(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に互いに平行に配設されている複数の走査線配線と、
前記走査線配線とは電気的に絶縁されて交差し、互いに平行に配設されている複数の変調線配線と、
前記走査線配線及び前記変調線配線の交点に対応して設けられ、前記走査線配線に接続されている第１の電極及び前記変調線配線に接続されている第２の電極が対向している電子放出部と、
前記第１の基板に離間対向する対向面を有する第２の基板と、
前記対向面上に設けられているアノード電極と、
前記対向面上に設けられている蛍光体層と、
を備え、
前記アノード電極に印加するアノード電圧Ｖａと前記第１の電極及び前記第２の電極間に印加する素子電圧Ｖｆの組み合わせが２組以上用意され、
且つ、前記組み合わせを表示装置の電源スイッチがオンされた際に切り替えることを特徴とする表示装置を駆動する方法。
【請求項２】
前記アノード電圧Ｖａと前記素子電圧Ｖｆの前記組み合わせは、同一の表示信号に対する画素の表示輝度を等しくするものであることを特徴とする請求項１記載の表示装置を駆動する方法。
【請求項３】
前記アノード電圧Ｖａと前記素子電圧Ｖｆの前記組み合わせの内、前記組み合わせによる動作期間がアノード電流の逆数に基づいて定められることを特徴とする請求項１記載の表示装置を駆動する方法。
【請求項４】
前記アノード電圧Ｖａと前記素子電圧Ｖｆの前記組み合わせは、前記電子放出部から放出される電子が前記蛍光体層上に到達する位置を異ならせるものであることを特徴とする請求項１記載の表示装置を駆動する方法。
【請求項５】
第１の基板上に互いに平行に配設されている複数の走査線配線と、
前記走査線配線とは電気的に絶縁されて交差し、互いに平行に配設されている複数の変調線配線と、
前記走査線配線及び前記変調線配線の交点に対応して設けられ、前記走査線配線に接続されている第１の電極及び前記変調線配線に接続されている第２の電極が対向している電子放出部と、
前記第１の基板に離間対向する対向面を有する第２の基板と、
前記対向面上に設けられているアノード電極と、
前記対向面上に設けられている蛍光体層と、
前記アノード電極にアノード電圧を印加するアノード電圧源と、
前記走査線配線に順次選択パルス電圧を印加する走査線駆動回路と、
前記選択パルスに同期して前記変調線配線に表示信号パルス電圧を印加する変調線駆動回路と、
前記アノード電圧と前記第１の電極及び前記第２の電極間電圧の組み合わせに係る複数の動作モードを用意し、表示装置の電源スイッチがオンされた際に前記動作モードを切り替える制御回路と、
を具備することを特徴とする表示装置を駆動するシステム。
【請求項６】
前記アノード電圧と前記第１の電極及び前記第２の電極間電圧の前記組み合わせは、同一の表示信号に対する画素の表示輝度を等しくするものであることを特徴とする請求項５記載の表示装置を駆動するシステム。
【請求項７】
前記複数の動作モードでの動作期間がアノード電流の逆数に基づいて定められることを特徴とする請求項５記載の表示装置を駆動するシステム。
【請求項８】
前記アノード電圧と前記第１の電極及び前記第２の電極間電圧の前記組み合わせは、前記電子放出部から放出される電子が前記蛍光体層上に到達する位置を異ならせるものであることを特徴とする請求項５記載の表示装置を駆動するシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平面型電子源から発生された電子線で励起される蛍光体層を有する表示装置の駆動方法に係り、特に、電子の電界放出によって発生される電子線で励起される蛍光体層を有する表示パネルにおいて、蛍光体層への注入電荷密度を実質的に低減し、蛍光体の発光効率の低下を改善することができる表示装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子線によって励起される蛍光体層を有する表示パネルには、良く知られる装置として陰極線管、所謂、ブラウン管がある。このブラウン管は、速い応答速度並びに広い視角特性を有し、且つ、発光型表示装置であることから、高画質の映像装置としてテレビジョン装置に従来から広く用いられている。しかし、ブラウン管は、画面サイズ大きくなるに従い、重量、奥行が大きくなり、これまでに４０インチサイズが限界であり、家庭用としては３０インチサイズ以下が一般的であるとされている。一方、テレビジョンの方式は、ＮＴＳＣ方式からハイビション方式へと移行しつつあり、映像信号の高画質化にともない薄型軽量の大画面の表示装置が要望されている。
【０００３】
高画質映像を大画面で提供できる薄型表示装置として、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が実用化されている。このＰＤＰは、印刷方式で配線及び画素を形成できるためローコストで大画面パネルを実現することができる。このＰＤＰは、画素毎に放電により発生する紫外線によりパネル前面に形成された蛍光体を発光させて画像が得られるため、原理的にはブラウン管と類似する画像を生成する原理により映像を表示している。しかしながら、ＰＤＰは、ブラウン管と比較して次のような問題点があるとされている。（１）ＰＤＰは、紫外線の照射に基づいて、蛍光体が励起発光されることから、蛍光体材料の発光効率が低く消費電力が大きい問題がある。（２）ＰＤＰでは、放電時間が瞬時であることから、所望の輝度を得るためには、同一画素に関して何回も放電させる必要があり、高輝度を実現するためには、各フィールド期間の間、発光が繰り返えされる必要がある。この複数回に亘る放電を理由として、動画像に不自然な動きが見られることがある。（３）更に、ＰＤＰでは、放電電圧が２００Ｖ程度と高く、高耐圧の駆動ＩＣが必要とされ、ドライバＩＣのコストが相対的に高くなる等の課題がある。
【０００４】
最近注目されている大画面薄型ディスプレイとして、平面型電子源を用い、電子線で励起される蛍光体層を備えた平面型表示装置がある。この平面型表示装置は、下記非特許文献１にその基本構造、その製造方法及びその駆動方法が記述されている。また、平面型表示装置は、この非特許文献１に報告されているように次のような特徴を備えている。（１）電子を放出する素子アレイが印刷技術を用いて形成できる。（２）電子によって蛍光体層が励起発光されるブラウン管と実質同一の発光原理を利用している。（３）更に、平面電子源は、十数Ｖの電圧で駆動できるため耐圧の低い駆動ＩＣを用いることができる。
【０００５】
この非特許文献に示されるように、平面型電子源を用いた蛍光体表示装置では、リアプレートとしてのガラス基板上に平面電子源がマトリックス状に形成されている。この平面電子源は、互いに近接して配置された一対の素子電極及びこれらの素子電極間及び素子電極上に設けられ素子膜から構成され、この一対の素子電極に印加された電圧により駆動されて素子膜に設けられた電子放出部から電子が放出される。リアプレートと対向してフェースプレートと称されるガラス基板が配置され、このフェースプレート上に画素毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光線を発する蛍光体膜が塗布され、この蛍光体膜上には、アルミニウムからなるアノード電極が形成されている。両プレート間は、真空状態に保持され、平面電子源から放出された電子は、アノード電圧により加速されて蛍光体層に照射される。この加速された電子エネルギーにより蛍光体が励起発光される。この平面型表示装置の発光の原理は、ブラウン管と同様であるが、ブラウン管が電子銃から放出された電子ビームを偏向コイルなどにより偏向されて画面が電子ビームで走査されるに対して、平面電子源を用いた蛍光体表示装置では、画素毎に設けた平面電子源から電子が放出され、それぞれの画素の蛍光体層が励起発光される点が異なっている。また、この蛍光体表示装置では、リア及びフェースプレート間は、数ｍｍ程度の間隔に維持され、薄型の表示装置である点がブラウン管と大きな相違している。
【０００６】
この電子源は、既に説明したように、一対の対向する素子電極、素子膜、そして素子膜内に形成された電子放出部から構成され、一対の素子電極にある駆動電圧Ｖｆが印加されて電子放出部から電子が放出される。この電子源を利用した平面型表示装置では、電子放出が開始される電圧は、１０Ｖ程度と低く、蛍光体が表示に十分な輝度で発光するのに必要な電子放出量を得る電圧も十数Ｖ程度と低いことが特徴とされている。また、平面型表示装置では、素子電極の低電位側から高電位側に向かう力が放出電子に作用するため、放出電子は、偏奇されてアノード電極へ向かい、ある方向性を有する湾曲した軌跡を描き、フェースプレート上の電子の照射位置と電子源の電子放出部の位置関係にずれが生じている。
【０００７】
このような平面電子源からの電子線で励起される蛍光体層を有する表示装置は、発光効率の高い電子線による蛍光体励起発光を用いているため大画面であっても消費電力が少ない。また、蛍光体の発光は走査線が選択された極短い時間だけ発光するため、液晶表示装置（ＬＣＤ）やＰＤＰのようなホールド型の表示とならないため動画像表示においてもごく自然な映像を表示できる。また、ＬＣＤのように画面輝度の視角依存性はなく、広い視角特性を有する。さらに、平面電子源は十数Ｖで動作するため、低電圧ドライバＩＣで駆動することができるなどの特徴がある。
【０００８】
【非特許文献１】
E. Yamaguchi, et. al., “A 10-in. SCE-emitter display”, Journal of SID, Vol.5, p.345, 1997.
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、電子源の電子放出部から放出された電子は、高電圧のアノード電極に注入されるが、放出の際にこの電子は、一対の素子電極の高電位側電極に引き寄せられるように方向性を与えられて放出される。従って、放出電子は、アノード電極に向かう初速度成分のみでなく、高電位側電極に向かって偏奇される初速度成分を有する。その結果、放出電子は、湾曲した軌跡を描いてアノード電極に向かい、電子放出部に対面する直上の位置から偏移した偏奇位置でアノード電極に到達される。
【００１０】
また、この放出電子によって生ずる実際の発光パターンは、その幾何学的中心から局在した位置に発光ピークを有し、この発光ピークを中心に輝度が単調に減衰する分布を有している。このため、発光ピークが生じる位置では、常にアノード電流の密度が高く、動作時間が同じであってもこの位置に対応した蛍光体層の部分には、多量の電子が注入されることになる。一般に、蛍光体は注入された電荷量に応じて発光輝度が低下することが知られている。このため、アノード電流の密度が高い位置では、発光効率が急速に低下し、画素の輝度低下が発生する。この発光ピークが生じる領域は、面積的には小さいものの、大量の電荷が注入される領域に相当し、しかも、この領域が全体の発光輝度に寄与する割合は、その面積が寄与する以上に大きい。このため、発光強度に応じた輝度劣化が進行し、全体輝度が早期に低下する問題がある。
【００１１】
この発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、その目的は、電流集中による輝度劣化を改善するための駆動方法を提供するもので、電子線で励起される蛍光体層を有する表示装置の長寿命化を実現する駆動方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、
この発明によれば、
第１の基板上に互いに平行に配設されている複数の走査線配線と、
前記走査線配線とは電気的に絶縁されて交差し、互いに平行に配設されている複数の変調線配線と、
前記走査線配線及び前記変調線配線の交点に対応して設けられ、前記走査線配線に接続されている第１の電極及び前記変調線配線に接続されている第２の電極が対向している電子放出部と、
前記第１の基板に離間対向する対向面を有する第２の基板と、
前記対向面上に設けられているアノード電極と、
前記対向面上に設けられている蛍光体層と、
を備え、
前記アノード電極に印加するアノード電圧Ｖａと前記第１の電極及び前記第２の電極間に印加する素子電圧Ｖｆの組み合わせが２組以上用意され、
且つ、前記組み合わせを表示装置の電源スイッチがオンされた際に切り替えることを特徴とする表示装置を駆動する方法が提供される。
【００１３】
また、この発明によれば、
第１の基板上に互いに平行に配設されている複数の走査線配線と、
前記走査線配線とは電気的に絶縁されて交差し、互いに平行に配設されている複数の変調線配線と、
前記走査線配線及び前記変調線配線の交点に対応して設けられ、前記走査線配線に接続されている第１の電極及び前記変調線配線に接続されている第２の電極が対向している電子放出部と、
前記第１の基板に離間対向する対向面を有する第２の基板と、
前記対向面上に設けられているアノード電極と、
前記対向面上に設けられている蛍光体層と、
前記アノード電極にアノード電圧を印加するアノード電圧源と、
前記走査線配線に順次選択パルス電圧を印加する走査線駆動回路と、
前記選択パルスに同期して前記変調線配線に表示信号パルス電圧を印加する変調線駆動回路と、
前記アノード電圧と前記第１の電極及び前記第２の電極間電圧の組み合わせに係る複数の動作モードを用意し、表示装置の電源スイッチがオンされた際に前記動作モードを切り替える制御回路と、
を具備することを特徴とする表示装置を駆動するシステムが提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、この発明の電子線で励起される蛍光体層を有する平面型表示装置を駆動する方法について説明する。
【００１５】
図１は、この発明の駆動方法が適用される電子源を利用した平面型表示装置の構造を概略的に示す平面図である。
【００１６】
電子源を利用した平面型表示装置、所謂、平面型表示パネルは、図１に示されるような構造を有するリアプレート２１を備えている。このリアプレート２１には、ガラス基板１１上に電子源２２がマトリックス状に形成されている。また、複数の走査線電極配線５−１、５−２．．．が互いに平行に配置され、また、複数の変調線電極配線６−１，６−２．．．が走査線電極配線５−１、５−２．．．と直交或いは交差する方向に互いに平行に配置され、走査線電極配線５−１、５−２．．．と走査線電極配線５−１、５−２．．．とは、互いに図示しない絶縁材料で絶縁されている。これら配線の各交点に相当する画素領域には、平面型電子源２２が配置され、この電子源２２の素子電極１３，１４は、互いに対向して配置され、対応する走査線電極配線５−１、５−２．．．及び対応する変調線電極配線６−１，６−２．．．に接続されている。この走査線電極配線５−１、５−２．．．及び走査線電極配線５−１、５−２．．．を介して電子源２２の素子電極間に電圧が印加されて、電子源２２からアノードに向けて電子が放出される。
【００１７】
この平面電子源２２は、図２及び図３に示すように互いに近接してガラス基板１１上に配置された一対の素子電極１３，１４及びこれらの素子電極１３，１４間のガラス基板１１及び素子電極１３，１４上に設けられる素子膜２３から構成され、この一対の素子電極１３，１４に印加された電圧により駆動され、素子膜２３に設けられた電子放出部１２から電子が放出される。リアプレート２１に対向してフェースプレート１５と称されるガラス基板が配置され、このフェースプレート１５上に画素毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光線を発する蛍光体膜１６が塗布され、この蛍光体膜１６上には、アルミニウムからなるアノード電極１７が形成されている。両プレート２１，１５間は、真空状態に保持され、平面電子源から放出された電子１８は、アノード電圧により加速されて蛍光体層１６に照射され、この加速電子１８のエネルギーにより蛍光体１６が励起発光される。
【００１８】
この電子源２２を利用した平面型表示装置では、電圧が印加された一対の素子電極１３，１４の一方が低電位に、また、その他方が高電位に維持される。従って、素子膜２３の電子放出部１２から放出された電子１８には、低電位側の素子電極１３から高電位側の素子電極１４に向かう力が作用する。従って、この放出電子１８は、電子放出部１２からアノード電極１７に対して略直交する基準線Ｒeから離れるように偏奇されてアノード電極１７へ向かい、図２に示すようにある方向性を有する湾曲した軌跡を描き、フェースプレート１５上の電子が照射される領域の強度中心Ｃｐと電子源２２上の電子放出部１２を通る基準線Ｒｅとの間に偏奇に基づくずれＬｄが生じる。また、この放出電子１８によって生ずる実際の発光パターン３２は、電子の照射領域で強度中心Ｌｐが偏ることから、図４に示すように同様にその幾何学的中心から偏奇した位置に発光中心のピーク１３１を有し、この発光ピークを中心として輝度が単調に減衰する分布を有することとなる。
【００１９】
図１から図３に示す平面型電子源アレイでは、電子源となる導電性薄膜２３、電極１３、１４、配線５−１、５−２．．．，６−１，６−２．．．等の全てを印刷により形成するができる。尚、図示していないが、走査線配線５−１、５−２．．．及び変調線配線６−１，６−２．．．を絶縁するための両配線間に設けられた絶縁層も同様に印刷により形成することができる。
【００２０】
上述したような構造を有する電子線で励起される蛍光体を備えた平面型表示装置は、下記に示す種々のこの発明の実施例に係る駆動方法によって駆動される。これらの駆動方法では、アノード電極１７に印加するアノード電圧Ｖａと、リア基板１１上に形成された電子放出素子２３から電子を放出するために素子電極１３，１４に印加する素子電圧Ｖｆとの組み合わせが少なくとも２組以上用意され、これら組み合わせに係る電圧が表示パネルの一定の動作時間経過毎に切り替えられる。
【００２１】
この発明の電子線で励起される蛍光体を有する平面型表示装置を駆動する方法の実施例をより詳細に説明する。
【００２２】
（実施例１）
図５〜図９を参照してこの発明の第１の実施例に係る電子線で励起される蛍光体を有する平面型表示装置を駆動する方法を説明する。
【００２３】
図５（ａ）〜（ｅ）は、平面型表示装置を駆動する方法に係るシーケンスを示す図である。平面型表示装置は、一般に、常時画像が表示される動作モードに維持されることはなく、ユーザによって平面型表示装置がオンされて画像の表示される動作モードに維持され、ユーザによってオフされて非動作モードとなり、この動作モード及び非動作モードが繰り返される。即ち、図５（ａ）に示すように、表示装置は、ある時点に平面型表示装置がオンされてある時間期間Ｔ１の間、動作モードで画像が表示され、その後、平面型表示装置がオフされて画像が非動作モードで非表示に維持され、再び動作モードに復帰されてある時間期間Ｔ２の間、画像が表示され、その後オフされ、これが繰り返される。図５（ａ）において、時間期間Ｔ１〜Ｔ７は、平面型表示装置がオンされて画像が表示されている動作モードに維持されている時間期間を示している。
【００２４】
図５(b)に示すように、ある時間期間Ｔ１の間の動作モードにおいては、図５（ｄ）及び図５（ｅ）に示すようにアノード１７にアノード電圧Ｖａ１が印加され、電子源２３の素子電極１３，１４に素子電圧Ｖｆ１が印加される第１の設定条件（Ｖａ１，Ｖｆ１）に設定されている第１の駆動モードで平面型表示装置が動作される。この時間期間Ｔ１の経過時に、表示装置のスイッチが切られて非動作モードに移行される。その後、再び表示装置の電源が入れられて次の時間期間Ｔ２の間においても、同様に第１の駆動モードで平面型表示装置が動作されて画像が表示される。同様に、更に次の時間期間Ｔ３の間も、第１の駆動モードで平面型表示装置が動作されて画像が表示される。
【００２５】
この第１の駆動モードでの動作においては、素子膜２３の電子放出部１２から放出された電子１８は、基準線Ｒeから離れるように偏奇されてアノード電極１７へ向かい、図６に示すようにある方向性を有する湾曲した軌跡４６ａを描き、図５（ｃ）に示すようにフェースプレート１５上の電子が照射される領域の強度中心Ｃｐと基準線Ｒｅとの間に偏奇に基づくずれＬｄ１が生じる。
【００２６】
このようにして平面型表示装置の動作時間期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が累積され、この時間期間Ｔ１〜Ｔ３の累積時間期間Ｔａが第１の駆動設定条件で決められた基準時間期間Ｔａ１を越えると（Ｔa＞Ｔａ１）、駆動モードの切り替え準備が整えられる。このモード切り替え準備が整った状態において、表示装置の電源がオフされて再び表示装置の電源がオンされると、図５（ｂ）に示すように駆動モードが第１の駆動モードから第２の駆動モードに切り替えられる。即ち、第１の設定条件（Ｖａ１，Ｖｆ１）から第２の設定条件（Ｖａ２，Ｖｆ２）に切り替えられて第２の駆動モードで平面表示装置が駆動される。この第２の駆動モードでは、図５（ｄ）及び図５（ｅ）に示すようにアノード１７にアノード電圧Ｖａ２が印加され、電子源２３の素子電極１３、１４に素子電圧Ｖｆ２が印加されて平面表示装置が駆動される。
【００２７】
この第２の駆動モードの間においては、素子膜２３の電子放出部１２から放出された電子１８は、基準線Ｒeから離れるように偏奇されてアノード電極１７へ向かい、図６に示すようにある方向性を有する湾曲した軌跡４６ｂを描き、図５（ｃ）に示すようにフェースプレート１５上の電子が照射される領域の強度中心Ｃｐと基準線Ｒｅとの間に偏奇に基づくずれＬｄ２が生じる。即ち、第１の駆動モードに比べて第２の駆動モードでは、電子ビームは、電子の強度中心Ｃｐがより偏奇され、そのずれＬｄ２は、ずれＬｄ１よりも大きくなる（Ｌｄ２＞Ｌｄ１）。ここで、電子の強度中心Ｃｐが偏奇される程度、並びに、ずれＬｄ２、Ｌｄ１は、アノード電圧Ｖａ１，Ｖａ２及び素子電圧Ｖｆ１，Ｖｆ２に依存している。
【００２８】
第２の設定条件での動作時間の累積時間Ｔｂが第２の設定条件で決められた基準時間期間Ｔｂ１を越えると（Ｔｂ＞Ｔｂ１）、同様に、駆動モードの切り替え準備が整えられる。この切り替え準備の間に、表示装置がオフされ、その後、電源スイッチがオンされると、第２の設定条件（Ｖａ２，Ｖｆ２）から再び第１の設定条件（Ｖａ１，Ｖｆ１）に切り替えられ、平面型表示装置が第１駆動モードで動作される。以下、図５（ｂ）に示すように、上述したと同様に、第１及び第２の設定条件が順次切り替えられ、第１及び第２の駆動モードが交互に設定され、この設定された駆動モードで平面型表示装置が動作される。ここで、基準時間期間Ｔｂ１は、基準時間期間Ｔａ１よりも小さく設定され、第１駆動モードにおける基準時間期間Ｔa１及びＴa２は、等しく設定されてもよく、或いは、基準時間期間Ｔa１が基準時間期間Ｔa２よりも大きく定められても良い。
【００２９】
上述したように第１及び第２の駆動モードが交互に切り替えられ、このモードの切り替えに伴い電子の強度中心Ｃｐがアノード１７上でシフトされる。従って、第１の駆動モードで電流が集中されるアノード１７上のポイントと第２の駆動モードで電流が集中されるアノード１７上のポイントとが異なることとなる。この電流が集中されるアノード１７上のポイントが交互に切り替えられることから、アノード電流の密度が高いポイントが固定されず、その結果、そのポイントに対応する画素の発光効率が急速に低下し、画素の輝度低下が発生することが防止される。
【００３０】
図７は、図１に示された表示装置を駆動するシステムを示すブロック図である。
【００３１】
図７に示すように表示装置のリアプレート２１に形成された各電子源２２に駆動パルス電圧を印加するため、走査線選択信号を発生する走査線駆動回路１０２及び変調線駆動信号を発生する変調線駆動回路１０３がそれぞれ走査線配線５−１、５−２、５−３．．．及び変調線配線６−１、６−２、６−３．．．に接続されている。この平面型表示装置では、一例として走査線配線５−１、５−２、５−３．．．は、４８０本設けられ、変調線配線６−１、６−２、６−３．．．は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色に対して夫々６４０本ずつ設けられている。走査線駆動回路１０２は、として−９Ｖの選択パルスを順次走査線配線５−１、５−２、５−３．．．に出力する。変調線駆動回路１０３は、変調線駆動信号として６４０×３＝１２２０の出力信号を夫々変調線配線６−１、６−２、６−３．．．に出力する。また、フェースプレートのアノード１７には、高電圧を発生する高電圧電源回路１２４が接続されている。
【００３２】
表示信号１２９は、表示装置の外部から信号制御回路１２５に入力され、この信号制御回路において、入力された表示信号１２９から同期信号及び輝度信号が分離され、この同期信号及び輝度信号から走査線制御信号及びディジタル表示信号が発生され、走査線制御信号が走査線駆動回路１０２に与えられ、また、ディジタル表示信号が表示信号シフトレジスタ１１３に供給される。このシフトレジスタ１１３では、ディジタル化され時系列的に送られてくる表示信号が対応する変調線に与えられるようにシフトレジスタ１１３内でシフトされ、一走査線表示信号として格納される。表示信号シフトレジスタ１１３には、表示信号ラッチ回路１１２に接続され、シフトレジスタ１１３からのディジタル表示信号をラッチしている。表示信号ラッチ回路１１２では、一水平走査期間の間、シフトレジスタ１１３からのディジタル表示信号を保持し続け、一水平走査期間経過後、新たな水平走査の為のディジタル表示信号をラッチする。表示信号ラッチ回路１１２は、変調線駆動回路１０３に接続され、この変調線駆動回路１０３は、ラッチされた表示信号から輝度に応じたパルス幅を有するパルス電圧信号に変換し、変換されたパルス電圧信号を変調線駆動信号として出力している。
【００３３】
上述したように所定の基準時間期間Ｔａ１、Ｔａ２の経過とともに駆動モードが変更されて電子源２２の駆動電圧Ｖｆ及びフェースプレート１５のアノード電極１７に印加するアノード電圧Ｖａが変更される。この駆動電圧Ｖｆ及びアノード電圧Ｖａの変更ために、図７に示すシステムには、制御回路として表示装置の動作時間期間を記憶する動作時間期間記憶回路１２６及び記憶された動作時間期間に基づいてその動作状態を判定する判定回路１２７が設けられている。動作状態を判定する判定回路１２７は、タイマ（図示せず）を含み、このタイマによって、表示装置が動作される毎に時間がカウントされる。この動作時間期間は、判定回路１２７において、累積され、この累積された累積動作時間期間は、動作時間期間記憶回路１２６に記憶される。また、第１及び第２の電圧設定条件及びこの第１及び第２の電圧設定条件の夫々に対応する基準時間期間が動作時間期間記憶回路１２６に記憶されている。この動作時間期間記憶回路１２６は、動作状態判定回路１２７によって定期的にアクセスされ、現在有効な第１及び第２の電圧設定条件、この現在有効な第１及び第２の電圧設定条件での累積動作時間期間が読み出される。この動作状態判定回路１２７は、現在有効な第１及び第２の電圧設定条件が予め定められた基準時間期間を超えた場合に、次回の表示動作の為に第１及び第２の電圧設定条件の他方を設定し、この他方の電圧設定条件として次回に有効な条件として動作時間期間記憶回路１２６に記憶させる。表示装置がオフされても次回に動作開始の際の電圧設定条件は、動作時間期間記憶回路１２６に保持され続け、表示装置がオフの後にオンされると、動作状態判定回路１２７が動作時間期間記憶回路１２６をアクセスして動作開始の際の電圧設定条件を読み出し、動作状態判定回路１２７が電圧設定条件を変更する。この結果、電子源２２に印加するパルス電圧の電圧Ｖｆを決める変調線用電源回路１２８ａ及びアノード電圧を設定する高圧電源用制御回路１２８ｂに新たな設定電圧が指示され、新たな設定条件で平面型表示装置が動作される。
【００３４】
図７に示した表示装置を駆動するシステムにおいては、各電子源２２に線順次方式でパルス電圧を印加することで表示装置に画像が表示される。第１の駆動モードでは、アノード電圧Ｖａが電圧Ｖａ１に維持され、図１１（ａ）〜（ｃ）に示されるようなシーケンスを有する駆動パルス電圧が走査線配線５−１、５−２、５−３．．．に印加される。ここで、ある走査線配線５−１、５−２、５−３．．．には、電圧Ｖｓｏを有する選択パルスが印加されると、その走査線配線５−１、５−２、５−３．．．に接続されている全ての電子源２２が選択されて選択状態になる。このとき変調線配線６−１、６−２、６−３．．．には、一例として図１１（ｄ）〜（ｆ）に示される電圧レベルＶｍｏを有する変調線駆動信号が与えられ、この変調線駆動信号の電圧レベルに応じて、アクティブとなる電子源２２には、レベル（Ｖｆ１＝−Ｖｓｏ＋Ｖｍｏ）を有する素子電圧Ｖｆが印加される。例えば、電圧Ｖｓｏが−９Ｖで、電圧Ｖｍｏが６Ｖの場合には、電子源２２には、１５Ｖの素子電圧Ｖｆが印加されて電子源２２から電子がアノード電極１７に照射されて表示に必要なアノード電流を得ることができる。一方、電圧Ｖｓｏが０Ｖの場合には、電子源２２に印加される電圧は、６Ｖ以下となり、アノード電流は、ほとんど０となる。また、変調線配線６−１、６−２、６−３．．．に印加されるパルスの幅が変えられる。従って、アノード電極１７に注入される電荷量が制御され、輝度を画素毎に任意に設定することができる。このようにパルス幅を変調することによって、フルカラーの表示が実現される。
【００３５】
第２の駆動モードでは、アノード電圧Ｖａが電圧Ｖａ２に変更され、同様に素子電圧Ｖｆが電圧Ｖｆ２に変更される。図１１（ａ）〜（ｃ）に示されると同様なシーケンスを有する駆動パルス電圧が走査線配線５−１、５−２、５−３．．．に印加され、また、変調線配線６−１、６−２、６−３．．．には、同様に変更された電圧レベルを有する変調線駆動信号が与えられ、この変調線駆動信号の電圧レベルに応じて、アクティブとなる電子源２２には、レベル（Ｖｆ２＝−Ｖｓｏ＋Ｖｍｏ）を有する素子電圧Ｖｆ２が印加される。従って、上述と同様に、アノード電極１７に注入される電荷量が制御され、輝度を画素毎に任意に設定することができる。このようにパルス幅を変調することによって、フルカラーの表示が実現される。
【００３６】
この発明の駆動方法の実施例では、第１及び第２の設定条件として表１に示す条件が設定される。
【００３７】
【表１】
0003720017.tif 000002
【００３８】
この発明の駆動方法の実施例では、電圧設定条件として２つの条件が用意され、第１の設定条件１では、アノード電圧Ｖａが１０ｋＶ、素子電圧Ｖｆが１５．０Ｖに定められ、第２の設定条件２では、アノード電圧Ｖａが８ｋＶ、素子電圧Ｖｆが１５．６Ｖに定められている。
【００３９】
このとき、図６に示すようにフェースプレート１５上での電子照射位置Ｃｐ１、Ｃｐ２は、夫々電子源２３の電子放出部１２を通る基準線Ｒｅから距離Ｌｄ１，Ｌｄ２だけずれ、そのずれ量Ｌｄ１，Ｌｄ２は、それぞれ１３０μｍ及び１５０μｍとなる。
【００４０】
図９は、蛍光体１６上の発光領域を表示パネルの前面から拡大して概略的に示している。赤（Ｒ）、緑（Ｂ）、青（Ｇ）の蛍光体領域は、それぞれ符号ＰＲ、ＰＢ、ＰＧで示されている。一例として、この蛍光体領域ＰＲ、ＰＢ、ＰＧのピッチは、横方向に３００μｍ並びに縦方向に９００μｍに定められている。第１の電圧設定条件１に対応する発光部が破線で示される領域３４に相当し、この領域３４中で発光輝度が特に高い領域３５が領域３４中に破線で示されている。また、第２の電圧設定条件２に対応した発光部は、実線で示される領域３２に相当し、この領域３２中で発光輝度が特に高い領域３３５が領域３５中に実線で示されている。第２の設定条件におけるずれ量Ｌｄ２は、第１の設定条件１のずれ量Ｌｄ１に比べ、約２０μｍ大きく、基準線Ｒｅよりも大きくずれている（Ｌｄ２＞Ｌｄ１）。この実施例においては、発光領域３４，３５のずれの差は、小さいが、電流密度が高い発光輝度の高い部分ＣＰ１、ＣＰ２は、ごく狭い領域に限られているため、２０μｍのずれであっても蛍光体層への電流注入の集中を十分に緩和することができる。
【００４１】
次に、各設定条件での累積動作時間は、これはアノード電流の逆数に比例するように定めることが好ましい。アノード電流Ｉａは、第１の設定条件１では、略３μＡとなり、第２の設定条件２では、５．６μＡとなる。このようなアノード電流によれば、両電圧設定条件下での画面輝度は、略同一となり、設定条件が切り換えられることに基づく、画面輝度の変化を小さくすることができる。第１及び第２の累積駆動時間は、アノード電流の逆数にほぼ比例するように設定条件１で２００Ｈｒ（Ｔａ１）及び設定条件２で１００Ｈｒ（Ｔａ２）とすることが好ましい。アノード電流の逆数にほぼ比例するように動作時間期間が定めされるのは、蛍光体の発光効率の低下が、蛍光体に注入される電荷量に依存し、両設定条件での発光効率の低下が時間の経過とともにほぼ同程度の速度で進むようにするためである。即ち、アノード電流の小さい第１の設定条件１の累積動作時間は、アノード電流の多い第２の条件２よりも電流値の逆数相当して長くすることが好ましいこととなる。
【００４２】
図１０は、表示装置の動作時間と規格化した画面輝度との関係を示している。図１０において、実線５２は、上述した実施例の表示装置における画面輝度の時間推移を示している。ここで、表示装置での表示は、全面最大輝度で表示している場合に該当し、規格化した画面輝度は、この条件下で得られている。
【００４３】
図１０に示されるグラフは、何れも表示装置が最大パルス幅３０μ秒を有する変調線駆動信号で駆動されている。また、電源スイッチは、動作時間１０Ｈｒ、休止時間１０分の間隔でオン・オフされている。比較のために、設定条件１のみで表示装置が連続動作させた場合の特性が破線５１に示されている。この実施例の駆動方法では、従来の駆動方法に比べて所定の発光効率まで低下する時間が約６０％改善できることが確認されている。
【００４４】
このように、平面型電子源を用いた蛍光体表示パネルを２種類の電圧設定条件で交互に駆動することで、蛍光体層への電流注入、特に、発光輝度の高い領域への電流注入の集中を緩和することができ、蛍光体層の発光効率の低下を実質的に改善することができる。また、設定条件１、２の切り換えは、表示パネルの電源スイッチのオン連動されることから、表示画面の輝度が表示中に変化して表示中に画像が変わって違和感を観察者に与えることを防止することができる。
【００４５】
（実施例２）
図１１は、この発明の他の実施例に係る表示装置の駆動方法を示している。
【００４６】
実施例１では表示パネルの電源スイッチのオン時に電圧設定条件が切り換えられているが、この第２の実施例では所定の動作時間経過後に緩やかに他の設定条件に移行される。即ち、図１１（ａ）に示すように当初電圧条件１に設定されて表示装置が第１の駆動モードで駆動され、図１１（ｄ）に示すように、ある時間期間Ｔ１の間、この電圧条件１に維持される。この時間期間Ｔ１の間においては、実施例１と同様に、図１１（ｂ）に示すようにアノード１７には、アノード電圧Ｖａが印加され、図１１（ｃ）に示すように、電子放出素子２３には、素子電圧Ｖｆ１が印加される。時間期間Ｔ１が経過すると、電圧条件１から電圧条件２に切り替えられるが、急激に電圧条件１から電圧条件２に切り替えられず、図１１（ｄ）に示すように移行時間期間Ｔ３を経て電圧条件２に切り替えられる。移行時間期間Ｔ３においては、アノード電圧Ｖａｖが緩やかに電圧Ｖａ１から電圧ａ２に減少され、素子電圧Ｖｆｖが緩やかに電圧Ｖｆ１から電圧ｆ２に増加される。従って、図６に示すように電子がアノード１７に集中するポイントがアノード１７上で位置ＣＰ１から位置ＣＰ２に移動される。この移行時間期間Ｔ３が経過すると、電圧条件２に維持され、第２の駆動モードで表示装置が駆動される。同様に、電圧条件２に維持される時間期間Ｔ２が経過されると、同様に移行時間期間Ｔ４を経て電圧条件１に復帰される。この移行時間期間Ｔ４においては、アノード電圧Ｖａｖが緩やかに電圧Ｖａ２から電圧ａ１に増加され、素子電圧Ｖｆｖが緩やかに電圧Ｖｆ２から電圧ｆ１に減少される。従って、図６に示すように電子がアノード１７に集中するポイントがアノード１７上で位置ＣＰ２から位置ＣＰ１に移動される。
【００４７】
図１１に示す動作シーケンスおいて、設定条件１及び設定条件２におけるアノード電圧値及び素子電圧値は、一例として表１に示される電圧が適応される。また、動作時間期間Ｔ１及びＴ２は、一例として夫々２時間（２Ｈｒ）及び１時間（１Ｈｒ）に設定され、各設定条件間の移行時間期間Ｔ３及びＴ４は、一例として１時間（１Ｈｒ）に設定される。
【００４８】
尚、上述した設定条件１及び２、動作時間期間Ｔ１、Ｔ２のみならず、図１１に示される動作時間Ｔ３、Ｔ４及びアノード電圧Ｖａｖ並びに素子電圧Ｖｆｖの変化は、実施例１と同様に図７に示される動作時間期間記憶回路１２６に記憶され、動作状態判定回路１３７によって記憶された条件等は、必要に応じて読み出される。
【００４９】
この実施例２では、実施例１と同様に電圧条件１及び電圧条件２において実質的に同一の発光輝度でパネルが動作されることが要求される。即ち、各設定条件におけるアノード電圧Ｖａ及び素子電圧Ｖｆ値は、発光輝度が実質的に同一になるように定められる。電源スイッチがオフされ、その後、再度電源スイッチがオンされてパネルが動作される場合、スイッチオフ時の状態が図７に示される動作時間期間記憶回路１２６に記憶され、電源オン時には、スイッチオフ時の設定条件が読み出され、その設定条件で表示装置の駆動が再開すれる。この実施例２に係る駆動方法によっても、表示装置の輝度が低下されるような事態を改善することができる。
【００５０】
上記実施例では、表１に示す設定条件を用いているがこれに限定されるものではない。しかし、各設定条件で発光輝度がほぼ同じになるように設定されることが同然ながら望ましい。特に、この実質的に同一輝度で駆動される条件は、実施例２の場合は特に表示が連続することを前提としてことから重要とされる。また、電圧設定条件数は２であったが、これに限定されるものではない。設定条件数に応じて、電子ビームの照射中心位置をそれぞれ分散させることが可能となり、さらなる輝度低下の改善が可能となる。
【００５１】
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できることは明らかであり、この発明の範囲に含まれるものである。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明の駆動方法によれば、電子を電界放出する平面型電子源をマトリックス状に配置した電子線で励起される蛍光体層を有する表示装置において、その蛍光体輝度の低下を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の平面型表示装置の駆動方法が適用される電子線で励起される蛍光体層を有する表示装置の構造を概略的に示す平面図である。
【図２】図１に示した蛍光体層を有する表示装置の断面構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図１及び図２に示した蛍光体層を有する表示装置の電子発光部の構造を概略的に示す平面図である。
【図４】図１及び図２に示した蛍光体層を有する表示装置における蛍光体層上の発光パターンを示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、この発明の一実施例に係る平面型表示装置の駆動方法が適用されている図１及び図２に示した蛍光体層を有する表示装置を駆動する為の動作シーケンスを示す図である。
【図６】図１及び図２に示した蛍光体層を有する表示装置における平面型電子源から放出されたアノード電流の軌道を示す図である。
【図７】この発明の平面型表示装置の駆動方法に係る実施例が適用される蛍光体層を有する表示装置を駆動する駆動システムを示すブロック図である。
【図８】図７に示される駆動システムにおける走査線配線に与えられる走査線選択信号及び変調線配線に与えられる変調線駆動信号を示すタイミング波形図である。
【図９】この発明の平面型表示装置の駆動方法が適用されて蛍光体層上に生じる発光パターンの時間的変化を概略的に示す平面図である。
【図１０】図１及び図２に示した蛍光体層を有する表示装置の動作時間と規格化した画面輝度との関係を示すグラフである。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は、この発明の他の実施例に係る平面型表示装置の駆動方法が適用されている図１及び図２に示した蛍光体層を有する表示装置を駆動する為の動作シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
５−１〜５−４．．．走査線配線
６−１〜６−４．．．変調線配線
１１．．．ガラス基板
１３，１４．．．素子電極
１５．．．フェースプレート
２１．．．リアプレート
２２．．．電子源
２３．．．素子膜
１０２．．．走査線駆動回路
１０３．．．変調線駆動回路
１２５．．．信号制御回路
１１２．．．ラッチ回路
１１３．．．シフトレジスタ
１２４．．．高電圧電源回路
１２６．．．動作時間記憶回路
１２７．．．動作状態判定回路
１２８ａ．．．変調線用電源回路
１２８ｂ．．．高電圧源用制御回路
【図１】
0003720017.tif 000003
【図２】
0003720017.tif 000004
【図３】
0003720017.tif 000005
【図４】
0003720017.tif 000006
【図５】
0003720017.tif 000007
【図６】
0003720017.tif 000008
【図７】
0003720017.tif 000009
【図８】
0003720017.tif 000010
【図９】
0003720017.tif 000011
【図１０】
0003720017.tif 000012
【図１１】
0003720017.tif 000013