JP2007133140A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カソード電極15の各々に接続されるエミッタ16と、ゲート電極13と、アノード電極3と、トランジスタTr1と、トランジスタTr2と、コンデンサ12とを備えるようにし、各々のコンデンサ12の電圧を変化させて画像の表示を行うとともにゲート電極13に一定の電圧を加え、印加される時比率Duを変化するようにして画面全体の輝度を調整できる画像表示装置とした。
【選択図】図1
Description
さらに、選択信号を印加する選択信号発生回路と制御信号を印加する制御信号発生回路とを備えており、第1カソード電流制御端子又は第2カソード電流制御端子のいずれかの一方に、当該グループに属するカソード電流制御用素子を導通させるための選択信号を印加し、第1カソード電流制御端子又は前記第2カソード電流制御端子の他の一方、すなわち、選択信号が印加されなかった第1カソード電流制御端子又は第2カソード電流制御端子のいずれかの一方に、当該グループに属するカソード電流制御用素子に流れる電流量を制御する制御信号を印加する。
L=(Va×Ia×η×Du×α×τr)/(π×S)
第1実施形態におけるゲート電極13に印加される電圧の波形は、後述する他の実施形態と同様に、一周期の間のある時間には、ゲート電極13に印加される電圧の電圧値を電界放出が可能とされる一定の値とし、一周期における残りの時間は、ゲート電極13に電界放出ができないような電圧値の電圧を印加する繰り返し波形である。ここで、上述の一周期を1の割合とするときの時比率Duの範囲は、0から1までの値ある。すなわち、時比率Duに応じた時間、すなわち一周期の時間と時比率Duとの積で表される時間は、ゲート電極13に印加される電圧によってエミッタ16からの電界放出が可能となり、一周期における残りの時間は、ゲート電極13に印加される電圧によってエミッタ16からの電界放出ができないようになされている。第1実施形態においては、時比率Duが1である場合に、画面の発光輝度が白レベルとなるような電圧を電圧VY1ないし電圧VYMとしてドレイン駆動回路21に出力するものである。このようにすれば、色調、コントラスト等に悪影響を与えることなく、時比率Duを1から0までの範囲で変化させて、画像の全体の輝度を容易に変化させることができる。
第1実施形態に示した制御方法では、各々のFEC部の放射特性のばらつきの影響を受け、輝度の制御が、電圧VY1ないし電圧VYMの制御のみでは困難な場合もある。例えば、低輝度領域においては、電圧VY1ないし電圧VYMをすべて同じ値とした場合でも、各々のトランジスタの特性誤差、各々のコンデンサに生じるリーク電流の大きさのばらつき等によって、あるFEC部からは、十分に電子放出が行われて、発光が視覚によって関知され、別のあるFEC部からは、十分に電子放出が行われず、発光が視覚によって関知されない状態が生じてしまう場合があった。このように、輝度のばらつきが、表示画面の部分(画素)ごとにばらつく場合においては、その都度、表示画面の部分ごとの輝度のばらつきを補正しなければならない場合も生じる。第2実施形態は係る点を考慮したものである。図3にトランジスタTr2のドレインに与える電圧VYと、各々のカソード電極15に対応したアノード電極3の当該部分に流れる電流Ia(すなわち、各々のカソード電極15に流れる電流Ia)との関係を示した。ここで、各々のカソード電極15に流れる電流Iaの大きさのばらつきは、電圧VYが大きい領域ほど小さいことが統計的に知られている。すなわち、(式2)で与えられる、電圧VYが比較的大きい範囲である電圧VY1のときの標準偏差値Nv1の値は、電圧VYが比較的小さい範囲である電圧VY2のときの標準偏差値Nv2の値よりも小さいことが統計的に明らかにされている。Varは、M×N個について、電圧VYを一定としたときの電流Iaの標準偏差を求めることを略記するものである。
Nv1=Var(Ia1ij)
Nv2=Var(Ia2ij)
上述した時比率Duの調整は、画像表示装置を用いる者が手動で時比率Duを制御し、好みの画像輝度を得るものであっても良いが、この他、種々の方法で時比率Duを制御することもできる。例えば、信号分離・駆動信号発生部25からの第1ゲート制御信号によって電圧VGの時比率Duを制御し、周囲の明るさを光センサ24で検出して、光センサ24からの情報に基づく第2ゲート制御信号によって、電圧VGの値を制御しても良く、また、第1ゲート制御信号によって電圧VGの値を制御し、第2ゲート制御信号によって、時比率Duを制御しても良く、このように、電圧VGとの制御を併用しても良い。
信号分離・駆動信号発生部25は、図示しないRAM(Random Access Memory)を有して、上述した電圧VYに対するアノード電極3に流れる電流である電流Iaのばらつきを個々のカソード電極15ごとに吸収するようにすることもできる。ここで、図3に示すように、電圧VYに対する電流Iaの関係は非線形であり、電圧VYt、電圧VYb、電圧VYwの値は、別個独立にばらつくものである。すなわち、図3に示す特性のカーブの形状は各々のカソード電極15ごとにばらつくものである。したがって、電圧VYに対する電流Iaのばらつき幅を狭領域ではある程度合わせ込めたとしても、すべての領域における特性をRAMで合わせ込むのは極めて困難である。そこで、本実施形態では、以下のようにして、RAMで各々のトランジスタTr1、トランジスタTr2、コンデンサ12、カソード電極に配されたエミッタ16の構造のばらつき、さらには蛍光体層5のばらつきを吸収している。
[Iaij]=[kij]×[VYj]−[Vkij]
[VYnj]={[Lij]}{[Ia]+[Vkij]}
=[knij]{[Ia]+[Vkij]}
図4を参照して、第4実施形態の画像表示装置について説明する。第1実施形態ないし第3実施形態におけると同一部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図4に示す第4実施形態は、絶縁性材料を有する基板部(図4では省略、図6を参照)と、この基板部上に形成される複数のカソード電極15の各々に接続されるエミッタ16と、このエミッタ16に近接して設けられるゲート電極13と、各々のエミッタ16から放出する電子が衝突し発光する蛍光体層5を備えるアノード電極3と、を備える。また、基板部には、第1カソード電流制御用素子として機能するトランジスタTr3が複数個、形成されている。このトランジスタTr3の各々は、各々のカソード電極15に接続される第1カソード電流制御用電力端子として機能するドレイン58と、このドレイン58からの電流を通過させる第2カソード電流制御用電力端子として機能するソース57と、ドレイン58とソース57との間を通過する電流量を制御する第1カソード電流制御端子として機能するゲート51とを具備している。そして、各々のトランジスタTr3のソース57は、第1グループ単位の一例である行方向に相互に接続され、トランジスタTr4のドレイン48に接続されている。そして、トランジスタTr4のソース47は接地されている。各々のトランジスタTr3のゲート51は、第2グループ単位の一例である列方向に相互に接続されている。また、行方向に相互に接続される各々のソース57には、トランジスタTr3を通過する電流量が第2カソード電流制御端子であるゲート41によって制御される第2カソード電流制御用素子として機能するトランジスタTr4が備えられている。
Claims (6)
- 基板部と、
前記基板部上に形成される複数のカソード電極の各々に接続されるエミッタと、
前記エミッタに近接して設けられるゲート電極と、
前記複数のエミッタの各々から放出する電子が衝突し発光する蛍光体層を備えるアノード電極と、
前記基板部に形成され、前記複数のカソード電極の各々に接続されるカソード電流制御用電力端子および該カソード電流制御用電力端子を通過する電流量を制御するカソード電流制御端子を有する複数のカソード電流制御用素子と、
前記複数のカソード電流制御端子の各々に接続され電子放出量に応じた電圧を保持する複数のコンデンサと、
前記複数のコンデンサの各々に接続されるコンデンサ電圧制御用電力端子、前記複数のコンデンサの各々に保持される電圧値を定めるために第1グループ単位で相互に接続される第1コンデンサ電圧制御端子および前記複数のコンデンサのいずれに前記電子放出量に応じた電圧値を保持するかを定めるために第2グループ単位で相互に接続される第2コンデンサ電圧制御端子を有する複数のコンデンサ電圧制御用電力素子と、
繰り返し一定電圧が印加される時間の比率である時比率が変化する信号を前記ゲート電極に与えるゲート電極制御回路と、
を備える画像表示装置。 - 前記ゲート電極制御回路は、
前記時比率を、周囲の明るさに応じて変化させることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記ゲート電極制御回路は、
前記ゲート電極に前記一定電圧が連続して印加される場合において前記蛍光体層の輝度が最大輝度である白レベル以上となるような電圧に前記一定電圧を設定し、前記時比率の範囲を前記蛍光体層の輝度が白レベル以下となるように設定することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記ゲート電極は、複数に分割されて形成され、
前記ゲート電極制御回路は、
前記複数に分割されて形成された各々のゲート電極に、各々の時比率の一定電圧を印加することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記ゲート電極制御回路は、
前記複数のカソード電極の特性に合わせて、前記第1コンデンサ電圧制御端子に入力される電圧の値を変換するRAMを有すことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 基板部と、
前記基板部上に形成される複数のカソード電極の各々に接続されるエミッタと、
前記エミッタに近接して設けられるゲート電極と、
前記複数のエミッタの各々から放出する電子が衝突し発光する蛍光体層を備えるアノード電極と、
前記基板部に形成され、前記複数のカソード電極の各々に接続される第1カソード電流制御用電力端子と、該第1カソード電流制御用電力端子からの電流を通過させる第2カソード電流制御用電力端子と、前記第1カソード電流制御用電力端子と前記第2カソード電流制御用電力端子との間を通過する電流量を制御する第1カソード電流制御端子とを具備し、各々の前記第2カソード電流制御用電力端子が第1グループ単位で相互に接続され、各々の前記第1カソード電流制御端子が第2グループ単位で相互に接続される複数の第1カソード電流制御用素子と、
前記第1グループ単位で相互に接続される各々の前記第2カソード電流制御用電力端子を通過する電流量を制御する第2カソード電流制御端子を有する第2カソード電流制御用素子と、
前記第1カソード電流制御端子又は前記第2カソード電流制御端子のいずれかの一方に、当該グループに属するカソード電流制御用素子を導通させるための選択信号を印加する選択信号発生回路と、
前記第1カソード電流制御端子又は前記第2カソード電流制御端子の他の一方に、当該グループに属するカソード電流制御用素子に流れる電流量を制御する制御信号を印加する制御信号発生回路と、
繰り返し一定電圧が印加される時間の比率である時比率が変化する信号を前記ゲート電極に与えるゲート電極制御回路と、
を備える画像表示装置。
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