(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出素子を複数のデータ配線と複数の走査配線でマトリックス配線したマルチ電子ビーム源と、前記複数の電子放出素子のそれぞれに対応したＲ，Ｇ，Ｂ３原色の蛍光体を有する蛍光板とを有する画像表示装置において、
前記電子ビーム源は、Ｇの蛍光体に対応する電子放出素子が、ＲまたはＢの蛍光体に対応する電子放出素子よりも多く、
前記複数の走査配線の奇数番目の走査配線に、該奇数番目の走査配線に隣接する前記複数の電子放出素子のうちの、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子と前記Ｇに対応する電子放出素子とのうちのいずれか一方の電子放出素子が接続され、前記複数の走査配線の偶数番目の走査配線に、該偶数番目の走査配線に隣接する前記複数の電子放出素子のうちの、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子と前記Ｇに対応する電子放出素子とのうちの他方の電子放出素子が接続されることで、
前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線と、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子に接続した走査配線とが電気的に独立していることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記蛍光体の面積をＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１の割合で市松状に配置した請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線を選択する期間が、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子に接続した走査配線を選択する期間のおよそ１／２である請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記電子放出素子は、表面伝導型放出素子である請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
更にＴＶ信号受信回路を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
複数の電子放出素子を複数のデータ配線と複数の走査配線でマトリックス配線したマルチ電子ビーム源と、前記複数の電子放出素子のそれぞれに対応したＲ，Ｇ，Ｂ３原色の蛍光体を有する蛍光板とを有する画像表示装置の駆動方法において、
前記電子ビーム源は、Ｇの蛍光体に対応する電子放出素子が、ＲまたはＢの蛍光体に対応する電子放出素子よりも多く、
前記複数の走査配線の奇数番目の走査配線に、該奇数番目の走査配線に隣接する前記複数の電子放出素子のうちの、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子と前記Ｇに対応する電子放出素子とのうちのいずれか一方の電子放出素子が接続され、前記複数の走査配線の偶数番目の走査配線に、該偶数番目の走査配線に隣接する前記複数の電子放出素子のうちの、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子と前記Ｇに対応する電子放出素子とのうちの他方の電子放出素子が接続されることで、
前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線と、前記ＲおよびＢに対応する電子放出素子に接続した走査配線とが電気的に独立しており、
１ライン期間分の画像信号から、前記Ｇの蛍光体に対応する信号と、前記ＲないしＢの蛍光体に対応する信号とを抽出し、１ライン期間に前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線と、前記ＲないしＢに対応する電子放出素子に接続した走査配線とを選択することを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【請求項７】
前記蛍光体の面積をＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１の割合で市松状に配置した請求項６に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線を選択する期間が、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子に接続した走査配線を選択する期間のおよそ１／２である請求項６または７に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項９】
１ライン期間分の画像信号から、前記Ｇの蛍光体に対応する信号と、前記ＲないしＢの蛍光体に対応する信号とを抽出し、１ライン期間に前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線と、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子に接続した走査配線とを選択する請求項６〜８のいずれかに記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
１ライン期間分の画像信号を２行分の信号に分割し、１ライン期間中に２行の走査配線を選択し、つぎの１ライン期間中で前記１ライン期間に選択した行の一部を再び選択できる請求項６〜９のいずれかに記載の画像表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の電子放出素子をマトリックス配置したマルチ電子ビーム源と、その電子放出素子に対応したＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体を有する蛍光板とを使った画像表示装置とその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄型大画面表示装置の研究開発が盛んに行われている。本発明者は、薄型大画面表示装置として、冷陰極を電子放出素子に用いた研究を行っている。
【０００３】
従来から、電子放出素子として熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰極素子では、たとえば電界放出素子（以下ＦＥ型と記す）や、金属／絶縁層／金属型放出素子（以下ＭＩＭ型と記す）、などが知られている。
【０００４】
表面伝導型放出素子としては、たとえば、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ  Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０（１９６５）や、後述する他の例が知られている。
【０００５】
表面伝導型放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎＯ２  薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によるもの〔Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）〕や、Ｉｎ２  Ｏ３  ／ＳｎＯ２  薄膜によるもの〔Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ  ａｎｄ  Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：“ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ＥＤ  Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）〕や、カーボン薄膜によるもの〔荒木久  他：真空、第２６巻、第１号、２２（１９８３）〕などが報告されている。
【０００６】
これらの表面伝導型放出素子の素子構成の典型的な例として、図１８（ａ）に前述のＭ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ等による素子の平面図を示す。同図において、３００１は基板で、３００４はスパッタで形成された金属酸化物よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜３００４は図示のようにＨ字形の平面形状に形成されている。該導電性薄膜３００４に後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成される。図中の間隔Ｌは、０．５〜１〔ｍｍ〕、Ｗは０．１〔ｍｍ〕で設定されている。尚、図示の便宜から電子放出部３００５は導電性薄膜３００４の中央に矩形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけではない。
【０００７】
Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ等による素子をはじめとして上述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う前に導電性薄膜３００４に通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部３００５を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォーミングとは、前記導電性薄膜３００４の両端に一定の直流電圧、もしくは、例えば１Ｖ／分程度の非常にゆっくりとしたレートで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄膜３００４を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００５を形成することである。尚、局所的に破壊もしくは変形もしくは変質した導電性薄膜３００４の一部には、亀裂が発生する。前記通電フォーミング後に導電性薄膜３００４に適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電子放出が行われる。
【０００８】
また、ＦＥ型の例は、たとえば、Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ．“Ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）や、あるいは、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“Ｐｙｓｉｃａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ  ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｃａｔｈｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍ  ｃｏｎｅｓ”，Ｊ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）などが知られている。
【０００９】
ＦＥ型の素子構成の典型的な例としては、図１８（ｂ）に前述のＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔらによる素子の断面図を示す。同図において、３０１０は基板で、３０１１は導電材料よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッタコーン、３０１３は絶縁層、３０１４はゲート電極である。本素子は、エミッタコーン３０１２とゲート電極３０１４の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコーン３０１２の先端部より電界放出を起こさせるものである。
【００１０】
また、ＦＥ型の他の素子構成として、前述のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
【００１１】
また、ＭＩＭ型の例としては、例えば、Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｕｎｎｅｌ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）などが知られている。ＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図１９に示す。同図は断面図であり、図において、３０２０は基板で、３０２１は金属よりなる下電極、３０２２は厚さ１００オングストローム程度の薄い絶縁層、３０２３は厚さ８０〜３００オングストローム程度の金属よりなる上電極である。ＭＩＭ型において、上電極３０２３と下電極３０２１の間に適宜の電圧を印加することにより、上電極３０２３の表面より電子放出を起こさせるものである。
【００１２】
上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較して低温で電子放出素子を得ることができるため、加熱用ヒータを必要としない。したがって、熱陰極素子よりも構造が単純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融などの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒータの加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もある。
【００１３】
このため、冷陰極素子を応用するための研究が盛んに行われている。たとえば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点がある。そこで、たとえば本出願人による特開昭６４−３１３３２号公報において開示されるように、多数の素子を配列して駆動するための方法が研究されている。
【００１４】
また、表面伝導型放出素子の応用については、たとえば、画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビーム源等が研究されている。特に、画像表示装置への応用としては、たとえば本出願人によるＵＳＰ５，０６６，８８３や特開平２−２５７５５１号公報や特開平４−２８１３７号公報において開示されているように、表面伝導型放出素子と電子ビームの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が期待されている。たとえば、近年普及してきた液晶表示装置と比較しても、自発光型であるためバックライトを必要としない点や、視野角が広い点が優れていると言える。
【００１５】
また、ＦＥ型を多数個並べて駆動する方法は、たとえば本出願人によるＵＳＰ４，９０４，８９５に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置に応用した例として、たとえば、Ｒ．Ｍｅｙｅｒらにより報告された平板型表示装置が知られている〔Ｒ．Ｍｅｙｅｒ：“Ｒｅｃｅｎｔ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｎ  Ｍｉｃｒｏｔｉｐｓ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ａｔ  ＬＥＴＩ”，Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  ４ｔｈ  Ｉｎｔ．Ｖａｃｕｕｍ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｃｏｎｆ．，Ｎａｇａｈａｍａ，ｐｐ．６−９（１９９１）〕。
【００１６】
また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装置に応用した例は、たとえば本出願人による特開平３−５５７３８号公報に開示されている。従来、このような画像表示装置の画素配列としては、水平方向に並んだＲ，Ｇ，Ｂ３つの蛍光体を１つの画素とするストライプ配列が多く用いられている。しかし、このストライプ配列において、図２０（ａ）のように蛍光体が正方形に近い形状をしている場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの組である画素が横長になるため、水平方向解像度が低くなる、また垂直方向に同一色の蛍光体が並ぶため、画像を表示した際、縦縞が目立つといった欠点がある。
【００１７】
こういった問題を解決するために、図２０（ｂ）に示すような、Ｒ：Ｇ：Ｂの蛍光体を１：２：１の割合で市松状に配置した市松配列が考えられている。配列は、Ｒ，Ｇ，Ｂの組である画素が、表示装置の蛍光体配列の複数行に渡っており、ストライプ配列のように横長になっていないため、水平解像度はストライプ配列よりも高い。さらに、ストライプ配列のように、垂直方向に同一色の蛍光体が並んでおらず、縦縞は目立たない。
【００１８】
また一方で、視覚が色相に対する空間分解能よりも輝度に対する空間分解能が高いことに着目して、前記市松配列に限定されずに、輝度への寄与が大きいＧの絵素数をＲ，Ｂのそれよりも積極的に多く設置する方法がとられる。
【００１９】
このような、画素が表示装置の複数行にまたがっており、１つの画素を表示するのに複数の走査信号線を走査する必要がある表示装置の従来の駆動法を説明する。ここでは例として、垂直２４０個、水平４８０個の蛍光体を持つ表示装置に、ＮＴＳＣ信号を表示する場合について説明する。ＮＴＳＣ信号は１フィールドのライン数は２６２．５本であり、本従来例ではこのうちの真ん中の２４０ライン分の信号を取り出し、表示するものとする。
【００２０】
（表示方法１）
まず、第１の表示方法として、表示される入力信号の１ライン目をパネルの１行目に、入力信号２ライン目をパネルの２行目に、…、入力信号ｎライン目をパネルのｎ行目に、というように表示する方法について考える。パネルの蛍光体配列は市松配列であるため、図２０（ｂ）に示すように、パネルの奇数行目はＧとＲの蛍光体しか存在せずＢは存在しない、パネルの偶数行目はＢとＧの蛍光体しか存在せずＲは存在しない。したがってこの表示方法だと、入力信号の奇数ラインのＢ信号、偶数ラインのＲ信号は表示されず、情報の欠落が生じる。この問題を解決するには、垂直方向のＬＰＦ（ローパスフィルタ）を使う必要がある。
【００２１】
（表示方法２）
次に、入力信号の１ライン目と２ライン目を使い垂直ＬＰＦをかけてパネルの１行目と２行目に表示、入力信号の３ライン目と４ライン目を使い垂直ＬＰＦをかけてパネルの３行目と４行目に表示、…、入力信号のｎ（ｎは奇数）ライン目とｎ＋１ライン目を使い垂直ＬＰＦをかけてパネルのｎ行目とｎ＋１行目に表示、という表示方法について説明する。
【００２２】
図２１にこの表示装置の駆動ブロック図を、図２２の駆動時のタイミングチャートを示す。まず、図２１に沿って説明する。ＮＴＳＣ信号ｓ１はデコーダ２によってＲ，Ｇ，Ｂ３原色に色分解される。この３原色ｓ３，ｓ４，ｓ５は、水平方向ＬＰＦをかけた後、Ａ／Ｄ変換器６によりＡ／Ｄ変換され、ディジタル信号ｓ７，ｓ８，ｓ９となる。この信号ｓ７，ｓ８，ｓ９の２ライン分を使って垂直方向ＬＰＦ１０をかける。このＬＰＦをかけた信号を、信号並べ変え回路１１によりパネルの蛍光体配列に合うように並べかえる。例えば、本従来例は、蛍光体配列として市松配列を想定しているから、図２０（ｂ）にあるように奇数行目はＧ，Ｒの蛍光体しか現れず、偶数行目はＢ，Ｇの蛍光体しか現れない。したがって、信号並べ変え回路１１は、パネルの偶数行目に表示する信号（垂直ＬＰＦをかけた信号）は、ＧとＲのみを取り出してＧ，Ｒを交互に並べ、パネルの奇数行目に表示する信号（垂直ＬＰＦをかけた信号）は、ＢとＧのみ取り出してＢ，Ｇを交互に並べ、シフトレジスタ１２に送り出す。シフトレジスタは水平４８０個のデータがたまると、そのデータを１ラインメモリ１３に渡す。
【００２３】
１ラインメモリ１３にホールドされたこのデータは、制御パルス発生器１４が発生する１ライン信号読出しクロックｓ１５により、パネル１６へと送られる。この信号と同期して、走査信号発生器１７から走査信号がパネル１６に送られ、画像が表示される。
【００２４】
次に、図２２に沿って説明する。まず、ＮＴＳＣ信号ｓ１は、デコーダ２によって３原色信号に分けられ、Ａ／Ｄ変換器６によってＡ／Ｄ変換され、信号ｓ７，ｓ８，ｓ９となる。この信号の２ライン分を使って（２ラインの平均をとるなどして）、垂直方向にＬＰＦ１０をかけ、信号並べ変え回路１１によってパネルの蛍光体配列に合わせて信号を並べ変え、シフトレジスタ１２に信号を送る。１行分の信号がシフトレジスタ１２にたまると、その信号は１ラインメモリ１３に送られ、ホールドされる。このホールドされた信号は、１ライン読出しクロックｓ１５によりパネルへ送られ、これと同期しているパネルの走査線上に画像が表示される。このとき、垂直ＬＰＦをかけた信号の表示法は、入力信号の１ライン目と２ライン目と使い垂直ＬＰＦをかけてパネルの１行目と２行目に表示、入力信号の３ライン目と４ライン目を使い垂直ＬＰＦをかけてパネルの３行目と４行目に表示、…、入力信号のｎ（ｎは奇数）ライン目とｎ＋１ライン目を使い垂直ＬＰＦをかけてパネルのｎ行目とｎ＋１行目に表示、というようになっている。このように垂直ＬＰＦをかけて表示することによって、画像情報の欠落が起こらない。
【００２５】
（表示方法３）
次に、入力信号の１ライン目と２ライン目と使い垂直ＬＰＦをかけてパネルの１行目に表示、入力信号の２ライン目と３ライン目と使い垂直ＬＰＦをかけてパネルの２行目に表示、…、入力信号のｎライン目とｎ＋１ライン目を使い垂直ＬＰＦをかけて、パネルのｎ行目に表示、という表示方法について説明する。
【００２６】
この表示方法の駆動ブロック図は、先程と同じく図２１である。また、タイミングチャートを図２３に示す。この表示方法３は表示方法２とほとんど同じであるが、以下の点で異なる。表示方法２では、パネルの１行目と２行目は、入力信号の１ライン目と２ライン目に垂直ＬＰＦをかけた信号を表示する。しかし、表示方法３では、パネルの１行目には、入力信号の１ライン目と２ライン目に垂直ＬＰＦをかけた信号を表示し、パネルの２行目は、入力信号の２ライン目と３ライン目に垂直ＬＰＦをかけた信号表示する。次に、表示方法２では、パネルの３行目と４行目に、入力信号の３ライン目と４ライン目に垂直ＬＰＦをかけた信号を表示する。一方、表示方法３では、パネルの３行目には、入力信号の３ライン目と４ライン目に垂直ＬＰＦをかけた信号を表示し、パネルの４行目は、入力信号の４ライン目と５ライン目に垂直ＬＰＦをかけた信号を表示する。つまり、表示方法２では、パネルのｎ（奇数）行目とｎ＋１行目には、入力信号のｎライン目とｎ＋１ライン目にＬＰＦをかけた信号を表示し、表示方法３では、パネルのｎ（自然数）行目に入力信号のｎライン目とｎ＋１ライン目にＬＰＦをかけた信号を表示し、パネルのｎ＋１行目には入力信号のｎ＋１ライン目とｎ＋２ライン目にＬＰＦをかけた信号を表示する。図２３でいうと、垂直ＬＰＦ１０のかけ方が異なることになる。このように表示することによって、画像情報の欠落が起こらず、さらに表示方法２よりも高い垂直解像度を得られる。
【００２７】
上述した従来技術に於ては、いずれも輝度への寄与が大きいＧの絵素数をＲ，Ｂのそれよりも多く設置している。従って、Ｇの蛍光体面積をＲ，Ｂよりも小さくするか、Ｇへの電子線照射エネルギーを小さくしないと良好な白発色が得られない。
【００２８】
絵素によって蛍光体面積を変化させた蛍光板を作製することは、高い解像度を確保しようとする場合には、微細な蛍光体形成工程の複雑化や歩留り低下を招く問題が生じる。
【００２９】
一方、Ｇへの電子線照射エネルギーを小さくすることは電気的な手段によって達成される。例えば図２１に示した従来技術に於ても、デコード後のＲＧＢ信号のうちＧ信号の強度比をＲ，Ｂ信号よりも小さくすることで良好な白発色が得られる。具体的には、Ａ／Ｄ変換器６の入力部（不図示）の減衰率ないし増幅率を調整する手段を設ければ良い。勿論、Ａ／Ｄ変換後の信号に対してＲ，Ｇ，Ｂの信号強度比を変化させる手段でも良い。
【００３０】
また、液晶表示装置の分野においては、ＵＳＰ  ５，３１１，２０５（Ｈａｍａｄａ  ｅｔ  ａｌ．）に開示されるような装置が知られている。Ｈａｍａｄａらは、ＲＧＢの各色絵素を市松状に配列する際に、変調信号を印加するための信号配線（ｓｉｇｎａｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）を各色別に結線している。この装置は、色信号切り替え用スイッチを各信号配線ごとに設けなくてもよいという利点を有する。しかし、後述する本発明の解決課題に関連する事項として、Ｈａｍａｄａらの装置においては、走査配線（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）が、ＲとＧの共通配線と、ＢとＧの共通配線とによって構成されていることに注意する必要がある。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし既述した従来技術では、白バランスを維持するためにＧへの電子線照射エネルギーを小さくする分、表示装置全体のピーク輝度が低下する。輝度は画像表示装置において最優先される性能の一つであり、場合によって製品価格や構成・用途などを大きく左右する要素である。
【００３２】
輝度低下は、Ｇ絵素が選択されている期間の単位時間当りの電子放出エネルギーを、Ｒ，Ｂ絵素のそれと較べて小さくすることに起因する。
【００３３】
但し、従来技術に於ては走査配線上にＲとＧ、ＢとＧが混在するので、Ｇ絵素を選択している期間とＲ，Ｂ絵素を選択している期間とを独立に変化させるのは困難であった。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
そこで、以上の課題を解決するために本発明者が鋭意努力した結果、以下の発明を得た。すなわち、本発明の画像表示装置は、複数の電子放出素子を複数のデータ配線と複数の走査配線でマトリックス配線したマルチ電子ビーム源と、前記複数の電子放出素子のそれぞれに対応したＲ，Ｇ，Ｂ３原色の蛍光体を有する蛍光板とを有する画像表示装置において、
前記電子ビーム源は、Ｇの蛍光体に対応する電子放出素子が、ＲまたはＢの蛍光体に対応する電子放出素子よりも多く、
前記複数の走査配線の奇数番目の走査配線に、該奇数番目の走査配線に隣接する前記複数の電子放出素子のうちの、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子と前記Ｇに対応する電子放出素子とのうちのいずれか一方の電子放出素子が接続され、前記複数の走査配線の偶数番目の走査配線に、該偶数番目の走査配線に隣接する前記複数の電子放出素子のうちの、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子と前記Ｇに対応する電子放出素子とのうちの他方の電子放出素子が接続されることで、
前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線と、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子に接続した走査配線とが電気的に独立していることを特徴とする。
【００３５】
このとき、前記蛍光体の面積をＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１の割合で市松状に配置しているといい。また、前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線を選択する期間が、前記Ｒ，Ｂに対応する電子放出素子に接続した走査配線を選択する期間のおよそ１／２であるといい。さらに、前記電子放出素子は、表面伝導型放出素子であっても、ＦＥ型電子放出素子であっても、ＭＩＭ型電子放出素子であってもいい。
【００３６】
また、本発明は画像表示装置の駆動方法の発明をも包含する。すなわち、本発明の画像表示装置の駆動方法は、複数の電子放出素子を複数のデータ配線と複数の走査配線でマトリックス配線したマルチ電子ビーム源と、前記複数の電子放出素子のそれぞれに対応したＲ，Ｇ，Ｂ３原色の蛍光体を有する蛍光板とを有する画像表示装置の駆動方法において、
前記電子ビーム源は、Ｇの蛍光体に対応する電子放出素子が、ＲまたはＢの蛍光体に対応する電子放出素子よりも多く、
前記複数の走査配線の奇数番目の走査配線に、該奇数番目の走査配線に隣接する前記複数の電子放出素子のうちの、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子と前記Ｇに対応する電子放出素子とのうちのいずれか一方の電子放出素子が接続され、前記複数の走査配線の偶数番目の走査配線に、該偶数番目の走査配線に隣接する前記複数の電子放出素子のうちの、前記Ｒ及びＢに対応する電子放出素子と前記Ｇに対応する電子放出素子とのうちの他方の電子放出素子が接続されることで、
前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線と、前記ＲおよびＢに対応する電子放出素子に接続した走査配線とが電気的に独立しており、
１ライン期間分の画像信号から、前記Ｇの蛍光体に対応する信号と、前記ＲないしＢの蛍光体に対応する信号とを抽出し、１ライン期間に前記Ｇに対応する電子放出素子に接続した走査配線と、前記ＲないしＢに対応する電子放出素子に接続した走査配線とを選択することを特徴とする。
【００３７】
本発明によれば、ＲＧＢ絵素が市松配列された表示装置において、適正な色バランスを維持しながら、従来よりも輝度を増大させることができる。すなわち、本発明では、走査配線の構成を、Ｇの走査配線と、ＢとＲの共通走査配線とに分け、Ｇだけを独立に走査できるようにする。そして、Ｇを担当する電子放出素子の出力電子ビーム強度を、ＲやＧを担当する電子放出素子の出力電子ビーム強度と同等にする一方で、Ｇの走査時間をＲやＢよりも短くする。その結果、画素数が多いＧの出力ビームを低下させなくとも色バランスが維持される。Ｇを独立に走査し、その走査時間を従来よりも短縮したために時間的余裕が生じるが、本発明ではそれを、１：２：２の割合でＧ，Ｂ，Ｒに駆動期間として分配するので、従来よりも輝度を増大させることができる。
【００３８】
白画像を表示する場合を例にとってみる。１画面を形成するのに必要な時間をたとえばＶＳと表すと、Ｒに割り当てられる駆動時間の総計は、従来の装置ではＶＳの１／４であった。これに対して、本発明の装置では、ＶＳの１／３を割り当てることができる。したがって、白バランスを維持しながら、１／１２だけ従来よりも輝度を増大させることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
図１は本実施形態の表示パネルに用いたマルチ電子ビーム源の平面図を示している。基板（不図示）上には複数の電子放出素子として冷陰極素子１００２が配列され、これらの素子は行方向配線電極１００３と列方向配線電極１００４により単純マトリックス状に配線されている。行方向配線電極１００３と列方向配線電極１００４の交差する部分には、電極間に絶縁層（不図示）が形成されており電気的な絶縁が保たれている。前記１００２〜１００４及び基板によって構成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。なお、マルチ電子ビーム源の製造方法や構造については後で詳しく述べる。
【００４０】
上記マルチ電子ビーム源は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の蛍光体が、例えば図２０（ｂ）のように市松状に塗り分けられたフェースプレート（不図示）と対向するように設置されており、個々の冷陰極素子１００２と対向する蛍光体の組み合わせによって絵素が形成されている。また、各冷陰極素子１００２は図中に示すように、素子電極３０を介して行方向配線電極１００３および列方向配線電極１００４にそれぞれ接続されている。
【００４１】
本形態では、隣接する絵素の素子電極３０を、交互に別の行方向配線電極１００３に接続している。係る構成によって、蛍光体面では市松状を保持したまま、一つの行方向配線電極配線１００３に着目した場合は、Ｇ絵素用の冷陰極素子１００２が、ＲやＢ絵素用の冷陰極素子１００２と独立して接続されたマルチ電子ビーム源が実現される。
【００４２】
次に上記マルチ電子ビーム源を用いてＮＴＳＣ信号を表示する方法について説明する。このとき蛍光体数は、水平４８０、垂直２４０とした。
【００４３】
図２に本実施形態のパネル駆動回路を示す。
【００４４】
パネル駆動回路は、デコーダ２、水平方向アナログＬＰＦ３、Ａ／Ｄ変換器４、奇数行用信号線１１、偶数行用信号線１２、信号切り換えスイッチ１３、奇数、偶数行用シフトレジスタ１４、１５、奇数行用１ラインメモリ１６、偶数行用１ラインメモリ１７、セレクタ２０、変調信号発生器２２、パルス発生器２３、走査行切り換えスイッチ２６、タイミング制御回路２８、パネル２９より構成される。本実施形態では、シフトレジスタ、１ラインメモリが各々２つずつある場合の実施形態である。
【００４５】
次に、動作について説明する。
【００４６】
（デコーダ２）
まず、送られてきたＮＴＳＣ信号ｓ１はデコーダ２で３原色Ｒ，Ｇ，Ｂに色分解される。
【００４７】
（ＬＰＦ３）
この各色分解信号に水平方向アナログＬＰＦ３をかける。これは、次にＡ／Ｄ変換４するため、その前に高周波成分を取り除くためのものである。
【００４８】
（Ａ／Ｄ変換器４）
このＲＧＢアナログ信号をＡ／Ｄ変換器４によりＡ／Ｄ変換し、ＲＧＢディジタル信号ｓ７，ｓ８，ｓ９を得る。Ａ／Ｄ変換器４に入るサンプリングクロックはＲ，Ｂ用ｓ５とＧ用ｓ６の２種類がある。
【００４９】
本パネルで採用している蛍光体配列は、図２０（ｂ）にあるようにＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１市松配列であり、この配列で１ライン信号をパネルの１行で表示しようとすると、その１行にはＢまたはＲの蛍光体が存在せず、Ｂ，Ｒ信号のどちらかが表示できないため、本表示方法では１ライン信号をパネルの連続する２行を使って表示する。そのためこの２行（１ライン信号を表示する）の中に、ＧはＲ，Ｂの２倍存在するため、Ｇ用サンプリングクロックｓ６の周波数はＲ，Ｂ用ｓ１３の周波数の２倍である。このようにＡ／Ｄ変換された信号はＲ，Ｂ信号ｓ７，ｓ９が、パネルの水平方向の蛍光体の数４８０個の１／２の２４０個、Ｇ信号ｓ８が４８０個のデータを持つ。
【００５０】
これらのデータがパネルの２行に表示される信号である。
【００５１】
（奇数行用信号線１１、偶数用信号線１２）
本パネルの蛍光体配列は市松配列になっているが、電気信号配線上では、１行目Ｒ１１、Ｂ１２、Ｒ１３、…、Ｒ１４８０、２行目はＧ２１、Ｇ２２、Ｇ２３、…、２４８０というように、奇数行はＲ，Ｂの蛍光体に対応する素子が交互に現れ、偶数行はＧの蛍光体に対応する素子が表れる。したがって図１の様に、奇数行用信号線１１と、偶数行用信号線１２を用意しており、奇数行用、偶数行用に信号を別々に処理する。
【００５２】
上記パネルの蛍光体配列により、奇数行用信号線１１はＢとＲの信号を流し、偶数行用信号線１２はＧの信号を流すことになる。Ａ／Ｄ変換された２４０個のＢ信号ｓ９と、２４０個のＲ信号ｓ７は、奇数行用信号線１１を交互に流れ、Ａ／Ｄ変換された４８０個のＧ信号ｓ８の信号は、偶数行用信号線１２を流れる。
【００５３】
（切り換えスイッチ１３）
この２本の信号線に交互に流れる信号を作るのが、切り換えスイッチ１３で、このスイッチがａに入っているときは、信号線１１にＲ信号が流れ、ｂに入っているときはＢ信号が流れる。したがって、このスイッチは１水平同期期間（１Ｈ）に４８０回切り換わることになる。このスイッチを切り換える信号が切換信号ｓ１０である。
【００５４】
これらの信号線１１、１２を流れる信号が、それぞれパネルの奇数行、偶数行に表示される信号である。
【００５５】
（シフトレジスタ１４、１５）
このようにして流れてくる奇数行、偶数行用の信号は、シフトクロックｓ１８に基づき、シフトレジスタ１４、１５で同時にシリアル−パラレル変換される。シフトクロックｓ１８は、１Ｈ間に４８０回発生する。
【００５６】
各々のシフトレジスタでパネル１行分の信号がシリアル−パラレル変換されると、シフトレジスタは信号を１ラインメモリ１６、１７に送り出し、その後次の１行分信号がまたシフトレジスタに入ってくる。
【００５７】
（１ラインメモリ１６、１７）
１ラインメモリもやはり、奇数行用ラインメモリ１６と偶数行用ラインメモリ１７の２つがあり、それぞれ奇数行用シフトレジスタ１４、偶数行用シフトレジスタ１５から来た信号をホールドする。そのため、奇数行用ラインメモリ１６にはＲ，Ｂ信号が、偶数行用ラインメモリ１７にはＧ信号がホールドされる。
【００５８】
この信号が１ラインメモリ上に存在する時間は１Ｈである。
【００５９】
このホールドされた信号は、１ライン信号読出しクロックｓ１９によって、セレクタ２０へと送られる。
【００６０】
（セレクタ２０）
パネルの奇数行を走査するときはセレクタ２０はｃ（Ｒ，Ｂ信号）を選択し、偶数行を走査するときはｄ（Ｇ信号）を選択し、信号を送り出す。このセレクタ２０を切り換える信号が、セレクタ切り換え制御信号ｓ２１である。
【００６１】
このセレクタで選ばれた信号を、変調信号発生器２２によりパルス幅変調し、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲートに流している。
【００６２】
本実施形態では、階調表現をパルス幅変調で行っているが、これは振幅変調でも、振幅変調、パルス幅変調併用でも構わない。
【００６３】
（信号表示）
ＮＴＳＣ信号は、１フィールド約２６３行分の映像信号が含まれている。しかし、本実施形態のパネルで表示できる信号は約２４０行分である。そのため本発明では図３（ａ）のようにこの２６３行分の信号の上下を切り捨て、真ん中の約２４０行分の信号を表示している。図３に示すように上側で切り捨てられた信号の一番下の信号をＬ１、下側で切り捨てられた信号の一番上の信号をＬ２とする。Ｌ１のＧ，Ｒ成分、Ｌ２のＢ，Ｇ成分のみがそれぞれ蛍光体面の最上行、最下行に表示される。
【００６４】
（走査順序）
本パネルは、前述したように１Ｈ信号をパネルの２行（仮にこれをｌｉｎｅ１，ｌｉｎｅ２とする）を使って表示しているが、この２行を同時ではなく、時間１Ｈを半分に分け、前半は上の行（ｌｉｎｅ１）、後半は下の行（ｌｉｎｅ２）というように順次走査して表示している。この時、本実施形態ではＧ絵素に接続された行は１／３Ｈ走査時間選択され、Ｒ，Ｂ絵素に接続された行は２／３Ｈ走査時間選択される。パルス幅変調された画像信号はこの選択された期間内において出力される。上記の選択期間の比率は良好な白発色が得られ、かつ、輝度が高くなる様に選べば良く、ＧとＲ，Ｂの絵素比率からおおむね１：２となるが、これに限定されない。本駆動方ではパネルを、１行目、１行目、２行目、２行目、３行目、３行目、…、２４０行目、２４０行目というようにすべての行を２回ずつ走査しており、１回目はその行に応じた１Ｈ信号を表示し、２回目はその次の１Ｈ信号を表示している。この様子を図４に示す。
【００６５】
更に、図３（ｂ）を用いて詳細に表示方法を説明する。
【００６６】
まず、１フィールドの先頭の１Ｈ信号から図３（ａ）のＬ１信号の前までの信号は捨てられ、Ｌ１信号から表示される。このＬ１信号は、セレクタ２０がｃを選択することにより、１ラインメモリ１６にホールドされているＬ１信号のＲ，Ｂ成分が選ばれ、パネルの１行目に表示される。このとき先に述べたように、走査時間は２／３Ｈである。一方、１ラインメモリ１７にホールドされているＬ１信号のＧ成分はパネルに表示されない。次に、上記の１行目の表示が終わると、Ｌ１信号の次の１ライン信号が１ラインメモリ１６、１７にホールドされ、このうち１ラインメモリ１６のＲ，Ｂ信号がセレクタ２０で選択され（ｃ）、パネルの１行目に表示される（走査時間２／３Ｈ）。この２／３Ｈ走査が終わると、セレクタ切り換え制御信号ｓ２１により、セレクタ２０が１ラインメモリ１７を選択し（ｄ）、上記１Ｈ信号のＧ成分がパネルの２行目に表示される（走査時間１／３Ｈ）。この２行目の表示が終わると、次の１Ｈ信号が１ラインメモリ１６、１７にホールドされ、上と同様な方法で、２行目、３行目に順次表示される。
【００６７】
ある行に着目すると、ある１ライン信号が表示され、２／３Ｈ乃至１／３Ｈ走査時間後に次の１ライン信号が表示されている。人間の目はこの速い変化に追随できないため、この２つの１Ｈ信号の平均値が表示してあるように見える。上述した表示法をすることによって、２Ｈ分の信号に回路的にＬＰＦをかけることなく、その平均値を表示することができる。
【００６８】
但し本発明はこの表示方法に制限されるものでは無い。例えば、従来技術として既述した表示方法１−３においても、図１に示したマルチ電子ビーム源を構成し、図２中の信号切り換えスイッチ１３やこれを制御するタイミング制御回路２８からなる信号並べ替え回路（図２１中１１に相当）によって走査時間毎にＲＢおよびＧを交互に出力すること、およびその走査時間比率を例えば２：１にすることは容易に実現される。
【００６９】
より本発明を明確に説明するために、従来のマルチ電子ビーム源の平面図の例を図５に、このとき走査信号および画像信号のタイミングの模式図を図６に示した。なお、本実施形態との比較を行うために、画像信号の階調表現を振幅変調で行った場合の例を示している。
【００７０】
図６に示すように、従来、Ｇ絵素数が多い分Ｇの輝度を犠牲にして（無効期間の発生）良好な白色発光を得ていた。これと比較して本実施形態では、図４からも明らかなように係る無効期間の発生を抑止している。実際、本実施形態によって得られた表示パネルでは、無効期間が発生する場合に較べ、白色輝度で８％程度の輝度向上が図られた。
【００７１】
（表示パネルの構成と製造法）
次に、本発明を適用した画像表示装置の表示パネルの構成と製造方法について、具体的な例を示して説明する。
【００７２】
図７は、実施形態に用いた表示パネルの斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの１部を切り欠いて示している。
【００７３】
図中、１００５はリアプレート、１００６は側壁、１００７はフェースプレートであり、１００５〜１００７により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。気密容器を組み立てるにあたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性を保持させるため封着する必要があるが、例えばフリットガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成することにより封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する方法については後述する。
【００７４】
リアプレート１００５には、基板１００１が固定されているが、該基板上には冷陰極素子１００２がＮ×Ｍ個形成されている（Ｎ，Ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。例えば、高品位テレビジョンの表示を目的とした表示装置においては、Ｎ＝３０００，Ｍ＝１０００以上の数を設定することが望ましい。本実施形態においては、Ｎ＝４８０，Ｍ＝２４０とした。）。前記Ｎ×Ｍ個の冷陰極素子は、Ｍ本の行方向配線１００３とＮ本の列方向配線１００４により単純マトリクス配線されている。
【００７５】
本実施形態においては、気密容器のリアプレート１００５にマルチ電子ビーム源の基板１００１を固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板１００１が十分な強度を有するものである場合には、気密容器のリアプレートとしてマルチ電子ビーム源の基板１００１自体を用いてもよい。
【００７６】
また、フェースプレート１００７の下面には、蛍光膜１００８が形成されている。本実施形態はカラー表示装置であるため、蛍光膜１００８の部分にはＣＲＴの分野で用いられる赤，緑，青の３原色の蛍光体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、例えば図８に示すように市松状に塗り分けられ、蛍光体の間には黒色の導電体１０１０が設けてある。黒色の導電体１０１０を設ける目的は、電子ビームの照射位置に多少のずれがあっても、表示色にずれが生じないようにする事や、外光の反射を防止して表示コントラストの低下を防ぐ事、電子ビームによる蛍光膜のチャージアップを防止する事などである。黒色の導電体１０１０には、黒鉛を主成分として用いたが、上記の目的に適するものであればこれ以外の材料を用いても良い。
【００７７】
また、蛍光体１００８のリアプレート側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルパック１００９を設けてある。メタルパック１００９を設けた目的は、蛍光膜１００８が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させる事や、負イオンの衝突から蛍光膜１００８を保護する事や、例えば、１０ｋＶの電子ビーム加速電圧を印加させるための電極として作用させる事や、蛍光膜１００８を励起した電子の導電路として作用させる事などである。メタルバック１００９は、蛍光膜１００８をフェースプレート基板１００７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理し、その上にＡ１を真空蒸着する方法により形成した。なお、蛍光膜１００８に低電圧用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバック１００９は用いない。
【００７８】
また、本実施形態では用いなかったが、加速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェースプレート基板１００７と蛍光膜１００８との間に、例えば、ＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよい。
【００７９】
また、Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。Ｄｘ１〜Ｄｘｍはマルチ電子ビーム源の行方向配線１００３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎはマルチ電子ビーム源の列方向配線１００４と、Ｈｖはフェースプレートのメタルバック１００９と電気的に接続している。
【００８０】
また、気密容器内部を真空に排気するには、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポンプとを接続し、気密容器内を１０のマイナス７乗〔Ｔｏｒｒ〕程度の真空度まで排気する。その後、排気管を封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッター膜（不図示）を形成する。ゲッター膜とは、例えば、Ｂａを主成分とするゲッター材料をヒータもしくは高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッター膜の吸着作用により気密容器内は１×１０マイナス５乗ないしは１×１０マイナス７乗〔Ｔｏｒｒ〕の真空度に維持される。
【００８１】
以上、本発明の実施形態の表示パネルの基本構成と製法を説明した。
【００８２】
次に、前記実施形態の表示パネルに用いたマルチ電子ビーム源の製造方法について説明する。本発明の画像表示装置に用いるマルチ電子ビーム源は、冷陰極素子を単純マトリクス配線した電子源であれば、冷陰極素子の材料や形状あるいは製法に制限はない。したがって、例えば表面伝導型放出素子やＦＥ型、或はＭＩＭ型等に等の冷陰極素子を用いることができる。
【００８３】
ただし、表示画面が大きくてしかも安価な表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷陰極素子の中でも、表面伝導型放出素子が特に好ましい。すなわち、ＦＥ型ではエミッタコーンとゲート電極の相対位置や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極めて高精度の製造技術を必要とするが、これは大面積化や製造のコストの低減を達成するには不利な要因となる。またＭＩＭ型では、絶縁層と上電極の膜厚を薄くしても均一にする必要があるが、これも大面積化や製造コストの低減を達成するには不利な要因となる。その点、表面伝導型放出素子は、比較的製造方法が単純なため、大面積化や製造コストの低減が容易である。また、発明者等は、表面伝導型放出素子の中でも、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成したものがとりわけ電子放出特性に優れ、しかも製造が容易に行えることを見出している。したがって、高輝度で大画面の画像表示装置のマルチ電子ビーム源に用いるには最も好適であると言える。そこで、上記実施形態の表示パネルにおいては、電子放出部もしくはその周辺部を微粒子から形成した表面伝導型放出素子を用いた。そこで、まず好適な表面伝導型放出素子について基本的な構成と製法および特性を説明し、その後で多数の素子を単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源の構造について述べる。
【００８４】
（表面伝導型放出素子の好適な素子構成と製法）
電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成する表面伝導型放出素子の代表的な構成には、平面型と垂直型の２種類があげられる。
【００８５】
（平面型の表面伝導型放出素子）
まず最初に、平面型の表面伝導型放出素子の素子構成と製法について説明する。図９に示すのは、平面型の表面伝導型放出素子の構成を説明するための平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。図中、１１０１は基板、１１０２と１１０３は素子電極、１１０４は導電性薄膜、１１０５は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、１１１３は通電活性化処理により形成した薄膜である。
【００８６】
基板１１０１としては、例えば、石英ガラスや青板ガラスをはじめとする各種ガラス基板や、アルミナをはじめとする各種セラミクス基板、あるいは上述の各種基板上に例えばＳｉＯ２  を材料とする絶縁層を積層した基板、などを用いることができる。
【００８７】
また、基板１１０１上に基板面と平行に対向して設けられた素子電極１１０２と１１０３は、導電性を有する材料によって形成されている。例えば、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｇ等をはじめとする金属、あるいはこれらの金属の合金、あるいはＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２をはじめとする金属酸化物、ポリシリコンなどの半導体、などの中から適宜材料を選択して用いればよい。電極を形成するには、例えば真空蒸着などの製膜技術とフォトリソグラフィー，エッチングなどのパターニング技術を組み合わせて用いれば容易に形成できるが、それ以外の方法（例えば印刷技術）を用いて形成してもさしつかえない。
【００８８】
素子電極１１０２と１１０３の形状は、当該電子放出素子の応用目的に合わせて適宜許される。一般的には、電極間隔Ｌは数百オングストロームから数百マイクロメーターの範囲から適当な数値を選んで設計されるが、なかでも表示装置に応用するために好ましいのは数マイクロメーターより数十マイクロメーターの範囲である。また、素子電極の厚さｄについては、通常は数百オングストロームから数百マイクロメーターの範囲から適当な数値が選ばれる。
【００８９】
また、導電性薄膜１１０４の部分には、微粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素として多数の微粒子を含んだ膜（島状の集合体も含む）のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、個々の微粒子が離間して配置された構造か、あるいは微粒子が互いに隣接した構造か、あるいは微粒子が互いに重なりあった構造が観測される。
【００９０】
微粒子膜に用いた微粒子の粒径は、数オングストロームから数千オングストロームの範囲に含まれるものであるが、なかでも好ましいのは１０オングストロームから２００オングストロームの範囲のものである。また、微粒子膜の膜厚は、以下に述べるような諸条件を考慮して適宜設定される。すなわち、素子電極１１０２あるいは１１０３と電気的に良好に接続するのに必要な条件、後述する通電フォーミングを良好に行うのに必要な条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述する適宜の値にするために必要な条件、などである。具体的には、数オングストロームから数千オングストロームの範囲の中で設定するが、なかでも好ましいのは１０オングストロームから５００オングストロームの間である。
【００９１】
また、微粒子膜を形成するのに用いられうる材料としては、例えば、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂなどをはじめとする金属や、ＰｄＯ，ＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＰｂＯ，Ｓｂ２Ｏ３などをはじめとする酸化物や、ＨｆＢ２，ＺｒＢ２，ＬａＢ６，ＣｅＢ６，ＹＢ４，ＧｄＢ４などをはじめとする硼化物や、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣなどをはじめとする炭化物や、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮなどをはじめとする窒化物や、Ｓｉ，Ｇｅなどをはじめとする半導体や、カーボンなどがあげられ、これらの中から適宜選択される。
【００９２】
以上述べたように、導電性薄膜１１０４を微粒子膜で形成したのが、そのシート抵抗値については、１０の３乗から１０の７乗〔オーム／□〕の範囲に含まれるよう設定した。
【００９３】
なお、導電性薄膜１１０４と素子電極１１０２および１１０３とは、電気的に良好に接続されるのが望ましいため、互いの一部が重なりあうような構造をとっている。その重なり方は、図１２の例において、下から、基板、素子電極、導電性薄膜の順序で積層したが、場合によっては下から基板、導電性薄膜、素子電極の順で積層してもさしつかえない。
【００９４】
また、電子放出部１１０５は、導電性薄膜１１０４の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気的には周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有している。亀裂は、導電性薄膜１１０４に対して、後述する通電フォーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂内には、数オングストロームの粒径の微粒子を配置する場合がある。なお、実際の電子放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困難なため、図９においては模式的に示した。
【００９５】
また、薄膜１１１３は、炭素もしくは炭素化合物よりなる薄膜で、電子放出部１１０５およびその近傍を被覆している。薄膜１１１３は、通電フォーミング処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことにより形成する。
【００９６】
薄膜１１１３は、単結晶グラファイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれかか、もしくはその混合物であり、膜圧は５００〔オングストローム〕以下とするが、３００〔オングストローム〕以下とするのがさらに好ましい。
【００９７】
なお、実際の薄膜１１１３の位置や形状を精密に図示するのは困難なため、図９においては模式的に示した。また、平面図（ａ）においては、薄膜１１１３の一部を除去した素子を図示した。
【００９８】
以上、好ましい素子の基本構成を述べたが、実施の形態においては以下のような素子を用いた。
【００９９】
すなわち、基板１１０１には青板ガラスを用い、素子電極１１０２と１１０３にはＮｉ薄膜を用いた。素子電極の厚さｄは１０００〔オングストローム〕、電極間隔Ｌは２〔マイクロメーター〕とした。
【０１００】
微粒子膜の主要材料としてＰｄもしくはＰｄＯを用い、微粒子膜の厚さは約１００〔オングストローム〕、幅Ｗは１００〔マイクロメーター〕とした。
【０１０１】
次に、好適な平面型の表面伝導型放出素子の製造方法について説明する。図１０の（ａ）〜（ｄ）は、表面伝導型放出素子の製造工程を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図９と同一である。
【０１０２】
１）まず、図１０（ａ）に示すように、基板１１０１上に素子電極１１０２および１１０３を形成する。
【０１０３】
形成するにあたっては、あらかじめ基板１１０１を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に洗浄後、素子電極の材料を堆積させる。（堆積する方法としては、例えば、蒸着法やスパッタ法などの真空成膜技術を用いればよい。）その後、堆積した電極材料を、フォトリソグラフィー・エッチング技術を用いてパターニングし、図１０（ａ）に示した一対の素子電極（１１０２と１１０３）を形成する。
【０１０４】
２）次に、同図（ｂ）に示すように、導電性薄膜１１０４を生成する。
【０１０５】
形成するにあたっては、まず前記（ａ）の基板に有機金属溶液を塗布して乾燥し、加熱焼成処理して微粒子膜を成膜した後、フォトリソグラフィー・エッチングにより所定の形状にパターニングする。ここで、有機金属溶液とは、導電性薄膜に用いる微粒子の材料を主要元素とする有機金属化合物の溶液である。具体的には、本実施形態では主要元素としてｐｄを用いた。また、実施形態では塗布方法として、ディッピング法を用いたが、それ以外の例えばスピンナー法やスプレー法を用いてもよい。
【０１０６】
また、微粒子膜で作られる導電性薄膜の成膜方法としては、本実施形態で用いた有機金属溶液の塗布による方法以外の、例えば真空蒸着法やスパッタ法、あるいは科学的気相堆積法などを用いる場合もある。
【０１０７】
３）次に、同図（ｃ）に示すように、フォーミング用電源１１１０から素子電極１１０２と１１０３の間に適宜の電圧を印加し、通電フォーミング処理を行って、電子放出部１１０５を形成する。
【０１０８】
通電フォーミング処理とは、微粒子膜で作られた導電性薄膜１１０４に通電を行って、その一部を適宜に破壊、変形、もしくは変質せしめ、電子放出を行うのに好適な構造に変化させる処理のことである。微粒子膜で作られた導電性膜のうち電子放出を行うのに好適な構造に変化した部分（すなわち電子放出部１１０５）においては、薄膜に適当な亀裂が形成されている。なお、電子放出部１１０５が形成される前と比較すると、形成された後は素子電極１１０２と１１０３の間で計測される電気抵抗は大幅に増加する。
【０１０９】
通電方法をより詳しく説明するために、図１１に、フォーミング用電源１１１０から印加する適宜の電圧波形の一例を示す。微粒子膜で作られた導電性薄膜をフォーミングする場合には、パルス状の電圧が好ましく、本実施形態の場合には同図に示したようにパルス幅Ｔ１の三角波パルスをパルス間隔Ｔ２で連続的に印加した、その際には、三角波パルスの波高値Ｖｐｆを順次昇圧した。また、電子放出部１１０５の形成状況をモニタするためのモニタパルスＰｍを適宜の間隔で三角波パルスの間に挿入し、その際に流れる電流を電流計１１１１で計測した。
【０１１０】
実施形態においては、例えば１０のマイナス５乗〔ｔｏｒｒ〕程度の真空雰囲気下において、例えばパルス幅Ｔ１を１〔ミリ秒〕、パルス間隔Ｔ２を１０〔ミリ秒〕とし、波高値Ｖｐｆを１パルス毎に０．１〔Ｖ〕ずつ昇圧した。そして、三角波を５パルス印加するたびに１回の割で、モニタパルスＰｍを挿入した。フォーミング処理に悪影響を及ぼすことが内容に、モニタパルスの電圧Ｖｐｍは０．１〔Ｖ〕に設定した。そして、素子電極１１０２と１１０３の間の電気抵抗が１×１０の６乗〔オーム〕になった段階、すなわちモニタパルス印加時に電流計１１１１で計測される電流が１×１０のマイナス７乗〔Ａ〕以下になった段階で、フォーミング処理にかかる通電を終了した。
【０１１１】
なお、上記の方法は、本実施形態の表面伝導型放出素子に関する好ましい方法であり、例えば微粒子膜の材料や膜厚、或は素子電極間隔Ｌ等表面伝導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて通電の条件を適宜変更するのが望ましい。
【０１１２】
４）次に、図１０の（ｄ）に示すように、活性化用電源１１１２から素子電極１１０２と１１０３の間に適宜の電圧を印加し、通電活性化処理を行って、電子放出特性の改善を行う。
【０１１３】
通電活性化処理とは、前記通電フォーミング処理により形成された電子放出部１１０５に適宜の条件で通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆積せしめる処理のことである。図においては、炭素もしくは炭素化合物よりなる堆積物を部材１１１３として模式的に示した。なお、通電活性化処理を行うことにより、行う前と比較して、同じ印加電圧における放出電流を典型的には１００倍以上に増加させることができる。
【０１１４】
具体的には、１０のマイナス４乗ないし１０のマイナス５乗〔ｔｏｔｔ〕の範囲内の真空雰囲気中で、電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰囲気中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは炭素化合物を堆積させる。堆積物１１１３は、単結晶グラファイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボンのいずれかか、もしくはその混合物であり、膜厚は５００〔オングストローム〕以下、より好ましくは３００〔オングストローム〕以下である。
【０１１５】
通電方法をより詳しく説明するために、図１２（ａ）に、活性化用電源１１１２から印加する適宜の電圧波形の一例を示す。本実施形態においては、一定電圧の矩形波を定期的に印加して通電活性化処理を行ったが、具体的には、矩形波の電圧Ｖａｃは１４〔Ｖ〕、パルス幅Ｔ３は１〔ミリ秒〕、パルス間隔Ｔ４は１０〔ミリ秒〕とした。なお、上述の通電条件は、本実施形態の表面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて条件を適宜変更するのが望ましい。
【０１１６】
図１０の（ｄ）に示す１１１４は該表面伝導型放出素子から放出される放出電流Ｉｅを補足するためのアノード電極で、直流高電圧電源１１１５および電流計１１１６が接続されている。（なお、基板１１０１を、表示パネルの中に組み込んでから活性化処理を行う場合には、表示パネルの蛍光面をアノード電極１１１４として用いる）。
【０１１７】
活性化用電源１１１２から電圧を印加する間、電流計１１６で放出電流Ｉｅを計測して通電活性化処理の進行状況をモニタし、活性化用電源１１１２の動作を制御する。電流計１１１６で計測された放出電流Ｉｅの一例を図１２の（ｂ）に示すが、活性化電源１１１２からパルス電圧を印加しはじめると、時間の経過とともに放出電流Ｉｅは増加するが、やがて飽和してほとんど増加しなくなる。このように、放出電流Ｉｅがほぼ飽和した時点で活性化用電源１１１２からの電圧印加を停止し、通電活性化処理を終了する。
【０１１８】
なお、上述の通電条件は、本実施形態の表面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて条件を適宜変更するのが望ましい。
【０１１９】
以上のようにして、図１０の（ｅ）に示す平面型の表面伝導型放出素子を製造した。
【０１２０】
（垂直型の表面伝導型放出素子）
次に、電子放出部もしくはその周辺を微粒子膜から形成した表面伝導型放出素子のもうひとつの代表的な構成、すなわち垂直型の表面伝導型放出素子の構成について説明する。
【０１２１】
図１３は、垂直型の基本構成を説明するための模式的な断面図であり、図中の１２０１は基板、１２０２と１２０３は素子電極、１２０６は段差形成部材、１２０４は微粒子膜を用いた導電性薄膜、１２０５は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、１２１３は通電活性化処理により形成した薄膜である。
【０１２２】
垂直型が先に説明した平面型と異なる点は、素子電極のうち片方（１２０２）が段差形成部材１２０６上に設けられており、導電性薄膜１２０４か段差形成部材１２０６の側面を被覆している点にある。したがって、前記図９の平面型における素子電極間隔Ｌは、垂直型においては段差形成部材１２０６の段差高Ｌｓとして設計される。なお、基板１２０１、素子電極１２０２および１２０３、微粒子膜を用いた導電性薄膜１２０４については、前記平面型の説明中に挙げた材料を同様に用いることが可能である。また、段差形成部材１２０６には、例えばＳｉＯ２のような電気的に絶縁性の材料を用いる。
【０１２３】
次に、垂直型の表面伝導型放出素子の製法について説明する。図１４の（ａ）〜（ｆ）は、製造工程を説明するための断面図で、各部材の表記は前記図１６と同一である。
【０１２４】
１）まず、図１４（ａ）に示すように、基板１２０１上に素子電極１２０３を形成する。
【０１２５】
２）次に、同図（ｂ）に示したように、段差形成部材を形成するための絶縁層を積層する。絶縁層は、例えばＳｉＯ２をスパッタ法で積層すればよいが、例えば真空蒸着法や印刷法などの他の成膜方法を用いてもよい。
【０１２６】
３）次に、同図（ｃ）に示すように、絶縁層の上に素子電極１２０２を形成する。
【０１２７】
４）次に、同図（ｄ）に示すように、絶縁層の一部を、例えばエッチング法を用いて除去し、素子電極１２０３を露出させる。
【０１２８】
５）次に、同図（ｅ）に示すように、微粒子膜を用いた導電性薄膜１２０４を形成する。形成するには、前記平面型の場合と同じく、例えば塗布法などの成膜技術を用いればよい。
【０１２９】
６）次に、前記平面型の場合と同じく、通電フォーミングを行い、電子放出部を形成する。（図１０（ｃ）を用いて説明した平面型の通電フォーミング処理と同様の処理を行えばよい）。
【０１３０】
７）次に、前記平面型の場合と同じく、通電活性化処理を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは炭素化合物を堆積させる。（図１０（ｄ）を用いて説明した平面型の通電活性化処理と同様の処理を行えばよい）。
【０１３１】
以上のようにして、図１４（ｆ）に示す垂直型の表面伝導型放出素子を製造した。
【０１３２】
（表示装置に用いた表面伝導型放出素子の特性）
以上、平面型と垂直型の表面伝導型放出素子について素子構成と製法を説明したが、次に表示装置に用いた素子の特性について述べる。
【０１３３】
図１５に、表示装置に用いた素子の、（放出電流Ｉｅ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性、および（素子電流Ｉｆ）対（素子印加電圧Ｖｆ）特性の典型的な例を示す。なお、放出電流Ｉｅは素子電流Ｉｆに比べて著しく小さく、同一尺度で図示するのが困難であるうえ、これらの特性は素子の大きさや形状等の設計パラメータを変更することにより変化するものであるため、２本のグラフは各々任意単位で図示した。
【０１３４】
表示装置に用いた素子は、放出電流Ｉｅに関して以下に述べる３つの特性を有している。
【０１３５】
第一に、ある電圧（これを閾値電圧Ｖｔｈと呼ぶ）以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に放出電流Ｉｅはほとんど検出されない。
【０１３６】
すなわち、放出電流Ｉｅに関して、明確な閾値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。
【０１３７】
第二に、放出電流Ｉｅは素子に印加する電圧Ｖｆに依存して変化するため、電圧Ｖｆで放出電流Ｉｅの大きさを制御できる。
【０１３８】
第三に、素子に印加する電圧Ｖｆに対して素子から放出される電流Ｉｅの応答速度が速いため、電圧Ｖｆを印加する時間の長さによって素子から放出される電子の電荷量を制御できる。
【０１３９】
以上のような特性を有するため、表面伝導型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。例えば多数の素子を表示画像の画素に対応して設けた表示装置において、第一の特性を利用すれば、表示画面を順次走査して表示を行うことが可能である。すなわち、駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Ｖｔｈ以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値電圧Ｖｔｈ未満の電圧を印加する。駆動する素子を順次切り替えてゆくことにより、表紙画面を順次走査して表示を行うことが可能である。
【０１４０】
また、第二の特性かまたは第三の特性を利用することにより、発光輝度を制御することができるため、階調表示を行うことが可能である。
【０１４１】
（多数素子を単純マトリクス配線したマルチ電子ビーム源の構造）
上述の表面伝導型放出素子を基板上に配列して単純マトリクス配線することで平面図を図１に示したマルチ電子ビーム源を得ている。
【０１４２】
図１のＡ−Ａ′に沿った断面を、図１６に示す。
【０１４３】
なお、このような構造のマルチ電子源は、あらかじめ基板上に行方向配線電極１００３、列方向配線電極１００４、電極間絶縁層（不図示）、および表面伝導型放出素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、行方向配線電極１００３および列方向配線電極１００４を介して各素子に給電して通電フォーミング処理と通電活性化処理を行うことにより製造した。
【０１４４】
（画像表示装置への応用）
図１７は、前記説明のディスプレイパネルに、たとえばテレビジョン放送をはじめとする種々の画像情報源より提供される画像情報を表示できるように構成した表示装置の一例を示すための図である。図中２１００はディスプレイパネル、２１０１はディスプレイパネルの駆動回路、２１０２はディスプレイコントローラ、２１０３はマルチプレクサ、２１０４はデコーダ、２１０５は入出力インターフェース回路、２１０６はＣＰＵ、２１０７は画像生成回路、２１０８および２１０９および２１１０は画像メモリインターフェース回路、２１１１は画像入力インターフェース回路、２１１２および２１１３はＴＶ信号受信回路、２１１４は入力部である。
（なお、本図においては、テレビジョンをはじめとする各入力信号の音声成分に関する処理回路やスピーカなどは省略している。）
【０１４５】
以下、画像信号の流れに沿って各部の機能を説明してゆく。
【０１４６】
まず、ＴＶ信号受信回路２１１３は、たとえば電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝送されるＴＶ画像信号を受信する為の回路である。受信するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、たとえば、ＮＴＳＣ方式，ＰＡＬ方式，ＳＥＣＡＭ方式、ＭＰＥＧ方式などの諸方式でもよい。また、これよりさらに多数の走査線よりなるＴＶ信号（たとえばＭＵＳＥ方式をはじめとするいわゆる高品位ＴＶ）は、大面積化や大画素数化に適した前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好適な信号源である。ＴＶ信号受信回路２１１３で受信されたＴＶ信号は、デコーダ２１１４に出力される。
【０１４７】
また、ＴＶ信号受信回路２１１２は、たとえば同軸ケーブルや光ファイバーなどどのような有線伝送系を用いて伝送されるＴＶ画像信号を受信するための回路である。前記ＴＶ信号受信回路２１１３と同様に、受信するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、また本回路で受信されたＴＶ信号もデコーダ２１０４に出力される。
【０１４８】
また、画像入力インターフェース回路２１１１は、たとえばＴＶカメラや画像読み取りスキャナなどの画像入力装置から供給される画像信号を取り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力される。
【０１４９】
また、画像メモリインターフェース回路２１１０は、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略す）に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力される。
【０１５０】
また、画像メモリインターフェース回路２１０９は、ビデオディスクに記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力される。
【０１５１】
また、画像メモリインターフェース回路２１０８は、いわゆる静止画ディスクのように、静止画像データを記憶している装置から画像信号を取り込むための回路で、取り込まれた静止画像データはデコーダ２１０４に出力される。
【０１５２】
また、入出力インターフェース回路２１０５は、本表示装置と、外部のコンピュータもしくはコンピュータネットワークもしくはプリンタなどの出力装置とを接続するための回路である。画像データや文字・図形情報の入出力を行うのはもちろんのこと、場合によって本表示装置の備えるＣＰＵ２１０６と外部との間で制御信号や数値データの入出力などを行うことも可能である。
【０１５３】
また、画像生成回路２１０７は、前記入出力インターフェース回路２１０５を介して外部から入力される画像データや文字・図形情報や、あるいはＣＰＵ２１０６より出力される画像データや文字・図形情報にもとづき表示用画像データを生成するための回路である。本回路の内部には、たとえば画像データや文字・図形情報を蓄積するための書き換え可能メモリや、文字コードに対応する画像パターンが記憶されている読み出し専用メモリや、画像処理を行うためのプロセッサなどをはじめとして画像の生成に必要な回路が組み込まれている。
【０１５４】
本回路により生成された表示用画像データは、デコーダ２１０４に出力されるが、場合によっては前記入出力インターフェース回路２１０５を介して外部のコンピュータネットワークやプリンタに出力することも可能である。
【０１５５】
また、ＣＰＵ２１０６は、主として本表示装置の動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる作業を行う。
【０１５６】
たとえば、マルチプレクサ２１０３に制御信号を出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を適宜選択したり組み合わせたりする。また、その際には表示する画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ２１０２に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や走査方法（たとえばインターレースかノンインターレースか）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜制御する。
【０１５７】
また、前記画像生成回路２１０７に対して画像データや文字・図形情報を直接出力したり、あるいは前記入出力インターフェース回路２１０５を介して外部のコンピュータやメモリをアクセスして画像データや文字・図形情報を入力する。
【０１５８】
なお、ＣＰＵ２１０６は、むろんこれ以外の目的の作業にも関わるものであって良い。たとえば、パーソナルコンピュータやワードプロッセッサなどのように、情報を生成したり処理する機能に直接関わっても良い。
【０１５９】
あるいは、前述しように入出力インターフェース回路２１０５を介して外部のコンピュータネットワークと接続し、たとえば数値計算などの作業を外部機器と協同して行っても良い。
【０１６０】
また、入力部２１１４は、前記ＣＰＵ２１０６に使用者が命令やプログラムあるいはデータなどを入力するためのものであり、たとえばキーボードやマウスのほか、ジョイスティック、バーコードリーダ、音声認識装置など多様な入力機器を用いる事が可能である。
【０１６１】
また、デコーダ２１０４は、前記２１０７ないし２１１３より入力される種々の画像信号を３原色信号、または輝度信号とＩ信号、Ｑ信号に逆変換するための回路である。なお、同図中に点線で示すように、デコーダ２１０４は内部に画像メモリを備えるのが望ましい。これは、たとえばＭＵＳＥ方式をはじめとして、逆変換するに際して画像メモリを必要とするようなテレビ信号を扱うためである。また、画像メモリを備える事により、静止画の表示が容易になる、あるいは前記画像生成回路２１０７およびＣＰＵ２１０６と協同して画像の間引き、補間，拡大，合成をはじめとする画像処理や編集が容易に行えるようになるという利点が生まれるからである。
【０１６２】
また、マルチプレクサ２１０３は、前記ＣＰＵ２１０６より入力される制御信号にもとづき表示画像を適宜選択するものである。すなわち、マルチプレクサ２１０３はデコーダ２１０４から入力される逆変換された画像信号のうちから所望の画像信号を選択して駆動回路２１０１に出力する。その場合には、一画面表示時間内で画像信号を切り替えて選択することにより、いわゆる多画面テレビのように、一画面を複数の領域に分けて領域によって異なる画像を表示することも可能である。
【０１６３】
また、ディスプレイパネルコントローラ２１０２は、前記ＣＰＵ２１０６より入力される制御信号にもとづき駆動回路２１０１の動作を制御するための回路である。
【０１６４】
まず、ディスプレイパネルの基本的な動作に関わるものとして、たとえばディスプレイパネルの駆動用電源（図示せず）の動作シーケンスを制御するための信号を駆動回路２１０１に対して出力する。
【０１６５】
また、ディスプレイパネルの駆動方法に関わるものとして、たとえば画面表示周波数や走査方法（たとえばインターレースかノンインターレースか）を制御するための信号を駆動回路２１０１に対して出力する。
【０１６６】
また、場合によっては表示画像の輝度やコントラストや色調やシャープネスといった画質の調整に関わる制御信号を駆動回路２１０１に対して出力する場合もある。
【０１６７】
また、駆動回路２１０１は、ディスプレイパネル２１００に印加する駆動信号を発生するための回路であり、前記マルチプレクサ２１０３から入力される画像信号と、前記ディスプレイパネルコントローラ２１０２より入力される制御信号にもとづいて動作するものである。
【０１６８】
以上、各部の機能を説明したが、図１７に例示した構成により、本表示装置においては多様な画像情報源より入力される画像情報をディスプレイパネル２１００に表示する事が可能である。すなわち、テレビジョン放送をはじめとする各種の画像信号はデコーダ２１０４において逆変換された後、マルチプレクサ２１０３において適宜選択され、駆動回路２１０１に入力される。一方、ディスプレイコントローラ２１０２は、表示する画像信号に応じて駆動回路２１０１の動作を制御するための制御信号を発生する。駆動回路２１０１は、上記画像信号と制御信号にもとづいてディスプレイパネル２１００に駆動信号を印加する。これにより、ディスプレイパネル２１００において画像が表示される。これらの一連の動作は、ＣＰＵ２１０６により統括的に制御される。
【０１６９】
また、本表示装置においては、前記デコーダ２１０４に内蔵する画像メモリや画像生成回路２１０７およびＣＰＵ２１０６が関与することにより、単に複数の画像情報の中から選択したものを表示するだけでなく、表示する画像情報に対して、たとえば拡大，縮小，回転，移動，エッジ強調，間引き，補間，色変換，画像の縦横比変換などをはじめとする画像処理や、合成，消去，接続，入れ換え，はめ込みなどをはじめとする画像編集を行う事も可能である。また、本実施形態の説明では特に触れかなったが、上記画像処理や画像編集と同様に、音声情報に関しても処理や編集を行うための専用回路を設けても良い。
【０１７０】
したがって、本表示装置は、テレビジョン放送の表示機器，テレビ会議の端末機器，画像の編集機密，コンピュータの端末機器，ワードプロセッサをはじめとする事務用端末機器，ゲーム機などの機能を一台で兼ね備えることが可能で、産業用あるいは民生用として極めて応用範囲が広い。しかも、ディスプレイパネルの薄形化が容易なため、装置の奥行きを小さくすることができる。それに加えて、大画面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優れるため、臨場感あふれる画像を視認性良く表示する事が可能である。
【０１７１】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用しても良い。また、本発明はシステム或いは装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることはいうまでもない。
【０１７２】
上述実施例の表示装置では、製造が容易な表面伝導型放出素子を電子放出素子に用いたが、他の種類の電子放出素子を用いても本発明の実施に支障はない。
【０１７３】
例えば、表面伝導型放出素子の代わりにＦＥ型素子を用いた表示装置においても、良好な色バランスを維持しながら輝度を増大させることができた。図２４は、ＦＥ型素子を用いた電子源の平面図で、図中の４００２はＦＥ型素子の１素子を示しており、３０１１、３０１２、３０１４の各部材は、前記図１８（ｂ）で説明したものと同じである。なお、絶縁層３０１３はゲート電極３０１４の影に隠れて見えないので、図２４では図示されていない。配線１００３、１００４についての説明は、図１においてした説明と同じなので省略する。
【０１７４】
また、表面伝導型放出素子の代わりにＭＩＭ型素子を用いた表示装置においても、良好な色バランスを維持しながら輝度を増大させることができた。図２５は、ＭＩＭ型素子を用いた電子源の平面図で、図中の５００２はＭＩＭ型素子の１素子を示しており、３０２１、３０２３の各部材は、前記図１９で説明したものと同じである。なお、絶縁層３０２２は上電極３０２３の影に隠れて見えないので、図２５では図示されていない。配線１００３、１００４についての説明は、図１においてした説明と同じなので省略する。
【０１７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、表示画像の空間分解能を高くし、かつ輝度の低下を迎えて、良好な白発色が可能な表示装置を実現するに至った。更に本発明は、駆動回路や配線形成プロセスなどの複雑化を伴うことなく、上記項目を達成している。製造コストアップや歩留り低下を招くことなく、表示装置性能の著しい向上を図ることによって、相対的に、製品の性能価格比を大きく改善した。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で用いたマルチ電子ビーム源の基板の平面図。
【図２】実施例で用いた駆動回路のブロック図。
【図３】パネルに表示される信号を表す図（ａ）とパネルの走査順序を表す図（ｂ）。
【図４】走査信号および画像信号のタイミングの模式図。
【図５】比較例のマルチ電子ビーム源の基板の平面図。
【図６】比較例の走査信号および画像信号のタイミングの模式図。
【図７】本発明の実施例である画像表示装置の表示パネルの一部を切り欠いて示した斜視図である。
【図８】表示パネルのフェースプレートの蛍光体配列を例示した平面図である。
【図９】実施例で用いた平面図の表面型の表面伝導型放出素子の平面図（ａ），断面図（ｂ）である。
【図１０】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示す断面図である。
【図１１】通電フォーミング処理の際の印加電圧波形を示す図である。
【図１２】通電活性化処理の際の印加電圧波形（ａ）及び放出電流Ｉｅの変化（ｂ）をそれぞれ示す図である。
【図１３】実施形態で用いた垂直型の表面伝導型放出素子の断面図である。
【図１４】垂直形態の表面伝導型放出素子の製造工程を示す断面図である。
【図１５】実施形態で用いた表面伝導型放出素子の典型的な特性を示すグラフである。
【図１６】実施形態で用いたマルチ電子ビーム源の基板の一部断面図である。
【図１７】本発明の実施形態である多機能画像表示装置のブロック図である。
【図１８】従来の表面伝導型放出素子の素子構成を示す図（ａ）とＦＥ型素子の構成を示す図（ｂ）である。
【図１９】ＭＩＭ型素子の構成を示す図である。
【図２０】蛍光体のストライプ配列の図（ａ）と蛍光体の市松配列の図（ｂ）である。
【図２１】表示装置の駆動ブロック図である。
【図２２】表示方法２のタイミングチャートである。
【図２３】表示方法３のタイミングチャートである。
【図２４】ＦＥ型素子を用いた実施例の電子源基板の平面図。
【図２５】ＭＩＭ型素子を用いた実施例の電子源基板の平面図。
【符号の説明】
ｓ１  ＮＴＳＴ信号
２  デコーダ
３  水平方向アナログＬＰＦ
４  Ａ／Ｄ変換器
ｓ５，ｓ６  サンプリングクロック
ｓ７，ｓ８，ｓ９  サンプリングされたＲ，Ｇ，Ｂディジタル信号
ｓ１０  スイッチ切り換え信号
１１，１２  奇数、偶数行用信号線
１３  信号切り換えスイッチ
１４，１５  奇数偶数行用シフトレジスタ
１６，１７  奇数、偶数行用１ラインメモリ
ｓ１８  シフトクロック
ｓ１９  １ライン信号読出しクロック
２０  セレクタ
ｓ２１  セレクタ切り換え制御信号
２２  変調信号発生器
２３  パルス発生器
ｓ２４  パルス発生クロック
ｓ２５  走査パルス
ｓ２６  走査行切り換えスイッチ
ｓ２７  走査行切り換え制御信号
２８  タイミング制御回路
２９  パネル
３０  素子電極
【図１】
0003618948.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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