JP3400825B2 - 陰極ルミネセント・ディスプレイ・アセンブリのアドレス方法 - Google Patents
陰極ルミネセント・ディスプレイ・アセンブリのアドレス方法Info
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- JP3400825B2 JP3400825B2 JP16507093A JP16507093A JP3400825B2 JP 3400825 B2 JP3400825 B2 JP 3400825B2 JP 16507093 A JP16507093 A JP 16507093A JP 16507093 A JP16507093 A JP 16507093A JP 3400825 B2 JP3400825 B2 JP 3400825B2
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- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
- H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
- H01J31/123—Flat display tubes
- H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
- H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group
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- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、陰極ルミネセ
ント・ディスプレイ装置に関する。さらに詳しくは、冷
陰極電界放出電子エミッタを採用する陰極ルミネセント
・ディスプレイ装置のアドレス方法に関する。
ント・ディスプレイ装置に関する。さらに詳しくは、冷
陰極電界放出電子エミッタを採用する陰極ルミネセント
・ディスプレイ装置のアドレス方法に関する。
【0002】
【従来の技術】陰極ルミネセント・ディスプレイ装置
(cathodoluminescent displ
ay device ) は、当技術ではよく知られて
おり、通常陰極線管(CRT)と呼ばれる。CRTは通
常、テレビジョン,レーダ,コンピュータ・ディスプレ
イ,航空機のナビゲーションおよび計測機器などのシス
テムにおいて視覚情報を提供するために採用される。C
RTは、電子の非常に小さな断面のビームをCRTの観
察領域の裏面に付着された陰極ルミネセント材料(蛍光
体:phospher )の層に関して横と縦にスキャ
ンすることにより動作されるのが普通である。これを行
うことにより、入射電子が蛍光体からの光子放出を励起
するので、所望の画像が観察領域上に生成される。
(cathodoluminescent displ
ay device ) は、当技術ではよく知られて
おり、通常陰極線管(CRT)と呼ばれる。CRTは通
常、テレビジョン,レーダ,コンピュータ・ディスプレ
イ,航空機のナビゲーションおよび計測機器などのシス
テムにおいて視覚情報を提供するために採用される。C
RTは、電子の非常に小さな断面のビームをCRTの観
察領域の裏面に付着された陰極ルミネセント材料(蛍光
体:phospher )の層に関して横と縦にスキャ
ンすることにより動作されるのが普通である。これを行
うことにより、入射電子が蛍光体からの光子放出を励起
するので、所望の画像が観察領域上に生成される。
【0003】CRTの能動領域全体で、非常に小さな断
面積の電子ビームがスキャンされるので、このビームは
非常に短い期間だけ特定のスポットに留まる。市販のテ
レビジョンに利用されるCRTの場合は、この滞留時間
(dwell time)は数十ナノ秒程度である。C
RTを妥当な輝度レベルで操作して観察するためには、
この短い滞留時間中に、できるだけ多くの光子が蛍光体
から発生されることが必要である。したがって通常は、
高い電流密度の電子ビームが、蛍光体にエネルギを与え
るために採用される。このため、蛍光体の動作は飽和モ
ード(saturation mode) になり、さ
らに電子の励起が行われると光子の発生が減少する。こ
のようなモードの動作のために、いくつかの欠点が起こ
り、これには蛍光体の寿命の短縮(蛍光体の平均寿命
は、与えられた電荷の逆関数である),蛍光体の加熱,
解像度の低下,全体効率の低下などがある。蛍光体の加
熱は、電子電流が増大するとCRTの観察スクリーン
(フェースプレート)内に拡散するエネルギが増加する
ために起こる。解像度の低下は、電子ビ−ムの電流密度
が増大することにより生じるビームの拡大に起因する。
効率は、飽和モードにおける動作の結果低下し、このと
き入射する高エネルギ電子からエネルギの移動を受け入
れ続けることのできる活性化中心(activatio
n center)がほとんどなくなる。
面積の電子ビームがスキャンされるので、このビームは
非常に短い期間だけ特定のスポットに留まる。市販のテ
レビジョンに利用されるCRTの場合は、この滞留時間
(dwell time)は数十ナノ秒程度である。C
RTを妥当な輝度レベルで操作して観察するためには、
この短い滞留時間中に、できるだけ多くの光子が蛍光体
から発生されることが必要である。したがって通常は、
高い電流密度の電子ビームが、蛍光体にエネルギを与え
るために採用される。このため、蛍光体の動作は飽和モ
ード(saturation mode) になり、さ
らに電子の励起が行われると光子の発生が減少する。こ
のようなモードの動作のために、いくつかの欠点が起こ
り、これには蛍光体の寿命の短縮(蛍光体の平均寿命
は、与えられた電荷の逆関数である),蛍光体の加熱,
解像度の低下,全体効率の低下などがある。蛍光体の加
熱は、電子電流が増大するとCRTの観察スクリーン
(フェースプレート)内に拡散するエネルギが増加する
ために起こる。解像度の低下は、電子ビ−ムの電流密度
が増大することにより生じるビームの拡大に起因する。
効率は、飽和モードにおける動作の結果低下し、このと
き入射する高エネルギ電子からエネルギの移動を受け入
れ続けることのできる活性化中心(activatio
n center)がほとんどなくなる。
【0004】CRTに代わるものとして提案されたもの
もある。これらに含まれるのは、バックライト式液晶デ
ィスプレイ,プラズマ・ディスプレイ,エレクトロルミ
ネセント・ディスプレイ,平坦な電界放出ディスプレイ
などの装置である。これらの代替の技術はすべて、ディ
スプレイ製品を展開するには不可欠な、優れた輝度特性
と解像度とを提供することができない。
もある。これらに含まれるのは、バックライト式液晶デ
ィスプレイ,プラズマ・ディスプレイ,エレクトロルミ
ネセント・ディスプレイ,平坦な電界放出ディスプレイ
などの装置である。これらの代替の技術はすべて、ディ
スプレイ製品を展開するには不可欠な、優れた輝度特性
と解像度とを提供することができない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の技
術の少なくともいくつかの欠点を克服する装置,技術ま
たは方法に対する必要性がある。
術の少なくともいくつかの欠点を克服する装置,技術ま
たは方法に対する必要性がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】これらおよびその他の必
要性は、画像ディスプレイにアドレスする方法により実
質的に満足される。この方法は、その上に陰極ルミネセ
ント材料が配置された観察スクリーンと、この観察スク
リーンに関して距離を隔てて配置され、複数の導電経路
の少なくともいくつかに対して選択的に独立して動作可
能に(operably)接続された電界放出装置(F
ED)のアレイ(array) とによって構成される
画像ディスプレイ装置を設ける段階と、それぞれが複数
の導電経路のうちの導電経路と基準電位との間に動作可
能に結合された複数の制限定電流源(controll
ed constant current sourc
e)を設ける段階と、入力端子と複数の出力端子とを有
する切り替え回路であって、この複数の出力端子の少な
くともいくつかが、複数の導電経路のうちの1つの導電
経路に動作可能にそれぞれ接続されている切り替え回路
を設ける段階と、切り替え回路の入力端子と基準電位と
の間に動作可能に結合された第1電圧源を設ける段階
と、観察スクリーンと基準電位との間に動作可能に結合
された第2電圧源を設ける段階とによって構成される。
要性は、画像ディスプレイにアドレスする方法により実
質的に満足される。この方法は、その上に陰極ルミネセ
ント材料が配置された観察スクリーンと、この観察スク
リーンに関して距離を隔てて配置され、複数の導電経路
の少なくともいくつかに対して選択的に独立して動作可
能に(operably)接続された電界放出装置(F
ED)のアレイ(array) とによって構成される
画像ディスプレイ装置を設ける段階と、それぞれが複数
の導電経路のうちの導電経路と基準電位との間に動作可
能に結合された複数の制限定電流源(controll
ed constant current sourc
e)を設ける段階と、入力端子と複数の出力端子とを有
する切り替え回路であって、この複数の出力端子の少な
くともいくつかが、複数の導電経路のうちの1つの導電
経路に動作可能にそれぞれ接続されている切り替え回路
を設ける段階と、切り替え回路の入力端子と基準電位と
の間に動作可能に結合された第1電圧源を設ける段階
と、観察スクリーンと基準電位との間に動作可能に結合
された第2電圧源を設ける段階とによって構成される。
【0007】これらの必要性は、さらに画像ディスプレ
イ・アセンブリにより満たされる。この画像ディスプレ
イ・アセンブリは:その上に陰極ルミンセント材料が配
置された観察スクリーンと、この観察スクリーンに関し
て遠端に配置され、複数の導電経路の少なくともいくつ
かに対して選択的に独立して動作可能にそれぞれ接続さ
れた電界放出装置(FED)のアレイとによって構成さ
れる画像ディスプレイ装置と、それぞれが複数の導電経
路のうちの導電経路と基準電位との間に動作可能に結合
された複数の制限定電流源と、入力端子と複数の出力端
子とを有する切り替え回路であって、この複数の出力端
子の少なくともいくつかのそれぞれが、複数の導電経路
のうちの1つの導電経路に動作可能に接続されている切
り替え回路と、切り替え回路の入力端子と基準電位との
間に動作可能に結合された第1電圧源と、観察スクリー
ンと基準電位との間に動作可能に結合された第2電圧源
とによって構成される。
イ・アセンブリにより満たされる。この画像ディスプレ
イ・アセンブリは:その上に陰極ルミンセント材料が配
置された観察スクリーンと、この観察スクリーンに関し
て遠端に配置され、複数の導電経路の少なくともいくつ
かに対して選択的に独立して動作可能にそれぞれ接続さ
れた電界放出装置(FED)のアレイとによって構成さ
れる画像ディスプレイ装置と、それぞれが複数の導電経
路のうちの導電経路と基準電位との間に動作可能に結合
された複数の制限定電流源と、入力端子と複数の出力端
子とを有する切り替え回路であって、この複数の出力端
子の少なくともいくつかのそれぞれが、複数の導電経路
のうちの1つの導電経路に動作可能に接続されている切
り替え回路と、切り替え回路の入力端子と基準電位との
間に動作可能に結合された第1電圧源と、観察スクリー
ンと基準電位との間に動作可能に結合された第2電圧源
とによって構成される。
【0008】本発明の第1実施例においては、本方法は
FEDのアレイを行毎にアドレスするために採用される
が、このとき、FEDのアドレスされた行のそれぞれの
FEDにより動作可能に接続された制限定電流源により
決定されたものと実質的に同じ被放出電子電流を与え、
個々のディスプレイ画素(pixel) に対応する陰
極ルミンセント材料の選択された部分が、制御可能に励
起されて、被放出電子電流の大きさに応じて光子を放出
する。
FEDのアレイを行毎にアドレスするために採用される
が、このとき、FEDのアドレスされた行のそれぞれの
FEDにより動作可能に接続された制限定電流源により
決定されたものと実質的に同じ被放出電子電流を与え、
個々のディスプレイ画素(pixel) に対応する陰
極ルミンセント材料の選択された部分が、制御可能に励
起されて、被放出電子電流の大きさに応じて光子を放出
する。
【0009】
【実施例】陰極ルミネセント材料(蛍光体)は、高エネ
ルギ電子の入射により励起されて光子を放出することが
知られている;そのために陰極ルミネセント(cath
odoluminescent)と呼ばれる。図4は、
蛍光体の発光出力が入射高エネルギ電子の電流密度に直
接関係する通常の応答特性をグラフに示したもの400
である。この図から、電流密度が大きくなると、発光出
力の対応する増加分が線形に維持されないことがわか
る。たとえば、この任意の蛍光体の特性曲線上の第1点
401においては、電流密度が1単位増加すると、発光
出力において約1.5の単位増加を生むが、特性曲線上
の第2点402においては、電流密度が1単位増加する
と、発光出力において約0.2の単位増加を生む。入射
電流密度が陰極ルミネセント材料と活性化中心(act
ivation center)の成分により決定され
るある値を越えて増大すると、発光出力が飽和すること
は明かである。飽和点を越えると、入射電流密度がさら
に増大されても、発光出力はほとんど増大しない。蛍光
体が低電流密度の非飽和領域において動作されるときに
効率が最も高い動作が達成される。従来技術の場合は、
陰極ルミネセント画像ディスプレイの動作は、最大の発
光出力を得るために効率の低い飽和領域において実行さ
れていたために、効率が悪くなっていた。
ルギ電子の入射により励起されて光子を放出することが
知られている;そのために陰極ルミネセント(cath
odoluminescent)と呼ばれる。図4は、
蛍光体の発光出力が入射高エネルギ電子の電流密度に直
接関係する通常の応答特性をグラフに示したもの400
である。この図から、電流密度が大きくなると、発光出
力の対応する増加分が線形に維持されないことがわか
る。たとえば、この任意の蛍光体の特性曲線上の第1点
401においては、電流密度が1単位増加すると、発光
出力において約1.5の単位増加を生むが、特性曲線上
の第2点402においては、電流密度が1単位増加する
と、発光出力において約0.2の単位増加を生む。入射
電流密度が陰極ルミネセント材料と活性化中心(act
ivation center)の成分により決定され
るある値を越えて増大すると、発光出力が飽和すること
は明かである。飽和点を越えると、入射電流密度がさら
に増大されても、発光出力はほとんど増大しない。蛍光
体が低電流密度の非飽和領域において動作されるときに
効率が最も高い動作が達成される。従来技術の場合は、
陰極ルミネセント画像ディスプレイの動作は、最大の発
光出力を得るために効率の低い飽和領域において実行さ
れていたために、効率が悪くなっていた。
【0010】平均発光出力は、ピークの発光出力,励起
期間,蛍光体の残光性(persistance) お
よび励起の再発期間(recurrence peri
od) の関数である。飽和に向かって駆動される蛍光
体に関しては、励起期間が少し増加しても平均発光出力
に対してはほとんど影響がない。これは主に、光子の放
出は、蛍光体の活性化中心が再結合過程の一部として光
子を放出するときに起こるためである。第2点402に
より示されるような飽和状態の蛍光体に関しては、実質
的にすべての活性体中心にエネルギが与えられており、
励起期間の延長という形で刺激が加わっても、励起され
た活性化中心が非励起状態まで戻るまでは、実質的には
何の効果も持たない。 しかし、第1点401により示
されるような非飽和状態の発光出力レベルに対応する入
射電流密度により励起された蛍光体は、再発期間毎によ
り長い励起期間で励起されると、はるかに大きな平均発
光出力を提供する。これは主に、非飽和状態の蛍光体が
かなりの数の非励起状態の活性体中心を有するという環
境によるためで、追加された入射電子によりこのような
活性化中心にエネルギが与えられる確率は大きい。
期間,蛍光体の残光性(persistance) お
よび励起の再発期間(recurrence peri
od) の関数である。飽和に向かって駆動される蛍光
体に関しては、励起期間が少し増加しても平均発光出力
に対してはほとんど影響がない。これは主に、光子の放
出は、蛍光体の活性化中心が再結合過程の一部として光
子を放出するときに起こるためである。第2点402に
より示されるような飽和状態の蛍光体に関しては、実質
的にすべての活性体中心にエネルギが与えられており、
励起期間の延長という形で刺激が加わっても、励起され
た活性化中心が非励起状態まで戻るまでは、実質的には
何の効果も持たない。 しかし、第1点401により示
されるような非飽和状態の発光出力レベルに対応する入
射電流密度により励起された蛍光体は、再発期間毎によ
り長い励起期間で励起されると、はるかに大きな平均発
光出力を提供する。これは主に、非飽和状態の蛍光体が
かなりの数の非励起状態の活性体中心を有するという環
境によるためで、追加された入射電子によりこのような
活性化中心にエネルギが与えられる確率は大きい。
【0011】図1は、本発明により構成された画像ディ
スプレイ装置100の部分的な斜視図である。支持基板
101には、その上に第1群の導電性経路102が配置
されている。それを貫通して形成された複数のアパーチ
ャ106を有する絶縁体層103が、支持基板101上
と、複数の導電性経路102上とに配置される。アパー
チャ106にはその中に電子エミッタ105が配置さ
れ、電子エミッタ105はさらに、導電性経路102上
にも配置されている。第2群の導電性経路104が絶縁
層103上と、アパーチャ106の実質的な周囲にも配
置されている。その上に陰極ルミネセント材料108が
付着されている観察スクリーン107を含む陽極110
は、電子エミッタ105に関して遠端に配置されてい
る。任意の導電層109が陰極ルミネセント材料(蛍光
体)108上に図示されるように配置されるか、あるい
は、層109は観察スクリーン107と蛍光体108と
の間に配置されてもよい。
スプレイ装置100の部分的な斜視図である。支持基板
101には、その上に第1群の導電性経路102が配置
されている。それを貫通して形成された複数のアパーチ
ャ106を有する絶縁体層103が、支持基板101上
と、複数の導電性経路102上とに配置される。アパー
チャ106にはその中に電子エミッタ105が配置さ
れ、電子エミッタ105はさらに、導電性経路102上
にも配置されている。第2群の導電性経路104が絶縁
層103上と、アパーチャ106の実質的な周囲にも配
置されている。その上に陰極ルミネセント材料108が
付着されている観察スクリーン107を含む陽極110
は、電子エミッタ105に関して遠端に配置されてい
る。任意の導電層109が陰極ルミネセント材料(蛍光
体)108上に図示されるように配置されるか、あるい
は、層109は観察スクリーン107と蛍光体108と
の間に配置されてもよい。
【0012】第1群の導電性経路102の各導電性経路
は、その上に配置されている電子エミッタ105に動作
可能に結合されている。このように形成されると、第1
群の導電性経路102の導電性経路に結合された電子エ
ミッタ105は、選択的に動作可能になり、導電性経路
に動作可能に接続された電子源を設けることにより電子
を放出する。
は、その上に配置されている電子エミッタ105に動作
可能に結合されている。このように形成されると、第1
群の導電性経路102の導電性経路に結合された電子エ
ミッタ105は、選択的に動作可能になり、導電性経路
に動作可能に接続された電子源を設けることにより電子
を放出する。
【0013】第2群の導電性経路104のそれぞれの導
電性経路は、電子エミッタ105が配置されている選択
されたアパーチャ106の周囲に配置される。このよう
に形成されると、第2群の導電性経路104の導電性経
路に結合された電子エミッタ105は、第2群の導電性
経路104の導電性経路が電圧源(図示せず)に動作可
能に接続されると、電子を放出するように誘導され、結
合された電子エミッタ105からの電子の放出を可能に
して、電子エミッタ105が結合されている第1群の導
電性経路102の導電性経路は電子源(図示せず)に動
作可能に接続される。
電性経路は、電子エミッタ105が配置されている選択
されたアパーチャ106の周囲に配置される。このよう
に形成されると、第2群の導電性経路104の導電性経
路に結合された電子エミッタ105は、第2群の導電性
経路104の導電性経路が電圧源(図示せず)に動作可
能に接続されると、電子を放出するように誘導され、結
合された電子エミッタ105からの電子の放出を可能に
して、電子エミッタ105が結合されている第1群の導
電性経路102の導電性経路は電子源(図示せず)に動
作可能に接続される。
【0014】各アパーチャ106およびその中に配置さ
れた電子エミッタ105と、電子エミッタ105が配置
され、電子エミッタ105が動作可能に結合される第1
群の導電性経路102の導電性経路と、引出し電極およ
びその周囲に配置された第2群の導電性経路104の導
電性経路とは、電界放出装置(FED)を構成する。図
1の構造は4個のFEDのアレイを示すが、FEDのア
レイは数百万ものFEDで構成することができる点を理
解されたい。
れた電子エミッタ105と、電子エミッタ105が配置
され、電子エミッタ105が動作可能に結合される第1
群の導電性経路102の導電性経路と、引出し電極およ
びその周囲に配置された第2群の導電性経路104の導
電性経路とは、電界放出装置(FED)を構成する。図
1の構造は4個のFEDのアレイを示すが、FEDのア
レイは数百万ものFEDで構成することができる点を理
解されたい。
【0015】FEDの引出し電極に選択的に電圧を印加
し、電子源をFEDの電子エミッタ105に動作可能に
結合された導電性経路に選択的に動作可能に接続する
と、電子が、電子エミッタ105と遠端に配置された陽
極110との間の領域に放出される。この領域に放出さ
れた電子は、電圧(図示せず)が陽極110に印加され
ていれば、領域を横切って陽極110にぶつかる。陽極
110にぶつかる被放出電子は、エネルギを蛍光体10
8に移動させ、光子の放出を誘導する。FEDのアレイ
のFEDを選択的に動作可能にすることにより、動作可
能になったFEDのそれぞれから選択された電子放出が
陽極110の対応領域に対して起こる。各FED、また
は望ましい場合はFEDのアレイのFED群が、蛍光体
108の一定の部分に電子を供給する。蛍光体108の
この一定の部分を画素(ピクセル)と呼び、これは観察
スクリーンの選択的に制御することができる最小部分で
ある。
し、電子源をFEDの電子エミッタ105に動作可能に
結合された導電性経路に選択的に動作可能に接続する
と、電子が、電子エミッタ105と遠端に配置された陽
極110との間の領域に放出される。この領域に放出さ
れた電子は、電圧(図示せず)が陽極110に印加され
ていれば、領域を横切って陽極110にぶつかる。陽極
110にぶつかる被放出電子は、エネルギを蛍光体10
8に移動させ、光子の放出を誘導する。FEDのアレイ
のFEDを選択的に動作可能にすることにより、動作可
能になったFEDのそれぞれから選択された電子放出が
陽極110の対応領域に対して起こる。各FED、また
は望ましい場合はFEDのアレイのFED群が、蛍光体
108の一定の部分に電子を供給する。蛍光体108の
この一定の部分を画素(ピクセル)と呼び、これは観察
スクリーンの選択的に制御することができる最小部分で
ある。
【0016】図2は、FEDのアレイを示す概略図で、
引出し電極204Bが第1群の導電性経路に対応し、エ
ミッタ導電性経路204Aが第2群の導電性経路に対応
する。この実施例においては、第1および第2群の導電
性経路204B,204Aはそれぞれ複数の導電性経路
を構成する。図1のFEDに関して前述されたように適
切にエネルギが与えられると、FEDは選択的に電子を
放出する。図2の概略図においては、制限定電流源20
1A−201Cは、第1群の導電性経路204Aのそれ
ぞれと、接地などの基準電位との間に動作可能に接続さ
れ、一定の電子源をそれに動作可能に結合された電子エ
ミッタ205に与える。各引出し電極204Bは、切り
替え回路202の複数の出力端子216のうちの1つの
出力端子に動作可能に結合される。電圧源203は、切
り替え回路202の入力端子211と接地などの基準電
位との間に動作可能に接続される。
引出し電極204Bが第1群の導電性経路に対応し、エ
ミッタ導電性経路204Aが第2群の導電性経路に対応
する。この実施例においては、第1および第2群の導電
性経路204B,204Aはそれぞれ複数の導電性経路
を構成する。図1のFEDに関して前述されたように適
切にエネルギが与えられると、FEDは選択的に電子を
放出する。図2の概略図においては、制限定電流源20
1A−201Cは、第1群の導電性経路204Aのそれ
ぞれと、接地などの基準電位との間に動作可能に接続さ
れ、一定の電子源をそれに動作可能に結合された電子エ
ミッタ205に与える。各引出し電極204Bは、切り
替え回路202の複数の出力端子216のうちの1つの
出力端子に動作可能に結合される。電圧源203は、切
り替え回路202の入力端子211と接地などの基準電
位との間に動作可能に接続される。
【0017】制限定電流源201A−201Cにより供
給される所望のレベルの電子を選択的に制御して、電圧
源203を複数の出力端子216のうちの選択された出
力端子に選択的に切り換えることにより、一行のFED
は同時にエネルギを与えられ、行の各FEDからの電子
放出が決定される。切り替え回路202が、電圧源20
3を一列のFED内の1つの引出し電極に供給している
とすると、制限定電流源201A−201Cにより定め
られる電子流が放出されるが、これは実質的には、その
行と特定の列とに関わるFEDに総合的によるものであ
る。選択されたFEDの行のうちのFEDに対応する観
察スクリーン(図示せず)の各画素は、そこに動作可能
に結合された制限定電流源201A−201Cにより定
められる被放出電子電流密度に応じてエネルギを与えら
れる。
給される所望のレベルの電子を選択的に制御して、電圧
源203を複数の出力端子216のうちの選択された出
力端子に選択的に切り換えることにより、一行のFED
は同時にエネルギを与えられ、行の各FEDからの電子
放出が決定される。切り替え回路202が、電圧源20
3を一列のFED内の1つの引出し電極に供給している
とすると、制限定電流源201A−201Cにより定め
られる電子流が放出されるが、これは実質的には、その
行と特定の列とに関わるFEDに総合的によるものであ
る。選択されたFEDの行のうちのFEDに対応する観
察スクリーン(図示せず)の各画素は、そこに動作可能
に結合された制限定電流源201A−201Cにより定
められる被放出電子電流密度に応じてエネルギを与えら
れる。
【0018】切り替え回路202は、たとえば機械的お
よび電子スイッチなどの当技術では既知の多くの手段の
うちの任意のものにより実現される。予測される用途に
おいては、切り替え回路により実現される切り替え機能
は周期的(周期的な再発:periodic recu
rring)で順次(sequential)のもので
ある。このような切り替え機能がここで説明されるよう
なFEDのアレイを採用する画像ディスプレイに適用さ
れると、観察スクリーンの行毎のアドレスを可能にす
る。
よび電子スイッチなどの当技術では既知の多くの手段の
うちの任意のものにより実現される。予測される用途に
おいては、切り替え回路により実現される切り替え機能
は周期的(周期的な再発:periodic recu
rring)で順次(sequential)のもので
ある。このような切り替え機能がここで説明されるよう
なFEDのアレイを採用する画像ディスプレイに適用さ
れると、観察スクリーンの行毎のアドレスを可能にす
る。
【0019】図3は、電子源としてFEDのアレイを採
用し、複数の制限定電流源301A−301D,切り替
え回路302,第1電圧源303および第2電圧源31
0を含む画像ディスプレイ300の概略図で、画像ディ
スプレイ300にアドレスする方法を示す。図2に関し
て前述されたように、切り替え回路には複数の出力端子
316と、入力端子311とが含まれる。制限定電流源
301A−301Dは、それぞれ第2群の導電性経路3
04Aの導電性経路と、基準電位との間に動作可能に接
続されている。複数の出力端子316のそれぞれの出力
端子は、第1群の導電性経路を含む複数の引出し電極3
04bのうちの引出し電極に動作可能に接続されてい
る。(図3では、FEDのアレイの各行のFEDと接続
される引出し電極は、複数の線分で図示されいる。複数
のFEDに共通するこのような引出し電極の図示は、一
般に認められている方法で、このような引出し電極の実
際の実施例が物理的に分断されているわけではない。)
第1電圧源303は、切り替え回路302の入力端子3
11と、基準電位との間に動作可能に接続されている。
第2電圧源310は、画像ディスプレイの観察スクリー
ン305と、基準電位との間に動作可能に接続されてい
る。
用し、複数の制限定電流源301A−301D,切り替
え回路302,第1電圧源303および第2電圧源31
0を含む画像ディスプレイ300の概略図で、画像ディ
スプレイ300にアドレスする方法を示す。図2に関し
て前述されたように、切り替え回路には複数の出力端子
316と、入力端子311とが含まれる。制限定電流源
301A−301Dは、それぞれ第2群の導電性経路3
04Aの導電性経路と、基準電位との間に動作可能に接
続されている。複数の出力端子316のそれぞれの出力
端子は、第1群の導電性経路を含む複数の引出し電極3
04bのうちの引出し電極に動作可能に接続されてい
る。(図3では、FEDのアレイの各行のFEDと接続
される引出し電極は、複数の線分で図示されいる。複数
のFEDに共通するこのような引出し電極の図示は、一
般に認められている方法で、このような引出し電極の実
際の実施例が物理的に分断されているわけではない。)
第1電圧源303は、切り替え回路302の入力端子3
11と、基準電位との間に動作可能に接続されている。
第2電圧源310は、画像ディスプレイの観察スクリー
ン305と、基準電位との間に動作可能に接続されてい
る。
【0020】観察スクリーン305は、一行の画素30
6A−306Dに対応する観察スクリーン305の特定
の領域が、選択的にエネルギを与えられ、行の各画素が
所望のレベルの発光出力(画素輝度)を与えるように誘
導されることを示す。観察スクリーン画素のこのような
選択的励起は、それぞれの制限定電流源301A−30
1Dが放出される所定の電子電流源を設け、同時に切り
替え回路302が第1電圧源をFEDの行に対応する引
出し電極と、エネルギを与えたい画素306A−306
Dの対応する行とに切り換えることにより実現される。
観察スクリーン305は、切り替え回路302により選
択されなかったFEDの行に対応するすべての列の画素
306Eには、エネルギが与えられていないことを示
す。
6A−306Dに対応する観察スクリーン305の特定
の領域が、選択的にエネルギを与えられ、行の各画素が
所望のレベルの発光出力(画素輝度)を与えるように誘
導されることを示す。観察スクリーン画素のこのような
選択的励起は、それぞれの制限定電流源301A−30
1Dが放出される所定の電子電流源を設け、同時に切り
替え回路302が第1電圧源をFEDの行に対応する引
出し電極と、エネルギを与えたい画素306A−306
Dの対応する行とに切り換えることにより実現される。
観察スクリーン305は、切り替え回路302により選
択されなかったFEDの行に対応するすべての列の画素
306Eには、エネルギが与えられていないことを示
す。
【0021】制限定電流を、画素の列の各画素に接続さ
れたFEDの電子エミッタに選択的に供給することによ
り、画素の行全体は同時にエネルギを与えられる(ON
モードになる)。切り替え回路302が複数の引出し電
極304Bのうちの他の1つに第1電圧源303を動作
可能に結合するように切り換えると、新たに選択された
画素の行のうちの各画素の望ましい発光出力に対応する
望ましい電子電流が、新たに選択された行のFEDに接
続するFEDの電子エミッタに対して与えられるが、こ
れは各定電流源301A−301Dの制御を行うことに
より実行される。(本開示のために、制限電流源は、制
御機構により定められるように、電流源が一定のものと
する。しかし制限電流源301A−301Dのそれぞれ
に関する制御機構は、異なる定電流を定めるものでもよ
い。)ここで説明された行アドレス方法の1つの実施例
においては、観察スクリーンを構成する画素の行は順次
周期的にエネルギを与えられる。ある行の各画素は同時
にエネルギを与えられるので、その列が選択されている
間はずっと各画素はエネルギを与えられた状態にある。
このように各画素の励起期間は、行毎の画素数の倍数と
して増加される。たとえば、画像ディスプレイの特定の
実施例が行当り1200個の画素を用いるとする。この
ような画像ディスプレイでは、行内の各画素はスキャン
方法が用いられる場合に可能なよりも1200倍長い励
起期間の間エネルギを与えられている。典型的なスキャ
ンされる画像ディスプレイに関する画素の励起期間は約
20ナノ秒である。それに匹敵する行毎のアドレス方法
に関する画素の励起期間は、約20マイクロ秒である。
各行は、毎秒60サイクルのサイクリック速度でスキャ
ンされるが、これは各画素がディスプレイの動作の毎秒
毎に約1ミリ秒エネルギを与えられていることになり、
一方スキャン励起の場合は画素当り約1マイクロ秒の励
起である。各画素の励起期間がこのように大きく増大す
ることを可能にすることにより、(スキャンに関して)
同等の平均発光出力を得るために必要とされる入射電流
密度が小さくなる。そのため、このアドレス方法によ
り、図4に関して前述されたように、入射電流密度が特
性曲線の非飽和領域にずれるので、効率の改善が可能に
なる。
れたFEDの電子エミッタに選択的に供給することによ
り、画素の行全体は同時にエネルギを与えられる(ON
モードになる)。切り替え回路302が複数の引出し電
極304Bのうちの他の1つに第1電圧源303を動作
可能に結合するように切り換えると、新たに選択された
画素の行のうちの各画素の望ましい発光出力に対応する
望ましい電子電流が、新たに選択された行のFEDに接
続するFEDの電子エミッタに対して与えられるが、こ
れは各定電流源301A−301Dの制御を行うことに
より実行される。(本開示のために、制限電流源は、制
御機構により定められるように、電流源が一定のものと
する。しかし制限電流源301A−301Dのそれぞれ
に関する制御機構は、異なる定電流を定めるものでもよ
い。)ここで説明された行アドレス方法の1つの実施例
においては、観察スクリーンを構成する画素の行は順次
周期的にエネルギを与えられる。ある行の各画素は同時
にエネルギを与えられるので、その列が選択されている
間はずっと各画素はエネルギを与えられた状態にある。
このように各画素の励起期間は、行毎の画素数の倍数と
して増加される。たとえば、画像ディスプレイの特定の
実施例が行当り1200個の画素を用いるとする。この
ような画像ディスプレイでは、行内の各画素はスキャン
方法が用いられる場合に可能なよりも1200倍長い励
起期間の間エネルギを与えられている。典型的なスキャ
ンされる画像ディスプレイに関する画素の励起期間は約
20ナノ秒である。それに匹敵する行毎のアドレス方法
に関する画素の励起期間は、約20マイクロ秒である。
各行は、毎秒60サイクルのサイクリック速度でスキャ
ンされるが、これは各画素がディスプレイの動作の毎秒
毎に約1ミリ秒エネルギを与えられていることになり、
一方スキャン励起の場合は画素当り約1マイクロ秒の励
起である。各画素の励起期間がこのように大きく増大す
ることを可能にすることにより、(スキャンに関して)
同等の平均発光出力を得るために必要とされる入射電流
密度が小さくなる。そのため、このアドレス方法によ
り、図4に関して前述されたように、入射電流密度が特
性曲線の非飽和領域にずれるので、効率の改善が可能に
なる。
【図1】本発明による電界放出装置電子源を採用する画
像ディスプレイ装置の実施例の部分的な斜視図である。
像ディスプレイ装置の実施例の部分的な斜視図である。
【図2】本発明によるアドレス方法を採用する画像ディ
スプレイの概略図である。
スプレイの概略図である。
【図3】本発明によるアドレス方法を採用する画像ディ
スプレイの概略図である。
スプレイの概略図である。
【図4】陰極ルミネセント蛍光体に関して入射電流密度
の照度出力との関係をグラフに示したものである。
の照度出力との関係をグラフに示したものである。
108 陰極ルミネセント材料
301A,301B,301C,301D 制限定電流
源 302 切り替え回路 304A,304B 導電性経路 305 観察スクリーン 303,310 電圧源 306A,306B,306C,306D 画素 311 入力端子 316 出力端子
源 302 切り替え回路 304A,304B 導電性経路 305 観察スクリーン 303,310 電圧源 306A,306B,306C,306D 画素 311 入力端子 316 出力端子
フロントページの続き
(72)発明者 ジェ−ムス・イ−・ジャスキ−
アメリカ合衆国アリゾナ州スコッツデ−
ル、イ−スト・マウンテン・ビュ−
12256
(72)発明者 ロバ−ト・シ−・ケ−ン
アメリカ合衆国アリゾナ州スコッツデ−
ル、ノ−ス・93番・ストリ−ト27031
(56)参考文献 特開 昭51−42464(JP,A)
特開 昭59−105252(JP,A)
特開 昭61−221783(JP,A)
特開 平4−289644(JP,A)
米国特許5075595(US,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G09G 3/22
G09G 3/20
Claims (2)
- 【請求項1】 画像ディスプレイにアドレスする方法で
あって: 陰極ルミネセント材料(108)がその上に配置された
観察スクリーン(305)と、前記観察スクリーンに関
して距離を隔てて配置された電界放出装置のアレイとを
含む画像ディスプレイ装置(300)を設け、かつさら
に各行における複数の導電性経路および各列における複
数の導電性経路へと分けられた複数の導電性経路(30
4A,304B)を設ける段階であって、各々の電界放
出装置は、それぞれの行に複数のアレイの電界放出装置
が接続されかつそれぞれの列に複数のアレイの電界放出
装置が接続されるように、各行へと分けられた前記導電
性経路(304A,304B)の内の1つおよび各列へ
と分けられた前記導電性経路(304A,304B)の
内の1つへと選択的かつ独立して動作可能に接続され
る、前記段階; 前記各列の複数の導電性経路の内の導電性経路と、基準
電位との間にそれぞれ動作可能に結合された複数の制限
定電流源(301A〜301D)を設ける段階、 入力端子(311)と複数の出力端子(316)とを有
する切り替え回路(302)であって、前記複数の出力
端子のそれぞれは前記各行における複数の導電性経路の
内の異なる導電性経路に動作可能に接続されている前記
切り替え回路(302)を設ける段階; 前記切り替え回路入力端子と前記基準電位との間に動作
可能に結合された第1電圧源(303)を設ける段階で
あって、前記切り替え回路は前記第1電圧源をある与え
られた時間に前記各行における複数の導電性経路の内の
1つの選択された導電性経路に動作可能に接続するよう
動作する、前記段階; 陰極ルミネセント材料および導電層がその上に配置され
た前記観察スクリーンの導電層と前記基準電位との間に
動作可能に結合された第2電圧源(310)を設ける段
階;および 前記各行の複数の導電性経路の内の選択され
た導電性経路に接続された前記複数の電界放出装置の実
質的に全てが選択的に同時にオンモードとされ、かつ前
記各行における複数の導電性経路の内の選択された導電
性経路に接続された前記複 数の電界放出装置の各々が前
記複数の制限定電流源の内のある制限定電流源によって
実質的に決定される電子電流を放出するように、前記切
り替え回路を切り替えかつ前記定電流源を制御する段
階; を具備することを特徴とする画像ディスプレイにアドレ
スする方法。 - 【請求項2】 画像ディスプレイ・アセンブリであっ
て: 陰極ルミネセント材料(108)がその上に配置された
観察スクリーン(305)と、前記観察スクリーンに関
して距離を隔てて配置され、複数の導電性経路(304
A,304B)の内の少なくとも幾つかに選択的かつ独
立して動作可能にそれぞれ結合された電界放出装置のア
レイとを含む画像ディスプレイ装置(300)であっ
て、前記複数の導電性経路は各行の複数の導電性経路お
よび各列の複数の導電性経路へと分けられ、各々の電界
放出装置はそれぞれの行に複数のアレイの電界放出装置
が接続されかつそれぞれの列に複数のアレイの電界放出
装置が接続されるように、前記各行へと分けられた前記
導電性経路の内の1つおよび前記各列へと分けられた前
記導電性経路の内の1つに選択的かつ独立して動作可能
に接続されている、前記画像ディスプレイ装置(30
0); それぞれが前記複数の導電性経路の内のある導電性経路
と、基準電位との間に動作可能に結合された複数の制限
定電流源(301A〜301D); 入力端子(311)と複数の出力端子(316)とを有
する切り替え回路(302)であって、前記複数の出力
端子のそれぞれが前記各行における複数の導電性経路の
内の異なる導電性経路に動作可能に結合されている切り
替え回路(302); 前記切り替え回路入力端子と前記基準電位との間に動作
可能に結合された第1電圧源(303)であって、前記
切り替え回路は前記第1電圧源をある与えられた時間に
前記各行における複数の導電性経路の内の1つの選択さ
れた導電性経路に動作可能に結合する、前記第1電圧源
(303);および 陰極ルミネセント材料および導電層
がその上に配置された観察スクリーンの導電層と前記基
準電位との間に動作可能に結合された第2電圧源(31
0); を具備し、前記切り替え回路は前記各行の複数の導電性
経路の内の選択された導電性経路において接続された前
記複数の電界放出装置の実質的に全てが選択的 に同時に
オンモードにされ、かつ前記各行の複数の導電性経路の
内の選択された導電性経路において接続された前記複数
の電界放出装置の各々は前記複数の制限定電流源の内の
ある制限定電流源によって実質的に決定される電子電流
を放出することを特徴とする画像ディスプレイ・アセン
ブリ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/897,644 US5300862A (en) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | Row activating method for fed cathodoluminescent display assembly |
US897644 | 1992-06-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0667621A JPH0667621A (ja) | 1994-03-11 |
JP3400825B2 true JP3400825B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=25408178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16507093A Expired - Fee Related JP3400825B2 (ja) | 1992-06-11 | 1993-06-11 | 陰極ルミネセント・ディスプレイ・アセンブリのアドレス方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5300862A (ja) |
EP (1) | EP0573754B1 (ja) |
JP (1) | JP3400825B2 (ja) |
DE (1) | DE69321293T2 (ja) |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR970030113A (ko) * | 1995-11-30 | 1997-06-26 | 엄길용 | 전계방출 표시기의 셀 구동장치 |
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