(57)【要約】【課題】電子源から放射される電子の一部が隔壁に帯電することに起因する電子軌道への影響を回避して蛍光体層の励起不足を防止する。【解決手段】走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ）から給電電極ＥＬＣを介して電流が供給される電子源ＥＬＳを有するとともに、走査信号配線の上で且つこの走査信号配線に沿って設置した隔壁ＳＰＣを有し、この隔壁ＳＰＣを次の走査で選択される電子源ＥＬＳに近接して配置した。【選択図】図１
2007103024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面パネルと、前面パネルと、前記背面パネルと前記前面パネルの周縁に介在して当該背面パネルと前面パネルが所定間隔をもって対向する内部空間を所定の真空状態に封止する封止枠を備えた表示パネルで構成した画像表示装置であって、
前記背面パネルは、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設されて前記他方向に走査信号が順次印加される複数の走査信号配線と、前記他方向に延在し前記走査信号配線に交差する如く前記一方向に並設された複数の画像信号配線と、前記走査信号配線と前記画像信号配線の各交差部近傍に設けられた電子源と、前記走査信号配線に接続して前記電子源に電流を供給する給電電極とを形成した背面基板を有し、
前記前面パネルは、前記電子源のそれぞれに対応して設けられた蛍光体層と、前記給電電極と前記画像信号配線との間の電位差に応じて前記電子源から放出される電子を前記蛍光体層に指向する如く加速するための加速電極とを形成した前面基板を有し、
前記走査信号配線の一部の上面で且つ当該走査信号配線の延在方向に沿って前記背面パネルと前面パネルとの間隔を保持する隔壁が設けられ、当該隔壁は第１の電子源と次の走査で選択される第２の電子源との間で当該第２の電子源側に近接して配置されたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記電子源は、下部電極と上部電極及び前記下部電極と前記上部電極の間に挟持される電子加速層を有し、前記下部電極と前記上部電極との間に電圧を印加することで該上部電極より電子を放出する薄膜型電子放出素子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】
前記隔壁は、前記走査信号配線の上に複数に分割して設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記隔壁は、前記背面パネル側から前記前面パネル側に向かって壁幅を徐々に小さくしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記隔壁は、前記第２の電子源側の壁面傾斜角度が前記第１の電子源側の壁面傾斜角度よりも大きくしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記隔壁は、前記走査信号配線上に複数に分割して設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記隔壁は、１０８〜１０９Ω・ｃｍの抵抗値を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記前面パネルに有する蛍光体層は、赤、緑、青の３色から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記前面パネルに有する蛍光体層は赤、緑、青の３色から構成され、各蛍光体層は遮光層で区画されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記複数の走査信号配線を表示領域内で複数ブロックに分割し、分割された各走査信号配線を同時駆動させることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光型フラットパネル型画像表示装置に係わり、特に薄膜型電子源をマトリクス状に配列した画像表示装置に関し、詳細には隔壁の配置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マトリクス状に配置した電子源を有する自発光型フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の一つとして、微少で集積可能な冷陰極を利用する電界放出型画像表示装置や電子放出型画像表示装置が知られている。これらの冷陰極には、スピント型電子源、表面伝導型電子源、カーボンナノチューブ型電子源、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）型または金属―絶縁体―半導体−金属型等の薄膜型電子源などがある。
【０００３】
自発光型ＦＰＤは、上記電子源を備えた背面パネルと、蛍光体層及びこの蛍光体層に電子源から放出される電子を射突させるための加速電圧が印加される陽極を備えた前面パネルと、両パネルの対向する内部空間を所定の真空状態に封止する封止枠とで構成される表示パネルを有している。背面パネルは、背面基板上に形成された上記電子源を有し、前面パネルは、前面基板上に形成された蛍光体層と電子源から放出された電子を蛍光体層に射突させる電界を形成するための加速電圧が印加される陽極を有している。この表示パネルに駆動回路を組み合わせて自発光型ＦＰＤが構成される。
【０００４】
個々の電子源は対応する蛍光体層と対になって単位画素を構成する。通常は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の単位画素で一つの画素（カラー画素、ピクセル）が構成される。なお、カラー画素の場合、単位画素は副画素（サブピクセル）とも呼ばれる。
【０００５】
背面パネルと前面パネルとの間の間隔は隔壁と称する部材で所定間隔に保持される。この隔壁はガラスやセラミックスなどの絶縁材あるいはある程度の導電性を有する部材で形成した板状体からなり、通常、複数の画素毎に画素の動作を妨げない位置に設置される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
背面パネルは、絶縁材の背面基板を有し、この背面基板上には、一方向に延在し該一方向と直交する他方向に並設されて当該他方向に走査信号が順次印加される複数の走査信号配線が形成されている。また、この背面基板上には、他方向に延在し走査信号配線に交差するように一方向に並設された複数の画像信号配線が形成されている。走査信号配線と画像信号配線との各交差部付近に上記電子源が設けられ、走査信号配線と電子源とは給電電極で接続され、走査信号配線から電子源に電流が供給される。
【０００７】
背面基板上に複数の走査信号配線を一方向（横方向、水平方向）に延在させ、一方向と直交する他方向（縦方向、垂直方向）に並設した走査信号配線の上面、かつ当該走査信号配線の延在方向に隔壁を設置した背面パネルで構成した自発光型ＦＰＤの場合、並設した走査信号配線に垂直走査信号を他方向に順次印加したとき、次に図２０及び図２１で説明するような現象が生じる。
【０００８】
図２０は、自発光型ＦＰＤの背面パネルの構成を示す模式図である。図示しない背面基板の上に複数の画像信号配線ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎがｙ方向に延在し、ｘ方向に並設されている。そして、この画像信号配線と交差させて複数の走査信号配線（垂直走査配線）ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍがｘ方向に延在し、ｙ方向に並設されている。各走査信号配線ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍに対して１行の電子源ＥＬＳが接続され、垂直走査方向ＶＳへの順次走査で選択された走査信号配線に接続する電子源ＥＬＳに画像信号配線から画像信号が印加される。各走査信号配線ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍへの走査信号は走査信号線駆動回路（走査ドライバ）ＳＤＲから供給され、各画像信号配線ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・ｄｎへの画像信号は画像信号線駆動回路（データドライバ）ＤＤＲから供給される。
【０００９】
走査信号配線の上には、その延在方向（ｘ方向）に隔壁ＳＰＣが前面パネル方向すなわちｚ方向に植立して設置されている。隔壁ＳＰＣは全ての走査信号配線の上に設置することも考えられるが、実際には複数の走査信号配線ごとに設置される。また、この隔壁ＳＰＣは走査信号配線に沿って一本でなく、幾つかに分割して設置することが製造の容易性から好ましい。図２０では、隔壁ＳＰＣは走査信号配線ｓ２の上に２分割して設置されているものとして示した。
【００１０】
図２１は、図２０のｙ方向で切断した概略側面図あって隔壁の植立状態と電子源から放出される電子の振る舞いを説明する図である。なお、図２１には背面パネルＰＮＬ１と共に前面パネルＰＮＬ２も示している。背面パネルＰＮＬ１の内面には、画像信号配線ｄ（ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・ｄｎ）が形成され、その上に絶縁膜（図示しない）を介して走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ）が交差して形成されている。図２１では、走査信号配線ｓ２の上に隔壁ＳＰＣを有し、この隔壁ＳＰＣに対し垂直走査方向ＶＳの上流側に電子源ＥＬＳ（ＥＬＳ２）が設けられ、この電子源ＥＬＳ２は、接続電極ＥＬＣ（ＥＬＣ２）で走査信号配線ｓ２から給電される。
【００１１】
前面パネルＰＮＬ２の内面には、陽極電極ＡＤが設けられており、電子源ＥＬＳ（ＥＬＳ１，ＥＬＳ２，ＥＬＳ３，・・・）から放射される電子ｅ−を加速して対応する副画素を構成する蛍光体層ＰＨ（ＰＨ１，ＰＨ２，ＰＨ３，・・・）に射突させる。これにより、この蛍光体層ＰＨ（ＰＨ１，ＰＨ２，ＰＨ３，・・・）が所定の色光で発光し、他の副画素の蛍光体の発光色と混合されて所定の色のカラー画素を構成する。
【００１２】
このような隔壁ＳＰＣの配置において、垂直走査方向ＶＳから見て、隔壁ＳＰＣの直前に配置された電子源ＥＬＳ２から放射された電子ｅ−の一部はこの隔壁ＳＰＣに帯電する。この帯電は、隔壁ＳＰＣに対し垂直走査方向ＶＳの下流に位置する電子源ＥＬＳ３から放射する電子ｅ−の軌道を歪ませ、蛍光体層ＰＨ３に十分な電子ｅ−を射突させることができず、励起不十分となる場合がある。その結果、輝度不足が生じ、色再現性が劣化する。図２１には隔壁ＳＰＣが負に帯電した場合を記してあるが、正に帯電した場合も同様であることは言うまでもない。
【００１３】
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電子源から放射される電子の一部が隔壁に帯電することに起因する電子軌道への影響を回避し、蛍光体層の励起不足による輝度不足を防止して、色再現性を向上させた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するために本発明による画像表示装置は、走査信号配線から給電電極を介して電流が供給される電子源を有するとともに、該走査信号配線の上で且つ該走査信号配線に沿って設置され、背面パネルと前面パネルとの間隔を保持する隔壁を有する画像表示装置において、隔壁は第１の電子源と次の走査で選択される第２の電子源との間で第２の電子源側に近接して配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第２の電子源から放出された電子が隔壁に帯電した場合にこの帯電で電子の軌道が影響を受ける第１の電子源は１垂直走査期間（１フレーム期間）後となるので、この帯電は１フレームの間に徐々に放電され、第１の電子源から放射される電子の軌道への影響が極めて小さくなり、蛍光体層の輝度不足を軽減し、色再現性が向上した高輝度且つ高信頼性の画像表示装置を実現できるという極めて優れた効果が得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、隔壁の帯電が電子軌道に与える影響を最小限に留めることができると同時に走査信号配線を分割駆動したときに生じる画像の不連続及び輝度の不均一を抑制することができるという極めて優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明による画像表示装置の実施例１の構成を説明する模式平面図である。図１において、背面パネルを構成する背面基板ＳＵＢ１の内面上には画像信号配線ｄ（ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・ｄｎ）が形成され、その上に絶縁膜（図示しない）を介して走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ）が交差して形成されている。図１では、走査信号配線ｓ１の上に隔壁ＳＰＣを有し、この隔壁ＳＰＣに対し垂直走査方向ＶＳの下流側に電子源ＥＬＳが設けられ、接続電極ＥＬＣで走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ）から給電される。この場合、隔壁ＳＰＣは、次に走査される垂直走査方向ＶＳの電子源ＥＬＳに近接して配置される構造となっている。
【００１９】
前面パネルを構成する前面基板ＳＵＢ２の内面上には陽極電極ＡＤが設けられており、この陽極電極ＡＤの上に蛍光体層ＰＨ（ＰＨ（Ｒ）、ＰＨ（Ｇ）、ＰＨ（Ｂ））が形成されている。この構成では、蛍光体ＰＨ（ＰＨ（Ｒ）、ＰＨ（Ｇ）、ＰＨ（Ｂ））が遮光層（ブラックマトリクス）ＢＭで区画されている。なお、陽極電極ＡＤはベタ電極として示されてあるが、走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ）と交差して画素列ごとに分割されたストライプ状電極とすることもできる。電子源ＥＬＳから放射される電子を加速して対応する副画素を構成する蛍光体層ＰＨ（ＰＨ（Ｒ）、ＰＨ（Ｇ）、ＰＨ（Ｂ））に射突させる。これにより、該蛍光体層ＰＨが所定の色光で発光し、他の副画素の蛍光体の発光色と混合されて所定の色のカラー画素を形成する。
【００２０】
図２は、実施例１におけるＦＥＤの背面パネルの構成を示す模式図である。図示しない背面基板の上に複数の画像信号配線ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・ｄｎがｙ方向に延在し、ｘ方向に並設されている。そして、この画像信号配線と交差させて複数の走査信号配線（垂直走査配線）ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍがｘ方向に延在し、ｙ方向に並設されている。各走査信号配線ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍに対して１行の電子源ＥＬＳが接続され、垂直走査方向ＶＳへの順次走査で選択された走査信号配線に接続する電子源ＥＬＳに画像信号配線から画像信号が印加される。各走査信号配線ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍへの走査信号は走査信号線駆動回路（走査ドライバ）ＳＤＲから供給され、各画像信号配線ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・ｄｎへの画像信号は画像信号線駆動回路（データドライバ）ＤＤＲから供給される。
【００２１】
走査信号配線ｓ２の上には、その延在方向（ｘ方向）に隔壁ＳＰＣが前面パネル方向すなわちｚ方向に植立して設置されている。隔壁ＳＰＣは全ての走査信号配線の上に設置することも考えられるが、実際には複数の走査信号配線ごとに設置される。また、この隔壁ＳＰＣは走査信号配線に沿って一つでなく、幾つかに分割して設置するのが製造の容易性から好ましい。図２では、隔壁ＳＰＣは走査信号配線ｓ２の上に２分割して設置されているものとして示した。
【００２２】
図３は、走査信号配線に供給される垂直走査信号のタイミングを説明する図である。垂直走査信号は、走査信号配線ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍに対して図２の走査方向ＶＳに順次印加され、１フレーム期間内に一巡する。
【００２３】
図４は、図２のｙ方向で切断した概略側面図あって隔壁の植立状態と電子源から放出される電子の振る舞いを説明する図である。なお、図４には背面パネルＰＮＬ１と共に前面パネルＰＮＬ２も示している。背面パネルＰＮＬ１の内面には、画像信号配線ｄ（ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・ｄｎ）が形成され、その上に絶縁膜（図示しない）を介して走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍ）が交差して形成されている。図４では、走査信号配線ｓ２の上に隔壁ＳＰＣが設置され、この隔壁ＳＰＣに対し垂直走査方向ＶＳの上流側に電子源ＥＬＳ１が設けられ、接続電極ＥＬＣ１で走査信号配線ｓ１から給電され、また、垂直走査方向ＶＳの下流側に電子源ＥＬＳ２が設けられ、接続電極ＥＬＣ２で走査信号配線ｓ２から給電される。
【００２４】
この隔壁ＳＰＣは、電子源ＥＬＳ１の中心から隔壁ＳＰＣの中心までの垂直走査方向ＶＳの距離をＬ１とし、隔壁ＳＰＣの中心から電子源ＥＬＳ２までの垂直走査方向ＶＳの距離をＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２の関係を有して配設されている。つまり、ある電子源ＥＬＳ１と次の走査で選択される電子源ＥＬＳ２の間の隔壁ＳＰＣが次の走査で選択される電子源ＥＬＳ２の近傍に設置されている。なお、この隔壁ＳＰＣは、セラミックス材またはガラス材の成型体等により形成されている。
【００２５】
なお、この隔壁ＳＰＣの寸法は、基板寸法、封止枠の高さ、基板素材、隔壁ＳＰＣの配置間隔、隔壁の素材等により設定されるが、一般的には高さは封止枠と略同一寸法、厚さは数十μｍ〜数ｍｍ以下、長さは２０ｍｍ乃至２００ｍｍ程度、好ましくは８０ｍｍ乃至１２０ｍｍ程度が実用的な値となる。また、このスペーサ１３は、抵抗値が１０６〜１０１０Ω・ｃｍ程度の電導性を有している。
【００２６】
前面パネルＰＮＬ２の内面には陽極電極ＡＤが設けられており、電子源ＥＬＳ（ＥＬＳ１，ＥＬＳ２，ＥＬＳ３，・・・）から放射される電子ｅ−を加速して対応する副画素を構成する蛍光体層ＰＨ（ＰＨ１，ＰＨ２，ＰＨ３・・・）に射突させる。これにより、該蛍光体層ＰＨ（ＰＨ１，ＰＨ２，ＰＨ３・・・）が所定の色光で発光し、他の副画素の蛍光体の発光色と混合されて所定の色のカラー画素を構成する。
【００２７】
このような隔壁ＳＰＣの配置において、垂直走査方向ＶＳから見て、図示したように隔壁ＳＰＣから距離Ｌ１が長い電子源ＥＬＳ１から放射された電子ｅ−は、その一部が隔壁ＳＰＣに当たって帯電し難くなり、蛍光体層ＰＨ１に向かって放射される。また、図５に示すように次の走査で選択された電子源ＥＬＳ２から放射された電子ｅ−は、隔壁ＳＰＣからの距離Ｌ２が短いので、その一部が隔壁ＳＰＣに当たって帯電し、隔壁ＳＰＣに対し垂直走査方向ＶＳの上流に位置する電子源ＥＬＳ１から放射する電子の軌道に影響を及ぼす可能性がある。
【００２８】
しかし、図６に示すように電子源ＥＬＳ１と電子源ＥＬＳ３とから放射される電子ｅ−には、スペーサＳＰＣからの距離が長いので、電子源ＥＬＳ１及び電子源ＥＬＳ３から放射される電子の軌道への影響は極めて小さくなる。最も影響を与える電子源ＥＬＳ２から放射される電子ｅ−については、その電子源ＥＬＳ２は１フレーム後に選択されるので、この１フレームの間に隔壁ＳＰＣに帯電した電荷が徐々に放電されるように隔壁ＳＰＣの表面に導電性被膜等を適宜形成しておくことにより、電子の軌道への影響は極めて小さくなり、輝度不足を軽減し、色再現性が向上した画像表示装置を実現できる。
【実施例２】
【００２９】
図７は、本発明による画像表示装置の実施例２の構成を説明する表示パネルの要部拡大断面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図７において、図４と異なる点は、隔壁ＳＰＣ１は、垂直走査方向ＶＳの上流側の側壁面の傾斜角度がその下流側の側壁面の傾斜角度よりも小さく形成されている。すなわち、図８に要部拡大断面図に示すように隔壁ＳＰＣ１の上流側の側壁の傾斜角度をθ１とし、下流側の傾斜角度をθ２としたとき、θ１＜θ２（直角）の関係を有して形成されている。
【００３０】
このような構成においては、隔壁ＳＰＣ１の垂直走査方向ＶＳの上流側に配置された電子源ＥＬＳ１から放射された電子ｅ−が隔壁ＳＰＣ１の側壁に帯電し難くなり、１フレーム後の隔壁ＳＰＣ１の除電が不要となるので、隔壁ＳＰＣ１の表面への導電性被膜の形成も不要となる。これによって電子ｅ−の軌道への影響は極めて小さくなり、輝度不足を軽減し色再現性が向上した画像表示装置を実現できる。
【実施例３】
【００３１】
図９は、本発明による画像表示装置の実施例３の構成を説明する隔壁の要部拡大断面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図９において、図８と異なる点は、隔壁ＳＰＣ２は、垂直走査方向ＶＳの下流側の側壁面の傾斜角度がその下流側の側壁面の傾斜角度よりも大きく形成されている。すなわち、図示したように隔壁ＳＰＣ２の上流側の側壁の傾斜角度をθ１とし、下流側の傾斜角度をθ２としたとき、θ１＜θ２の関係を有して形成されている。具体的には、隔壁ＳＰＣ２の下流側の傾斜角度θ２が約９０°以下で形成されている。
【００３２】
このような構成においては、隔壁ＳＰＣ１の垂直走査方向ＶＳの下流側に配置された電子源ＥＬＳ２から放射された電子ｅ−が隔壁ＳＰＣ２の側壁に帯電し難くなるので、実施例２と同様に１フレーム後の隔壁ＳＰＣ２の除電が不要となり、隔壁ＳＰＣ２の表面への導電性被膜の形成も不要となる。これによって電子ｅ−の軌道への影響は極めて小さくなり、輝度不足を軽減し色再現性が向上した画像表示装置を実現できる。
【００３３】
図１０乃至図１２は、本発明による画像表示装置の駆動方法を説明する表示パネルの模式平面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図１０に示す画像表示装置においては、表示パネルの画像表示領域ＡＲを略中央部分で分割線Ｃを設定して上下方向に２分割し、上部側表示領域の各走査信号配線ｓを垂直走査方向ＶＳＵに走査し、下部側走査領域の各走査信号配線ｓを垂直走査方向ＶＳＬに走査する同時駆動することにより、各画像信号配線ｄを短縮化させ、配線の低抵抗化に特に有効である。また、図１１は図１０とは逆の上下分割駆動例を示している。
【００３４】
また、図１２は、表示領域ＡＲの上部側表示領域の各走査信号配線ｓを垂直走査方向ＶＳＵに走査し、下部側表示領域の各走査信号配線ｓを垂直走査方向ＶＳＬに走査する同時駆動することにより、各画像信号配線ｄを短縮化させ、配線の低抵抗化に特に有効である。また、図１３は図１２とは逆の上下分割駆動例を示している。
【００３５】
ここで、上部表示領域と下部表示領域のブロック垂直走査方向ＶＳＬが図１０及び図１１に示す方向であると、中央部の走査のタイミングにずれが生じて画像の不均一や輝度斑が生じて恐れがある場合には図１２及び図１３に示す垂直走査方向ＶＬＳに走査すれば、画像の不均一及び輝度斑を確実に対策することができる。
【００３６】
図１４は、図１０乃至図１３におけるＦＥＤの背面パネルの構成を示す模式図である。図示しない背面基板の上に上部及び下部に亘って複数の画像信号配線ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎがｙ方向に延在し、ｘ方向に並設されている。そして、これらの画像信号配線と交差させて上部に複数の走査信号配線（垂直走査配線）ｓ１１，ｓ１２，ｓ１３，・・・ｓ１ｍ及び下部に走査信号配線ｓ２１，ｓ２２，ｓ２３，・・・ｓ２ｍがｘ方向に延在し、ｙ方向に上部及び下部に分割されて並設されている。各走査信号配線ｓ１１，ｓ１２，ｓ１３，・・・ｓ１ｍ及び各走査信号配線ｓ２１，ｓ２２，ｓ２３，・・・ｓ２ｍに対して１行の電子源ＥＬＳが接続され、垂直走査方向ＶＳへの順次走査で選択された走査信号配線に接続する電子源ＥＬＳに画像信号配線から画像信号が印加される。
【００３７】
各走査信号配線ｓ１１，ｓ１２，ｓ１３，・・・ｓ１ｍへの走査信号は、上部走査信号線駆動回路（走査ドライバ）ＳＤＲＵから供給され、各走査信号配線ｓ２１，ｓ２２，ｓ２３，・・・ｓ２ｍへの走査信号は、下部走査信号線駆動回路（走査ドライバ）ＳＤＲＬから供給される。上部の画像信号配線ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎへの画像信号は上部画像信号線駆動回路（データドライバ）ＤＤＲＵから供給され、下部の画像信号配線ｄ１，ｄ２，・・・ｄｎへの画像信号は下部画像信号線駆動回路（データドライバ）ＤＤＲＬから供給される。
【００３８】
図１５は、上部走査信号配線ｓ１１，ｓ１２，ｓ１３，・・・ｓ１ｍ及び下部走査信号配線ｓ２１，ｓ２２，ｓ２３，・・・ｓ２ｍに供給される垂直走査信号のタイミングを説明する図である。垂直走査信号は、上部走査信号配線ｓ１１，ｓ１２，ｓ１３，・・・ｓ１ｍ及び下部走査信号配線ｓ２１，ｓ２２，ｓ２３，・・・ｓ２ｍに対して図１０乃至図１３の垂直走査方向ＶＳＵ，ＶＳＬに順次印加され、１フレーム期間内に一巡する。
【００３９】
このような構成においては、スペーサＳＰＣへの帯電が電子軌道に与える影響を最小限に留めることができるとともに、走査信号配線を上下部に分割駆動したときに生じる画像の不連続及び輝度の不均一を抑制することができる。
【００４０】
図１６は、実施例１における１カラー画素を構成する電子源ＥＬＳの一例を説明する図であり、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う断面図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。この電子源ＥＬＳはＭＩＭ電子源である。
【００４１】
この電子源ＥＬＳの構造を、その製造工程で説明する。先ず、背面基板ＳＵＢ１上に下部電極ＤＥＤ（上記の各実施例における画像信号電極７），保護絶縁層ＩＮＳ１及び絶縁層ＩＮＳ２を順次形成する。次に、層間膜ＩＮＳ３と、上部電極ＡＥＤへの給電線となる上部バス電極ＡＥＤ（上記の各実施例における走査信号電極９）と、隔壁ＳＰＣを配置するためのスペーサ電極となる金属膜とを例えば、スパッタリング法等により成膜する。層間膜ＩＮＳ３としては、例えば、シリコン酸化物，シリコン窒化物またはシリコン等を用いることができる。ここでは、シリコン窒化物を用い、膜厚は約１００ｎｍとした。この層間膜ＩＮＳ３は、陽極酸化で形成する保護絶縁層ＩＮＳ１にピンホールがあった場合、その欠陥を埋め、下部電極ＤＥＤと走査信号配線となる上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬと金属膜上層ＭＡＬとの間に金属膜中間層ＭＭＬとして銅（Ｃｕ）を挟んだ３層の積層膜）間の絶縁を保つ役割を果たす。
【００４２】
なお、走査信号配線となる上部バス電極は、上記の３層積層膜とは限らず、それ以上またはそれ以下の層数とすることもできる。例えば、金属膜下層ＭＤＬ、金属膜上層ＭＡＬとしてアルミニウム（Ａｌ）やクロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の耐酸化性の高い金属材料またはそれらを含む合金やそれらの積層膜を用いることができる。なお、ここでは金属膜下層ＭＤＬ、金属膜上層ＭＡＬとしてアルミニウムとネオジム（Ａｌ−Ｎｄ）の合金を用いた。この他に金属膜下層ＭＤＬとしてＡｌ合金とＣｒ、Ｗ、Ｍｏ等の積層膜を用い、金属膜上層ＭＡＬとしてＣｒ、Ｗ、Ｍｏ等とＡｌ合金の積層膜を用いて金属膜中間層ＭＭＬのＣｕに接する膜を高融点金属とした５層膜を用いることで、画像表示装置の製造プロセスにおける加熱工程の際に高融点金属がバリア膜となってＡｌとＣｕの合金化を抑制できるので、配線の低抵抗化に特に有効である。
【００４３】
上部バス電極としてＡｌ−Ｎｄ合金を用いる場合の当該Ａｌ−Ｎｄ合金の膜厚は、金属膜下層ＭＤＬより金属膜上層ＭＡＬを厚くし、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕは配線抵抗を低減するため、できるだけ厚くしておく。ここでは、金属膜下層ＭＤＬを約３００ｎｍ、金属膜中間層ＭＭＬを約４μｍ、金属膜上層ＭＡＬを約４５０ｎｍの膜厚とした。なお、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕはスパッタ以外に電気めっきなどにより形成することも可能である。
【００４４】
高融点金属を用いる上記５層膜の場合は、Ｃｕと同様に特に燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液でのウェットエッチングが可能なＭｏでＣｕを挟んだ積層膜を金属膜中間層ＭＭＬとして用いることが特に有効である。この場合、Ｃｕを挟むＭｏの膜厚は約５０ｎｍとし、この金属膜中間層を挟む金属膜下層ＭＤＬのＡｌ合金は約３００ｎｍ、金属膜上層ＭＡＬのＡｌ合金は約４５０ｎｍの膜厚とする。
【００４５】
続いて、スクリーン印刷によるレジストのパターニングとエッチング加工とにより金属膜上層ＭＡＬを下部電極ＤＥＤと交差するストライプ形状に加工する。このエッチング加工では、例えば燐酸、酢酸の混合水溶液でのウェットエッチングを用いる。エッチング液に硝酸を加えないことにより、ＣｕをエッチングせずにＡｌ−Ｎｄ合金のみを選択的にエッチングすることが可能となる。
【００４６】
Ｍｏを用いた５層膜の場合も、エッチング液に硝酸を加えないことにより、ＭｏとＣｕとをエッチングせずに、Ａｌ−Ｎｄ合金のみ選択的にエッチング加工することが可能である。ここでは、金属膜上層ＭＡＬを１ピクセルあたり１本形成したが、２本形成することも可能である。
【００４７】
続いて、同じレジスト膜をそのまま用いるか、金属膜上層ＭＡＬのＡｌ−Ｎｄ合金をマスクとして金属膜中間層ＭＭＬのＣｕを例えば燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液でウェットエッチングする。燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液のエッチング液中でのＣｕのエッチング速度はＡｌ−Ｎｄ合金に比べて十分に速いため、金属膜中間層ＭＭＬのＣｕのみを選択的にエッチングすることが可能である。Ｍｏを用いた５層膜の場合も、ＭｏとＣｕのエッチング速度はＡｌ−Ｎｄ合金に比べて十分に速く、ＭｏとＣｕの３層の積層膜のみを選択的にエッチングすることが可能である。Ｃｕのエッチングにはその他過硫酸アンモニウム水溶液や過硫酸ナトリウム水溶液も有効である。
【００４８】
続いて、スクリーン印刷法によるレジストのパターニングとエッチング加工法により金属膜下層ＭＤＬを、下部電極ＤＥＤと交差するストライプ形状に加工する。このエッチング加工は燐酸、酢酸の混合水溶液でのウェットエッチングで行う。その際、印刷するレジスト膜を金属膜上層ＭＡＬのストライプ電極の位置からずらすことにより、金属膜下層ＭＤＬの一方の片側端部ＥＧ１を金属膜上層ＭＡＬより張り出させて、後の工程で上部電極ＡＥＤとの接続を確保するコンタクト部とする。また、金属膜下層ＭＤＬの上記一方の片側端部ＥＧ１とは反対側の他方の片側端部ＥＧ２では、金属膜上層ＭＡＬと金属膜中間層ＭＭＬとをマスクとしてオーバーエッチング加工がなされ、金属膜中間層ＭＭＬに庇を形成する如く後退した部分が形成される。
【００４９】
この金属膜中間層ＭＭＬの庇により、後の工程で成膜される上部電極ＡＥＤが分離される。この際、金属膜上層ＭＡＬは金属膜下層ＭＤＬの膜厚より厚くしてあるので、金属膜下層ＭＤＬのエッチングが終了しても、金属膜上層ＭＡＬを金属膜中間層ＭＭＬのＣｕ上に残すことができる。これによりＣｕの表面を保護することが可能となるので、Ｃｕを用いても耐酸化性があり、かつ上部電極ＡＥＤを自己整合的に分離し、かつ給電を行う走査信号配線となる上部バス電極を形成することができる。また、ＣｕをＭｏで挟んだ５層膜の金属膜中間層ＭＭＬとした場合には、金属膜上層ＭＡＬのＡｌ合金が薄くても、ＭｏがＣｕの酸化を抑制してくれるので、金属膜上層ＭＡＬを金属膜下層ＭＤＬの膜厚より厚くする必要は必ずしもない。
【００５０】
続いて、層間膜ＩＮＳ３を加工して電子放出部を開口する。電子放出部はピクセル内の１本の下部電極ＤＥＤと、下部電極ＤＥＤと交差する２本の上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜と図示しない隣接画素の金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）に挟まれた空間の交差部の一部に形成する。このエッチング加工は、例えばＣＦ４やＳＦ６を主成分とするエッチングガスを用いたドライエッチング法によって行うことができる。
【００５１】
最後に上部電極ＡＥＤの成膜を行う。この成膜にはスパッタ法を用いる。上部電極ＡＥＤ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、その膜厚は、例えば約６ｎｍとした。この時、上部電極ＡＥＤは、上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）の一方の端部（図１６（ｃ）の右側）では、金属膜中間層ＭＭＬと金属膜上層ＭＡＬの庇構造による金属膜下層ＭＤＬの後退部（ＥＧ２）により切断される。そして、上部バス電極の他方の端部（図１６（ｃ）の左側）では、上部電極ＡＥＤは、上部バス電極（金属膜下層ＭＤＬ、金属膜中間層ＭＭＬ、金属膜上層ＭＡＬの積層膜）とは金属膜下層ＭＤＬのコンタクト部（ＥＧ１）により断線を起こさずに成膜接続されて、電子放出部へ給電される構造となる。
【００５２】
図１７は本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。図１７中に破線で示した領域は表示領域ＡＲであり、この表示領域ＡＲに画像信号配線ｄ（ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５，ｄ６，ｄ７・・・ｄｎ）と走査信号配線ｓ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，・・・ｓｍ）が互いに交差して配置されて、ｎ×ｍのマトリクスに配列された画素が形成されている。マトリクスの各交差部は副画素を構成し、図中の“Ｒ”，“Ｇ”，“Ｂ”の１グループでカラー１画素を構成する。なお、電子源の構成は図示を省いた。画像信号配線ｄは画像信号線駆動回路ＤＤＲに接続され、走査信号配線ｓは走査信号線駆動回路ＳＤＲに接続されている。画像信号線駆動回路ＤＤＲには外部信号源から画像信号ＤＳが入力され、走査信号線駆動回路ＳＤＲには同様に走査信号ＳＳが入力される。
【００５３】
これにより、順次選択される走査信号配線ｓに接続された副画素に画像信号配線ｄから画像信号を供給することにより、二次元のフルカラー画像を表示することができる。本構成例の画像表示装置により、比較的低電圧で高効率のフラットパネル型の画像表示装置が実現される。
【００５４】
図１８は、平板型画像表示装置を構成する表示パネルの全体の構造を示す斜視図、図１９はその断面図を示す。背面パネルＰＮＬ１は前記した実施例で説明したように背面基板ＳＵＢ１の内面に画像信号配線ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・・・ｄｎと、走査信号配線ｓ１，ｓ２，ｓ３，・・・ｓｍとのマトリクスで構成された電子源構造を有する。一方、前面パネルＰＮＬ２は、前面基板ＳＵＢ２として透明ガラス基板を用い、その内面に陽極ＡＤと蛍光体層ＰＨとが成膜されている。陽極ＡＤはアルミニウム層を用いた。
【００５５】
この前面パネルＰＮＬ２と背面パネルＰＮＬ１とを対向させ、対向間を所定の間隔に保つために幅約８０μｍ，高さ約２．５ｍｍのリブ状の隔壁ＳＰＣを走査信号配線の上で且つ走査信号配線の延在方向に沿って次の走査で選択される電子源に近接してフリットガラスを介在させて固定した。この際、両パネルの周辺部にはガラスからなる封止枠ＭＦＬを設置し、両パネルに挟まれた内部空間が外部と隔絶された構造となるように図示しないフリットガラスを用いて両パネルと封止枠とを固定した。
【００５６】
フリットガラスを用いた隔壁の固着の際には、約４００℃での加熱を行なった。その後、装置内部を約１μＰａまで排気管ＥＸＣを通して排気した後に排気管ＥＸＣを封じ切った。動作の際には、前面パネルＰＮＬ２上の陽極ＡＤに約１０ｋＶの電圧を印加した。
【００５７】
以上の実施例では、電子源にＭＩＭ型を用いた構造を例としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前述した各種の電子源を用いた自発光型ＦＰＤに対しても同様に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による画像表示装置の実施例１の構成を説明する模式平面図である。
【図２】実施例１における自発光型ＦＰＤの背面パネルの構成を示す模式図である。
【図３】走査信号配線に供給される垂直走査信号のタイミングを説明する図である。
【図４】図２のｙ方向で切断して隔壁の植立状態と電子源から放出される電子の振る舞いを説明する断面図である。
【図５】図２のｙ方向で切断した概略側面図であって隔壁の植立状態と電子源から放出される電子の振る舞いを説明する断面図である。
【図６】図２のｙ方向で切断した概略側面図であって隔壁の植立状態と電子源から放出される電子の振る舞いを説明する断面図である。
【図７】本発明による画像表示装置の実施例２の構成を説明する隔壁の植立状態と電子源から放出される電子の振る舞いを説明する断面図である。
【図８】図７の隔壁の構成の詳細を示す要部拡大断面図である。
【図９】本発明による画像表示装置の実施例３の構成を説明する隔壁の構成の詳細を示す要部拡大断面図である。
【図１０】本発明による画像表示装置の駆動方法を説明する表示パネルの模式平面図である。
【図１１】本発明による画像表示装置の駆動方法を説明する表示パネルの模式平面図である。
【図１２】本発明による画像表示装置の駆動方法を説明する表示パネルの模式平面図である。
【図１３】本発明による画像表示装置の駆動方法を説明する表示パネルの模式平面図である。
【図１４】図１０乃至図１３における画像表示装置の背面パネルの構成を示す模式図である。
【図１５】走査信号配線に供給される垂直走査信号のタイミングを説明する図である。
【図１６】実施例１における１カラー画素を構成する電子源の一例を説明する図である。
【図１７】本発明の構成を適用した画像表示装置の等価回路例の説明図である。
【図１８】平板型画像表示装置を構成する表示パネルの全体の構造を示す斜視図である。
【図１９】図１８の断面図である。
【図２０】自発光型ＦＰＤの背面パネルの構成を示す模式図である。
【図２１】図２０のｙ方向で切断して隔壁の植立状態と電子源から放出される電子の振る舞いを説明する断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
ＳＵＢ１・・・背面基板、ＳＵＢ２・・・前面基板、ｓ（ｓ１，ｓ２，・・・ｓｍ，ｓ１１，ｓ１２，・・・ｓ１ｍ，ｓ２１，ｓ２２，・・・ｓ２ｍ）・・・走査信号配線、ｄ（ｄ１，ｄ２，ｄ３，・・・ｄｎ）・・・画像信号配線、ＥＬＳ・・・電子源、ＥＬＣ・・・接続電極、ＡＤ・・・陽極、ＢＭ・・・ブラックマトリクス、ＰＨ（ＰＨ（Ｒ），ＰＨ（Ｇ），ＰＨ（Ｂ））・・・蛍光体層、ＳＤＲ・・・走査信号線駆動回路、ＤＤＲ・・・画像信号線駆動回路、ＡＲ・・・画像表示領域、ＳＰＣ・・・隔壁、ＳＰＣ１・・・隔壁、ＳＰＣ２・・・隔壁。
【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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【図２１】
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