JPH11272231A

JPH11272231A - 電界放出型画像表示装置

Info

Publication number: JPH11272231A
Application number: JP7106298A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kobayashi; 等小林; Haruhiko Okumura; 治彦奥村; Masayuki Nakamoto; 正幸中本; Takeshi Ito; 伊藤　　剛
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】電源を投入した直後から電圧−放出電流特性
を安定させることができ、表示品質が良好な電界放出型
画像表示装置を提供する。【解決手段】馴らし放出期間が保持された例えばフラ
ッシュメモリなどのメモリ３１（設定値；Ｉ）と、カウ
ンタ（カウント値；Ｃ）３２と、メモリ３１に保持され
た設定値Ｉ（馴らし放出期間）とカウンタ３２のカウン
ト値Ｃとを比較して、Ｃ≧Ｉとなったときに切替える制
御信号を出力するコンパレータ３３とを備える。電源が
ｏｎになると同時に表示信号出力手段２１には馴らし信
号供給回路２２により馴らし信号が供給され、同時にカ
ウンタ３２はカウントを始める。カウント値Ｃが設定値
Ｉと等しくなるか大きくなったときには、コンパレータ
３３から切替えスイッチ２４を馴らし信号供給回路２２
から画像信号供給回路２３へと制御信号が出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子源として電界放
出型冷陰極素子を用いる電界放出型画像表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、発達したシリコン半導体加工技術
を利用して、電界放出型冷陰極素子の開発が活発に行わ
れており、超高速マイクロ波デバイス、パワーデバイ
ス、電子線デバイス、画像表示装置などへの応用が進め
られている。特に画像表示装置への応用では、電界放出
型冷陰極素子を用いることにより自己発光型の薄型画像
表示装置の実現が可能となる。また、従来の液晶表示装
置のような視野角に依存したコントラスト特性が異なる
といった視野角特性の問題が生じることがないという特
徴を有する。また、プラズマ表示装置に比べて、高輝度
かつ高精細な画像表示装置が作製できるというメリット
がある。このような意味で、電界放出型冷陰極素子への
応用は極めて広がりが大きくかつメリットの大きなもの
であるため、この分野は電界放出型冷陰極素子の応用が
特に期待される分野である。

【０００３】そのような電界放出型冷陰極素子を用いた
電界放出型画像表示装置は、表示画像の画質、信頼性の
点から、安定した電圧−放出電流特性を実現することが
望ましい。しかしながら実際には、エミッタ凸部に付着
したガスやイオンなどの影響などに起因して、エミッタ
凸部から放出される電流にばらつきが生じてしまう。こ
のため、電圧−放出電流特性はかなり不安定な特性とな
る。そして、この現象は、輝度むらとして視認されてし
まい、表示品質を低下させるという問題がある。

【０００４】この電圧−放出電流特性の不安定性を視認
させないために様々な工夫が成されている。例えば、１
画素を１０００個以上の複数個の素子で形成している例
（例えば、Ｒ．Ｍｅｙｅｒ，Ａ．Ｇｈｉｓ，Ｐ．Ｒａｍ
ｂａｕｄ，Ｆ．Ｍｕｌｌｅｒ，ＪａｐａｎＤｉｓｐｌ
ａｙ８６ｐ５１２−５１５１９８６）がある。１画素
当りの素子の個数を多数にすることにより、１素子当り
の電圧−放出電流特性が不安定でも、他の素子の特性と
打ち消し合うことで、１画素から放出される全電流量と
してのばらつきは抑えられ、輝度むらは視認され難くな
る。

【０００５】また、エミッタ層とカソード層の間に抵抗
層を形成している例（例えば、Ｒ．ｍｅｙｅｒ，Ｉｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌＶａｃｕｕｍＭｉｃｒｏｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ９１ｐ６−
９，１９９１）がある。この抵抗層により、エミッタ層
へ流れ込む電流が制限される。したがって、抵抗層がな
いときに比べ、電流−放出電流特性が安定し、輝度むら
は視認され難くなる。

【０００６】さらに、カソード層に形成した刳り抜き部
とこの刳り抜き部内に形成した島状電極との間の距離
を、電流のばらつきをなくすように決定することによ
り、輝度むらを抑えている例（特願平９−９２１３１）
もある。

【０００７】しかしながら、これらのような方法におい
ても電圧−放出電流特性を安定させることは困難であ
り、とりわけ表示を行いはじめた直後、つまり、電源を
投入した直後の電圧−電流特性を安定させることは実質
上不可能であった。このため電源投入後所定の期間は輝
度むらなどの表示品質の劣化が生じてしまうという問題
があった。さらには、電源投入直後にエミッタ凸部から
爆発的に電子が放出され、表示装置が破壊されるという
問題が起きていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決するためになされたものである。すなわち本
発明は、表示品質が良好で、信頼性の高い電界放出型画
像表示装置を提供することを目的とする。また、電源を
投入した直後から電圧−放出電流特性を安定させること
ができ、表示品質が良好な電界放出型画像表示装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明の電界放出型画像表示装置は以下のよう
な構成を備えている。

【００１０】本発明の電界放出型画像表示装置は、２次
元的に配置した複数の電界放出型冷陰極素子と、縦横に
配置した複数の配線とをマトリクス状に結線した電界放
出型画像表示装置において、第１の信号電圧を供給する
第１の供給手段と、第２の信号電圧を供給する第２の供
給手段と、前記第１の信号と前記第２の信号とを切替え
て前記配線へ電圧を出力する出力手段に供給する切替え
手段とを具備したことを特徴とする。

【００１１】前記切替え手段は、前記第１の信号が前記
出力手段に供給されはじめてからの経過時間をカウント
する計時手段と、前記第１の信号が供給されるべき設定
時間を記憶するメモリ手段と、前記計時手段のカウント
した前記経過時間が前記設定時間と等しくなったとき、
前記出力手段に供給される前記信号を前記第１の信号か
ら前記第２の信号へ切替える手段とを具備するようにし
てもよい。

【００１２】すなわち本発明の電界放出型画像表示装置
は、先端が尖った形状のエミッタ凸部を有するエミッタ
層と、このエミッタ凸部を露出させつつ前記エミッタ層
を被覆するように形成されたゲート絶縁層と、このゲー
ト絶縁層上を被覆するとともに該前記エミッタ凸部を露
出させて前記エミッタ凸部の周囲を非接触に囲むように
開口が形成されたゲート層と、前記カソード層と前記エ
ミッタ層と前記ゲート絶縁層と前記ゲート層が積層され
て形成されている基板と、前記エミッタ凸部に対向し
て、蛍光層とアノード層が積層されている対向基板、と
で構成される電界放出型冷陰極素子が、マトリクス状に
配置されている電界放出型画像表示装置において、表示
を行う直前に馴らし放出として、前記エミッタ凸部から
電子の放出を行い、馴らし放出が終了した直後から表示
を行うものである。

【００１３】また、本発明の電界放出型画像表示装置で
は、馴らし放出を行うために、予め馴らし放出期間を決
めておき、馴らし放出期間中に電界放出型冷陰極素子へ
印加する電圧を、馴らし放出期間内で時間の経過ととも
に上下させるものである。

【００１４】このような構成を採用することにより、電
源投入直後から電界放出型冷陰極素子に予備的な電子放
出を行わせることができる。そして、表示を行う前に馴
らし放出としてエミッタ凸部から予備的に電子を放出す
ることにより、表示を行っていない間にエミッタ凸部に
吸着したガスやイオンが取り除かれる。このため電圧−
放出電流特性を安定させることができる。したがって、
電源投入直後から輝度むらのない品質の優れた表示を行
うことができる。

【００１５】また、電源投入直後のエミッタ凸部からの
爆発的な電子の放出が防止される。したがって、電界放
出型画像表示装置の信頼性、耐久性が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の電界放出型画像表
示装置についてさらに詳細に説明する。

【００１７】（実施形態１）図１、図２、図３は本発明
の電界放出型画像表示装置の構成の例を説明するための
図である。

【００１８】この電界放出型画像表示装置では、２次元
的に配置した複数の電界放出型冷陰極素子と、縦横に配
置した複数の配線とをマトリクス状に結線している。電
界放出型冷陰極素子は先端が尖った形状のエミッタ凸部
１９を有するエミッタ層１１と、このエミッタ凸部１９
を露出させつつエミッタ層１１を被覆するように形成さ
れたゲート絶縁層１３と、このゲート絶縁層１３上を被
覆するとともに前記エミッタ凸部１９を露出させ前記エ
ミッタ凸部１９の周囲を非接触に囲むように開口が形成
されたゲート層１４と、前記カソード層１２と前記エミ
ッタ層１１と前記ゲート絶縁層１３と前記ゲート層１４
が積層されて形成されている基板１５と、前記エミッタ
凸部１９に対向して、蛍光層１８とアノード層１６が積
層されている対向基板１７とを備えている。

【００１９】さらに、前記形状の複数の電界放出型冷陰
極素子と縦横に配置した複数の配線とをマトリクス状に
結線したパネル４１を駆動する手段として、画像信号電
圧と後で詳説する馴らし信号電圧からなる表示信号電圧
をパネル４１へ印加する表示信号出力手段２１、表示信
号出力手段２１に馴らし信号を供給するための馴らし信
号供給回路２２、表示信号出力手段２１に画像信号を供
給する画像信号供給回路２３、電源のｏｎ／ｏｆｆ状態
の切替えを伝達する電源信号に制御され、電源がｏｎに
なってからの時間を計時する計時回路２４と、馴らし信
号供給回路２２及び画像信号供給回路２３と表示信号電
圧出力手段２１との間に介挿され、計時回路２４で計時
した時間が所定の時間になった時、馴らし信号供給回路
２２から画像信号供給回路２３へ接続を切替える切替え
スイッチ２５、走査信号電圧を印加する走査信号電圧出
力手段２６、対向基板に積層してあるアノード層へ電圧
を出力するアノード電圧出力手段２７、とを備えてい
る。

【００２０】制御信号、画像信号、電源信号は、不図示
の、例えば、パソコンなどのＣＰＵなどのＩＣから供給
される信号である。制御信号は、例えば、クロック、水
平同期信号、垂直同期信号などの画像信号以外の信号全
てのことである。制御信号の信号形式は、デジタル信
号、アナログ信号などいずれの形式で構成されていても
構わない。

【００２１】画像信号は、例えば、デジタル信号でＲ、
Ｇ、Ｂ各８ｂｉｔで構成されいても、例えば、アナログ
信号で構成されていても、いずれの信号形式で構成され
ていても構わない。電源信号は、電源の投入時間を識別
する信号であり、例えば、電源をｏｎにしてからＨレベ
ルを出力し続ける信号構成でも、電源をｏｎにしてから
１クロック時間だけＨレベルを出力しそれ以降はＬレベ
ルを出力し続ける信号構成でも、いずれの信号形式で構
成されていても構わない。

【００２２】ここでは、馴らし信号供給回路２２により
馴らし信号が与えられ、馴らし放出期間は計時回路２４
により定められる構成を例示している。馴らし信号供給
回路２２は、予め設定してあるパネル４１へ出力する馴
らし放出電圧の出力パターンを保有し、電源信号で出力
を開始する時間を制御しており、例えば電源の投入とと
もに動作を開始するように構成されている。

【００２３】計時回路２４は電源信号で制御するように
構成されており、例えば、電源の投入とともに計時動作
をはじめるように構成されている。例えば、計時回路２
４は予め設定された馴らし放出期間が終了すると動作を
終える回路であり、計時回路２４は予め設定してある馴
らし放出期間が終了すると、切替えスイッチ２５を馴ら
し信号供給回路２２から画像信号供給回路２３へと接続
を切替えるための制御信号を出力する。つまり切替えス
イッチ２５は、馴らし放出期間中、馴らし信号供給回路
２２を選択し、計時回路２４の動作が終了すると、画像
信号供給回路２３を選択する。

【００２４】したがって、パネル４１には、電源がｏｎ
になってから予め定められた馴らし放出期間には馴らし
信号電圧が印加され、馴らし放出期間の終了と同時に画
像信号電圧が印加される。

【００２５】馴らし放出を行う馴らし放出期間は、予め
電界放出型画像表示装置内にメモリしておくようにすれ
ばよい。また、計時回路２４は例えばクロック、例えば
水平同期信号、例えば垂直同期信号をカウントすること
により計時を行うようにしてもよい。

【００２６】図４は本発明の電界放出型画像表示装置の
構成の別の例を示す図である。この電界放出型画像表示
装置では、馴らし放出期間が保持された例えばフラッシ
ュメモリなどのメモリ３１（設定値；Ｉ）と、カウンタ
（カウント値；Ｃ）３２と、メモリ３１に保持された設
定値Ｉ（馴らし放出期間）とカウンタ３２のカウント値
Ｃとを比較して、Ｃ≧Ｉとなったときに切替えスイッチ
２４を馴らし信号供給回路２２から画像信号供給回路２
３へと接続を切替える制御信号を出力するコンパレータ
３３とを備えている。さらに、メモリ３１に保持される
馴らし放出期間は固定値でもよいし、必要に応じて入力
し直せるようにしてもよい。

【００２７】すなわち、電源がｏｎになると同時に表示
信号電圧出力手段２１には馴らし信号供給回路２２によ
り馴らし信号が供給され、それと同時にカウンタ３２は
カウントを始める。カウンタ３２は、例えばクロック、
例えば水平同期信号、例えば垂直同期信号をカウントす
るようにしてもよい。

【００２８】カウンタ３２のカウント値Ｃがメモリ３１
に保持された設定値Ｉと等しくなるか大きくなったとき
には、コンパレータ３３から、切替えスイッチ２４を馴
らし信号供給回路２２から画像信号供給回路２３へと接
続を切替える制御信号が出力される。そして、表示信号
電圧出力手段２１には画像信号供給回路２３より画像信
号が供給される。

【００２９】このような構成を採用することにより、電
源投入直後からエミッタ凸部に予備的な電子放出を行わ
せることができる。そして、表示を行う前に馴らし放出
としてエミッタ凸部から予備的に電子を放出することに
より、表示を行っていない間にエミッタ凸部に吸着した
ガスやイオンを取り除くことができる。このため電圧−
放出電流特性を安定させることができる。したがって、
電源投入直後から輝度むらなどのない品質の優れた表示
を行うことができる。

【００３０】また、電源投入直後のエミッタ凸部から爆
発的に電子が放出するのを防止できる。したがって、電
界放出型画像表示装置の信頼性、耐久性を向上すること
ができる。

【００３１】なお、馴らし信号供給回路２２、あるいは
画像信号供給回路２３から表示信号電圧出力手段２１へ
供給される信号は、アナログ信号でもよいし、デジタル
信号でもよい。

【００３２】（実施形態２）図５は、図３、図４に例示
した本発明の電界放出型画像表示装置の動作タイミング
を説明するためのタイミングチャートである。まず、電
源がｏｎになると、計時回路２４またはカウンタ３２が
ｏｎとなり計時あるいはカウントを開始する。同時に、
切替えスイッチ２４は馴らし信号供給回路２２を選択
し、馴らし信号供給回路２２から表示信号出力手段２１
へ馴らし放出用の信号が出力される。計時回路２４がｏ
ｆｆとなると、切替えスイッチ２４は、画像信号供給回
路２３を選択し、表示信号出力手段２１へ画像信号が出
力される。表示信号出力手段２１の出力は計時回路２４
がｏｎのとき馴らし放出信号電圧を出力し、計時回路２
４がｏｆｆのとき、画像信号電圧を出力する。

【００３３】次に、パネル４１に出力する電圧について
説明する。エミッタ凸部１９から放出される電子量は、
走査信号電圧出力手段２６から出力される走査信号電圧
と、表示信号電圧出力手段２１から出力される表示信号
電圧との電圧差（ゲート−エミッタ間電圧）で制御する
こともできる。

【００３４】図１６に、電界放出型冷陰極素子の（ゲー
ト−エミッタ間電圧）−（エミッタ放出電流）特性の典
型的な例を示す。電界放出型冷陰極素子は、（ゲート−
エミッタ間電圧）がある電圧Ｖｔｈ（以下、閾値電圧と
呼ぶ）以上になると急激に電流を放出し始め、閾値電圧
Ｖｔｈ未満ではほとんど放出しない素子である。次に、
走査信号電圧出力手段２６から出力される走査信号電圧
の一例を図７に示す。Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２．．．Ｇｍは、
パネル４１に形成されているゲート層１４（ゲート配
線）に対応しているものであり、この例の場合、走査線
本数（ゲート線本数）をｍ本としている。

【００３５】さらに、カソード層１２へ印加する表示信
号電圧のプロファイルを図６に示す。この例は、馴らし
放出期間を４フレーム期間に設定した例である。時刻Ｔ
０からＴ１迄が第１フレーム、Ｔ１からＴ２迄が第２フ
レーム、Ｔ２からＴ３迄が第３フレーム、Ｔ３からＴ４
迄が第４フレームである。時刻Ｔ０において、電源がｏ
ｎとなると、馴らし信号供給回路２２から供給される馴
らし信号に基づいて、表示信号電圧印加手段２１からパ
ネル４１へ馴らし信号電圧が出力され、エミッタ凸部１
９から予備的な電子の馴らし放出が開始される。第１フ
レームでまず電圧Ｖ３を印加し、順次、第２フレームで
Ｖ２、第３フレームでＶ１、第４フレームでＶ０を印加
していくことにより、放出電子の量を徐々に増やしてい
く。時刻Ｔ４以降は、表示する画像に対応した画像信号
が表示信号電圧印加手段２１に供給され、表示信号電圧
印加手段２１から画像信号に対応した画像信号電圧がパ
ネル４１に出力される。

【００３６】図８に、最低輝度表示時（黒表示時）と最
高輝度表示時（白表示時）の表示信号電圧波形と走査信
号電圧波形の組み合わせの例を示す。黒を表示する時に
印加する電圧Ｖｋは、走査信号電圧の出力電圧Ｖｇｏｎ
との差（Ｖｇｏｎ−Ｖｋ）が閾値電圧Ｖｔｈ以下になる
ように設定し、白を表示する時に印加する電圧Ｖｗは、
走査信号電圧の出力電圧Ｖｇｏｎとの差（Ｖｇｏｎ−Ｖ
ｗ）が電子を放出する電圧となるように設定する。続い
て、馴らし放出時に印加する最大電圧Ｖ３を前記最低輝
度表示電圧Ｖｋ以上に設定し、最低電圧Ｖ０は前記最高
輝度表示電圧Ｖｗ以下に設定する。さらに、馴らし放出
時に印加する電圧Ｖ１と電圧Ｖ２は、最低電圧Ｖ０以
上、最高電圧Ｖ３以下に設定する。最高電圧Ｖ３は、最
低輝度表示電圧Ｖｋ以上であれば制限はないが、表示信
号電圧出力手段２６の耐電圧、回路の複雑性を考慮して
最低輝度表示電圧Ｖｋと同じ電圧とするのがより好まし
い。

【００３７】同様に、最低電圧Ｖ０も最高輝度表示電圧
Ｖｗ以下であれば制限はないが、表示信号電圧出力手段
２６の耐電圧、回路の複雑性を考慮して最高輝度表示電
圧Ｖｗと同じ電圧とするのがより好ましい。

【００３８】図６では、馴らし放出電圧を印加している
時間Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄは、それぞれ１フレーム期
間として設定したが、設定するフレーム数に制限はな
く、２フレーム、３フレームなどの複数フレームで設定
を行ってもよい。さらに、Ｔａ＝Ｔｂ＝Ｔｃ＝Ｔｄとす
る制限もなく、期間の長さの順位規定もない。例えば、
Ｔａ＝２フレーム期間、Ｔｂ＝３フレーム期間、Ｔｃ＝
１フレーム期間、Ｔｄ＝４フレーム期間と設定してもよ
い。また、印加電圧に対しても、Ｖａ＝Ｖｂ＝Ｖｃとす
る制限はなく、電圧幅の大きさの順位規定もない。言う
までもないが、馴らし放出期間を４フレーム期間に設定
する制限はなく、複数のフレーム期間であればよい。ま
た、できるだけ振幅を有するようなプロファイルで、す
なわち、電圧が上下するようなプロファイルで馴らし信
号電圧を出力することが、電圧−放出電流特性を安定さ
せるためには好ましい。また、電圧が上下しながら、平
均的には上昇するようなプロファイルで印加するように
してもよい。

【００３９】（実施形態３）次に、電界放出型冷陰極素
子のゲート層に馴らし信号電圧を印加する例について説
明する。その構成を図９、走査信号電圧出力手段２６か
ら出力される走査信号電圧を図１０、表示信号電圧出力
手段２１から出力される表示信号電圧を図１１に示す。
走査信号電圧の電圧Ｖｇｏｎと電圧Ｖｇｏｆｆ、表示信
号電圧の最低輝度表示電圧Ｖｋと最高輝度表示電圧Ｖｗ
は、実施形態２と同様にして設定できる。ただし、馴ら
し放出時に印加する最大電圧Ｖ３はＶｇｏｎ以上、最低
電圧Ｖ０はＶｇｏｆｆ以下に設定する。また、馴らし放
出時は、表示信号電圧出力手段２１から出力される電圧
は最高輝度表示電圧Ｖｗに設定するのが望ましい。

【００４０】（実施形態４）次に、電界放出型冷陰極素
子のゲート層に馴らし信号電圧または画像表示信号電圧
を印加し、カソード層に走査信号電圧を印加する例につ
いて説明する。構成例を図１２に示す。走査信号電圧出
力手段２６から出力される走査信号電圧を図１３、表示
信号電圧出力手段２１から出力される表示信号電圧を図
１４に示す。図１３に示すように、走査信号のｏｎ信号
として出力する電圧Ｖｇｏｎは、走査信号のｏｆｆ信号
として出力する電圧Ｖｇｏｆｆより、電位が低くなるよ
うに設定する。同様に、表示信号電圧の出力信号である
最低輝度表示電圧Ｖｋを最高輝度表示電圧Ｖｗより電位
が低くなるように設定する。これは、電子を放出する時
に、カソード層の電位に対し、ゲート層の電位を高くす
る必要があるからである。

【００４１】次に、図１５に最低輝度表示時（黒表示
時）と最高輝度表示時（白表示時）の表示信号電圧波形
と走査信号電圧波形の組み合わせの例を示す。表示信号
電圧出力手段２１から出力される最低輝度表示電圧Ｖｋ
と最高輝度表示電圧Ｖｗについては、実施形態２に記載
した方法と同様に、最低輝度表示電圧Ｖｋは走査信号電
圧の出力電圧Ｖｇｏｎとの差（Ｖｋ−Ｖｇｏｎ）が閾値
電圧Ｖｔｈ以下、最高輝度表示電圧Ｖｗは走査信号電圧
の出力電圧Ｖｇｏｎとの差（Ｖｗ−Ｖｇｏｎ）が電子を
放出する電圧であれば特に制限はないが、素子を破壊し
ない電圧以下に設定するのが望ましい。

【００４２】さらに、馴らし放出時に印加する最大電圧
Ｖ３は前記最高輝度表示電圧Ｖｗ以上、最低電圧Ｖ０は
前記最低輝度表示電圧Ｖｋ以下に設定する。最大電圧Ｖ
３は、Ｖｗ以上であれば制限はないが、表示信号電圧出
力手段２１の耐電圧、回路の複雑性を考慮して最高輝度
表示電圧Ｖｗと同じ電圧とするのがより好ましい。

【００４３】同様に、最低電圧Ｖ０も最低輝度表示電圧
Ｖｋ以下であれば制限はないが、表示信号電圧出力手段
２１の耐電圧、回路の複雑性を考慮して最低輝度表示電
圧Ｖｋと同じ電圧とするのがより好ましい。

【００４４】また、電界放出型冷陰極素子のゲート層に
画像表示信号電圧を印加し、カソード層に馴らし信号電
圧または走査信号電圧を印加する構成のときでも実施形
態３と実施形態４を組み合わせることで実施できる。

【００４５】なお、電界放出型冷陰極素子は大別して縦
形と横型に分けることができ、縦型の方が短絡故障を比
較的起こしやすいと言うわれている。以上の説明では縦
型構造を取り上げて説明したが、本発明はこれに限るこ
とはなく、横型構造の電界放出型冷陰極素子を用いた電
界放出型画像表示装置にも適用することができる。

【００４６】

【発明の効果】従来の電界放出型冷陰極素子を用いた表
示装置では、表示を行っていない期間に、エミッタ凸部
に吸着したガスやイオンの影響、また、装置内に生じる
ダストなどの影響を取り除いていないので、表示を行い
始めた直後の電圧−放出電流特性を安定させるのは困難
であった。

【００４７】以上説明したように、本発明の電界放出型
画像表示装置によれば、表示を行う直前に、馴らし放出
としてエミッタ凸部から予備的に電子を放出させる構成
を採用することにより、表示を行っていない間にエミッ
タ凸部などに吸着したガスやイオンを取り除くことがで
きる。したがって、電圧−放出電流特性を安定させるこ
とができる。その結果、表示を行い始めた直後、つま
り、電源を投入した直後から、表示画面の輝度むらが起
こらない高品質な画像を提供することができる。

【００４８】また、電界放出型冷陰極素子へ印加する電
圧を、時間の経過とともに上げるもしくは下げることに
より、吸着したガスやイオンが急激に取り除かれたこと
により生じる爆発的な電子の放出を抑えることができ、
電界放出型画像表示装置の破壊を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電界放出型画像表示装置の構成を概略
的に示す図。

【図２】本発明の電界放出型画像表示装置の構成を概略
的に示す図。

【図３】本発明の電界放出型画像表示装置の構成を概略
的に示す図。

【図４】本発明の電界放出型画像表示装置の構成を概略
的に示す図。

【図５】本発明の電界放出型画像表示装置の駆動タイミ
ングを説明するための図。

【図６】カソード層へ印加する表示信号電圧のプロファ
イルの例を示す図。

【図７】ゲート層へ印加する走査信号電圧のプロファイ
ルの例を示す図。

【図８】最低輝度表示時の走査信号電圧と画像信号電圧
の組み合わせの例を示す図。

【図９】本発明の電界放出型画像表示装置の構成を概略
的に示す図。

【図１０】ゲート層へ印加する走査信号電圧のプロファ
イルの例を示す図。

【図１１】カソード層へ印加する表示信号電圧のプロフ
ァイルの例を示す図。

【図１２】本発明の電界放出型画像表示装置の構成を概
略的に示す図。

【図１３】カソード層へ印加する走査信号電圧のプロフ
ァイルの例を示す図。

【図１４】ゲート層へ印加する表示信号電圧のプロファ
イルの例を示す図。

【図１５】最低輝度表示時の走査信号電圧と画像信号電
圧の組み合わせの例を示す図。

【図１６】電界放出型冷陰極素子の（ゲート−エミッタ
間電圧）−（エミッタ放出電流）特性を示す図。

【符号の説明】

１１……エミッタ層１２……カソード層１３……ゲート絶縁層１４……ゲート層１５……基板１６……アノード層１７……対向基板１８……蛍光層１９……エミッタ凸部２１……表示信号電圧出力手段２２……馴らし信号供給回路２３……画像信号供給回路２４……計時回路２５……切替えスイッチ２６……走査電圧出力手段２７……アノード電圧出力手段２８……走査信号供給回路３１……メモリ３２……カウンタ３３……コンパレータ４１……パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤剛神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会社東芝生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次元的に配置した複数の電界放出型冷
陰極素子と、縦横に配置した複数の配線とをマトリクス
状に結線した電界放出型画像表示装置において、第１の信号電圧を供給する第１の供給手段と、第２の信号電圧を供給する第２の供給手段と、前記第１の信号と前記第２の信号とを切替えて前記配線
へ電圧を出力する出力手段に供給する切替え手段とを具
備したことを特徴とする電界放出型画像表示装置。
【請求項２】前記切替え手段は、前記第１の信号が前
記出力手段に供給され始めてからの経過時間をカウント
する計時手段と、前記第１の信号が供給されるべき設定
時間を記憶するメモリ手段と、前記計時手段のカウント
した前記経過時間が前記設定時間と等しくなった時、前
記出力手段に供給される前記信号を前記第１の信号から
前記第２の信号へ切替える手段とを具備したことを特徴
とする請求項１に記載の電界放出型画像表示装置。