WO2005106832A1 - 電界放出型表示装置及びその制御方法 - Google Patents

電界放出型表示装置及びその制御方法 Download PDF

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WO2005106832A1
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anode
emitter
electrode
field emission
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PCT/JP2005/007008
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Hiroyuki Yamakawa
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Ulvac, Inc.
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    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2011—Display of intermediate tones by amplitude modulation

Definitions

  • the present invention relates to a field emission display (FED) and a method of controlling the same, and in particular, the field force with which the emitter force is also reduced due to the variation in the amount of electrons reaching the anode electrode.
  • the present invention relates to a mold display device and a control method thereof. Background art
  • a field emission display device is a self-emission display device using light emission generated by the accelerated electrons striking the phosphor, as in the case of a CRT (Cathode Ray Tube). Since the light emission principle is the same as that of CRT, it is suitable for displaying moving pictures by the brightness and wide viewing angle and response speed comparable to CRT, and since there is no deflection part unique to CRT, thin and lightweight design is possible.
  • CRT Cathode Ray Tube
  • a field emission display device has, for example, two insulating substrates opposed to each other with a gap of about 200 ⁇ m to 1 mm, and a plurality of line-like force-sword electrodes are provided on one of the substrates.
  • a plurality of line-shaped gate electrodes orthogonal to each other in a matrix shape are formed with respect to this force-sword electrode.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of a portion where the force sort electrode 1 and the gate electrode 3 intersect, and an insulating layer 4 is interposed between the force sort electrode 1 and the gate electrode 3.
  • a hole is formed at the intersection of the cathode electrode 1 and the gate electrode 3, and the emitter 2 is disposed in the hole.
  • the emitter 2 is electrically connected to the force sword electrode 1.
  • the emitter 2 is made, for example, of conical silicon or molybdenum.
  • the emitter 2 may be a carbon-based thin film or a carbon nanotube.
  • an opening 7 penetrating in the thickness direction is formed in a portion corresponding to each of the emitters 2.
  • the tip of the emitter 2 faces the opening 7 thereof.
  • the other substrate is, for example, a transparent substrate which also functions as a glass material, and on the surface facing the gate electrode 3 and the emitter 2 in the transparent substrate, the transparent electrode power exemplified by ITO (Indium Tin Oxide) is also used.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • An anode electrode 5 is formed.
  • the anode electrode 5 is open A phosphor 6 is formed on the mouth 7 and the portion facing the emitter 2 facing this.
  • a plurality of the emitters 2 are provided corresponding to the intersections of the force sort electrodes 1 and the gate electrodes 3 (a single emitter 2 is not limited to the corresponding arrangement but a plurality of emitters are disposed at the intersections)
  • the shape of each emitter 2 the density, the size of the opening 7, the distance between the opening 7 and the emitter 2, etc.
  • the amount of electrons emitted from each of the emitters 2 and reaching the anode electrode 5, that is, the anode current flowing to the anode electrode 5 may vary. In the case of a large display, it is difficult to form the electron emission characteristics of several emitters 2 completely on the entire surface.
  • FIG. VO represents a voltage at which emission of electrons from emitter 2 is started. And, for example, when the electron emission characteristics of the three emitters a to c are different, the anode current is different even if the same drive voltage VI is applied. Since the anode current, that is, the amount of electrons reaching the anode electrode 5 is related to the emission brightness of the phosphor 6, if the anode current varies, the brightness unevenness of the displayed image or video, R (red Uneven tone may occur due to the difference in luminance balance between), G (green) and B (blue).
  • Patent Document 1 the field emission current between the anode electrode and the force sort electrode is obtained by controlling the current value of the current flowing to the cathode electrode while keeping the gate voltage applied to the gate electrode constant.
  • a field emission display adapted to be controlled is disclosed.
  • the current flowing through the force electrode is controlled to a current value that can obtain the required light emission luminance.
  • Patent Document 1 JP-A-8-273560.
  • the variation of the light emission luminance described above is influenced not only by the emitter's own electron emission characteristics but also by what proportion of the emitted electrons reach the anode electrode. That is, all of the emitted electrons of the emitter force also flow to the gate electrode on the way not to reach the anode electrode. For example, the proportion of electrons reaching the anode electrode is 50 to 80%, and the proportion varies from one emitter to another even for the same material and emitter.
  • the light emission luminance of the phosphor is determined by the amount of electrons reaching the anode electrode, ie, the anode current flowing to the anode electrode, and even if the current flowing to the force sort electrode is controlled as in Patent Document 1, Since some of the emitted electrons are also flowed to the gate electrode, the current flowing to the force sort electrode is not the current due to only the electrons reaching the anode electrode, and the actual brightness can be accurately determined. The control is not reflected, and the phosphor may not be able to emit light with a desired luminance.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a field emission capable of controlling a drive voltage to achieve a desired amount of anode current by electrons that emit emitter power and reach the anode electrode. It is providing a type
  • light is emitted by receiving an emitter from which electrons are emitted by a gate electrode and a drive voltage applied between the gate electrode and the emitter electrode, and the emitter being subjected to force emission.
  • the current detection unit for detecting the anode current flowing to the anode electrode, and the anode current detected by the current detection unit.
  • a drive voltage control unit configured to control a drive voltage to be applied.
  • a driving voltage is applied between the gate electrode and the emitter to emit emitter force electrons, and light is emitted by receiving the electrons emitted by the emitter force.
  • Detection of anode current flowing to the anode electrode It is characterized by having a procedure and a procedure of controlling a drive voltage applied between the gate electrode and the emitter based on the detected anode current.
  • the anode current reflecting the amount of electrons reaching the anode electrode, which contributes to the emission luminance of the phosphor is detected, and the drive voltage is controlled so that the detected current has a desired value. .
  • the drive voltage can be controlled to cause the desired amount of electrons to reach the anode electrode, and desired brightness control can be performed.
  • the drive voltage for controlling the desired amount of electrons to reach the anode electrode is controlled.
  • the emission luminance of the phosphor formed on the anode electrode and subjected to the collision of electrons can be accurately controlled to a desired luminance, and unevenness in luminance and color tone of an image or a picture to be displayed can be suppressed.
  • FIG. 1 is a control circuit diagram of a field emission display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a control circuit diagram of a field emission display according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing the details of the variable resistor shown in FIGS.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a field emission display according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the field emission display device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of a field emission display according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a field emission display device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic view for explaining the operation principle of the field emission display.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the voltage between the gate electrode and the emitter and the anode current in a field emission display.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing the configuration of the field emission display according to the present embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view thereof.
  • the field emission display device has two insulating substrates opposed to each other via a gap of, for example, about 200 ⁇ m to 1 mm.
  • the gap between the two substrates is evacuated.
  • a plurality of linear force-sword electrodes 1 1 to 11 1 are formed on one of the substrates.
  • An insulating layer 4 is formed on the force-sword electrode 1-1-1-n, and a plurality of line-shaped gate electrodes 3-1 to 3-n (indicated by reference numeral 3 in FIG. 5) on the insulating layer 4. Is shown.
  • the force sword electrodes l-l to l-n and the gate electrodes 3-1 to 3-n are orthogonal to each other in a matrix form. The number of force-sword electrodes and gate electrodes may be different.
  • a hole is formed in a portion (that is, a pixel) where the force sword electrodes 1 1 to 1 n and the gate electrodes 3-1 to 3-n intersect, and the emitter 2 is formed in the hole. It is arranged.
  • Each emitter 2 is electrically connected to the force sword electrodes l-l to l-n.
  • Each emitter 2 is made, for example, of conical silicon or molybdenum.
  • a carbon-based thin film or a carbon nanotube may be used as the emitter 2.
  • Emitter 2 is 1 per pixel One may correspond to each other, or a plurality may correspond to each other.
  • an opening 7 penetrating in the thickness direction is formed in a portion corresponding to each of the emitters 2.
  • the tip of each emitter 2 faces its opening 7.
  • the other substrate is, for example, a transparent substrate which also functions as a glass material, and the anode electrode 5 is formed on the surface facing the gate electrodes 3-1 to 3-n and the emitter 2 on the transparent substrate.
  • the anode electrode 5 is a transparent electrode exemplified by ITO (Indium Tin Oxide).
  • the anode electrode 5 is integrally formed as an anode electrode common to the respective emitters 2.
  • a phosphor 6 is formed in a portion facing the opening 7 and the emitter 2 facing the opening 7.
  • FIG. 1 shows a control circuit diagram of a field emission display according to the present embodiment.
  • the field emission display device according to the present embodiment has the current detection unit 11, the drive voltage control unit 12, the gate controller 16, the force sort controller 17, and the video data output circuit 1 in addition to the above-described configuration.
  • the current detection unit 11 is connected between the anode electrode 5 and a power source for applying a positive voltage to the anode electrode 5, and detects an anode current Ia flowing to the anode electrode 5 by receiving electrons from the emitter 2. Do.
  • the current detection unit 11 may be provided between the power supply and the ground.
  • Switches GSW1 to GSWn are respectively connected between the gate electrodes 3-1 to 3-n and power sources for applying positive voltages to the gate electrodes 3-1 to 3-n.
  • a variable resistor 13 is connected between the switches GSW1 to GSWn and the power supply.
  • the gate controller 16 turns on / off the switches GSW1 to GSWn based on the signal from the video data output circuit 14.
  • the driving voltage control unit 12 receives an input of the anode current la detected by the current detection unit 11. Further, it receives from the video data output circuit 14 an input of a luminance signal of the video to be displayed. Then, in response to these inputs, the drive voltage control unit 12 controls the resistance value of the variable resistor 13, or directly controls the voltage at point * A, or turns on the switches GSW1 to GSWn via the gate controller 16. Control Z off. The on / off control of the switches GSW1 to GSWn may be directly controlled without the gate controller 16.
  • the force sort controller 17 turns on each switch CSW1 to CSWn connected between each cathode electrode 1 1 to 1-n and the ground potential based on a signal of the video data output circuit 14. Turn off.
  • FIG. 3 shows a specific configuration example of the variable resistor 13 shown in FIG. ⁇ 8 shows the connection point between the circuit in Figure 1 and the circuit in Figure 3.
  • Variable resistor 13 includes a plurality of resistors Rl to R (n) connected in series between a power source giving a positive voltage to each gate electrode 3-1 to 3-n and the ground potential, and these resistors Rl to Rn.
  • the voltage applied to each of the gate electrodes 3-1 to 3-n is divided by the resistors R1 to R (n), and the voltage is applied to the connection point between the resistors R1 to R (n). Each generates a divided voltage.
  • a desired voltage can be applied to each of the gate electrodes 3-1 to 3-n by turning on any one of the switches SW1 to SW (n) based on a control signal from the drive voltage control unit 12.
  • the configuration shown in FIG. 3 is an example, and the variable resistor 13 is not limited to the configuration shown in FIG. 3 as long as the resistance can be changed based on the control signal of the drive voltage control unit 12. Or, for example, change the voltage at point A in an electric circuit using an operational amplifier or TTL (Transistor-Transistor Logic).
  • the switches GSW1 to GSWn, the switches CSW1 to CSWn, and the switches SW1 to SW (n) described above are, for example, MOSFETs, and the gate controller 16, the force sword controller 17, and the drive are given to their gate terminals. It is turned on or off according to the signal from the voltage control unit 12.
  • the gate controller 16 receives a signal from the video data output circuit 14 and selects one of the gate electrodes 3-1 to 3-n (for example, the gate electrode 3-1), and the force sort controller 17 selects the video data.
  • one of the force sword electrodes 1 l to 1-n (for example, the force sword electrode 1-1) is selected, and the selected gate electrode 3-1 and the force sword electrode 1-1 are selected.
  • a drive voltage (a positive voltage to the gate electrode 3-1 and a negative voltage to the force sort electrode 11) is applied between the selected gate electrode 3-1 and the force sort electrode 1-1.
  • Emitter 2 located in Electrons are emitted and travel toward the anode electrode 5 to which a positive voltage is applied.
  • the electrons pass through the opening 7 of the gate electrode 3-1 (some electrons flow to the gate electrode 3-1 without passing through the opening 7), and the phosphor on the surface of the anode electrode 5 When it collides with 6, it emits light and an image or video is displayed.
  • the gate electrodes 3-1 to 3-11 and the cathode electrodes 1 1 to 1 n are simultaneously selected for one line each, and the selection is switched sequentially.
  • the current detection unit 11 detects an anode current Ia flowing to the anode electrode 5, that is, a current that is emitted from the emitter 2 and reflected in the amount of electrons actually reaching the anode electrode 5. Then, the detected current is transmitted to the drive voltage control unit 12.
  • the current detection unit 11 is between the anode electrode 5 and the power supply that applies a voltage thereto, that is, when the current detection unit 11 is at the high potential portion, transmission of the detection current from the current detection unit 11 to the drive voltage control unit 12 is In some cases, it may be necessary to electrically insulate via a diode, an optical fiber, or a photo force bra.
  • the drive voltage control unit 12 compares the detected current with the luminance signal of the video to be displayed, which is transmitted from the video data output circuit 14, by comparing the gate electrodes 3-1 to 3-n with the force sort.
  • the drive voltage applied between the electrodes 1 1 to 1 n is controlled. Specifically, the voltage applied to the gate electrodes 3-1 to 3-n is controlled so that the anode current la force becomes a current value for obtaining a desired luminance.
  • control is performed so as to obtain a pulse amplitude, pulse width and pulse frequency for obtaining a desired luminance.
  • the variable resistor 13 When controlling the anode current by controlling the voltage value of the voltage applied to the gate electrodes 3-1 to 3-n, the variable resistor 13 is controlled. Specifically, as shown in FIG. 3, the gate electrode is selected by changing the resistance value of the variable resistor 13 by selecting the switches SWl to SW (n) to be turned on by the control signal from the drive voltage control unit 12. Change the voltage value of the applied voltage to 3-l to 3-n.
  • a pulse voltage may be applied to the voltage applied to the gate electrodes 3-1 to 3-n.
  • one luminance signal is divided into a plurality of frames, a current is supplied in a pulse shape, and one element, that is, the phosphor 6 is turned on several times.
  • the element is blinked in a short time, human vision recognizes the total amount of light as one light, so the gradation control of the brightness by the combination of the number of pulses, pulse width (time) and pulse amplitude Is possible.
  • the gate voltage of the reference pulse width (time) is applied in the first frame to obtain the relation data between the gate voltage and the anode current la, and from this relation data, the number of pulses, pulse width (time ), And combinations of pulse amplitudes can be determined.
  • the resistance value of the variable resistor 13 is determined and the gate voltage is fixed so that a predetermined anode current flows for each element, and the number of pulses, pulse number, and pulse amount are adjusted so that the amount of integrated light of multiple frames corresponds to the luminance signal.
  • a combination of pulse width (time) and pulse amplitude may be determined.
  • the combination of the light emitting capability pulse number, pulse width (time) and pulse amplitude may be determined for each device.
  • the number of pulses and the pulse width (time) can be controlled by switching the switches GSW1 to GSWn.
  • the pulse amplitude can be controlled by the gate voltage (variable resistor 13).
  • the driving voltage pulse includes information of MXN gradations by combining pulse width modulation corresponding to M gradations and pulse amplitude modulation corresponding to N gradations, where M and N denote arbitrary integers. It is a pulse waveform.
  • the anode current flowing to the anode electrode 5, that is, the amount of electrons reaching the anode electrode 5, is fed back to the drive voltage.
  • the driving voltage can be controlled by causing the amount to reach the anode electrode 5 and causing the phosphor 6 to collide.
  • the light emission luminance of the phosphor 6 can be accurately controlled to a desired luminance, the luminance unevenness and the color tone unevenness of the displayed image or video can be suppressed, and further accurate gradation control can be performed. Image quality is obtained.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a configuration of the field emission display according to the present embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view thereof.
  • a driving voltage is applied to a plurality of gate electrodes with respect to one selected force-sword electrode to emit a plurality of emitter electrons on the selected force-sword electrode.
  • a plurality of line-shaped force sort electrodes 1-1-1-n and a plurality of line-shaped gate electrodes 3-1 to 3- n is orthogonal to each other in a matrix.
  • a hole is formed in a portion (that is, a pixel) where the force sword electrode 1-1-1-n and the gate electrode 3-1-3-n intersect, and the hole is formed in the hole Emitter 2 is placed.
  • Each emitter 2 is electrically connected to the force sword electrodes l-l to l-n.
  • the anode electrodes 9 1 to 9 n are formed on the transparent substrate 8 as a plurality of lines divided from one another.
  • the anode electrodes 9-1 to 9-n are transparent electrodes exemplified by ITO (Indium Tin Oxide).
  • the anode electrodes 9 1 to 9 11 are parallel to the gate electrodes 3-1 to 3-n and orthogonal to the force sword electrodes 1 1 to 1-n.
  • FIG. 2 shows a control circuit diagram of the field emission display according to the present embodiment.
  • a plurality of current detection units 11 1 to 11 n are disposed in correspondence with each of the plurality of divided anode electrodes 9 1 to 9-n.
  • Each of the current detection units 11 1 to 1 1 n is connected between the corresponding anode electrode 9 1 to 9 n and a power supply for applying a positive voltage to the anode electrode 9 1 to 9 n, and the electron from the emitter 2 To detect the respective anode currents flowing to the respective anode electrodes 9-1 to 9-n.
  • one power source may be commonly used to apply a voltage to the anode electrodes 9l to 9-n. If the current detection unit is provided between the power supply and the ground, an independent power supply is required.
  • Switches GSW1 to GSWn are connected between the gate electrodes 3-1 to 3-n and power sources for applying positive voltages to the gate electrodes 3-1 to 3-n, respectively. Furthermore, variable resistors 13-1 to 13-n are connected between the switches GSW1 to GSWn and the power supply, respectively. The variable resistors 13-1 to 13-n have the same configuration as the variable resistor 13 of the first embodiment.
  • a plurality of drive voltage control units 12-1 to 12-n are arranged corresponding to the plurality of current detection units 11 1 to 11 n. Each drive voltage control unit 12-1 to 12-n receives an input of the anode current detected by each of the current detection units 11-1 to 11-n.
  • the video data output circuit 14 receives an input of a luminance signal of the video to be displayed. And each drive voltage control part 12-1-12-n receives those inputs, controls the resistance value of each variable resistance 13-1-1 3-n, or turns on Z of switches GSW1-GSWn. Control off.
  • the force sort controller 17 turns on each switch CSW1 to CSWn connected between each cathode electrode 1 1 to 1-n and the ground potential on the basis of a signal of the video data output circuit 14. Turn off.
  • a plurality of emitters 2-1 to 2 on the force sword electrode 1-1 are selected.
  • a plurality of gate electrodes 3-l to 3-n are selected to emit electrons simultaneously from -n.
  • the electrons emitted from the plurality of emitters 2-1 to 2-n travel toward the opposing anode electrodes 9-1 to 9 n, respectively.
  • Each of the current detection units 11-1 to 4: LI- n is emitted from the anode current flowing to the corresponding anode electrode 9-1 to 9-n, that is, the emitter 2 1 to 2 n force is released, and the anode electrode 9 The current reflected to the amount of electrons reaching 1 to 9-n is detected. Then, each detected current is transmitted to the corresponding drive voltage control units 12-1 to 12-n.
  • the current detection unit 11-1-: L I- n is in the high potential portion, it may be electrically isolated and transmitted as in the first embodiment.
  • Each drive voltage control unit 12-1 to 12-n displays the detection current transmitted from the corresponding current detection unit 11-1: L 1-n and the display current transmitted from the video data output circuit 14.
  • the drive voltage applied between the corresponding gate electrodes 3-1 to 3-n and the force sort electrodes 11 to 1 n is controlled based on the comparison with the luminance signal of the image to be generated.
  • variable resistances 13-1 to 13 are the same as in the first embodiment. — Control n.
  • the variable resistors 13-1 to 13- Pulse width modulation or pulse frequency modulation may be performed by switching control of switches GSW1 to GSWn while the resistance value of n is constant, that is, the pulse amplitude is constant.
  • pulse modulation may be performed by combining pulse width modulation and pulse amplitude modulation.
  • the driving current is the anode current flowing through each of the anode electrodes 9 1 to 9 n, that is, the amount of electrons reaching each of the anode electrodes 9 1 to 9 n. Since the feedback is performed, it is possible to control the drive voltage for causing the desired amount of electrons to reach each of the anode electrodes 9 1 to 9 n and collide with the phosphor 6. As a result, the light emission luminance of the phosphor 6 can be accurately controlled to a desired luminance, the luminance unevenness and the color tone unevenness of the displayed image or video can be suppressed, and the gradation control can be performed more accurately. Image quality is obtained.
  • the electron collision surface (phosphor formation surface) of the anode electrode is not limited to the configuration in which it faces in parallel with the force sort electrode, and may be inclined or perpendicular to the force sort electrode.
  • the emitted electrons may be made to collide with the anode electrode along a curved trajectory. In this case, it is not necessary to form an opening in the gate electrode.
  • the drive voltage is controlled based on the comparison between the detected anode current and the luminance signal, but the drive voltage control unit receives the target value of the anode current and actually flows. Even if the drive voltage is controlled so that the anode current reaches its target value.
  • the drive voltage is controlled by controlling the positive voltage applied to the gate electrode in a state in which the force sort electrode is grounded, but in a state where the gate electrode is at a constant positive potential
  • the drive voltage may be controlled by controlling the negative voltage to be applied.
  • the extending direction of each anode electrode is made parallel to the extending direction of each force-sword electrode, and each gate electrode is installed orthogonal to them. There is a case. In this way, when multiple force sort electrodes are selected and one gate electrode is selected, electrons are emitted simultaneously from multiple emitters.
  • the drive voltage can be controlled by detecting the current flowing to each corresponding anode electrode.
  • the gate voltage applied to the gate electrodes 3-1 to 3-n was controlled by the anode current detection unit 11 while detecting the current la flowing to the anode electrode 5.
  • a dummy reference luminance signal may be output to each element in advance, and data including the relationship between the voltage applied to each gate electrode and the anode current la may be acquired.
  • This data can be stored in the drive voltage control unit 12 and, when an actual luminance signal is received, this data can be referred to and controlled to apply a necessary voltage.

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Abstract

エミッタから放出されてアノード電極に到達する電子の量（アノード電流）を所望の量にすべく駆動電圧を制御できる電界放出型表示装置及びその制御方法を提供すること。 ゲート電極３と、ゲート電極３との間に印加される駆動電圧によって電子が放出されるエミッタ２と、エミッタ２から放出される電子を受けることで発光する蛍光体６を有するアノード電極５と、アノード電極５に流れるアノード電流を検出する電流検出部１１と、電流検出部１１で検出されたアノード電流に基づいて、ゲート電極３とエミッタ２との間に印加される駆動電圧を制御する駆動電圧制御部１２とを備える。

Description

明 細 書
電界放出型表示装置及びその制御方法
技術分野
[0001] 本発明は、電界放出型表示装置（FED: Field Emission Display)及びその制御方法 に関し、特に、ェミッタ力もアノード電極に到達する電子の量のばらつきに起因する 輝度のばらつきを抑制した電界放出型表示装置及びその制御方法に関する。 背景技術
[0002] 電界放出型表示装置は、 CRT (Cathode Ray Tube)と同じように、加速された電子 が蛍光体に当たることで生じる発光を利用した自発光型の表示装置である。発光原 理は CRTと同じであるため、 CRT並みの明るさと広視野角 ·応答速度により動画の 表示に適しているとともに、 CRT特有の偏向部がないため薄型軽量ィ匕が可能になる
[0003] 電界放出型表示装置は、例えば 200 μ m〜lmm程度のギャップを介して対向され た 2枚の絶縁基板を有し、一方の基板上には複数本のライン状の力ソード電極と、こ の力ソード電極に対してマトリックス状に直交する複数本のライン状のゲート電極が形 成されている。
[0004] 図 8は力ソード電極 1とゲート電極 3とが交差する部分の断面図を示し、力ソード電 極 1とゲート電極 3との間には絶縁層 4が介在されている。絶縁層 4において、カソー ド電極 1とゲート電極 3とが交差する部分には孔が形成され、その孔内にェミッタ 2が 配設されている。ェミッタ 2は力ソード電極 1と電気的に接続している。ェミッタ 2は例 えばシリコンやモリブデンなどを円錐形状にカ卩ェしてなる。あるいは、ェミッタ 2として 、カーボン系薄膜やカーボンナノチューブを用いたものもある。
[0005] ゲート電極 3において、各ェミッタ 2に対応する部分には、厚さ方向に貫通する開口 部 7が形成されている。ェミッタ 2の先端はその開口部 7に臨んでいる。
[0006] もう一方の基板は例えばガラス材料力もなる透明基板であり、その透明基板におい てゲート電極 3及びェミッタ 2に対向される面には、 ITO (Indium Tin Oxide)に例示さ れる透明電極力もなるアノード電極 5が形成されている。アノード電極 5において、開 口部 7及びこれに臨むェミッタ 2に対向される部分には蛍光体 6が形成されている。
[0007] ゲート電極 3と力ソード電極 1との間に駆動電圧（ゲート電極 3に正電圧、力ソード電 極 1に負電圧)を印加すると、ェミッタ 2の先鋭な先端に強い電界集中が起こり、その 結果ェミッタ 2内の電子が表面の仕事関数障壁をトンネル効果により透過して放出さ れる。放出された電子は正電圧を与えられているアノード電極 5に向力つて進み、ゲ ート電極 3の開口部 7を通過して、アノード電極 5の表面の蛍光体 6に衝突することで 発光して画像や映像が表示される。
[0008] ェミッタ 2は、力ソード電極 1とゲート電極 3とが交差する部分に対応して複数設けら れているが（1箇所の交差部分に 1つのェミッタ 2が対応配置に限らず複数のェミッタ 2が配置される構造もある）、各ェミッタ 2の形状、密度、開口部 7の大きさ、開口部 7と ェミッタ 2間の間隔などのばらつきにより、ゲート電極 3と力ソード電極 1間に同じ駆動 電圧を印加しても各ェミッタ 2から放出され、アノード電極 5に到達する電子の量、す なわちアノード電極 5に流れるアノード電流がばらついてしまう場合がある。大型表示 装置の場合には、複数のェミッタ 2の電子放出特性を全面で完全に均一にして形成 することは難し 、。
[0009] 電界放出型表示装置におけるェミッタ 2とゲート電極 3の間に印加される駆動電圧 と、アノード電極 5に流れるアノード電流との関係を図 9に示す。 VOはェミッタ 2から電 子の放出が開始される電圧を示す。そして、例えば 3つのェミッタ a〜cのそれぞれの 電子放出特性が異なると、同じ駆動電圧 VIを印カロしてもアノード電流は異なる。ァノ ード電流、すなわちアノード電極 5に到達する電子の量は蛍光体 6の発光輝度に相 関するので、アノード電流にばらつきが生じると、表示される画像や映像の輝度ムラ や、 R (赤）、 G (緑)、 B (青）の輝度バランスの違いによる色調のムラが生じる場合があ る。
[0010] また、例えば特許文献 1には、ゲート電極に与えるゲート電圧は一定にして、カソー ド電極に流れる電流の電流値を制御することにより、アノード電極及び力ソード電極 間の電界放出電流を制御するようにした電界放出型表示装置が開示されている。力 ソード電極に流れる電流は、必要な発光輝度が得られる電流値となるように制御され る。 [0011] 特許文献 1 :特開平 8— 273560号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] 上述した発光輝度のばらつきは、ェミッタ自体の電子放出特性の他に、放出された 電子がどのくらいの割合でアノード電極に到達するかにも影響を受ける。すなわち、 ェミッタ力も放出される電子の全てがアノード電極に到達するわけではなぐ途中で ゲート電極に流れる電子もある。例えばアノード電極に到達する電子の割合は 50〜 80%であり、その割合は同材料、同構成のェミッタであっても各ェミッタごとにばらつ きがある。
[0013] 蛍光体の発光輝度はアノード電極に到達する電子の量、すなわちアノード電極に 流れるアノード電流によって決まるものであり、上記特許文献 1のように、力ソード電極 に流れる電流を制御しても、ェミッタ力 放出された電子の一部はゲート電極にも流 れるので、力ソード電極に流れる電流は、アノード電極に到達した電子のみに起因し た電流とはならず、実際の輝度を正確に反映していない制御となり、蛍光体を所望の 輝度でもって発光させることができないおそれがある。
[0014] 本発明は上述の問題に鑑みてなされ、その目的とするところは、ェミッタ力も放出さ れてアノード電極に到達する電子によるアノード電流を所望の量にすべく駆動電圧 を制御できる電界放出型表示装置及びその制御方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0015] 本発明の電界放出型表示装置は、ゲート電極と、このゲート電極との間に印加され る駆動電圧によって電子が放出されるェミッタと、このェミッタ力 放出される電子を 受けることで発光する蛍光体を有するアノード電極と、このアノード電極に流れるァノ ード電流を検出する電流検出部と、この電流検出部で検出されたアノード電流に基 づいて、ゲート電極とェミッタとの間に印加される駆動電圧を制御する駆動電圧制御 部とを備えることを特徴として 、る。
[0016] 本発明の電界放出型表示装置の制御方法は、ゲート電極とェミッタとの間に駆動 電圧を印加してェミッタ力 電子を放出させる手順と、ェミッタ力 放出される電子を 受けることで発光する蛍光体を有するアノード電極に流れるアノード電流を検出する 手順と、この検出されたアノード電流に基づいて、ゲート電極とェミッタとの間に印加 する駆動電圧を制御する手順とを有することを特徴としている。
[0017] 本発明では、蛍光体の発光輝度に寄与する、アノード電極に到達する電子の量を 反映したアノード電流を検出して、その検出電流が所望の値となるように駆動電圧を 制御する。これによつて、ェミッタ力 放出された電子がアノード電極に到達する割合 にばらつきがあっても、所望の電子量をアノード電極に到達させるベく駆動電圧を制 御でき、所望の輝度制御を行える。
発明の効果
[0018] 本発明によれば、アノード電極に到達した電子によるアノード電流を駆動電圧にフ イードバックさせて 、るので、所望の電子量をアノード電極に到達させるベく駆動電 圧を制御することができる。この結果、アノード電極に形成され電子の衝突を受ける 蛍光体の発光輝度を所望の輝度に正確に制御することができ、表示される画像や映 像の輝度ムラや色調ムラを抑制できる。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る電界放出型表示装置の制御回路図である。
[図 2]本発明の第 2の実施形態に係る電界放出型表示装置の制御回路図である。
[図 3]図 1、 2に示す可変抵抗の詳細を示す回路図である。
[図 4]本発明の第 1の実施形態に係る電界放出型表示装置の模式斜視図である。
[図 5]同第 1の実施形態に係る電界放出型表示装置の断面図である。
[図 6]本発明の第 2の実施形態に係る電界放出型表示装置の模式斜視図である。
[図 7]同第 2の実施形態に係る電界放出型表示装置の断面図である。
[図 8]電界放出型表示装置の動作原理を説明する模式図である。
[図 9]電界放出型表示装置における、ゲート電極—ェミッタ間電圧と、アノード電流と の関係を示すグラフである。
符号の説明
[0020] 1, 1 1〜1 n 力ソード電極
2, 2— 1〜2— n ェミッタ
3, 3— 1〜3— n ゲート電極 4 絶縁層
5 アノード電極
6 ： ¾：光体
7 開口部
8 透明基板
9, 9— l〜9—n アノード電極
11, 11 1〜： L 1 n 電流検出部
12, 12—l〜12—n 駆動電圧制御部
13, 13— l〜13—n 可変抵抗
14 映像データ出力回路
発明を実施するための最良の形態
[0021] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[0022] [第 1の実施形態]
図 4は本実施形態に係る電界放出型表示装置の構成を模式的に示す斜視図であ り、図 5はその断面図である。
[0023] 電界放出型表示装置は、例えば 200 μ m〜lmm程度のギャップを介して対向され た 2枚の絶縁基板を有する。両基板間のギャップは真空にされる。
[0024] 一方の基板上には複数本のライン状の力ソード電極 1 1〜1 11(図5では符号1 で示す）が形成されている。力ソード電極 1— 1〜1— nの上には絶縁層 4が形成され 、その絶縁層 4の上に複数本のライン状のゲート電極 3— l〜3—n (図 5では符号 3で 示す）が形成されている。力ソード電極 l— l〜l—nとゲート電極 3— l〜3—nとはマ トリックス状に互いに直交している。なお、力ソード電極とゲート電極の本数は違って いてもよい。
[0025] 絶縁層 4において、力ソード電極 1 1〜1 nとゲート電極 3— 1〜3— nとが交差す る部分 (すなわち画素）には孔が形成され、その孔内にェミッタ 2が配置されている。 各ェミッタ 2は力ソード電極 l— l〜l—nと電気的に接続している。各ェミッタ 2は例え ばシリコンやモリブデンなどを円錐形状にカ卩ェしてなる。あるいは、ェミッタ 2として、 カーボン系薄膜やカーボンナノチューブを用いてもよい。ェミッタ 2は、 1画素あたり 1 個を対応させてもよいし、複数個を対応させてもよい。
[0026] ゲート電極 3— 1〜3— nにおいて、各ェミッタ 2に対応する部分には、厚さ方向に貫 通する開口部 7が形成されている。各ェミッタ 2の先端はその開口部 7に臨んでいる。
[0027] もう一方の基板は例えばガラス材料力もなる透明基板であり、その透明基板におい てゲート電極 3— l〜3—n及びェミッタ 2に対向される面にはアノード電極 5が形成さ れている。アノード電極 5は ITO (Indium Tin Oxide)に例示される透明電極である。 本実施形態ではアノード電極 5は一体で、各ェミッタ 2に共通なアノード電極として形 成されている。
[0028] アノード電極 5において、開口部 7及びこれに臨むェミッタ 2に対向される部分には 蛍光体 6が形成されている。
[0029] 図 1は、本実施形態に係る電界放出型表示装置の制御回路図を示す。本実施形 態に係る電界放出型表示装置は、上述した構成に加えて、電流検出部 11、駆動電 圧制御部 12、ゲートコントローラ 16、力ソードコントローラ 17、映像データ出力回路 1
4などを備える。
[0030] 電流検出部 11は、アノード電極 5とこのアノード電極 5に正電圧を与える電源との間 に接続され、ェミッタ 2からの電子を受けることでアノード電極 5に流れるアノード電流 I aを検出する。なお、電流検出部 11は上記電源とグランドとの間に設けてもよい。
[0031] 各ゲート電極 3— 1〜3— nと、これらゲート電極 3— 1〜3— nに正電圧を与える電 源との間には、それぞれ、スィッチ GSWl〜GSWnが接続されている。これら、スイツ チ GSWl〜GSWnと、上記電源との間には可変抵抗 13が接続されている。
[0032] ゲートコントローラ 16は、映像データ出力回路 14からの信号に基づいて、上記各ス イッチ GSWl〜GSWnをオン Zオフする。
[0033] 駆動電圧制御部 12は、上記電流検出部 11で検出されたアノード電流 laの入力を 受ける。さらに、映像データ出力回路 14から、表示すべき映像の輝度信号の入力も 受ける。そして、それら入力を受けて、駆動電圧制御部 12は可変抵抗 13の抵抗値を 制御したり、もしくは※ A点での電圧を直接制御したり、ゲートコントローラ 16を介して スィッチ GSWl〜GSWnのオン Zオフを制御する。なお、ゲートコントローラ 16を介 さずに直接スィッチ GSWl〜GSWnのオン Zオフを制御するようにしてもょ 、。 [0034] 力ソードコントローラ 17は、映像データ出力回路 14力もの信号に基づいて、各カソ ード電極 1 1〜1—nと接地電位との間に接続された各スィッチ CSWl〜CSWnを オン Zオフする。
[0035] 図 3は、図 1に示す可変抵抗 13の具体的な構成例を示す。※八は、図 1の回路と図 3の回路との接続点を示す。
[0036] 可変抵抗 13は、各ゲート電極 3— l〜3—nに正電圧を与える電源と接地電位との 間に直列接続された複数の抵抗 Rl〜R(n)と、これら抵抗 Rl〜R(n)間の接続点と 、上述したスィッチ GSWl〜GSWnとの間にそれぞれ接続された複数のスィッチ SW l〜SW(n)とから構成される。
[0037] 上記電源力 各ゲート電極 3— l〜3—nに印加される電圧は、抵抗 Rl〜R (n)によ つて分圧され、各抵抗 Rl〜R(n)間の接続点にはそれぞれ分圧された電圧が発生 する。駆動電圧制御部 12からの制御信号に基づいて、上記スィッチ SWl〜SW(n) の何れか 1つがオンされることによって所望の電圧を各ゲート電極 3— l〜3—nに印 加できる。なお、図 3に示す構成は一例であり、可変抵抗 13は、駆動電圧制御部 12 力 の制御信号に基づいて抵抗を変えることができるものであれば図 3に示す構成 に限らない。あるいは、例えばオペアンプや TTL (Transistor- Transistor Logic)を使 つた電気回路にて※ A点での電圧を変えるようにしてもょ 、。
[0038] 上述した、スィッチ GSWl〜GSWn、スィッチ CSWl〜CSWn、スィッチ SW1〜S W(n)は、例えば MOSFETであり、そのゲート端子に対して与えられる、ゲートコント ローラ 16、力ソードコントローラ 17、駆動電圧制御部 12からの信号に応じてターンォ ンあるいはターンオフされる。
[0039] 次に、本実施形態における電界放出型表示装置の制御方法について説明する。
[0040] ゲートコントローラ 16が映像データ出力回路 14からの信号を受けてゲート電極 3— 1〜3— nの 1つ（例えばゲート電極 3— 1)を選択し、力ソードコントローラ 17が映像デ ータ出力回路力 の信号を受けて力ソード電極 1 l〜l—nの 1つ（例えば力ソード 電極 1 - 1)を選択し、これら選択されたゲート電極 3— 1と力ソード電極 1— 1との間に 駆動電圧 (ゲート電極 3— 1に正電圧、力ソード電極 1 1に負電圧）が印加されると、 選択されたゲート電極 3— 1と力ソード電極 1— 1との交差部分に位置するェミッタ 2か ら電子が放出され、正電圧を与えられているアノード電極 5に向力つて進む。その電 子はゲート電極 3— 1の開口部 7を通過して（一部の電子は開口部 7を通過せずにゲ ート電極 3—1に流れる）、アノード電極 5の表面の蛍光体 6に衝突することで発光し て画像または映像が表示される。本実施形態では、ゲート電極3— 1〜3—11とカソー ド電極 1 1〜1 nは同時にそれぞれ 1ライン分ずつが選択され、次々にその選択 を切り替えていく。
[0041] 電流検出部 11は、アノード電極 5に流れるアノード電流 Ia、すなわちェミッタ 2から 放出され、実際にアノード電極 5に到達した電子の量に反映される電流を検出する。 そして、その検出電流は駆動電圧制御部 12へと送信される。電流検出部 11が、ァノ ード電極 5とそれに電圧を与える電源との間、すなわち高電位部にあるときは、電流 検出部 11から駆動電圧制御部 12への検出電流の送信は、フォトダイオードや光ファ ィバー、もしくはフォト力ブラなどを介して電気的に絶縁して行う必要のある場合もあ る。
[0042] 駆動電圧制御部 12は、その検出電流と、映像データ出力回路 14から送信される 表示すべき映像の輝度信号との比較に基づいて、ゲート電極 3— 1〜3— nと力ソード 電極 1 1〜1 n間に印加する駆動電圧を制御する。具体的には、アノード電流 la 力 所望の輝度を得るための電流値となるようにゲート電極 3— l〜3—nに印加する 電圧を制御する。あるいは、アノード電流 laがパルス状電流の場合には、所望の輝度 を得るためのパルス振幅、パルス幅、パルス周波数となるように制御する。
[0043] ゲート電極 3— 1〜3— nへの印加電圧の電圧値を制御することでアノード電流を制 御する場合には、可変抵抗 13を制御する。具体的には、図 3に示すように、駆動電 圧制御部 12からの制御信号によりオンとすべきスィッチ SWl〜SW(n)を選択して 可変抵抗 13の抵抗値を変えることでゲート電極 3— l〜3—nへの印加電圧の電圧 値を変える。
[0044] あるいは、ゲート電極 3— 1〜3— nへの印加電圧はパルス状の電圧が印加される 場合がある。
すなわち、輝度の階調制御を行う場合、一つの輝度信号を複数フレームに分割し て、パルス状に電流を流し、一つの素子、すなわち蛍光体 6を複数回点灯させる場 合がある。素子を短時間で点滅させた場合、人問の視覚は合計された光の量を 1発 光として認識するので、パルス回数、パルス幅（時間）、パルス振幅の組合せにより輝 度の階調制御が可能となる。
具体例として、最初のフレームで基準のパルス幅（時間）のゲート電圧を印加しゲー ト電圧とアノード電流 laとの間係データを得て、この関係データから、パルス回数、パ ルス幅（時間）、パルス振幅の組合せを決めることができる。もしくは、素子毎に所定 のアノード電流が流れるように可変抵抗 13の抵抗値を決めてゲート電圧を固定し、 複数フレームの積分された光の量が輝度信号に対応するように、パルス回数、パル ス幅（時問）、ノ ルス振幅の組合せを決めても良い。または、ゲート電圧（可変抵抗 13 )を制御しないで、素子毎の発光性能力 パルス回数、パルス幅（時問）、パルス振幅 の組合せを決めても良い。パルス回数、パルス幅（時問）は、スィッチ GSW1〜GSW nの開閉により制御することができる。パルス振幅は、ゲート電圧（可変抵抗 13)により 帘 U御することができる。
[0045] さらには、 M階調のパルス幅変調と N階調のパルス振幅変調とを組み合わせること により、パルス幅変調のみある 、はパルス振幅変調のみでは難 、多階調輝度制御 が比較的簡単に実現できる。例えば、 M= 16、 N= 16として 256階調制御を行うこと も容易になる。すなわち、駆動電圧パルスは、任意の整数を M、 Nとして、 M階調に 対応するパルス幅変調と、 N階調に対応するパルス振幅変調とを組み合わせて、 M X N階調の情報を含ませたパルス波形とされる。
[0046] 以上述べたように、本実施形態によれば、アノード電極 5に流れるアノード電流、す なわちアノード電極 5に到達する電子の量を駆動電圧にフィードバックさせているの で、所望の電子量をアノード電極 5に到達させて蛍光体 6に衝突させるベく駆動電圧 を制御することができる。この結果、蛍光体 6における発光輝度を所望の輝度に正確 に制御することができ、表示される画像や映像の輝度ムラや色調ムラを抑制でき、さ らに正確な階調制御も行え、良好な画質が得られる。
[0047] [第 2の実施形態]
次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。なお、上記第 1の実施形態と同 じ構成部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 [0048] 図 6は本実施形態に係る電界放出型表示装置の構成を模式的に示す斜視図であ り、図 7はその断面図である。本実施形態は、選択された 1つの力ソード電極に対して 、複数のゲート電極に駆動電圧を印加して、選択された力ソード電極上の複数のエミ ッタカ 電子を放出させる形態である。
[0049] 本実施形態においても、上記第 1の実施形態と同様、複数本のライン状の力ソード 電極 1— 1〜1— nと、複数本のライン状のゲート電極 3— l〜3—nとはマトリックス状 に互いに直交している。
[0050] そして、絶縁層 4において、力ソード電極 1— 1〜1— nとゲート電極 3— 1〜3— nと が交差する部分 (すなわち画素）には孔が形成され、その孔内にェミッタ 2が配置され ている。各ェミッタ 2は力ソード電極 l— l〜l—nと電気的に接続している。
[0051] 本実施形態では、アノード電極 9 1〜9 nは、互いに分割された複数本のライン として透明基板 8に形成されている。アノード電極 9— 1〜9— nは ITO (Indium Tin Oxide)に例示される透明電極である。ァノード電極9 1〜9 11は、ゲート電極 3—1 〜3—nに対しては平行であり、力ソード電極 1 1〜1—nに対しては直交している。
[0052] 図 2は、本実施形態に係る電界放出型表示装置の制御回路図を示す。
[0053] 本実施形態では、分割された複数のアノード電極 9 l〜9—nのそれぞれに対応 させて複数の電流検出部 11 1〜 11 nを配設して 、る。各電流検出部 11 1〜 1 1 nは、それぞれ対応するアノード電極 9 1〜9 nとそのアノード電極 9 1〜9 —nに正電圧を与える電源との間に接続され、ェミッタ 2からの電子を受けることで各 アノード電極 9— l〜9—nに流れるそれぞれのアノード電流を検出する。この場合は 、アノード電極 9 l〜9—nに電圧を与える電源は 1つを共通して用いてもよい。な お、電流検出部を電源とグランドとの間に設ける場合には、個々に独立した電源が必 要になる。
[0054] 各ゲート電極 3— 1〜3— nと、これらゲート電極 3— 1〜3— nに正電圧を与える電 源との間には、それぞれ、スィッチ GSWl〜GSWnが接続されている。さらに、スイツ チ GSW1〜GSWnと上記電源との間には、それぞれ可変抵抗 13— 1〜 13— nが接 続されている。各可変抵抗 13— 1〜13— nは、上記第 1の実施形態の可変抵抗 13と 同じ構成である。 [0055] 複数の電流検出部 11 1〜 11 nに対応させて複数の駆動電圧制御部 12— 1〜 12— nが配設されている。各駆動電圧制御部 12— 1〜12— nは、それぞれの電流 検出部 11— l〜l l—nで検出されたアノード電流の入力を受ける。さらに、映像デー タ出力回路 14から、表示すべき映像の輝度信号の入力も受ける。そして、各駆動電 圧制御部 12— 1〜12— nは、それら入力を受けて、それぞれの可変抵抗 13— 1〜1 3— nの抵抗値を制御したり、スィッチ GSWl〜GSWnのオン Zオフを制御する。
[0056] 力ソードコントローラ 17は、映像データ出力回路 14力もの信号に基づいて、各カソ ード電極 1 1〜1—nと接地電位との間に接続された各スィッチ CSWl〜CSWnを オン Zオフする。
[0057] 次に、本実施形態における電界放出型表示装置の制御方法について説明する。
[0058] 本実施形態では、力ソード電極 1 1〜1 nの 1つ（例えば力ソード電極 1 1)が 選択されると、その力ソード電極 1—1上の複数のェミッタ 2— l〜2—nから同時に電 子を放出させるベぐ複数のゲート電極 3— l〜3—nが選択される。そして、複数のェ ミッタ 2— l〜2—nから放出された電子は、それぞれ対向するアノード電極 9— 1〜9 nに向かって進む。
[0059] 各電流検出部 11— 1〜： L I— nは、それぞれ対応するアノード電極 9— l〜9—nに 流れるアノード電流、すなわちェミッタ 2— l〜2—n力 放出され、アノード電極 9—1 〜9—nに到達した電子の量に反映される電流を検出する。そして、それぞれの検出 電流は、対応する駆動電圧制御部 12— 1〜12— nへと送信される。電流検出部 11 — 1〜： L I— nが高電位部にある場合には、上記第 1の実施形態と同様に、電気的に 絶縁して送信する場合もある。
[0060] 各駆動電圧制御部 12— 1〜 12— nは、対応する電流検出部 11—1〜： L l—nから 送信された検出電流と、映像データ出力回路 14から送信された表示すべき映像の 輝度信号との比較に基づいて、対応するゲート電極 3— 1〜3— nと力ソード電極 1 1〜1 n間に印加する駆動電圧を制御する。
[0061] ゲート電極 3— 1〜3— nへの印加電圧の電圧値を制御することでアノード電流を制 御する場合には、上記第 1の実施形態と同様、可変抵抗 13— 1〜13— nを制御する 。あるいは、パルス状の駆動電圧を印加する場合において、可変抵抗 13— 1〜13— nの抵抗値は一定すなわちパルスの振幅は一定としたまま、スィッチ GSW1〜GSW nのスイッチング制御により、パルス幅変調や、パルス周波数変調を行ってもよい。さ らには、上記第 1の実施形態と同様、パルス幅変調とパルス振幅変調とを組み合わ せるパルス変調を行ってもょ 、。
[0062] 本実施形態においても、上記第 1の実施形態と同様、各アノード電極 9 1〜9 n に流れるアノード電流、すなわち各アノード電極 9 1〜9 nに到達する電子の量を 駆動電圧にフィードバックさせているので、所望の電子量を各アノード電極 9 1〜9 nに到達させて蛍光体 6に衝突させるベく駆動電圧を制御することができる。この結 果、蛍光体 6における発光輝度を所望の輝度に正確に制御することができ、表示さ れる画像や映像の輝度ムラや色調ムラを抑制でき、さらに正確な階調制御も行え、良 好な画質が得られる。
[0063] 以上、本発明の各実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定さ れることなぐ本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
[0064] アノード電極における電子衝突面 (蛍光体形成面）は、力ソード電極に平行に対向 して 、る構成に限らず、力ソード電極に対して傾 ヽて 、たり垂直とされて 、てもよく、 ェミッタカゝら放出された電子を曲線を描く軌跡でもってアノード電極に衝突させるよう にしてもよい。この場合には必ずしもゲート電極に開口部を形成する必要はない。
[0065] 上記実施形態では、検出されたアノード電流と輝度信号との比較に基づ 、て駆動 電圧を制御したが、駆動電圧制御部がアノード電流の目標値の入力を受けて、実際 に流れるアノード電流がその目標値になるベく駆動電圧を制御するようにしてもょ ヽ
[0066] 上記実施形態では、力ソード電極を接地した状態でゲート電極に印加する正電圧 を制御することで駆動電圧を制御したが、ゲート電極を一定の正電位にした状態で 力ソード電極に印加する負電圧を制御することで駆動電圧を制御するようにしてもよ い。この構成を上記第 2の実施形態に適用する場合には、各力ソード電極の延在方 向に対して各アノード電極の延在方向を平行にし、各ゲート電極をそれらに直交させ て設置する場合がある。これにより、複数本の力ソード電極を選択し、 1本のゲート電 極を選択することで、複数のェミッタから同時に電子放出させた場合に、各ェミッタに 対応する各アノード電極に流れる電流をそれぞれ検出して、駆動電圧を制御するこ とがでさる。
また、上記実施の形態では、アノード電流検出部 11で、アノード電極 5に流れる電 流 laを検出しながらゲート電極 3— l〜3—nに印加するゲート電圧を制御した例を示 したが、事前に各素子に対してダミーの基準輝度信号を出力し、各ゲート電極に印 加する電圧とアノード電流 laの関係を含むデータを取得してもよ ヽ。このデータを駆 動電圧制御部 12で記憶して、実際の輝度信号を受けたときに、このデータを参照し て必要な電圧を印加するように制御することができる。

Claims

請求の範囲
[1] ゲート電極と、
前記ゲート電極との間に駆動電圧が印加されることで電子を放出するェミッタと、 前記駆動電圧により前記ェミッタ力 放出される電子の衝突を受けることで発光す る蛍光体を有するアノード電極と、
前記アノード電極に流れるアノード電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部で検出されたアノード電流に基づ 、て、前記駆動電圧を制御する 駆動電圧制御部と、
を備えることを特徴とする電界放出型表示装置。
[2] 前記駆動電圧制御部は、表示すべき映像の輝度信号の入力を受け、前記電流検 出部で検出されたアノード電流と前記輝度信号との比較に基づいて、前記駆動電圧 を制御することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の電界放出型表示装置。
[3] ゲート電極とェミッタとの間に駆動電圧を印加して前記ェミッタ力も電子を放出させ る手川頁と、
前記ェミッタ力 放出される電子の衝突を受けることで発光する蛍光体を有するァノ ード電極に流れるアノード電流を検出する手順と、
前記検出されたアノード電流に基づ 、て、前記駆動電圧を制御する手順と、 を有することを特徴とする電界放出型表示装置の制御方法。
[4] 前記駆動電圧の電圧値を変えることで前記駆動電圧を制御することを特徴とする 請求の範囲第 3項に記載の電界放出型表示装置の制御方法。
[5] 前記駆動電圧をパルス状に印加し、前記パルスの振幅を一定としたままパルス変 調をすることで前記駆動電圧を制御することを特徴とする請求の範囲第 3項に記載 の電界放出型表示装置の制御方法。
[6] 前記駆動電圧をパルス状に印加し、前記パルスの振幅変調と幅変調とを組み合わ せたパルス変調をすることで前記駆動電圧を制御することを特徴とする請求の範囲 第 3項に記載の電界放出型表示装置の制御方法。
[7] 前記検出されたアノード電流と、表示すべき映像の輝度信号との比較に基づいて、 前記駆動電圧を制御することを特徴とする請求の範囲第 3項乃至請求の範囲第 6項 の何れかに記載の電界放出型表示装置の制御方法。
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