TW451256B - Method and circuit for controlling field emission current - Google Patents

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451 256 A7 五、發明說明（1) 領域 本發明一般性地與用以私 4 Λ担制場發射顯示器之方法有關， 以及更具體地，與用以給44_ 維持場發射顯示器中放射電流固定 之方法有關。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 琢發射顯不器已被大家所熟知。場發射顯示器包含—i芴 極板.與-陰極板，此：者界定了—個薄的已封。該陰極板 包含行電極與閘抽取雷# , 较’二者是用來引發像斯平帶尖頂 這樣的電予發射結構放射出電子之用。 /、 在野發射顯7F器之操作壽命期間，該電子發射結構之發 射表面會改變，譬如該顯示器已封内之表面與髒污產生化 學作用所導致的改變。通常，該已污染之發射表面立所且 有（電子發射性質’是要比初啓用沒有受騎染之發射表 面的電磁發射性質來得差。特別是，在既定的操作表數 況下，污染會導致電子放射電流的降低。 / 已知的万法是’將每—個電子發射結構均連接—咖β 以可提供出均一固定土泰早并杏、* 7目疋“子放射電泥。控制該電流源以 如供出所希望之發射電流。然而，這種方法會 於複雜而導致難以生產，難以控制。 所以，有必要存在一種可至少克服這些缺點中之—些之 控制場發射顯示器中放射電流之方法與裝置。 圖式之簡要描述 所參考的圖式： 圖1是本發明較佳具體實施例之場放射顯示器·； 陽 情 源 可 J — I 1 I 1^3/1 ^--------^----I I--- 二： 、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 ； -4 - 4 512 5 6 A7 制器以操控 顯示器之方 五、發明說明（2 圖2是本發明較佳具體實施例之具有兩 補償電壓源之場放射顯示器； '二 圖3之時序圖説明出本發明用以操作場放射 圖=射線電流對電位差(行電I與問電壓間)之圖 作點/;、更進—步地指出相應於圖3中各不同時間的操 圖口5是在執行了本發明之調整閉電壓步驟以控制該放射 或陽極電流之後與之前，閘電壓之圖表； 圖6之圖表説明出在使用了先前操控場放射顯示器之方 法後’陽極電流與閘電壓之情況； 圖7之圖表説明出在使用了本發明之方法後，陽極電流 與閘電壓之情況； 圖8是本發明用以控制放射線電流之較佳具體實施電路 的電路圖； 圖9是在執行了本發明方法後，一系列的場放射顯示器 中放射電流對電位差之操作曲線，其中更進一步的説明出 映射功能； 圖1 0是使用了本發明之方法的圖8鼻體實施電路其操作 時序圖； 圖1 1是本發明用以控制放射線電流之另〆杈佳具體貫施 電路的電路圖； 圖1 2是使用了本發明之方法的圖1 1具體貫施電路其操 作時序圖。 -5 本紙張尺度適用申國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） -------(「/裝-----I--^---I-----線}「 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 个δΐ 2 56 Α7 Β7 五、發明說明（3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 s爲說明簡單與清楚之故，這些圖式中所示之元件不—^ 疋按照比例而繪·的。遂如，古 ilb -rf ML· X 3扪3如，有一些疋件 < 相對尺寸就被誇 。另外，這些圖式指出相應元件之參考數字也不斷地 覆。 . ΐ 體實施例之説明_ 本發明之方法與場放射顯示器，在該顯示器之整個操作 生命期中，對維持其放射電流之固定有所助益。本發明之 方法所包含之步驟：量測放射電流，將該量測値與一設定 點値作比較，以及若該二値不相等，就操控閘電壓以^ 該放射電流接近該設定點値。該方法的執行是以時間作丞 .準，譬如，在每一次啓動該顯示器的時侯。此方法可使^ 顯示器在其整個的生命期裏，放射電流均維持固定·，這 有一個好處，那就是可以維持該顯示影像明亮度的固定 另外，本發明之方法與顯示器可使操作生命期更長，此 命期要較相同的顯示器操作在固定閘電壓下之生命期， 得多。._ 圖1是本發明較佳具體實施例之場放射顯示器（fed) 的簡圖。FED 1〇〇包含一 fed裝置110以及一用以控制放射 電流之控制電路111。 ‘ . FED裝置no包含一陰極板112以及一陽極板114。陰極 板112包含一基板116，此基板可以是由玻璃、矽以及相.類 似的東西所構成。基板116之上配置有一第一行電極} 1 8以 及一弟一行電極120。第一行電極118連接至第一電壓源 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 導 基 樣 生 長 100 ------------裝·-------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 51 2 5 6 五、發明說明（4 130-’ Vl，第二行電極12()則連接至第二電壓源⑴ 在行电極118 120 ’之上則配置有_介電質層，並 出了多個井。 在該每-㈣中均配置有_像是斯平帶尖頂這樣的電子 發射結構124。陽極板114配置以接收放射電流134，它是 由電子發射結構124所發射出來之電子所界定的。開抽取 電板m乃形成於介電質们22之上，其與電子發射結構 124之距離相當接近。使用行電極li8, 12〇與閘抽取電極 126以選擇性地定址電子發射結構124。 爲更易於了解，圖1僅输出了兩個行電極以及一個閘抽 取電極。不過，希望能了解是，任意之行數與任何數量之 閉抽取電極都是可以使用的。咖裝置所使用的閘抽取電 2的標準數量是240,行電極的標準數量則是96〇。矩陣可 定址場發射顯示器中陰極板之製造方法已爲習於此藝人士 所熟知。 % b陽極板114包含一由譬如，玻璃所作成之透明基板136。 陽極138就配置在透明基板136之上。陽極138最好是由透 明的導卷物質所作成的，譬如，氧化銦錫。在此較佳具體 實施例中，陽極138是一個連續層，其位在陰極板112整個 發射面的對面。這也就是説，所有的電子發射結構124.的 對面最好都是陽極13 8。 陽極138之輸入142設計以連接至電源供應器146之輸 出。電源供應器146可以是幾種型式之電源供應器，像是 步階變壓器，壓電電子電源供應器以及相類似的電源供應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4δ] 2'5 6 五·、發明說明（5 ) T的其中之。在此較佳具體實施例中，電源供應器146 疋—個可變的高壓電源供應器，它可提供出—涵伏之譜 的陽極電壓’ vA。陽極電流144, Ia，則從電源供應器146 ，至陽極138。以在此所描述之陽極電壓的値而論，假設 陽極電流144等於放射電流134是不離譜的。 陽極138之上配置有多個燐光質14〇。鱗光質14〇是陰極 =明的。所以，燐光質14〇乃是藉由放射電流134的激發而 發光，。矩陣可定址場發射顯示器中陽極板之製造方法也已 爲習於此藝人士所熟知。 根據本發明，控制電路U1包含一感測器15〇。感測器 ⑼之輸入連接至電源供應器146。輸出信號148則是由 源供應器i 4 6流至感測器i 5 0。輸出信號! * 8内含對應於 :供應器⑷操作參數之資訊。譬如，輪出信號148可以。 之資訊。 ……輸出功率或任務週期 根據本發明之方法’放射電流134或陽極電流144可以 接的量測或是用間接的方法。間接的檢測必須從 出 ^源供ί器146的操作參數中，掏取出有關放射電流134 的資訊。譬如’電源供應器146的輸出功率，合理的估 可正比於陽極電流144’相應地’也正比於放射電流134 感測器150可回應輸出信號148，產生出一輸出疒 =，此信號可致動電流控制器i 5 4。輸出信號i 5 2也^ %源供應器146之操作參數資訊。 電流控制器154的輸出乃是連接至閉電壓源158的輸入 直 出 計 號 含 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) d 裝--------訂----- -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 256 A7 B7 五、發明說明（6 私壓源!58的輸出則連接至閘抽取電極126的輸入US。 ::控制器154會回應感測器15〇之輸出信號152，產生一 =號156。輸出信號156操控著閉電壓源" = 該閘電壓所調整的量足以引 ^射“广，因此，相應地，陽極電流144就會達到設 疋點-—個我們所希望的數値。 J.2是本發明較佳具體實施例具有電流控制器⑽ 源160之一的示意圖。在圖2之具體實施例 ’ ^壓源158包含補償電壓源16〇以及—掃描電壓源 ⑹。補償電壓源160的輸入承接電源控制器154之輸出产 。根據本發明，輸出信號156操控補償電壓源⑽以 凋整孩閘電壓。 掃 方 之 聯 電 路 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 補償電壓源16〇在輸出162處，提供出一補償電壓， V0FFSET。掃描.電壓源164則是在該補償電壓上再加上 描，壓，VS’補償電壓源160以及掃描電壓源164的連接 式是以達到可使該補償與掃描電壓相加爲目標。在圖2 具體實施例中，補償電壓源160與掃描電壓源164是相串 如此一來’補償電壓源160的輸出162是連接到掃描 壓源164的負輸入端。掃描電恩源164則是接受控制電 (未顯示）的致動，提供出該掃描電壓。 二 ％ 立 第 圖3之時序圖説明了在FED1⑼的顯示模式期間，操作 FED _的方法。顯示模式的特徵在於，陽極板ιΐ4 出了顯示影像。圖3中所代表的是，在閘抽取電極126血弟 -行電極118之交叉處，所選擇定址之電子發射結構124的 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21(ΠΤ^Γ^γ

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 451256 五、發明說明（ A7 B7 情況。圖3中所示的是閘電壓之曲線166與第一行電極ιΐ8 之行電壓，V1，的曲線168。在t〇之前，該行電壓是等於 ！ ’該閘電壓是等於y〇FFSET，1。因爲該閘電壓小於該行 電壓，所以沒有放射電子的產生。在~時，掃描電壓源丨64 被致動，以致掃描電壓加到了 V〇ffset i之上，使閘電壓成 爲 VG，！。 t〇至U的期間，閘抽取電極126正被掃描。這也就是説， 如果有適當的位此送至相應的行電極，則可令該沿著閘抽 取電極126設置之電子發射結構124放射電子。圖3例子中 之10至t2的期間，藉由送了一個％，2之行電壓，第—行電 極11 8處之電子發射結構124因而發射電子。這也就是説， 該行電壓與該閘電壓間之電位差，AV，已大到足Z ^ ’ 電子的發射，並達到我們所希望的數値。 在時，該行電壓回到Vi，ι，致使△ v不足以引發風 射’.因此電子停止放射。在14時，由於掃描電壓源丄不 再致動，所以對閘抽取電極126的掃描也就中止，如此一 來’該閘電鏖就回到了該原先的補償値。 q至的期間，所説掃描的是其他的閘抽取電極。在％ 期間’第-行電極118再—次地致動而在該被掃插的4 閘抽取電極處引發出放射。在顯示模式的操作期間，所選 擇的該陽極電壓値，Va，可以使陽極板114輸出光的亮= 達到我們所希望的程度。譬如，所使用的陽極操作電ς二 Va，〇ρ ’可以是仟伏之譜。 圖4是放射電流對該行電壓與該閘電壓間電位差，△▽， 發 放 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) -裝 ----訂---------岭少}. -10 45)256 A7 五、發明說明（8 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 之曲線圖169，圖中還指出相對應於圖3中之各操作時間 點。在時間t丨時，放射電流134被引發，而在時間y，^與 h時，所放射的電子量小到可以忽略圖5中有圖/之曲5線 166，以及在執行本發明之調整閘電壓以控制該放射電流 或陽極電流步驟的之前與之後，該閘電壓的變化情形曲線 =。在卿100的操作期間，該補債電壓的初始値是被設 定爲V〇FFSET，〗。當閘抽取電極126被掃描時，該掃描電壓 就會加上去d吏閘電壓成爲％。在接下來的卿ι〇〇操 作時間裏，該閘電壓就會依本發明來調整。如果放射電流 134下降了，該調整的閘電壓就會如曲線174所繪的，高^ 該閘電壓的初始値。在該調整期間’該補償電壓會增加、 v〇FFSET，2。接下來，在閘抽取電極126被掃描的時彳^ 7 調整的補償電壓會加該固定的掃描電壓之上，使該閘電 增加到VG , 2。 电本發明達到調整該閘電壓目標之範圍不以操控該補償 壓爲限。譬如，也可以操控該掃插電壓。 、圖6是在先前技藝之操作場放射顯示器方法下，閘電 之曲線圖170與陽極電流之曲線圖172。就如曲線17〇所 不的，該閘電壓在該顯示器的整個操作生命期中，—直 持在固定的値Vg’〇。另外，該與放射電流一致之陽極電 也沒有受到控制’因此在該顯示器之整個操作生命期中 =陽極電流就不斷地降低，就如曲線172所㈣一般。 前技藝之FED在時間t。時開始運作。該陽極電流到達選 的値IA’f。所使用的總操作時間，定義了先前技藝之顯 11 - 本紙;尺度適用中國1〇 X 29τ^ 恩 電 壓 顯 維 -流 先 定

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大補償電壓可以等於補償電壓源160所能提供出之最大電 壓。或者，該最大補償電壓可以是由其所置之切換電源: 件或驅動器限制所界定。 ‘' ‘' 所以，對圖7所代表之具體實施例而言，雖然，1〇〇 =電壓-直是固定的値：、簡，MM。但其操作生 叩期包括了到達最大補償電壓ν〇觀一。所需的時 ::丫以及陽極電流144到達所選最終値 作時間（tuFE_t3)。 ^ 圖7中所繪的曲線176的線段其斜率都是相同的。然而， Z們可以是互不相同的。另外，以時間所表示的 各細作時段其之間陽極電流的差異，圖中所繪也是相等 的。然而，陽極電流的差異是可以變化的。另外，每一個 操作時段的長度也沒有必要相同。 圖7中有指出圖6所代表之先前技藝的生命期t 邮。從 圖7.中可以很明顯的看出’本發明方法之顯示器操作生命 期tLIFE要較先前技藝之有所改良。不過，實際的改良程度 可能不會等於圖7所表現出的那樣。 就如參考圖7所描述的，本發明之對該閘電壓的調整. 可以在該顯示器每—次啓動時爲之。但本發明之範園並 以此特殊時序圖爲限。譬如，本發明之各項步驟可以在 選顯示圖框的末了 —空白期間來執行。 圖8疋本發明較佳具體實施例之控制電路丨1丨的電路圖。 在圖8之具體實施例中，電流控制器154包含一計數器μ] 以及一比較器184 ;補償電壓源16〇包含一可變電阻193以 -13

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐 ^p·装--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 不 所 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 5 6 A7

五、發明說明（11 ) 及一與電阻202並聯之調整器200。 圖8之控制電路11丨另包含一電子繼電器179以及—可變 電阻181，此二者對調整該陽極電壓，Va是很有用的。= 子繼電器179的第一端子連接至電源供應器146之回授電路 (未顯示）’其第二端子則連接至可變電阻181。電子繼電 器179—信號（未顯示）之控制，其可令電子繼電器丄建立 或切斷電源供應器146與可變電阻181之間的連接。 計數器182之第一輸入186與感測器150之輸出相連接。 計數器182的輸出則連接至比較器184的輸入，比較器j 84 的輸出192則連接至可變電阻193的輸入。 在圖8之具體實施例中，感測器ι5〇是一個脈波調變器， 譬如’脈寬碉變器以及/或是脈波频率調變器。輸出信號 152是一個數位信號。脈波的寬度或頻率編碼著電源供應 器146操作參數所相應的資訊。這也就是説，輸出信號1 52 是譬如’時間、溫度、輸出功率以及/或是任務週期的函 數。 輸出信號152會被傳送至計數器182之第一輸入186。計 數器182之第一輸入186則連接有一缓衝器195以使輸出信 號152的負載可至最小。第一輸入ι86連接至計數器182之 時鐘。計數器182具有一第二輸入188，其連接至計數，器 1 82的時鐘致能器。第二輸入1 88設計以接收計數器致能器 仏號180。叶數器182產生出一輸出信號190，它是一個包 含了 N位元之資料訊號。 可變電阻193包含多個並聯之電阻198，196。每一個電阻 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 訂----- 45! 2 56 Α7 Β7 五、發明說明（12) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 198,^6之電阻値均個別的選取，不必要是相同的値。 -個電阻198均又都與電晶體194串聯，該等電晶體執行 關的功能以讓控制電流過電阻198。每一個電晶體的^ 極都連接至比較器184的輸出192之—。比較器藉由二 制電晶體194的操作狀態來控制可變電阻丨93的有效電阻。 ^該可變電阻193的有效電阻，，可由下列：公式 得到·： (1) ^-effective-· 1/(1/R1 + 2 1/R) ? 其中： R1 =電阻196之阻値，以及 孩加總是針對那些有讓電流流過之電阻198來執行的。 調整器200是一個可調的線性調整器。所以，該補償 壓V〇FFSET，可由下列公式得到： (2) V〇FFSET = Vb(R2/Reffect.ve), 其中： vb =該可調線性調整器所定義之常數， R2 =電阻202之阻値，以及 ^effective —如上公式（1)所定義。 只要送至調整器200輸入端之電壓信號丨97的値大於該 出4唇’ V0FFSET ’那麼公式（2)就可用。 .， 公式（1)與（2)顯示出，因爲電阻ι98有效性地被比較器」 加總，所以可變電阻193該阻値之下降，該補償電壓 昇。 比較器1 84利用輸出信號190所提供之資訊來決定該補 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) I n H 一&,， H 1· ϋ 轉 18 4 5 ί 2 5 6 A7 ---- B7 五、發明說明（13) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制^ 電壓所需調整的量。在圖8之具體實施例中，可變電阻⑼ 的有效阻値決定了該補償電壓。所以，比較器184可使我 們得到所需的可變電阻193之有效阻値。 ，譬如，我介ί可以藉由將所偵測到的放射電流134値映射 成一設定點値來定義該調整的閘電壓以完成調整閘電壓之 步驟:就圖8之具體實施例而言，映射的執行是利用所偵 測到又放射電流134値來達成可變電阻193的组態，此组能 將可產生該調整的補償電壓。我們可以使用抬頭表來實^ 映射。，孩抬頭表中之資訊是使用映射功能所產生的。 公式化該映射功能需要有關放射電流134與閘電壓間相 互關係之資訊。譬如，估計放射電流134正比於補償電壓 就是-個很有用的假設。要不然，我們可以對.特定的顯 器來使用經驗法則或電腦模擬以決定出更精確的關係， 及可以使用爲.圖9中更詳細的描述。 公式化該映射功能另需要有關放射電流丨3 4與陽極電 間相互關係之資訊。通常’放射電流隨著陽極電壓而 變:另外，根據本發明之方法，在控制該FED ι〇〇以及 其操作於顯示模式的整個期間，該陽極電壓最好是不 的。 根據本發明之方法，在控制放射電流134的期間（控制 式），陽極138之陽極電壓Va最好是等於控制値Va二。 過，在FED 100的顯示模式操作期間，該陽極電^是C等 操作陽極電壓νΑ’ορβ該控制Ma,c，小於操作陽極電 VA ’ 0P。該控制値的選取，以能在控制模式期間降低或 示 以 壓 改 在 定 模 不 於 壓 (請先閱讀背面之注意事項1¾:填寫本頁) 訂---- -16 451 2 56 A7 B7 五、發明說明（14) 除陽極板U4處可見光的發射爲考量；而該操作陽極電壓 的選取則是以能提供出一具有特定明亮程度之顯示影像爲 考量。 是故’操作控制模式期間之放射電流134的設定點數倍 並不等於選用於操作顯示模式之放射電流134値。而是， 在FED⑽進入操作顯示模式日争，控制模式設定點値的選 取要以在影響放射電流134後，能增加該陽極電壓爲考 0 圖9是在固定溫度下’一系列的1〇〇放射電流〗對電 位差AV(行電壓與閘電壓間）之操作曲線2〇1 , 2〇3，2〇5。 圖9尚説日月了纟纟明方法之用以將已量測之操作點映射至 具有放射電流等於設定點値性質之操作點上之映射功能。 通常，FED 100的操作曲線會因爲電子發射結構124的髒污 而隨著操作時.間有所改變。這也就是説，該發射表面的化 學變化導致了該表面工作函數的變化，也因此是操作曲線 產生平移。 圖9之第一操作曲線201是FEd 1〇〇最初的操作曲線。第 二操作曲線203是在依本發明之方法執行第一次檢測與調 整放射電流134時之操作曲線。第三操作曲線2〇5是在依本 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明之方法執行第二次檢測與調整放射電流丨34時之操.作 曲線。 一開始時，FED 100是操作在第一操作曲線2〇1之第一操 作點199上的；放射電流134等於1〇(此値是我們所希望的 數値），而AV等於AVo。在第一操作時段期間，該放射電 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 256 4 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（15 流Π4的値會因爲譬如，電子發射結構124的髒污而下降。 在該第一操作時段結束後，FED 1〇〇再開始時，所檢測 到的放射電流134値是L，ZW則未改變，依然爲〆 致FED 100變成操作在第二操作點2〇9。決定出該操作>點= 確認出操作曲線，在此例中確認出了第二之操作曲 203。 、.求 —藉由確認出操作曲線，我們可以找出所需的値。沿 著含有放射電流爲1〇(所欲之値）之操作曲線尋找，可確認 出該操作點，而找到所需的Δν値。使用此方法，沿著第 二操作曲線203可選到第三操作點211，接著則可以^到所 需的AV値爲。由於ΔΥ的値、掃描電壓的値以及行電 壓的値都已經知道，所以就可以計算出所需的補償電壓 値。接著，也就可以決定出所需的可變電阻193有效阻 値0 .. 用來計算第三操作時段期間所需使用的補償電壓値的映 射方式’與上述的方式是很類似的；此亦説明於圖9中。 在該第三操作時段開始時，所檢測到的放射電流134値是 la，△ V値是△ V〗，以致FED 1 〇〇變成操作在第四操作點 2 1 3 ’此點位在第三操作曲線2〇5上。第五操作點21 5是第 二操作曲線2 1 5上，放射電流爲所欲値〗〇之操作點"。.因 此’第三操作時段所需的△ V値是爲△ v2。 圖1 〇是根據本發明之方法所具體實施之圖8的操作時序 圖。爲控制放射電流134値，首先在時間t 〇時，要先將電 源供應器14 6打開，就如圖1 〇中之曲線丨9丨所示的那樣。 -18 - 参紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） --------------'J-裝· —------訂--------- 一:.一 『 (請先閱讀背面之注意事項#f:填寫本頁) 4S1 25 6 A7 B7 五、發明說明（16 )

ISM u T又曲線204所代表 ______ __ H u〜穴 體實施例中，輸出信號148是一個與電源供應器146之輸出 力率相應之可變電流（A.C.)信號。該感測器150之脈衝調變 器於時間11時開始回應輸出信號148，而產生出輸出信號 152 ’圖1 0中之曲線206所代表的即是輸出信號152。 在時間t0時，該陽極138(圖丨）之陽極電壓，¥八開始斜升 至控.制値V

A，C

，就如圖1 0中曲線208所示的一般。在FED 閲 讀 背 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 100的顯示模式操作期間，該陽極電壓會增加至操作陽極 電壓Va，op ’就如曲線208在時間14時的那樣。 電子繼電器179與可變電阻181(圖8)的組態決定了該陽 極電壓的値。在控制模式的操作期間，將會引導電子繼 器179切斷或建立電源供應器ι46與可變電阻ι8ι間的〜 接。時間小於q之曲線217代表的就是此電子繼電器179的 規劃情形。曲線217另外還顯示出，在時間^時，電子 宅器I79被引導建立了電源供應器146與可變電阻181間 連接。超過時間t4後之該陽極電壓（VA，0P)的値決定於可 電阻181的阻値。 在寺間t2時’计數器致能器信號被馈送至第二輸入1 & 〇以 致说计數器188，就如圖丨〇中曲線21〇所顯示的一般。當計 數器182被致能後，它就會產生出輸出信號19〇之計數器 元’就如曲線212所顯示的一般。 曲線216所代表的補償電壓只被設定在—個初始値， 初始値可以是一個内定値或是在要進行現在的控制程序〜 則的那個操作時段其當時所使用的値。該補償電壓會被送 電 連 繼 的 變 位 此 之 -19 - 之 注 意 事

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 451256 A7 I--------------- B7 五、發明說明（17 ) 至FED. 10Q所有的閘抽取電極。 利用％路（未顯示），該掃描電壓也會被送至該陣列所有 的閘抽取電極。發射—致動電位會被送至fed丄⑽所有的行 电極使用此方法，在時間12時，所有的電子發射結構 124都被引發出放射電流，藉此而定義出放射電流，就 如圖10之曲線207所顯示的—般。 最好是，所有在該陣列中的電子發射結構丨24都被引發 出放射電流。如果，本發明之範圍並不以此規劃爲限，不 一足所有的電子發射結構124都要被引發出放射電流。整 個陣列的致動或是其重要部分的致動，對降低可能是由電 子=號雜訊所引發的信號錯誤發生機率是有幫助的。這也 就是説，因爲所量測出之放射電流134的値增加了，所以 因L號雜訊而產生的錯誤就會減少。然後，陽極138(圖工） 接收到了放射電流134。放射電流134的產生導致输出信號 148發生改變，如曲線2〇4在時間^時的那樣。 在時間q到ts的期間，控制電路1U會量測放射電流 134」並將所量測到的値與一設定點値作比較。在圖8之具 ，實施例中，乃是藉由量測電源供應器146之輪出功率來 量測放射電流134的。該輸出功率的値可以藉由譬如，量 測電源供應器146的任務週期得知。 ， 噙果所量測到的放射電流丨3 4値不等於該設定點値，那 麼比較器184就致動可變電阻193的有效阻値，將該閘電壓 調整収以使放射電流134朝該設定點值接近的程度。最 好的情況是，可以使放射電流134等於該設定點値。

本紙張尺度適用中0 S家辨（CNS)A4規格⑵0 X (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) yl裂-----丨—訂-I丨！ -20- 451 256 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（18) 在時間時，比較器184致動了所選的電晶體194，如圖 1 0中曲線2 1 4所示的那樣。在圖i 〇之例子中，該可變電阻 193之有效阻値是下降的，這使得該補償電壓增加，如曲 線216在時=間13所指出的那樣。 在調整了該有效阻値之後，計數器致能器信號丨8〇(曲綠 210)就會命令計數器ι82停止計數。爲了控制放射電流ι34 之電子發射也會中止，就如曲線207在時間t3時的那樣。 終止了該陣列的電子發射會使輸出信號148有所改變，就 如曲線204在時間13時的那樣。 在時間t *時，該陽極電壓開始增加直至搡作陽極電壓 VA , 0P，就如曲線208所示的。選取該操作陽極電壓可爲所 建立出來之顯示影像提供出有用的明亮程度。令電子繼電 器179在電源供應器146與可變電阻181(圖8 )之間建立起連 接，可使陽板電壓增加，這就是在時間14時，曲線217所 代表的意義。 圖1 1是本發明用以控制放射電流13 4之另一具體實施控 制電路1 11的電路圖。圖1 1之具體實施例，是以量測該通 過電源供應器146之電流I PS，來測量放射電流134的。譬 如，該量測電流可以是通過電源供應器146中步階而上變 壓器的次級線圈之電流。在圖1 1之具體實施例中，從電-源 供應器146出來之輸出信號148是一個電流信號。 在圖1 1之具體實施例中，感測器150包含一電流至電壓 轉換器2 1 8，一第二比較器224以及一振盪器234。電流至 電壓轉換器218的輸入設計成與電源供:應器146連接，電流 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ----I--：--------、"裝 -------訂 -------- "、 , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 451 256

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至電壓轉換器21 8的輸出則連接至第二比較器224的第一輸 入222。第二比較器224的第二輸入226設計成接收參考電 壓信號228。 第二比較器224的輸出連接至振盪器234的第一輸入 232。振產器234的第二輸入23+6則連接至重置，被設計成 接收重置信號238。振盪器234的輸出連接至電流控制器 154中计數器1 82之第一輸入。電流控制器1 54與閘電壓源 158電路已描述於圖8。 圖12是圖11之本發明方法具體實施例的操作時序圖。 首先’要先在時間t 〇時將電源供應器146打開，就如圖i 中之曲線191所示的那樣。像是在時間t〇，該陽極電壓v 開始斜升至控制値VA，c，就如曲線208所示的—般。 在時間t !時，曲線250所代表的補償電壓只被設定在一 初始値，此初始値可以是一個内定値或是在要進行現在 控制程序之前的那個操作時段其當時所使用的値。該補 電壓會被送至FED 1 〇〇所有的閘抽取電極。 利用電路（未顯示），該掃描電壓也會被送至該陣列所有 的閘抽取電極。發射—致動電位會被送至FED 100所有的 電極。使用此方法，所有的電子發射結構124都被引發 放射電流，藉此而定義出放射電流134，就如圖12之^ 207所顯示的-般。電子發射開始於時。 138一(圖1)接收到了放射電流134。曲線2〇4所代表的即是 在時間tl，輸出信號148回應放射電流 生而改變。 2

A 個 的 償 行 出 線 極 輸 產 22-

本紙張尺度顧+關家標準（CNS)A4規格 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明說明（20 ) 從電源供應器146出來之輸出信號148會被傳送至電流至 電壓轉換器218，該轉換器所包含的電路可將輸出信號148 之電流信號上轉換爲相應的電壓信號22〇。譬如，電流至 電壓轉換器218可以簡單的是一個電阻。圖1 2中曲線24〇所 代表的就是電壓信號220的值Vi。控制\開.始於時間q，此 時間正是電流控制器154以圖8與圖i 〇中所説明的方式被 致動。 在時間時’參考電壓信號228送入了第二比較器224之 第二輸入226，就如圖12中曲線241所代表的。在操作的控 制模式期間’參考電恩信號228之設定點値vc，與所欲之 放射電流値相對應。同樣的在時間12，重置信號23 8送入 了振盈器234之第二輸入236，就如圖12中曲線242所示的 一般。 弟二比較器224將電壓信號220的値\^與參考電壓信號228 设定點値Vc作比較。這要yc大於，第二比較器224之輸 出信號230就會定義致能信號，此信號可致動振盪器234之 時鐘致能器。在時間、到14期間，VT小於Vc，所以是輸出 信號被致動到致能狀態，就如曲線244所示的一般。 振盪器234回應第二比較器224之輸出信號230而產生出 輸出“號152 ’圖1 2中曲線246所代表的就是此信號。在時 間時’計數器致能器信號！ 80致能了計數器〗82，就如同 曲線210所示的一般。計數器182會回應感測器ι5〇之輸出 信號1 52而產生輸出信號190，圖1 2中曲線2 12所代表的就 是此信號。 -23- 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------^--V -裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 S 4 _____________________ ise A7 B7 五、發明說明（21) 比較器184與閘電壓源158的作用與圖8及圖1 0所説的相 類似，由於此二元件使得可變電阻193之有效阻値得以調 整’就如圖1 2中曲線248所示的一般。因爲有效阻値降低 了，所以該補償電壓增加，就如曲線250之所示。 當V!等於Vc(曲線240)時-此例中發生在.時間t 4，調整動 作就停止。此時，第二比較器224之輸出信號23〇(曲線244) 定義出一個非致能信號，此信號不會致動該振盪器234之 時鐘致能器。是故，振盪器234停止產生輸出信號152(曲 線246) ’計數器182因此不在傳送出位元（曲線212)。 參考電壓信號228的設定點値也不再輸入至第二比較器 224(曲線241)。電子放射結構之該陣列所之發射電子行 爲，此時間ts以後也就終止了（曲線2〇7)，這使得輸出信號 148(曲線204)產生改變並進—步地使得％値下降（曲線 240)。在時間t ό時，該陽極電壓（曲線2〇8)以圖】〇中所説 明的方式開始向上升至該操作陽極電壓。 總結之，本發明是一種方法以及場發射顯示器，其對在 顯π器的整個生命期中維持放射電流之固定是有助益的。 在較佳之具體實施例中，本發明之方法包含了操控閘電壓 以ν放射電流等於設定點値之步驟。本發明場放射顯示器 &較佳具體實施例，包含一用以在啓始時，控制該放射電 流之控制電路。本發明之方法與顯示器所提供出之好處包 括，固定的明亮度以及比之於操作在固定閘電壓下之顯示 器，具有較長的操作生命期。 雖然我們已顯示並與描述了本發明之具體實施例，但習

私紙張尺㈣g家辟,（CNS)A4祕（21G (請先閱讀背面之注音？事項#f填寫本頁) ·裝

---1 訂- I------I -24- {-451 256 ' ί A7 I-------- B7_____ 五、發明說明（22 ) 於此藝人士是可以做修正與改進的。譬如，將所量測出來 <放射電流値，映射至一設定點値之步驟中所用到的操作 | 曲線可以將溫度變化的影響考慮進去。在另一個例子中， | 菘第二比較器可以包含一低通濾波器電路。在本發明之又 —例予中，可以藉由量測該陽極輸入端之陽極電流來測量 I 該放射電流》 1 /是敌，我們希望讀者能了解，本發明並不以所示之特別 形式爲限且我們意圖以所附之專利範圍來涵蓋 本發明精神與範圍之修正。 、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · I I I ! I 訂 *--- - 線、. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐

Claims (1)

1. 451256 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1· 一種用讀制場發射顯示器中放射電流之方法，該場發 Μ示器包含多個電子發射結構，一閘抽取電極以及— 陽極，該方法包含以下步驟： .令該多個電子發射結構發射電子，藉以定義該放射電 流； 量測該放射電流，藉以定羲一量測値； 將該量測値與一設定點値作比較； 送一閘電壓至該閘抽取電極；以及 如果該量測値不等於該設定點値，則調整該問電壓使 其足以令該放射電流朝該設定點値接近。 如申請專利範圍第丨項之用以控制場發射顯示器中放射 電流之方法，其中，該量測該放射電流之步驟包含，於 該陽極處接受該放射電流，藉以^義陽極電流之步驟， 以及量測該陽極電流之步驟。 3·如申請專利範圍第丨項之用以控制場發射顯示器中放射 電流之方法，其中，該場發射顯示器之特徵在於一操作 陽極電壓，以及另包含㈣發該多個電子發射結構放射 ，子之步驟同時發生之步驟，該步驟提供該陽極一第一 陽極電壓，其中該第一陽極電壓小於該操作陽極電壓。 4. =申請專利範圍第1項之用以控制場發射顯示器中放射 電流之方法，尚包含連接到該陽極至電源供應器之步 驟以及其中該量測放射電流之步驟包含，於該陽極處 接收該放射電流，以及量測該電壓供應器之功率輸出。 5. 如申請專利範圍第丨項之用以控制場發射顯示器中放射 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） --------------裝---------訂·------—丨線：'1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 451 258

   量 整 ff\ 六、申請專利範圍 %流之方法’其中調整該閘電壓之步驟 電壓使其足以令該放射電流等於該設定點=、’調整該間 6·如申請專利範園第i項之用讀制場發射=步驟。、 電流之方法’其中送入一閘電壓之步驟包冬卞器：放射 .:壓至該開抽取電極，以及其中調整該閉；譽：：：： δ，賙整孩補償電壓使其足以令該 ^ 値接近。 X放射…月該設定點 7·如申請專利範圍第1項之用控 啻、*、、i t~發射顯示器中放射 電成〈万法，其中調整該閘電壓之步驟包含，映射該 測値至孩設定點値以定義—調整閘電壓，以及將該調 閘電壓送至該閘抽取電極。 人 8·—種場發射器顯示器，包含： 陰極板，具有多個電子發射結構以及一與該多個 子發射結構隔開之閘抽取電極； 陽極板，係配置成用以接收該多個電子發射結構 發射之電子’其具有-陽接，其中該陽極設計成連接 一電源供應器； —感測器，具有一輸入與—輸出，其中該輸入設計 連接至該電源供應器； 一電流控制器，具有一輸入與一輸出，其中該電流： 制器之輸入連接至該感測器之輪出；以及^ 一閘電壓源，具有一輸入與—輪出，其中該閘電壓； 之輸入連接至該電流控制器之輸出，以及其中該閘電/ 源之輸出連接至該閘抽取電極。 -27- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297^^ ------^--------------^---------旅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '4 31 2.5G · 六、申請專利範圍 9，如申请專利範圍 源包含一補債電 源可操作連接至 致動時，該補償 電壓〇 10.如申請專利範圍 .包含一具有—輸 有第一與第二輸 出之振堡器；其 接至該電源供應 接至該比較器之 计成接收一參考 該振盪·器之輸入 流控制器之輪入 第8項之場發射顯示器，其中該閘電壓 壓源與一掃描電壓源，其中該補償電壓 該掃拓j電壓源，以致在該掃描電壓源被 電壓源所提供之補償電壓可加上一掃描 第8項之場發射顯示 入與一輸出之電流至 入之比較器，以及一 中該電流至電恩轉換 器；其中該電流至電 第一輸入；其中該比 電壓信號；其中該比 •，以及其中該振盪器 器，其中該感測器 電壓轉換器，一具 具有一輸入與一輸 器之輸入設計成連 壓轉換器之輸出連 較器之第二輸入敦 較器之輸出連接矣 之輪出i聿接至該電 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

   28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^—----1^---------tr---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)