＡ２にだけ駆動
電圧が印加されることにより選択駆動されて、その他の
第１ゲート電極が低電位とされてオフされているとす
る。この時、第２ゲート引出電極ＧＢ１に駆動電圧が印
加されることにより駆動され、第２ゲート引出電極ＧＢ
２にカットオフ電圧以下の低電圧が印加されていると、
奇数番目の第２ゲート電極７−１，７−３，・・・７−
（ｍ−１）だけが駆動されるようになる。したがって、
この時は第１ゲート電極ＧＡ２と奇数番目の第２ゲート
電極７−１，７−３，・・・７−（ｍ−１）とが重なる
ハッチングを施した１つおきの画素Ｇ２１，Ｂ２３，Ｒ
２５，・・・が駆動されて、その部分から電子が電界放
出されるようになる。これにより、アノード電極９に設
けられた蛍光体の画素が電界放出された電子により励起
される。また、この画素の発光はカソード引出電極Ｃ１
〜Ｃｋに印加された画像データに応じて制御されるよう
になる。

【００３１】そして、第１ゲート引出電極ＧＡ１〜ＧＡ
ｎの走査が最後のゲート引出電極ＧＡｎまで到達した
ら、次に第２ゲート引出電極ＧＢ１にカットオフ電圧以
下の低電圧を印加すると共に、第２ゲート引出電極ＧＢ
２に高電位のゲート電圧を印加する。そして、この状態
で偶数番目の第１ゲート引出電極ＧＡ１〜ＧＡｎを順次
走査していく。この時、カソード引出電極Ｃ１〜Ｃｋ
に、上記走査されるタイミングに応じた表示画素の画像
データを印加することはいうまでもない。これにより、
アノード電極９に設けられた蛍光体の画素が、走査され
た第１ゲート引出電極ＧＡ１〜ＧＡｎに接続された残る
１つおきの画素から放出された電子より発光可能とさ
れ、カソード電極２に印加された画像データに応じて発
光制御されることにより、画像の１画面（１フレーム）
が表示されるようになる。

【００３２】このような駆動方法によれば、駆動されて
いる画素の行方向に隣接する画素を形成する第２ゲート
電極７の電位はカットオフ以下の低電位とされるように
なる。この時のアノード電極９に到達する放出電子の軌
跡分布のシミュレーションの結果の一例を図６に示す。
この場合、アノード電極９には正のアノード電圧が印加
されている。図６を観察すると、エミッタコーン８から
電界放出される電子は半角で約３０度の角度をもって放
出されるといわれているが、ONされている第２ゲート電
極７に隣接する両側のOFF されているカットオフ電位以
下とされた第２ゲート電極７の電界の作用により電子の
広がり幅はＷと、その幅は狭まるようにされるので、隣
接する画素の漏れ発光を防止できることがわかる。

【００３３】次に、前記した駆動方法を具現化した駆動
回路の構成例のブロック図を図７に、その駆動タイミン
グを図８に示す。図７において、５０はｍ×ｎの画素の
マトリクスからなる電界放出カソードを備える本発明に
かかる画像表示装置（ＦＥＤ）、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１ライン分の
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。

【００３４】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は第１
ゲート電極５を走査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は第１ゲート電極５をラッチ回
路５９のデータにより駆動する第１ゲートドライバ、６
１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６
２の画像データ出力を供給するカソードドライバであ
る。また、６４は第２ゲート電極７を奇数番目と偶数番
目に分けて交互に駆動する第２ゲートドライバ、７０は
アノード電極９に正の直流アノード電圧を供給するため
のアノード電源である。

【００３５】この駆動回路の各部のタイミングを示す図
８のタイミング図において、（ａ）は第２ゲート引出電
極ＧＢ２を駆動する第２ゲートドライバ６４の第２の出
力パルス、同図（ｂ）は第２ゲート引出電極ＧＢ１を駆
動する第２ゲートドライバ６４の第１の出力パルス、同
図（ｃ）は第１ゲート引出電極ＧＡ１を駆動するゲート
ドライバ６０の出力パルス、同図（ｄ）は第１ゲート引
出電極ＧＡ２を駆動するゲートドライバ６０の出力パル
ス、同図（ｅ）は第１ゲート引出電極ＧＡｎを駆動する
ゲートドライバ６０の出力パルスである。

【００３６】さらに、同図（ｆ）はカソード引出電極Ｃ
１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（ｇ）はカソード引出電極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（ｈ）はカ
ソード引出電極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（ｉ）はラッチ回路５９，６２
のラッチタイミングを示すラッチパルス、同図（ｊ）は
シフトレジスタ６１に供給されるシフトクロック、同図
（ｋ）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。

【００３７】次に、図７に示す駆動回路の動作を図８に
示すタイミング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５１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５４−１，５
４−２，５４−３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。

【００３８】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Ｇ，Ｂ，Ｒの画素の表示順序
とされてシフトレジスタ６１に供給される。このシフト
レジスタ６１は図８（ｊ）に示すシフトクロックＳ−Ｃ
ＬＫにより、この画像データをシフトしていく。１ライ
ンの画素の内第２ゲート引出電極ＧＢ１（ＧＢ２）に接
続されている奇数番目（偶数番目）の第２ゲート電極７
の数に対応する１行の１／２の数の色データがシフトレ
ジスタ６１にシフトされると、この色データは図８
（ｉ）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。

【００３９】一方、表示制御タイミング回路５２は第２
ゲートドライバ６４を制御して図８（ａ）（ｂ）に示す
ように、最初の半周期は第２ゲート引出電極ＧＢ１にの
みゲートを駆動できるゲート電圧を供給し、第２ゲート
引出電極ＧＢ２はカットオフ以下の電位とする。さら
に、表示タイミング制御回路５２は図８（ｉ）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第１ゲートドライバ６
０に印加される。

【００４０】この結果、ゲートドライバ６０からは図８
（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示すように、画像表示装置５０の
第１ゲート引出電極ＧＡ１，ＧＡ２，・・・ＧＡｎに順
次ゲート駆動電圧が印加されるため、これらの第１ゲー
ト引出電極ＧＡ１，ＧＡ２，・・・ＧＡｎ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からは第２ゲート引出電極ＧＢ
１，ＧＢ２の駆動タイミングに同期して、カソード引出
電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・に図８（ｆ）（ｇ）（ｈ）
・・・に示す画像データが供給されている。すなわち、
第２ゲート引出電極ＧＢ１が駆動されている時に、第１
ゲート引出電極ＧＡ１が走査されて駆動された場合は、
カソード引出電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・に図８（ｆ）
（ｇ）（ｈ）・・・に示すＧ，Ｂ，Ｒ，・・・の画像デ
ータが供給されるようになる。

【００４１】これにより、図４に示す１行目における奇
数番目の画素Ｇ１１，Ｂ１３，Ｒ１５・・・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
における偶数番目の画素Ｒ１２，Ｇ１４，Ｂ１６・・・
が接続されている第１ゲート引出電極ＧＡ２の電位はカ
ットオフレベル以下とされる。従って、画像表示装置５
０の１行目の画素の１／２の数の画素が発光制御される
と共に、放出された電子は集束されてアノード電極９に
到達するようになる。そして、次のラッチパルスのタイ
ミングで第１ゲート引出電極ＧＡ２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２行目の画像
データがシフトクロックＳ−ＣＬＫによりシフトされて
おり、この画素データにより前記と同様の動作が行われ
て、画像表示装置５０の２行目の画素の１／２の画素が
発光制御されるようになる。

【００４２】このような走査が順次行われて、最後の行
の第１ゲート引出電極ＧＡｎまで走査されると、１フレ
ームの１／２の画素が発光制御されたことになる。次
に、表示タイミング制御回路５２は第２ゲートドライバ
６４を制御して、今度は第２ゲート引出電極ＧＢ２にゲ
ート駆動電圧を印加し、第２ゲート引出電極ＧＢ１をカ
ットオフ以下の電位とする。そして、この状態において
前述と同様に第１ゲート引出電極ＧＡ１〜ＧＡｎを走査
すると共に、カソード電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・には
走査に応じたＲ，Ｇ，Ｂ，・・・の画像データを供給す
る。

【００４３】このように第１ゲート引出電極ＧＡ１〜Ｇ
Ａｎを走査していくことにより、１フレームの残りの画
素の発光制御を順次行い、最後の行の第１ゲート引出電
極ＧＡｎ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。上記説明した駆動
回路によれば、それほど高くない第１ゲート電極５およ
び第２ゲート電極７に印加する電圧だけを切り換えれば
よく、従前のように高電圧の印加されるアノード電極９
の印加電圧をスイッチングする必要がないので、各電極
を駆動する駆動回路をたやすく組むことが出来るように
なる。

【００４４】また、選択駆動されていない隣接する両側
の第２ゲート電極７がカットオフ以下のレベルとされる
ことにより、放出電子が集束され混色を防止することが
出来る。さらに、第２ゲート電極７の作用により、より
放出電子を集束することができる。なお、図４に示す第
１の実施の形態においては、１本のカソード電極２を２
本に分割して第２ゲート電極７にそれぞれ対応して形成
し、この２本から共通のカソード引出電極を引き出すよ
うにしてもよい。この場合、この共通接続を表示管内に
おいて接続するようにしてもよいが、表示管外において
接続するようにしてもよい。さらに、走査される第１ゲ
ート電極５の１本が選択駆動されている期間内におい
て、奇数番目と偶数番目に分割された第２ゲート電極７
を交互に１回づつ駆動するようにしてもよい。

【００４５】次に、本発明の第２の実施の形態の画像表
示装置のアノード電極側から見た各電極の配置を図９に
示す。なお、第２の実施の形態の画像表示装置は、その
断面の構成は前記図１と同様であり、そのゲート構造の
拡大図は前記図２と同様とされる。図９において、第１
ゲート電極５は、複数本のストライプ状のカソード電極
２、および画素を構成する多数のパッチ状ゲート電極１
３からなるマトリックス構造の画素をカバーするように
１枚の平面状に形成されて、第１ゲート引出電極ＧＡが
引き出されている。この第１ゲート電極５の上の層に第
２絶縁層６を介してｎ本の第２ゲート電極７−１，７−
２，７−３，・・・７−ｎが形成されており、この第２
ゲート電極７−１〜７−ｎに直交するよう第１絶縁層４
の下側にｍ本のカソード電極２が形成されている。この
カソード電極２からそれぞれカソード引出電極Ｃ１〜Ｃ
ｍが引き出されている。

【００４６】さらに、第２ゲート電極７の層と同一の層
に多数のパッチ状ゲート電極１３が形成されており、パ
ッチ状ゲート電極１３は図１０に一部の構成が示されて
いるように、第２ゲート電極７−１〜７−ｎの両側の２
行に渡る１つおきのパッチ状ゲート電極１３が千鳥状に
それぞれの第２ゲート電極７−１，７−２，・・・７−
ｎに接続されている。この第２ゲート電極７−１，７−
２，・・・７−ｎから第２ゲート電極ＧＢ１，ＧＢ２，
・・・ＧＢｎがそれぞれ引き出されている。図示されて
いないがこのパッチ状ゲート電極１３にはそれぞれエミ
ッタアレイから放出される電子の電子放出孔（開口部１
２）が形成されている。

【００４７】このようなパッチ状ゲート電極１３は、ア
ノード電極９に設けられたＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体の画素に
それぞれ対応しており、図示するように左上端からＧ１
１，Ｒ１２，Ｂ１３，・・・Ｂ１ｍで第１行が形成さ
れ、各行が同様に形成されることにより、（ｎ＋１）×
ｍ個のパッチ状ゲート電極１３が形成されている。この
ように、アノード電極９に設けられた各画素Ｇ１１〜Ｂ
（ｎ＋１）ｍはマトリクス状に形成され、第２ゲート引
出電極ＧＢ１〜ＧＢｎがスキャン駆動され、ｍ本のカソ
ード引出電極Ｃ１〜Ｃｍに画素データが供給されること
により、各画素が選択されて発光制御されている。

【００４８】次に、このように構成された画像表示装置
の駆動方法の概略を図１０に示す第２の実施の形態の画
像表示装置の概略構成を参照しながら説明する。この図
において、（ｉ）line（行）のパッチ状ゲート電極１３
において、奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒの画素に対応するパッ
チ状ゲート電極１３は第２ゲート電極７−（ｉ−１）に
接続されている。また、（ｉ）line の残る偶数番目の
Ｒ，Ｇ，Ｂの画素に対応するパッチ状ゲート電極１３は
次行の第２ゲート電極７−ｉに接続されている。

【００４９】さらに、第２ゲート電極７−ｉには（ｉ＋
１）line の奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒの画素に対応するパ
ッチ状ゲート電極１３も接続されている。図示されてい
ないが、第２ゲート電極７−（ｉ−１）には（ｉ−１）
line の偶数番目のＲ，Ｇ，Ｂの画素に対応するパッチ
状ゲート電極１３も接続されている。同様にして、各第
２ゲート電極７−１〜７−ｎには千鳥状に上下のline
（行）のパッチ状ゲート電極１３が１つおきに接続され
ている。そして、これらの第２ゲート電極７−１〜７−
ｎからは第２ゲート引出電極ＧＢ１〜ＧＢｎがそれぞれ
引き出されており、第２ゲート引出電極ＧＢ１〜ＧＢｎ
が順次走査されるよう駆動されている。

【００５０】例えば、第２ゲート引出電極ＧＢｉが駆動
されると、図１０にハッチングを施した、（ｉ）line
の偶数番目のＲ，Ｇ，Ｂの画素、および（ｉ＋１）line
の奇数番目のＧ，Ｂ，Ｒの画素が駆動されるようにな
る。この時、パッチ状ゲート電極１３に１対１に対応し
て設けられているカソード電極Ｃ１，Ｃ２，・・・Ｃｍ
に対応する画像データを供給しておくと、アノード電極
９に設けた蛍光体の画素が発光制御されて画像を表示す
ることができる。さらに、駆動されていない第２ゲート
引出電極ＧＢ１〜ＧＢｎの電位がカットオフレベル以下
とされることにより、ハッチングを施したパッチ状ゲー
ト電極１３の両側に隣接するパッチ状ゲート電極１３の
電位がカットオフレベル以下とされるため、前記したよ
うに第２ゲート電極７−１〜７−ｎを介して放出される
電子を集束することができるようになる。さらに、第２
ゲート電極７−１〜７−ｎの作用により放出される電子
はより集束される。

【００５１】次に、前記第２の実施の形態の画像表示装
置を駆動する本発明の第２の実施の形態の駆動方法を具
現化した駆動回路の構成を図１１に、その駆動タイミン
グを図１２に示し、これらの図を参照しながら本発明の
第２の実施の形態の駆動方法を以下に説明する。図１１
に示す駆動回路は、前記図７に示す駆動回路と比較し
て、第１ゲート電極５が分割されていないことから、第
１ゲート電極５は直流電源である第１ゲート電源７１に
より常時駆動されていると共に、ｎ本の第２ゲート電極
７が走査される構成において異なるようにされる。そし
て、他の構成・動作においては前記した前記第１の実施
の形態にかかる駆動回路とほぼ同様とされている。

【００５２】次に、図１２に示すタイミングにおいて、
（ａ）は第２ゲート引出電極ＧＢ１を駆動する第２ゲー
トドライバ６４の出力パルス、同図（ｂ）は第２ゲート
引出電極ＧＢ２を駆動する第２ゲートドライバ６４の出
力パルス、（ｃ）は第３ゲート引出電極ＧＢ３を駆動す
る第２ゲートドライバ６４の出力パルス、同図（ｄ）は
ゲート引出電極ＧＢ４を駆動する第２ゲートドライバ６
４の出力パルス、同図（ｅ）は第２ゲート引出電極ＧＢ
ｎを駆動するゲートドライバ６４の出力パルスである。

【００５３】さらに、同図（ｆ）はカソード引出電極Ｃ
１に印加されるカソードドライバ６３から供給される画
像データ、同図（ｇ）はカソード引出電極Ｃ２に印加さ
れるカソードドライバ６３から供給される画像データ、
同図（ｈ）はカソード引出電極Ｃ３に印加されるカソー
ドドライバ６３から供給される画像データ、同図（ｉ）
はカソード引出電極Ｃ４に印加されるカソードドライバ
６３から供給される画像データ、同図（ｊ）はラッチ回
路５９，６２のラッチタイミングを示すラッチパルス、
同図（ｋ）はシフトレジスタ６１に供給されるシフトク
ロック、同図（ｍ）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。

【００５４】図１１に示す駆動回路において、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５１
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。

【００５５】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Ｇ，Ｒ，Ｂの画素の表示順序
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１２（ｋ）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行の画素の内パッチ状ゲート電極１３の１行の
１／２の数のＧ，Ｂ，Ｒ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、この画像データは図１２
（ｊ）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。

【００５６】一方、表示タイミング制御回路５２は図１
２（ｊ）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第２ゲ
ートドライバ６４に印加される。従って、第２ゲート電
極７−１〜７−ｎを走査するスキャン信号とラッチ回路
６２から出力されるＧ，Ｒ，Ｂの画像データとは同期し
ていることになる。

【００５７】この結果、第２ゲートドライバ６４からは
図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）・・・（ｅ）に示すよ
うに、画像表示装置５０の第２ゲート引出電極ＧＢ１，
ＧＢ２，・・・ＧＢｎに順次ゲート駆動電圧が印加され
るため、これらの第２ゲート引出電極ＧＢ１，ＧＢ２，
・・・ＧＢｎ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
第２ゲート引出電極ＧＢ１〜ＧＢｎの走査に同期して、
カソード引出電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４・・に図１２
（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）・・に示す千鳥状とされた２
行分の画像データが供給されている。例えば、第２ゲー
ト引出電極ＧＢｎが駆動されている場合には、カソード
引出電極Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に図１２（ｆ）（ｇ）
（ｈ）（ｉ）に示すように、（ｎ＋１）ラインのＧ（ｎ
＋１）１，ｎラインのＲｎ２，（ｎ＋１）ラインのＢ
（ｎ＋１）３，ｎラインのＧｎ４の画素に対応する画像
データが、それぞれ供給されるようになる。

【００５８】例えば、第２ゲート引出電極ＧＢ１が選択
されて駆動されると、図９に示す１行目の偶数番目の画
素Ｒ１２，Ｇ１４，Ｂ１６・・・、および２行目の奇数
番目の画素Ｇ２１，Ｂ２３，Ｒ２５・・・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２行目の
偶数番目の画素Ｒ２２，Ｇ２４，Ｂ２６・・・が接続さ
れている第２ゲート電極ＧＢ２の電位はカットオフレベ
ル以下とされる。従って、１行目の画素の１／２の数の
画素、および２行目の画素の１／２の数の画素が発光制
御されると共に、放出された電子はカットオフレベル以
下とされた隣接する第２ゲート電極７により集束されて
アノード電極９に到達するようになる。

【００５９】そして、次のラッチパルスのタイミングで
図１２（ｂ）に示すように第２ゲート引出電極ＧＢ２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５０は２行目の偶数番目の画素
Ｒ２２，Ｇ２４，Ｂ２６・・・、および３行目の奇数番
目の画素Ｇ３１，Ｂ３３，Ｒ３５・・・が発光制御され
ることになる。

【００６０】さらに、図１２（ｃ）に示すように次のラ
ッチパルスのタイミングで第２ゲート引出電極ＧＢ３が
選択駆動されると、この時にはシフトレジスタ６１に３
行目の偶数番目の画像データおよび４行目の奇数番目の
画像データがシフトクロックＳＣＬＫによりシフトされ
ており、画像表示装置５０の３行目の偶数番目の画素Ｒ
３２，Ｇ３４，Ｂ３６・・・、および４行目の奇数番目
の画素Ｇ４１，Ｂ４３，Ｒ４５・・・が発光制御され
る。

【００６１】さらにまた、１フレームの最後のラッチパ
ルスのタイミングで第２ゲート引出電極ＧＢｎ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行
目の偶数番目の画像データおよび（ｎ＋１）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ｎ行目の偶数番目
の画素Ｒｎ２，Ｇｎ４，Ｂｎ６・・・、（ｎ＋１）行目
の奇数番目の画素Ｇ（ｎ＋１）１，Ｂ（ｎ＋１）３，Ｒ
（ｎ＋１）５・・・が発光制御されることになる。この
ような走査が順次行われることにより、１フレームの画
素が発光制御されて画像が表示されるようになる。

【００６２】上記説明した第２の実施の形態の画像表示
装置およびその駆動方法によれば、第１ゲート電極５を
選択駆動する必要がないので、第１ゲートドライバを省
略することができる。また、従前と異なり高電圧の印加
されるアノード電極のスイッチングを行う必要がないた
め、駆動回路を簡単化できると共に、アノード電極に高
電圧を印加することができ、輝度をより向上することが
できる。また、選択駆動されているパッチ状ゲート電極
１３に隣接する両側のパッチ状ゲート電極１３の電位
が、カットオフレベル以下とされるよう駆動されている
ため、エミッタアレイから放出された電子が集束され混
色を防止することが出来る。さらに、第２ゲート電極７
の作用により、より電子を集束することができる。

【００６３】なお、以上説明した第１の実施の形態の駆
動方法および第２の実施の形態の駆動方法において、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。また、以上説明した第１の実施の形態の画像表示装
置および第２の実施の形態の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。あるいは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。なお、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。

【００６４】

【発明の効果】本発明の画像表示装置およびその駆動方
法は以上のように構成されているので、アノード電極が
分割されておらず、アノード電極をスイッチングする必
要がないので、アノード電極のスイッチングに伴って生
じる問題点を解決することができる。また、アノード電
極は平面状とされるため、特別の構造を有させることが
なく容易に歩留よく製造することができる。また、高電
圧のスイッチング回路を必要とすることがない。したが
って、画像表示装置およびその駆動方法のコストを格段
に低減することができる。また、ゲート電極を２段ゲー
ト構造としたので、アノード電極を分割することなく放
出された電子を集束することができるため、色の滲みの
ないカラー画像を得ることが出来る。

【００６５】さらに、第１の実施の形態の画像表示装置
においてはカソード電極の本数を１／２とすることがで
きるので、例えば９６０×２４０ドットの画像表示装置
の端子数を、４８０×２４０本で実現することができ
る。さらにまた、アノード電極をスイッチングしていな
いことからアノード電極に高電圧を印加することが可能
となり、画像表示装置の輝度を向上することができる。
このように、本発明の画像表示装置およびその駆動方法
においては、複雑な製造プロセスが不必要であると共
に、高電圧のスイッチングが不必要であることから、従
前のものより格段にコストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像表示装置の第１の実施の形態の構
成を示す断面図である。

【図２】本発明の画像表示装置の第１の実施の形態にお
ける２段ゲート構造を示す図である。

【図３】２段ゲート構造の電界放出カソードにおける第
２ゲート電圧に対するビーム電流の変化特性を示す図で
ある。

【図４】本発明の画像表示装置の第１の実施の形態にお
ける電極配置の構成を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態の駆動方法を説明す
るための図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態の画像表示装置にお
ける電界放出カソードから放出された電子の軌跡の分布
を示す図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態の駆動方法を具現化
した駆動回路のブロック図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態の駆動方法における
タイミング図である。

【図９】本発明の画像表示装置の第２の実施の形態にお
ける電極配置の構成を示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態の駆動方法を説明
するための図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態の駆動方法を具現
化した駆動回路のブロック図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態の駆動方法におけ
るタイミング図である。

【図１３】従来の画像表示装置の電極配置を示している
と共に、その駆動方法を説明するための図である。

【図１４】従来の画像表示装置の駆動方法におけるタイ
ミング図である。

【符号の説明】

１カソード基板２カソード電極３抵抗層４第１絶縁層５第１ゲート電極６第２絶縁層７第２ゲート電極８エミッタコーン９アノード電極１０アノード基板１１スペーサ１２開口部１３パッチ状ゲート電極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第１ゲートドライバ６３カソードドライバ６４第２ゲートドライバ７０アノード電源７１第１ゲート電源Ａアノード引出電極Ｃ１〜Ｃｋ〜Ｃｍカソード引出電極ＧＡ１〜ＧＡｎ第１ゲート引出電極ＧＢ１〜ＧＢｎ第２ゲート引出電極Ｒ１２，Ｒ１５・・・赤色の画素Ｇ１１，Ｇ１４・・・緑色の画素Ｂ１３，Ｂ１６・・・青色の画素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の基板上にストライプ状に形成さ
れた、電界放出を行うエミッタを備える複数本のカソー
ド電極と、該カソード電極に画像信号を供給するカソード引出電極
と、上記カソード電極上に絶縁されて略直交する方向に形成
されたストライプ状の複数本の第１ゲート電極と、上記第１ゲート電極上に絶縁されて上記カソード電極上
に重合するよう、１本の上記カソード電極に対し、所定
本数づつ形成されたストライプ状の複数本の第２ゲート
電極と、上記第２ゲート電極の奇数番目が接続された１番目の第
２ゲート引出電極と、残る偶数番目の第２ゲート電極が
接続された２番目の第２ゲート引出電極と、上記第１の基板と所定間隔だけ離隔して設けられた第２
の基板と、該第２の基板上の略全面に形成された平面状のアノード
電極と、該アノード電極上に設けられた画像を表示するための蛍
光体とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】上記カソード電極の１本に対し、上記
第２ゲート電極が２本づつ配置されていることを特徴と
する請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】第１の基板上にストライプ状に形成さ
れた、電界放出を行うエミッタを備える複数本のカソー
ド電極と、該カソード電極に画像信号を供給するカソード引出電極
と、上記カソード電極上の略全面を覆うように絶縁されて形
成された第１のゲート電極と、該第１ゲート電極上に絶縁されて上記カソード電極に対
し略直交する方向に形成された複数本のストライプ状の
第２ゲート電極と、上記第２ゲート電極にそれぞれ接続された第２ゲート引
出電極と、上記第２ゲート電極間に、上記第２ゲート電極が延伸す
る行方向に形成されると共に、上記第１ゲート電極の両
側に隣接する２行において１つおきに千鳥状にそれぞれ
の上記第２ゲート電極に接続されたパッチ状ゲート電極
と、上記第１の基板と所定距離離隔して設けられた第２の基
板に、上記全てのパッチ状ゲート電極と対向するよう形
成された平面状のアノード電極と、該アノード電極上に形成された画像を表示するための蛍
光体とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】上記カソード引出電極の１本から供給
される上記画像信号が、上記行方向に配置された２つの
上記パッチ状ゲート電極に対向している１本の上記カソ
ード電極に供給されることを特徴とする請求項３記載の
画像表示装置。
【請求項５】請求項１あるいは２記載の画像表示装
置を駆動する駆動方法であって、上記１番目の第２ゲート引出電極と上記２番目の第２ゲ
ート引出電極とを半周期毎に交互に駆動すると共に、該
半周期内において上記複数本の第１ゲート電極の全てを
走査するよう順次選択駆動し、駆動されていない状態の上記１番目の第２ゲート引出電
極、あるいは上記２番目の第２ゲート引出電極の電位を
カットオフレベル以下として、上記エミッタから放出さ
れた電子が集束されるようにしたことを特徴とする画像
表示装置の駆動方法。
【請求項６】請求項３あるいは４記載の電界放出型
画像表示装置を駆動する駆動方法であって、上記第１ゲート電極に電子放出用の駆動電圧を供給する
と共に、上記第２ゲート引出電極が所定周期毎に走査さ
れるように、順次１本づつ選択駆動され、選択駆動され
た上記第２ゲート電極に接続されている上記パッチ状ゲ
ート電極に隣接する両側の上記パッチ状ゲート電極の電
位がカットオフレベル以下となるように、選択駆動され
ていない上記第１ゲート引出電極の電位をカットオフレ
ベル以下として、上記エミッタから放出された電子が集
束されるようにしたことを特徴とする画像表示装置の駆
動方法。