(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に挟持される電子加速層とを有し、前記下部電極と前記上部電極間に電圧を印加することにより、前記上部電極側から電子を放出する複数の薄膜型電子源を有する第１の基板と、
枠部材と、
蛍光体を有する第２の基板とを備え、
前記第１の基板、前記枠部材および前記第２の基板とで囲まれる空間が真空雰囲気とされる画像表示装置であって、
前記第１の基板は、前記各薄膜型電子源上で、前記各薄膜電子源を被覆する層間絶縁膜上に、層間絶縁膜の開口部の庇状の段差で自己整合的に各電子源毎に分離切断される電極を有し、
前記電極には、任意の電圧が印加されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記電極に印加される電圧は、調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記電極には、接地電圧が印加されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記電極は、前記上部電極と同一材料から構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記電極は、第１導電膜と第２導電膜との積層膜で構成され、前記第１導電膜と第２導電膜は、前記第１導電膜と前記第２導電膜の中で、前記第２導電膜は、前記第２の基板側に位置し、かつ、前記第２導電膜は、前記上部電極と同一材料で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に係わり、特に、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極との間に挟持される電子加速層から形成され、当該下部電極と当該上部電極間に電圧を印加することで、当該上部電極側より電子を放出する薄膜型電子源をアレイ状に形成した電子源基板と、蛍光表示板とを有する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜型電子源とは、上部電極−電子加速層−下部電極の３層薄膜構造を基本とし、上部電極−下部電極の間に電圧を印加して、上部電極の表面から真空中に電子を放出させるものである。
例えば、金属―絶縁体―金属を積層したＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）型、金属―絶縁体―半導体を積層したＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型等が知られている。
なお、ＭＩＭ型薄膜型電子源については、例えば、特開平７−６５７１０号に述べられている。
以下、ＭＩＭ型薄膜型電子源を例に挙げて、薄膜型電子源の動作原理を説明する。
【０００３】
図２０は、ＭＩＭ型薄膜型電子源の動作原理を説明するための図である。
上部電極１３と下部電極１１との間に駆動電圧Ｖｄを印加して、絶縁層１２内の電界を１〜１０ＭＶ／ｃｍ程度にすると、下部電極１１中のフェルミ準位近傍の電子はトンネル現象により障壁を透過し、絶縁層１２、上部電極１３の伝導帯へ注入されホットエレクトロンとなる。
これらのホットエレクトロンは絶縁層１２中、上部電極１３中で散乱されエネルギーを損失するが、上部電極１３の仕事関数φ以上のエネルギーを有する一部のホットエレクトロンは、真空２０中に放出される。
複数本の上部電極１３と、複数本の下部電極１１とを直交させて、前述したような薄膜型電子源をマトリクス状に形成すると、任意の場所から電子線を発生させることができるので、画像表示装置等の電子源に用いることができる。
これまで、金（Ａｕ）−酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）−アルミニウム（Ａｌ）構造のＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）構造などから電子放出が観測されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電子を放出する薄膜型電子源をアレイ状に形成した電子源板と、蛍光面を有する蛍光表示板とを備える平面型の画像表示装置では、電子源板と蛍光表示板の表示パネル間隔は数ｍｍ程度である。
また、蛍光体を発光させるため、蛍光面には数１００Ｖ〜数ｋＶの高い電圧を印加する。
したがって、画像表示装置内の狭い表示パネル間隔に高電界が発生し、放電が起きやすいという課題がある。
特に、画像表示装置の表示パネル間隔を支持するためのスペーサが配置されている場合、スペーサ表面を介した沿面放電が起きやすい。
放電の要因のひとつは、電子や電子線照射によって発生したイオンによる表示パネル内の局所的な帯電であるため、表示パネル内の帯電をなくす必要がある。
【０００５】
本発明者らは、前述したような薄膜型電子源を用いる画像表示装置を提案しているが、これら提案済みの画像表示装置では、スペーサのメカニカルなストレスから薄膜型電子源を保護するために、薄膜型電子源の電子放出部以外の部分を絶縁膜で保護している。
さらに、薄膜型電子源は通常収束電極を必要としないため、絶縁膜上に、例えば、上部電極の一部が形成されている場合でも、この電極は利用されず、浮遊状態（または、フローティング状態）となっており、電子源板の表面は帯電しやすくなっており、放電が起きやすくなるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、パネル間隔が狭い表示パネルを有する画像表示装置において、表示パネル内での放電を防止することが可能となる技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、電子を放出する薄膜型電子源を複数有する電子源板と、蛍光体を有する第２の基板とを備える画像表示装置において、電子ビームを発散、あるいは、収束させることが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
即ち、本発明は、下部電極と、上部電極と、前記下部電極と前記上部電極との間に挟持される電子加速層とを有し、前記下部電極と前記上部電極間に電圧を印加することにより、前記上部電極側から電子を放出する複数の薄膜型電子源を有する第１の基板と、枠部材と、蛍光体を有する第２の基板とを備え、前記第１の基板、前記枠部材および前記第２の基板とで囲まれる空間が真空雰囲気とされる画像表示装置であって、前記第１の基板は、前記各薄膜型電子源上で、前記各薄膜型電子源の電子放出部以外の部分に設けられる電極を有し、前記電極には、任意の電圧が印加されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の好ましい実施の形態では、前記電極に印加される電圧は、調整可能であることを特徴とする。
また、本発明の好ましい実施の形態では、前記電極には、接地電圧が印加されていることを特徴とする。
また、本発明の好ましい実施の形態では、前記電極は、前記上部電極と同一材料から構成されることを特徴とする。
また、本発明の好ましい実施の形態では、前記電極は、第１導電膜と第２導電膜との積層膜で構成され、前記第１導電膜と前記第２導電膜の中で、前記第２導電膜は、前記第２の基板側に位置し、かつ、前記第２導電膜は、前記上部電極と同一材料で形成されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施の形態の画像表示装置を示す断面図である。
本発明の実施の形態の画像表示装置は、マトリクス状に配置されたＭＩＭ型の薄膜型電子源を有する電子源板（本発明の第１の基板）と、蛍光体を有する蛍光表示板（本発明の第２の基板）とを備え、電子源板と表示板との間が真空雰囲気とされる画像表示装置である。
《本実施の形態の薄膜型電子源の作成法》
まず、図２ないし図１１を用いて、本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法について説明する。
なお、図２ないし図１３において、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示すＡ−Ａ’切断線に沿った断面構造を示す断面図、同図（ｃ）は、同図（ａ）に示すＢ−Ｂ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
【００１０】
まず、ガラス等の絶縁性の基板１０上に下部電極用の金属膜を成膜する。
下部電極材料としては、アルミニウム（Ａｌ；以下、Ａｌという。）や、Ａｌ合金を用いる。
ここでは、ネオジム（Ｎｄ；以下、Ｎｄという）を２原子量％ドープしたＡｌ−Ｎｄ合金を用いた。
成膜には、例えば、スパッタリング法を用い、膜厚は３００ｎｍとした。
成膜後、ホト工程、エッチング工程により、図２に示すように、ストライプ形状の下部電極１１を形成した。
エッチングは、例えば、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液でのウェットエッチングを用いる。
【００１１】
次に、保護絶縁層１４、絶縁層１２を形成する。
まず、下部電極１１上の電子放出部となる部分をレジスト膜１９でマスクし、その他の部分を選択的に厚く陽極酸化し、図３に示すように、保護絶縁層１４を形成する。
化成電圧を１００Ｖとすれば、厚さ約１３６ｎｍの保護絶縁層１４が形成される。
次に、レジスト膜１９を除去し残りの下部電極１１の表面を陽極酸化し、図４に示すように、下部電極１１上に絶縁層１２を形成する。
例えば、化成電圧を６Ｖとすれば、下部電極１１上に厚さ約１０ｎｍの絶縁層１２が形成される。
【００１２】
次に、図５に示すように、上部電極１３への給電線となる上部バス電極膜を、例えば、スパッタリング法等で成膜する。
ここでは、上部バス電極膜として積層膜を用い、上部バス電極下層１５の材料として、例えば、タングステン（Ｗ；以下、Ｗという）を、上部バス電極上層１６の材料として、例えば、Ａｌ−Ｎｄ合金を用いた。
また、その膜厚は、上部バス電極下層１５は後で形成する上部電極１３が上部バス電極下層１５の段差で断線しないように数ｎｍ〜数１０ｎｍ程度と薄くし、上部バス電極上層１６は給電を十分にすること、および後で形成する層間絶縁膜のエッチングの際のストッパー膜とするため、数１００ｎｍ程度と厚く成膜した。
続いて、ホト工程、エッチング工程により、図６に示すように、上部バス電極上層膜１６と上部バス電極下層１５とを、下部電極１１とは直交するように加工する。
エッチングは、上部バス電極上層のＡｌ−Ｎｄ合金には、例えば、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液中のウェットエッチング、上部バス電極下層膜のＷにはアンモニアと過酸化水素の混合水溶液中のウェットエッチングなどを用いる。
【００１３】
次に、図７に示すように、層間絶縁膜１７となる絶縁膜を成膜する。
層間絶縁膜膜１７は、例えば、半導体素子等で絶縁膜として一般的に使用されているものを利用できる。
即ち、材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、リン珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス類、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ポリイミドなどが利用できる。
また、成膜法としては、スパッタリング膜、真空蒸着膜、化学気相成長膜、塗布法などを用いることができる。
例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４などの成膜には、スパッタリング法や化学気相成長法、ＳｉＯの成膜には真空蒸着法、リン珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス類やポリイミドは塗布法などを用いることができる。
ここでは、スパッタ法により成膜したＳｉ３Ｎ４膜を用い、その膜厚は、例えば０．３〜１μｍ程度と厚くした。
【００１４】
続いて、ホト工程、エッチング工程により、図８に示すように、層間絶縁膜１７に電子放出部を含む領域を開口する。
この加工は、例えば、ＣＦ４を用いたドライエッチング法等を用いればよい。ＣＦ４などのフッ化物系エッチングガスを用いたドライエッチング法は、層間絶縁膜１７の絶縁体を、上部電極上層１６のＡｌ合金に対し高い選択比でエッチングするので、上部電極上層１６をストッパー膜として層間絶縁膜１７のみを加工することが可能である。
引き続いて、電子放出部の上部バス電極上層１６を燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液中でウェットエッチングする。
このエッチングは、Ａｌ合金をエッチングするが、層間絶縁膜１７に使用される絶縁体、上部バス電極下層１５のＷはほとんどエッチングしない。
【００１５】
したがって、上部バス電極上層１６のみ高い選択比でエッチングする。
そのため、図９に示すように、層間絶縁膜１７に対し、上部バス電極上層１６が内側に後退し、開口部が庇状の層間絶縁膜１７が形成される。
次に、ホト工程、エッチング工程により、上部バス電極下層１５のＷをエッチングし、図１０に示すように、電子放出部を開口する。
この際、上部バス電極下層１５のＷが上部バス電極上層１６および層間絶縁膜１７より電子放出部側に延在するように加工することで、後で形成する上部電極１３と接触をとることができる。
エッチングには、例えば、アンモニアと過酸化水素の混合水溶液を用いればよい。
【００１６】
最後に上部電極膜の成膜を行う。
成膜法は、例えば、スパッタ成膜を用いる。
上部電極１３としては、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）の積層膜を用い、膜厚は数ｎｍである。ここでは４ｎｍとした。
図１１に示すように、成膜された薄い上部電極１３は、層間絶縁膜１７の開口部の庇状の段差で切断され、各電子源毎に分離されるとともに、上部バス電極上層１６および層間絶縁膜１７より電子放出部側に延在する上部バス電極下層１５のＷと接触し、給電される構造となる。
また、図１１に示すように、層間絶縁膜１７上には、上部電極材料と同じ材質の第３の電極（本発明の電極）１８が形成される。
このようにして作成された薄膜型電子源を３×３個有する電子源板を図１２に示す。
【００１７】
なお、本実施の形態の構造では、第３の電極１８が、薄い上部電極１３と同じ膜厚となりシート抵抗が高いばかりか、予期せぬ断線などが発生する場合もある。
このような場合には、図１３に示すように、第３の電極１８を、第１の導電膜と第２の導電膜との積層構造とし、より厚くするようにしてもよい。
この場合の製造法としては、層間絶縁膜１７の成膜に連続して金属膜（第１の導電膜）の成膜を行う。
この際、層間絶縁膜１７と同時にエッチングできる材料を選んでおくとよい。
例えば、Ｓｉ３Ｎ４膜の層間絶縁膜１７を用いる場合、金属膜を、Ｗやモリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）などにしておけば、ＣＦ４を用いたドライエッチング法により金属膜と層間絶縁膜１７を同時にエッチングでき、工程増加を避けることができる。
【００１８】
以上、本実施の形態の、金属―絶縁体―金属型（ＭＩＭ型）の薄膜型電子源の構造について説明したが、他の構造の薄膜型電子源、例えば、ＭＯＳ型（ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、ＭＩＳ型（ｍｅｔａｌ−ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）、ＨＥＥＤ型（ｈｉｇｈ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ−ｅｌｅｃｔｒｏ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．、ｖｏｌ  ３６、ｐ  Ｌ９３９などに記載）、ＥＬ型（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、応用物理  第６３巻、第６号、５９２頁などに記載）、あるいは、ポーラスシリコン型（応用物理  第６６巻、第５号、４３７頁などに記載）などの薄膜型電子源においても、本発明のように、第３の電極１８を有する構造を適用することができる。
【００１９】
つぎに、前述の方法によって作成された薄膜型電子源基板と蛍光表示板とをスペーサを介し貼りあわせ、本実施の形態の画像表示装置を作成する方法について説明する。
図１４は、本実施の形態の画像表示装置の蛍光表示板を説明するための図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示すＡ−Ａ’切断線に沿った断面構造を示す断面図、同図（ｃ）は、同図（ａ）に示すＢ−Ｂ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
なお、図１、図１２、図１５、図１６において、上部バス電極は、図面の簡略化のため、上部バス電極下層１５、上部バス電極上層１６をまとめて描いている。
蛍光表示板は、以下のようにして作成される。
まず、透光性のガラスなどの基板１１０上に、画像表示装置のコントラストを向上させる目的でブラックマトリクス１２０を形成する。
ブラックマトリクス１２０は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）と重クロム酸アンモニウムとを混合した溶液を基板１１０に塗布し、ブラックマトリクス１２０を形成したい部分以外に紫外線を照射して感光させた後、未感光部分を除去し、そこに黒鉛粉末を溶かした溶液を塗布し、ＰＶＡをリフトオフすることにより形成する。
【００２０】
次に、赤色蛍光体１１１を形成する。
蛍光体粒子にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）と重クロム酸アンモニウムとを混合した水溶液を面板１１０上に塗布した後、蛍光体を形成する部分に紫外線を照射して感光させた後、未感光部分を流水で除去する。
このようにして赤色蛍光体１１１をパターン化する。
パターンは、図１４に示したようなストライプ状にパターン化する。
同様にして、緑色蛍光体１１２と青色蛍光体１１３を形成する。
蛍光体としては、例えば、赤色にＹ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ（Ｐ２２−Ｒ）、緑色にＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ（Ｐ２２−Ｇ）、青色にＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ（Ｐ２２−Ｂ）を用いればよい。
次いで、ニトロセルロースなどの膜でフィルミングした後、基板１１０全体にＡｌを、膜厚７５ｎｍ程度蒸着してメタルバック膜１１４とする。
このメタルバック膜１１４が加速電極として働く。
その後、基板１１０を大気中４００℃程度に加熱してフィルミング膜やＰＶＡなどの有機物を加熱分解する。
このようにして、図１４に示す蛍光表示板が完成する。
【００２１】
このようにして製作した蛍光表示板と電子源板とを、図１５に示すように、スペーサ３０を介し、周囲の枠部材１１６をフリットガラス１１５を用いて封着する。
なお、図１５は、貼り合わせた表示パネルの断面構造を示す断面図であり、同図（ａ）は、図１２、図１４に示すＡ−Ａ’切断線に沿った断面構造に相当する部分の断面図、同図（ａ）は、図１２、図１４に示すＢ−Ｂ’切断線に沿った断面構造に相当する部分の断面図である。
ここで、基板１１０−基板１０間の距離は１〜３ｍｍ程度になるようにスペーサ３０の高さを設定する。
スペーサ３０は、上部電極１３の膜、または金属膜と上部電極１３の積層膜からなる第３の電極膜１８で被覆されている層間絶縁膜１７上に立てる。
ここでは、説明のため、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に発光するドット毎に全てスペーサ３０を立てているが、実際は機械強度が耐える範囲で、スペーサ３０の枚数（密度）を減らし、大体１ｃｍおきに立てればよい。
【００２２】
封着した表示パネルは、１０−７Ｔｏｒｒ程度の真空に排気して、封止し、封止後、ゲッターを活性化し、表示パネル内の真空を維持する。
例えば、バリウム（Ｂａ）を主成分とするゲッター材の場合、高周波誘導加熱等によりゲッター膜を形成できる。
また、ジルコニウム（Ｚｒ）を主成分とする非蒸発型ゲッターを用いてもよい。
このように、本実施の形態では、基板１１０と基板１０間の距離は１〜３ｍｍ程度と長いので、メタルバック膜１１４に印加する加速電圧を３〜６ＫＶと高電圧に出来る。
したがって、上述のように、蛍光体には陰極線管（ＣＲＴ）用の蛍光体を使用できる。
【００２３】
前述したように、図１は本実施の形態の画像表示装置を示す断面図であるが、同図は、１２、図１４に示すＢ−Ｂ’切断線に沿った断面構造に相当する部分の断面図である。
図１に示すように、第３の電極１８は接地されているか、正負任意の電圧が発生可能な外部回路７０に接続されており、この第３の電極に印加される電圧は、外部から調節可能とされる。
ここで、外部回路７０としては、例えば、図１に示すように、正の電圧ＶＣＣと負の電圧ＶＥＥとの間に接続される可変抵抗器で構成することにより、可変抵抗器のボリュームを回転させて、正負任意の電圧を発生させることができる。
したがって、第３の電極には、正負任意の電圧が印加され、第３の電極が任意の電圧とされているので、蛍光面に高電圧を印加する画像表示中、表示パネル内で発生した荷電粒子が電子源基板表面に入射しても、電子源基板表面に帯電は生じることがない。
また、スペーサ３０は第３の電極１８上に立てられているため、スペーサ３０に帯電した電荷も第３の電極１８が吸収し、スペーサ３０を介した沿面放電も防止できる。
これにより、表示パネル内での放電を防止でき、薄膜型電子源を駆動する駆動回路を保護することが可能となる。
【００２４】
図１６は、本実施の形態の画像表示装置に駆動回路を接続した状態を示す模式図である。
下部電極１１は下部電極駆動回路４０へ結線し、上部バス電極上層１６は上部電極駆動回路５０に結線する。
ここで、Ｋｍ番目の下部電極１１と、Ｃｎ番目の上部バス電極１６との交点を（ｍ，ｎ）で表すことにする。
また、メタルバック膜１１４には、加速電圧源６０から、常時３〜６ＫＶ程度の加速電圧を印加する。
さらに、前述したように、第３の電極１８は接地するか、あるいは、正負の電圧が印加できる回路７０に接続する。
図１７は、図１６に示す各駆動回路から出力される駆動電圧の波形の一例を示すタイミングチャートである。
時刻ｔ０では、いずれの電極も電圧ゼロであるので電子は放出されず、したがって、蛍光体は発光しない。
時刻ｔ１において、Ｋ１番目の下部電極１１には−Ｖ１なる電圧を、Ｃ１番目とＣ２番目の上部バス電極上層１６には、＋Ｖ２なる電圧を印加する。
交点（１，１）、（１，２）の下部電極１１と上部電極１３との間には、（Ｖ１＋Ｖ２）なる電圧が印加されるので、（Ｖ１＋Ｖ２）を電子放出開始電圧以上に設定しておけば、この２つの交点の薄膜型電子源からは電子が真空中に放出される。
【００２５】
放出された電子は、メタルバック膜１１４に印加される加速電圧により加速された後、蛍光体に入射し、発光させる。
時刻ｔ２において、Ｋ２番目の下部電極１１の−Ｖ１なる電圧を印加し、Ｃ１番目の上部バス電極上層１６にＶ２なる電圧を印加すると、同様に交点（２，１）が点灯する。
このようにして、上部バス電極上層１６に印加する信号を変えることにより所望の画像または情報を表示することが出来る。
また、上部バス電極上層１６への印加電圧Ｖ１の大きさを適宜変えることにより、階調のある画像を表示することが出来る。
絶縁層１２中に蓄積される電荷を開放するための反転電圧の印加は、ここでは下部電極１１の全てに−Ｖ１の電圧を印加した後、全下部電極１１にＶ３の電圧、全上部バス電極上層１６に−Ｖ３’の電圧を印加することにより行った。
【００２６】
ここで、第３の電極１８の他の役割について説明する。
前述したように、正負任意の電圧が印加される第３の電極１８は、表示パネル内の放電を防止するが、第３の電極１８に印加する電圧により、以下のような効果を得ることも可能である。
外部回路７０から第３の電極１８に、薄膜型電子源の上部電極１３に対して正の電圧を印加した場合、図１８に示すように、薄膜型電子源からの電子ビームを発散させることができる。
したがって、蛍光面の幅に対し、微小な薄膜型電子源を用いた場合は、外部回路７０から第３の電極１８に、薄膜型電子源の上部電極１３に対して正の電圧を印加することにより、蛍光面を有効に活用することができる。
なお、図１８、図１９において、電子源板は、図１２、図１４に示すＡ−Ａ’切断線に沿った断面構造に相当する部分の断面図であり、蛍光表示板は、図１２、図１４に示すＢ−Ｂ’切断線に沿った断面構造に相当する部分の断面図である。
【００２７】
一般に、薄膜型電子源を用いる平面型の画像表示装置において、蛍光面に印加できる電圧は、ブラウン管の２０〜３０ｋＶと比較し、放電を防止するため数ｋＶ程度と低い。
したがって、ブラウン管と同等の輝度を得るためには、蛍光面により高い電流密度の電子線を照射しなければならず、一般に蛍光体の寿命特性がブラウン管に比べ劣る。
薄膜型電子源は、一般に電子ビームの直進性に優れるため、蛍光面の色間隔と比べ微小な電子源を形成した場合、蛍光面の特定部位のみ電子線照射してしまい、蛍光体の寿命特性を劣化させる可能性がある。
そのため、微小な電子源を用いる場合は、外部回路７０から第３の電極１８に、薄膜型電子源の上部電極１３に対して正の電圧を印加し、電子ビームを発散させ、蛍光面の全面積を有効に利用することにより、蛍光体の寿命を延ばすことが可能となる。
【００２８】
逆に、外部回路７０から第３の電極１８に、薄膜型電子源の上部電極１３に対して負の電圧を印加した場合、図１９のように、電子ビームを収束することができる。
これにより、放電を防止するため、薄膜型電子源と蛍光面の間隔を広く設定する場合、混色を防止できる。
即ち、放電を防止するには画像表示装置の表示パネル間隔を広げ、電界強度を下げることが有効であるが、表示パネル間隔を広げると、電子ビームの発散により、隣接する別の色の蛍光体も同時に電子線照射することによって混色が発生する。
通常、表示パネル間隔は、この混色が起きない範囲に設定されるが、放電を防止するため、薄膜型電子源と蛍光面の間隔を広く設定する場合には、前述した理由により混色が発生する。
【００２９】
薄膜型電子源は一般に電子ビームの直進性がよく、通常電子ビームの収束は不要であるが、表示装置の表示パネル間隔をさらに広げ、かつ、高精細画像を得る場合には、薄膜型電子源の上部電極１３に対して負の電圧を印加すると、電子ビームを収束する（所謂、収束機構）ことができ、混色を防止することが可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明の画像表示装置によれば、表示パネル内の帯電を防止でき、表示パネル内での放電を防止することが可能となる。
（２）本発明の画像表示装置によれば、薄膜型電子源からの電子ビームを収束、あるいは、発散させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の画像表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の作成法を説明するための図である。
【図１２】図２ないし図１１の方法により作成された薄膜型電子源を３×３個有する、本発明の実施の形態の電子源板を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の他の例の作成法を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態の蛍光表示板を示す図である。
【図１５】貼り合わせた表示パネルの断面構造を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態の画像表示装置に駆動回路を接続した状態を示す模式図である。
【図１７】図１６に示す各駆動回路から出力される駆動電圧の波形の一例を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の第３の電極の効果を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施の形態の薄膜型電子源の第３の電極の効果を説明するための図である。
【図２０】ＭＩＭ型薄膜型電子源の動作原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１０，１１０…基板、１１…下部電極、１２…絶縁層、１３…上部電極、１４…保護絶縁層、１５…上部バス電極下層、１６…上部バス電極上層、１７…層間絶縁膜（パシベーション膜）、１８…第３の電極、１９…レジスト膜、２０…真空、３０…スペーサ、４０…下部電極駆動回路、５０…上部電極駆動回路、６０…加速電圧源、７０…外部回路、１１１…赤色蛍光体、１１２…緑色蛍光体、１１３…青色蛍光体、１１４…メタルバック膜、１１５…フリットガラス、１１６…枠部材、１２０…ブラックマトリクス。
【図１】
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【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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