(57)【要約】【課題】表示装置の立ち上げ時等の高圧出力を変動させている期間においても、放電等により表示装置に生ずるアノード電位の異常な変動を適切に検知することができる画像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】電子源と、前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する配線と、比較器と、前記配線上の電位と正の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、前記所定期間に連続して上昇又は段階的に上昇する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力する。【選択図】図１
2008015153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置であって、
電子源と、
前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、
前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、
所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、
前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する配線と、
比較器と、
前記配線上の電位と正の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、
前記所定期間に連続して上昇又は段階的に上昇する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、
前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力すること
を特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
画像表示装置であって、
電子源と、
前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、
前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、
所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、
前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する配線と、
比較器と、
前記配線上の電位と負の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、
前記所定期間に連続して低下又は段階的に低下する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、
前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力すること
を特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
画像表示装置であって、
電子源と、
前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、
前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、
所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、
前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する第１の配線と、
前記アノード電極に接続される第２の配線と、
比較器と、
前記第２の配線上の電位と正の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、
前記所定期間に連続して上昇又は段階的に上昇する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、
前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力すること
を特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
画像表示装置であって、
電子源と、
前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、
前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、
所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、
前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する第１の配線と、
前記アノード電極に接続される第２の配線と、
比較器と、
前記第２の配線上の電位と負の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、
前記所定期間に連続して低下又は段階的に低下する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、
前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力すること
を特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
前記第２の電位は、前記高圧発生回路に入力され、
前記高圧発生回路は、入力された該第２の電位を増幅した電位を出力すること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記画像表示装置は、前記高圧発生回路及び前記第２の回路に入力する第３の電位を出力する第３の回路を有し、
前記高圧発生回路は、入力された該第３の電位を増幅した電位を出力し、
前記第２の電位は、前記第２の回路に入力された該第３の電位に対して演算した電位であること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記画像表示装置は、制御回路を有し、
前記制御回路は、前記比較器が前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果に応じて、表示を停止する制御を行なう
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子放出素子を備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子放出素子として、熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰極素子では、たとえば表面伝導型電子放出素子や、電界放出型素子（ＦＥ型）や、金属／絶縁層／金属型放出素子（ＭＩＭ型）、などが知られている。
【０００３】
特に、画像表示装置への応用としては、表面伝導型放出素子と電子ビームの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が期待されている。たとえば、近年普及してきた液晶表示装置と比較しても、自発光型であるためバックライトを必要としない点や、視野角が広い点が優れているといえる。
【特許文献１】特開２０００−８９７１８号公報
【特許文献２】特開２０００−２１４８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願人は、さまざまな材料、製法、構造の冷陰極素子の作成を試みてきた。さらに、多数の冷陰極素子を配列したマルチ電子ビーム源、ならびにこのマルチ電子ビーム源を応用した画像表示装置について研究を行ってきた。
【０００５】
冷陰極素子が配置されている容器の中は、基板とアノード電極間に数ｋＶ〜数十ｋＶ程度の高電圧が印加され、真空度の高い減圧雰囲気であることと、高圧が印加されているために、非常に放電が起こりやすい状況にあり、ごく稀に、容器のアノード、電子源間などで予期しない放電による電流が流れることがあった。ここで、放電とは真空空間で高い電圧の下で絶縁が破れ、両極間に電流が流れることを意味する。すなわち、本発明における放電とは、映像信号に基づいて電子源からアノード電極に向けて電子が放出される現象とは異なるものである。
【０００６】
この放電による電流は、多発すると、時として冷陰極素子や電極にダメージを与えたりすることがあった。
【０００７】
放電の原因については、詳しくは分かっていないが、例えば真空度の劣化や素子基板の絶縁層のチャージアップ、素子基板や蛍光板を作製する際にあやまってできてしまった突起やバリなどの要因が考えられる。
【０００８】
このような放電を検知する手段として、特許文献１（特開２０００−８９７１８号公報）に開示されるように、高圧出力の電流を測定する方法のものが提案されている。
【０００９】
他方、特許文献２（特開２０００−２１４８１９号公報）に開示されるように、高圧出力のパネル端での電位変化に注目したものが、提案されている。
【００１０】
従来の画像表示装置は、定常状態におけるアノード電位の変動が異常なものであるかどうかを検知するものであった。
【００１１】
しかし、本発明者は、アノード電位が定常状態に達するまでの期間においても放電が生じ、アノード電位が異常に変動することが起こり得ることを見出した。
【００１２】
そこで、本発明は、表示装置の立ち上げ時等の高圧出力を変動させている期間においても、放電等により表示装置に生ずるアノード電位の異常な変動を適切に検知することが出来る画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するため、画像表示装置であって、電子源と、前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する配線と、比較器と、前記配線上の電位と正の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、前記所定期間に連続して上昇又は段階的に上昇する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明は上記目的を達成するため、画像表示装置であって、電子源と、前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する配線と、比較器と、前記配線上の電位と負の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、前記所定期間に連続して低下又は段階的に低下する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力することを特徴とするものである。
【００１５】
ここで、「正の相関関係」とは、二つの変量の間で、一方が増加するにつれて、他方が増加する関係をいう。また、「負の相関関係」とは、二つの変量の間で、一方が増加するにつれて、他方が減少する関係をいう。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、表示装置の立ち上げ時等の高圧出力を変動させている期間においても、放電等により表示装置に生ずるアノード電位の異常な変動を適切に検知することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の画像表示装置の好ましい実施形態について説明する。
【００１８】
＜画像表示装置の電気回路の構成＞
＜第１の実施形態＞
図１は本実施形態の画像表示装置の電気回路の構成とそれらの接続を表わした図である。
【００１９】
映像信号処理回路１２０１は、ＮＴＳＣなどの映像信号から、水平同期信号、垂直同期信号、ディジタル映像信号などを作成する。映像信号処理回路１２０１には、映像中間周波数回路、映像検波回路、同期分離回路、ローパスフィルター、Ａ／Ｄ変換回路、などが含まれる。
【００２０】
ドライバ制御回路１２０２は、下記ドライバのタイミング制御を行なう。ドライバ制御回路１２０２は、映像信号処理回路１２０１で分離／作成された水平同期信号に基づいて、走査信号を出力する回路である。
【００２１】
また、変調信号側ドライバ回路１２０３は、表示パネル１２０５の列方向配線を駆動する。変調信号側ドライバ回路１２０３は、映像信号処理回路１２０１で分離／作成された水平同期信号、垂直同期信号、ディジタル映像信号などから変調信号を出力する。走査信号側ドライバ回路１２０４は、表示パネル１２０５の行方向配線を駆動する。
【００２２】
ＭＰＵ１２１６は、１チップマイクロプロセッサである。ＤＡコンバータ１２１７（以下、「ＤＡＣ」と呼ぶ）は、ＭＰＵ１２１６からの高圧出力の指示値のディジタル値を、アナログ値に変換し、高圧電源入力電位１２０６を出力する。高圧発生回路である高圧電源１２０８は、この高圧電源入力電位１２０６を、例えば２０００倍に増幅し、制限抵抗１２０９を介してアノード電極に高圧を印加する。
【００２３】
図２（ａ）は、本実施形態における画像表示装置の立ち上げ時の高圧電源入力電位１２０６を、図２（ｂ）は、高圧電源入力電位１２０６を２０００倍に増幅した場合の高圧電源１２０８の出力を、それぞれ示したものである。本実施形態においては、高圧電源１２０８の出力を瞬時に１０ｋＶに上昇させるのではなく、３秒間かけて０Ｖから１０ｋＶに上昇するように、ＭＰＵ１２１６はＤＡＣ１２１７に高圧出力の指示値を出力している。
【００２４】
ここで、本発明の「所定期間」である高圧電源１２０８の出力の変更を開始してから定常状態に達するまでの時間は、１００ミリ秒〜１０秒であることが好ましい。１００ミリ秒より短くすると、例えば高圧出力のオーバーシュートが生じる可能性があり好ましくない。一方、１０秒より長くすることは、表示装置の性能として好ましくない。また、この所定期間の長さは、必ずしも毎回同じ長さである必要はない。すなわち、高圧電源１２０８の出力の変更を開始する前に所定期間の長さが定まっていればよく、例えば、所定期間の長さが毎回、ランダムに決定されるものでもよい。
【００２５】
本実施形態において、加算器であるオペアンプ１２１２には、高圧電源入力電位１２０６が入力される。オフセット電圧１２１１は、ＧＮＤおよび負電圧に接続した抵抗２本によって任意の負の電圧値に設定される。
【００２６】
さらに、オペアンプ１２１２に直接接続している４本の抵抗を全て同じ値とすれば、オペアンプおよび接続した４本の抵抗にて、アナログ加算回路となるので次式を得られる。
【００２７】
オペアンプ出力１２１８＝高圧電源入力電位１２０６＋オフセット電圧１２１１
（ただしオフセット電圧は負の値）
例えば、高圧電源入力電位１２０６が５Ｖで、オフセット電圧１２１１が−０．７Ｖであれば、オペアンプ１２１２は高圧電源入力電位１２０６に対して演算した４．３Ｖのオペアンプ出力１２１８を出力する。
【００２８】
比較対象電位１２１３（本発明の「第１の電位」に相当）は、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位を低下させることによって得られた電位である。本実施形態では、２００ＭΩと１００ｋΩの耐高圧抵抗の組み合わせにより、アノード電極に印加している高圧出力のほぼ２０００分の１の電位が比較対象電位１２１３として得られる。このように抵抗分割を行なうことで、比較対象電位１２１３と、比較の基準となるオペアンプ出力１２１８とを比較することができる。なお、本実施形態の場合、抵抗分割を行なう回路が「第１の回路」に、オペアンプ１２１２が「第２の回路」に、オペアンプ出力１２１８が「比較基準電位１２１８（本発明の「第２の電位」に相当）」に、ＤＡＣ１２１７が「第３の回路」に、高圧電源入力電位１２０６が「第３の電位」に相当する。
【００２９】
比較器であるコンパレータ１２１４は、比較対象電位１２１３（第１の電位）と比較基
準電位１２１８（第２の電位）との大小関係が変わるとその出力が変わるものである。本実施形態においては、比較対象電位１２１３が、比較基準電位であるオペアンプ出力１２１８より高い間は、コンパレータ１２１４からの出力１２１５として「Ｈ」を示す信号を出力する。逆に、比較対象電位１２１３が、オペアンプ出力１２１８より低くなれば、コンパレータ１２１４からの出力１２１５として「Ｌ」を示す信号を出力する。すなわち、コンパレータ１２１４の出力が「Ｈ」から「Ｌ」に変わることは、表示パネル１２０５の内部で異常な放電が起き、アノード電位が低下したことを示す。
【００３０】
図３は、本実施形態における、表示装置の立ち上げ時の比較対象電位（実線）と比較基準電位（点線）とを示したものである。本実施形態では、表示装置に電源を投入する前は高圧電源１２０８の出力が０Ｖとなるように、ＤＡＣ１２１７の高圧電源入力電位１２０６を０Ｖに設定する。そして、高圧電源１２０８が出力を開始してから３秒後にその出力が１０ｋＶとなるよう、３秒間かけて徐々に高圧電源入力電位１２０６を５Ｖまで引き上げていく。そのため、オフセット電圧１２１１が−０．７Ｖであれば、高圧電源入力電位１２０６の上昇に合わせてオペアンプ出力１２１８は−０．７Ｖから４．３Ｖまで上昇する。つまり、オペアンプ出力１２１８は単位時間当たり一定の電位だけ上昇し、比較対象電位１２１３は、オペアンプ出力１２１８と同期して単位時間当たり一定の電位だけ上昇していく。従って、表示装置が正常な動作をする場合、比較対象電位と比較基準電位は図３に示したようになる。
【００３１】
図４は、高圧電源１２０８の立ち上げ時に比較対象電位１２１３が低下し、比較基準電位であるオペアンプ出力１２１８を下回った場合の比較対象電位の変化を示したものである。なお、図４においては、高圧出力電流も図示しており、高圧出力電流のピークは２００ｍＡ程度になることを示している。コンパレータ１２１４は、比較対象電位１２１３が、オペアンプ出力１２１８より低くなったことを示す出力「Ｌ」を高圧電源１２０８およびＭＰＵ１２１６に知らせる。高圧電源１２０８は電圧出力を停止し、ＭＰＵ１２１６はドライバ制御回路１２０２を停止させることにより、表示パネル１２０５の動作が停止する。高圧電源１２０８が停止すると、高圧出力はゆるやかに低減する。従って、本実施形態においては、比較対象電位は図４のように推移する。
【００３２】
本実施形態では高圧電源１２０８の出力が１０ｋＶとなった所定時間以降のみならず、１０ｋＶに達するまでの所定期間においても、比較対象電位と比較基準電位との差が０．７Ｖで一定に保たれている。従って、本実施形態によれば、高圧電源１２０８の立ち上げ時に表示動作を停止する必要がある程の異常放電が生じることによるアノード電位の低下をも検知することが出来る。また、本実施形態によれば、簡易な回路構成で、立ち上げ時に生じる異常な放電により表示パネル１２０５内に発生したガスやイオンの影響によって引き続いて発生する放電から、表示パネル１２０５を保護することが出来る。
【００３３】
なお、本実施形態においては表示装置の立ち上げ時にアノード電位の異常を検知できる構成について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図５（ａ）に示したようなアノード電位が１０ｋＶに達した後の定常状態時や、立ち上げ時以外にアノード電位を上昇又は低下させる場合であっても、本発明を適用することが出来る。
【００３４】
また、本実施形態では、オフセット電圧１２１１を−０．７Ｖとすることで、アノード電位が８．６ｋＶを下回る程度に大きな電位の低下を検知する構成となっている。そのため、図５（ｂ）に示したように、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位の低下分が１．４ｋＶ（比較対象電位の低下分は０．７Ｖ）に満たない程度の微弱放電が生じた場合、コンパレータ１２１４からの出力は「Ｈ」（非検知）のままである。高圧電源１２０８は停止せず、アノード電位は図５（ｂ）のように回復し、表示装置の動作をそのまま継続させるものである。本実施形態によれば、表示動作を停止する必要がない単
発の微弱放電を無視することが可能である。
【００３５】
これに対し、微弱放電が連続して生じた場合の比較対象電位と比較基準電位を図５（ｃ）、（ｄ）に示した。図５（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ定常状態時、立ち上げ時に微弱放電が連続して生じた場合を示している。単発であれば表示装置の動作を止めることなく無視できる程度の微弱放電が連続して生じた場合には、１回の微弱放電により放出される電荷が、高圧電源１２０８により供給される電荷より大きいため、微弱放電が起こるたびに電位は低下していく。そして、電位の低下が１．４ｋＶを超えると、コンパレータ１２１４は「Ｌ」の出力を比較器出力配線１２１５を通して高圧電源１２０８およびＭＰＵ１２１６に知らせる。高圧電源１２０８の内部に設けられた制御回路はコンパレータ１２１４の出力を異常と判断すると、高圧電源１２０８の出力を停止する。高圧電源１２０８が停止すると、高圧出力はゆるやかに低減する。
【００３６】
なお、表示装置に異常が生じた場合の表示装置の動作制御については、高圧電源１２０８の出力を停止することには限られない。例えば、表示装置で発生した異常の規模によっては、高圧電源１２０８の出力を完全に停止するのではなく、高圧電源１２０８の出力電位を低下させるものでもよい。また、図１においては異常を検知した際に出来るだけ早く高圧電源１２１８の出力を停止するため、コンパレータ１２１４の出力が高圧電源１２０８に直接入力されている。しかし、例えば、コンパレータ１２１４の出力を受けたＭＰＵ１２１６が、高圧電源１２０８に出力電位を制御する信号を送るものでもよい。
【００３７】
ＭＰＵはドライバ制御回路１２０２に、走査信号側ドライバ回路１２０４及び変調信号側ドライバ回路１２０３を停止させるための制御信号を送る。これにより、表示パネル１２０５の動作が止まる。
【００３８】
なお、本実施形態はコンパレータ１２１４の出力を比較器出力配線１２１５を通して高圧電源１２０８及びＭＰＵ１２１６に知らせるものであるが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、高圧電源１２０８又はＭＰＵ１２１６の一方のみにコンパレータ１２１４の出力を知らせるものであってもよい。
【００３９】
本実施形態によれば、前駆現象[瞬間的に生じる放電に先立ち、その放電よりも相対的
に小さい電流が流れる現象]と関連するような連続して生じる微弱放電を検知することが
出来る。そのため、大きな放電に至る前に表示装置を制御し、周辺部分の電子源や配線まで放電の影響が生じるのを防止することが出来る。
【００４０】
なお、本実施形態におけるオフセット電圧の大きさは−０．７Ｖに限られるものではない。すなわち、検知しようとする異常によるアノード電位の変動の程度に応じて、表示パネルの内部で生じる表示動作を停止すべき異常放電によるアノード電位の低下を検知出来るようにオフセット電圧の大きさを適宜設定することが望ましい。
【００４１】
図６は、高圧出力の電流リーク（漏洩）が起きた場合の、比較基準電位の推移を表した図である。表示中に表示パネル１２０５の絶縁部などが絶縁破壊し電流リークが起こった場合に、アノード電極に流れ込む電流は定格電流以上になる。高圧電源１２０８では定格以上の電流が流れると、アノード電極に電荷を供給しきれなくなり、比較対象電位は図のように低下する。そのため、電位の低下が１．４ｋＶを超えると、コンパレータ１２１４は異常を検知する。
【００４２】
このように、本発明は、放電が生じることによる電位の低下だけでなく、電流リーク（漏洩）が生じることによる電位の低下の検知にも適用することが出来る。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態においては、高圧電源１２０８の出力を図２に示したように所定期間に連続して上昇するランプ波形で１０ｋＶまで上昇させているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、段階的に上昇する階段波形や、連続して上昇する曲線状の波形であってもよい。図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ高圧電源１２０８の出力を階段波形、曲線状の波形とした場合の比較対象電位と比較基準電位とを示したものである。
【００４４】
これらの波形であっても、高圧電源１２０８の出力が１０ｋＶに達するまでの所定期間において、比較対象電位と比較基準電位との差を一定（０．７Ｖ）に保つことができる。従って、本発明によれば、高圧電源１２０８の立ち上げ時に表示動作を停止すべき異常放電が生じることによるアノード電位の低下を検知することが出来る。
【００４５】
＜第３の実施形態＞
上述した実施形態は、ＤＡＣ１２１７の出力である高圧電源入力電位１２０６を、高圧電源１２０８とオペアンプ１２１２の両方に入力するものである。しかし、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、高圧電源１２０８の出力が１０ｋＶに達するまでの所定期間に、コンパレータ１２１４に入力される比較基準電位が、表示動作を停止すべき異常放電によるアノード電位の低下に対応する比較対象電位１２１３の変化を検知出来るように変化するものであればよい。例えば、図８に示すように、高圧電源入力電位１２０６を出力するＤＡＣ１２１７とは異なるＤＡＣ１２２０の出力電位１２２１が、オペアンプ（「第２の回路」に相当）を介して、最終的にコンパレータ１２１４に入力される比較基準電位１２１８（「第２の電位」に相当）となるものであってもよい。また、図９に示すように、ＤＡＣ１２２０（「第２の回路」に相当）の出力電位１２２１（「第２の電位」に相当）が直接コンパレータ１２１４に入力されるものでもよい。
【００４６】
この場合、図３、図７に示したように、正常な場合の比較対象電位１２１３と比較基準電位１２１８とが必ずしも一定の電位差を保つものには限られない。例えば、図１０に示すように、高圧電源１２０８の出力（すなわち、正常な場合の比較対象電位１２１３）が階段波形で、比較基準電位がランプ波形であってもよい。
【００４７】
＜第４の実施形態＞
上述した実施形態においては、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位を低下させ、高圧電源入力電位１２０６はオペアンプ出力１２１８を通してコンパレータ１２１４に入力しているが、本発明はこれに限られるものではない。コンパレータ１２１４に入力可能な電位の大きさによっては、例えば、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位のほぼ１０００分の１の電位を比較対象電位とし、オペアンプ出力１２１８を２倍に増幅した電位を比較基準電位としてもよい。
【００４８】
＜第５の実施形態＞
上述した実施形態においては、負のオフセット電圧を印加したものが比較基準電位となるものであった。本発明の第５の実施形態は、正のオフセット電圧を印加したものを比較対象電位とするものである。図１１に示したように、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位を抵抗分割によりほぼ２０００分の１とした電位に正のオフセット電圧（＋０．７Ｖ）を加算するオペアンプ出力１２１８を比較対象電位とした。また、ＤＡＣ１２１７からの出力である高圧電源入力電位１２０６をオペアンプを介さずに直接コンパレータに入力し、比較基準電位とした。本実施形態においても、高圧電源１２０８の立ち上げ時に表示動作を停止すべき異常放電が生じることによるアノード電位の低下を検知することが出来る。
【００４９】
なお、本実施形態においては、アノード電位を抵抗分割する抵抗とオフセット電圧を加
算するオペアンプ１２１２が「第１の回路」に、オペアンプ出力１２１８が「第１の電位」に、ＤＡＣ１２１７が「第２の回路」に、高圧電源入力電位１２０６が「第２の電位」に相当する。
【００５０】
＜第６の実施形態＞
上述した実施形態において、比較器であるコンパレータ１２１４は応答速度が速いアナログの比較対象電位と比較基準電位とが入力されるものであるが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、アノード電位を比較対象電位に変換する過程で、アナログ電位をディジタルに変換するＡＤコンバータが設けられ、同様にオペアンプ出力１２１８をディジタルに変換して比較基準電位とし、デジタルコンパレータで比較を行なうものでもよい。
【００５１】
＜第７の実施形態＞
上述した実施形態においては、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位を抵抗分割した電位、あるいは更にオフセット電圧を印加するためにオペアンプを通した電位を比較対象電位１２１３とした。すなわち、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位と比較対象電位とが正の相関関係を有するものであった。図１２は、本発明の第７の実施形態における比較対象電位１２１３（実線）と比較基準電位１２１８（点線）とを示したものである。
【００５２】
本実施形態は、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位と比較対象電位とが負の相関関係を有するものである。例えば、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位を比較対象電位に変換する過程で、電位の符号を反転させる反転回路を用いるもの等である。すなわち、高圧電源１２０８の出力が上昇して１０ｋＶに達するまでの所定期間に、比較対象電位１２１３は−５．０Ｖまで降下する出力となる。この場合、アノード電位の低下による比較対象電位１２１３の変化を検知するためには、比較基準電位１２１８は比較対象電位１２１３より高い電位を保ちながら低下する電位とする必要がある。本実施形態においては、比較基準電位１２１８を図１２に示したように所定期間に連続して低下するランプ波形で低下させているが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、段階的に低下する階段波形や、連続して低下する曲線状の波形であってもよい。
【００５３】
例えば、図１に示すようにＤＡＣ１２１７からの出力である高圧電源入力電位１２０６が高圧電源１２０８とオペアンプ１２１２の両方に入力される場合は、比較基準電位１２１８を得る過程でオペアンプ等により電位の符号を反転すればよい。また、図８に示すようにＤＡＣ１２１７とは異なるＤＡＣ１２２０からの出力電位１２２１がオペアンプ１２１２に入力される場合は、比較基準電位１２１８を得る過程で電位の符号を反転させてもよいし、ＤＡＣ１２２０が出力する電位そのものが所定期間に低下する電位となるようにしてもよい。
【００５４】
＜第８の実施形態＞
上述した実施形態においては、表示動作を停止すべき異常放電等が生じることによるアノード電位の低下に対応する比較対象電位の変化を検知できるように比較基準電位を変化させるものであった。本発明における第８の実施形態は、所定の波形に対して許容できない逸脱となるようなアノード電位の急激な上昇に対応する比較対象電位の変化を検知出来るように比較基準電位を変化させるものである。より詳しくは、表示装置の立ち上げ時に所定時間よりも早くアノード電位に高圧が印加されてしまうような場合に、オーバーシュートが生じるのを未然に防止できるように比較基準電位を変化させるものである。図１３（ａ）は、本発明の第８の実施形態における比較対象電位１２１３と比較基準電位１２１８とを示したものである。比較対象電位１２１３は、抵抗分割によりアノード電極に印加
している高圧出力をほぼ２０００分の１とした電位である。比較基準電位１２１３は、高圧電源入力電位１２０６に正のオフセット電圧（＋０．７Ｖ）を印加したオペアンプ出力１２１８である。
【００５５】
オペアンプ出力１２１８＝高圧電源入力電位１２０６＋オフセット電圧１２１１
（ただしオフセット電圧は正の値）
図１３（ｂ）は、高圧電源１２０８の立ち上げ時に比較対象電位１２１３が急激に上昇し、比較基準電位であるオペアンプ出力１２１８を上回った場合の比較対象電位の変化を示したものである。本実施形態においては、アノード電位の急激な上昇を検知すると高圧電源１２０８の出力が停止するようになっているため、比較対象電位は図１３（ｂ）のようになる。
【００５６】
なお、上述した実施形態と本実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、複数のコンパレータに同一の比較対象電位を入力し、あるコンパレータの比較基準電位はアノード電位の低下を検知出来るようにし、他のコンパレータの比較基準電位は本実施形態のようにアノード電位の急激な上昇を検知出来るようにしてもよい。
【００５７】
以上から明らかなように、第１の回路及び第２の回路は、第１の電位と第２の電位とを比較することで、アノード電極に接続される配線における電位が、表示装置に特定の対応をしなければならない程度に所定の波形から逸脱したことを検知できるように構成されていればよい。
【００５８】
＜第９の実施形態＞
上述した実施形態においては、異常放電等が生じることによるアノード電位の低下、又はアノード電位の急激な上昇に対応する比較対象電位の変化を検知できるように比較基準電位を変化させるものであった。すなわち、表示装置が正常に動作している場合の比較対象電位と比較基準電位との大小関係が逆転することはなかった。しかし、本発明はこのような構成に限られるものではない。
【００５９】
本発明における第９の実施形態は、高圧電源１２０８の出力が上昇して１０ｋＶに達するまでの所定期間に、図１４のように正常に動作している場合の比較対象電位１２１３と比較基準電位１２１８との大小関係が逆転するように、比較基準電位１２１８を変化させるものである。
【００６０】
本実施形態によれば、図１５（ａ）に示したように、立ち上がり期間の初期段階においてはアノード電位の急激な上昇に対応する比較基準電位の変化を検知できる。また、図１５（ｂ）に示したように、立ち上がり期間の後半段階においては、異常放電等が生じることによるアノード電位の低下に対応する比較基準電位の変化を検知できる。
【００６１】
本実施形態では、高圧電源の出力の立ち上げの開始から特定の時間までの期間では、比較対象電位が比較基準電位よりも高くなった場合に、表示装置に特定の対応が必要な異常が発生したものと判定している。また、前記特定の時間から所定期間の終了までの期間では、比較対象電位が比較基準電位よりも低くなった場合に、表示装置に特定の対応が必要な異常が発生したものと判定している。
【００６２】
特定の対応としては、先の実施形態と同様に、高圧電源１２０８の動作を停止する、変調信号側ドライバ回路１２０３の出力を停止する、走査信号側ドライバ回路１２０４の出力を停止する、といった制御を行なうことができる。それらの異常が発生しない場合でも、比較対象電位と比較基準電位の大小関係の逆転が特定の時間に生じるので、その逆転については無視するように設定している。従って、本実施形態は、立ち上がり期間の初期段
階のようにアノード電位が低く、放電が生じない又は放電が生じたとしてもそれを検知する必要もない場合に用いることが出来る。
【００６３】
＜第１０の実施形態＞
上述した実施形態においては、アノード電極の電位を、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線の電位によってモニターしていた。しかし、アノード電極の電位は、アノード電極と高圧電源１２０８とを接続する配線（「第１の配線」に相当）以外の位置でもモニターできる。
【００６４】
例えば、図１６に示したように、高圧電源１２０８には接続せずにアノード電極に接続される配線（「第２の配線」に相当）の電位によって、アノード電極の電位をモニターすることもできる。
【００６５】
＜表示パネルの構成＞
次に、本発明を適用可能な画像表示装置の表示パネルの構成と製造法について、具体的な例を示して説明する。
【００６６】
図１７は、本実施形態に用いた表示パネルの斜視図であり、内部構造を示すためにパネルの１部を切り欠いて示している。
【００６７】
図１７において、１００５はリアプレート、１００６は側壁、１００７はフェースプレートであり、符号１００５〜１００７により表示パネルの内部を真空に維持するための気密容器を形成している。気密容器を組み立てるにあたっては、各部材の接合部に十分な強度と気密性を保持させるため封着する必要がある。たとえば接着剤としてのフリットガラスを接合部に塗布し、大気中あるいは窒素雰囲気中で、摂氏４００〜５００度で１０分以上焼成することにより、封着を達成した。気密容器内部を真空に排気する方法については後述する。
【００６８】
リアプレート１００５には、基板１００１が固定されている。該基板１００１上には電子源である冷陰極素子１００２がＮ×Ｍ個形成されている。ここで、Ｎ，Ｍは２以上の正の整数であり、目的とする表示画素数に応じて適宜設定される。たとえば、高品位テレビジョンの表示を目的とした表示装置においては、Ｎ＝３０００，Ｍ＝１０００以上の数を設定することが望ましい。本実施形態においては、Ｎ＝３０７２，Ｍ＝１０２４とした。前記Ｎ×Ｍ個の冷陰極素子１００２は、Ｍ本の行方向配線１００３とＮ本の列方向配線１００４により形成された単純マトリクス配線の交点に配されている。
【００６９】
本発明においては、気密容器のリアプレート１００５に電子源の基板１００１を固定する構成としたが、電子源の基板１００１が十分な強度を有するものである場合には、気密容器のリアプレートとして電子源の基板１００１自体を用いてもよい。
【００７０】
また、フェースプレート１００７の下面に、電子源から電子が照射されることで発光する発光体である蛍光膜１００８とアノード電極であるメタルバック１００９とが形成されて、蛍光板となる。冷陰極素子１００２と対向して蛍光体とメタルバック１００９とが平面状に配されている。本実施形態はカラー表示装置であるため、蛍光膜１００８の部分にはＣＲＴの分野で用いられる赤、緑、青、の３原色の蛍光体が塗り分けられている。各色の蛍光体は、ストライプ状に塗り分けられ、蛍光体のストライプの間には黒色の導電体１０１０が設けてある。黒色の導電体１０１０を設ける目的は、電子ビームの照射位置に多少のずれがあっても表示色にずれが生じないようにする事や、外光の反射を防止して表示コントラストの低下を防ぐ事、電子ビームによる蛍光膜のチャージアップを防止する事などである。黒色の導電体１０１０には、黒鉛を主成分として用いたが、上記の目的に適す
るものであればこれ以外の材料を用いても良い。
【００７１】
また、３原色の蛍光体の塗り分け方はストライプ状の配列に限られるものではなく、デルタ状配列や、それ以外の配列であってもよい。
【００７２】
なお、モノクロームの表示パネルを作成する場合には、単色の蛍光体材料を蛍光膜１００８に用いればよく、また黒色導電材料は必ずしも用いなくともよい。
【００７３】
また、蛍光膜１００８のリアプレート側の面には、ＣＲＴの分野では公知のメタルバック１００９を設けてある。メタルバック１００９を設けた目的は、蛍光膜１００８が発する光の一部を鏡面反射して光利用率を向上させる事や、電子ビームと共に発生する負イオンの衝突から蛍光膜１００８を保護する事や、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用させる事や、蛍光膜１００８を励起した電子の導電路として作用させる事などである。メタルバック１００９は、蛍光膜１００８をフェースプレート基板１００７上に形成した後、蛍光膜表面を平滑化処理し、その上にＡｌを真空蒸着する方法により形成した。なお、蛍光膜１００８に低電圧用の蛍光体材料を用いた場合には、メタルバック１００９は用いない。
【００７４】
また、本実施形態では用いなかったが、加速電圧の印加用や蛍光膜の導電性向上を目的として、フェースプレート基板１００７と蛍光膜１００８との間に、たとえば透明電極ＩＴＯ等を材料とする透明電極を設けてもよい。
【００７５】
また、Ｄｘ１〜ＤｘｍおよびＤｙ１〜ＤｙｎおよびＨｖは、当該表示パネルと不図示の電気回路とを電気的に接続するために設けた気密構造の電気接続用端子である。Ｄｘ１〜Ｄｘｍは電子源の行方向配線１００３と、Ｄｙ１〜Ｄｙｎは電子源の列方向配線１００４と、Ｈｖはフェースプレートのメタルバック１００９と電気的に接続している。
【００７６】
また、気密容器内部を真空に排気するには、気密容器を組み立てた後、不図示の排気管と真空ポンプとを接続し、気密容器内を１０のマイナス７乗［Ｔｏｒｒ］程度の真空度まで排気する。その後、排気管を封止するが、気密容器内の真空度を維持するために、封止の直前あるいは封止後に気密容器内の所定の位置にゲッター膜（不図示）を形成する。ゲッター膜とは、たとえばＢａを主成分とするゲッター材料をヒーターもしくは高周波加熱により加熱し蒸着して形成した膜であり、該ゲッター膜の吸着作用により気密容器内は１×１０マイナス５乗ないしは１×１０マイナス７乗［Ｔｏｒｒ］の真空度に維持される。
【００７７】
なおゲッター材料を加熱する工程は、封止後に真空度が劣化している時にはその都度行なうことがある。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１の実施形態の電気回路の構成とそれらの接続を表した図である。
【図２】立ち上げ時の高圧電源入力電位（ａ）と、高圧電源の出力（ｂ）を表した図である。
【図３】立ち上げ時の比較対象電位（実線）と、比較基準電位（点線）の推移を表した図である。
【図４】立ち上げ時に表示動作を停止すべき異常放電が生じた場合の、比較対象電位、比較基準電位、高圧出力電流の推移を表した図である。
【図５】定常状態で表示動作を停止すべき異常放電が生じた場合（ａ）、単発の微弱放電が生じた場合（ｂ）、連続する微弱放電が生じた場合（ｃ）、立ち上げ時に連続する微弱放電が生じた場合（ｄ）の、比較対象電位、比較基準電位、高圧出力電流の推移を表した図である。
【図６】高圧出力の電流リーク（漏洩）が起きた場合の、比較対象電位、比較基準電位、高圧出力電流の推移を表した図である。
【図７】階段波形（ａ）や曲線状の波形（ｂ）の比較対象電位と比較基準電位の推移を表した図である。
【図８】第３の実施形態の電気回路の構成とそれらの接続を表した図である。
【図９】第３の実施形態の電気回路の構成とそれらの接続を表した図である。
【図１０】階段波形の比較対象電位（実線）と、ランプ波形の比較基準電位（点線）の推移を表した図である。
【図１１】第５の実施形態の電気回路の構成とそれらの接続を表した図である。
【図１２】第７の実施形態の比較対象電位（実線）と、比較基準電位（点線）の推移を表した図である。
【図１３】第８の実施形態で正常な場合（ａ）と、異常が生じた場合（ｂ）の、比較対象電位（実線）と比較基準電位（点線）の推移を表した図である。
【図１４】第９の実施形態の比較対象電位（実線）と、比較基準電位（点線）の推移を表した図である。
【図１５】立ち上がり期間の初期段階（ａ）、後半段階（ｂ）に異常が生じた場合の比較対象電位、比較基準電位、高圧出力電流の推移を表した図である。
【図１６】第１０の実施形態の電気回路の構成とそれらの接続を表した図である。
【図１７】本発明に用いた表示パネルの斜視図である。
【符号の説明】
【００７９】
１００２・・・冷陰極素子
１００８・・・蛍光膜
１００９・・・メタルバック
１２０６・・・高圧電源入力電位
１２０８・・・高圧電源
１２１３・・・比較対象電位
１２１４・・・コンパレータ
１２１２・・・オペアンプ
１２１７,１２２０・・・ＤＡコンバータ
１２１８・・・オペアンプ出力
【図１】
2008015153.tif 000003
【図２】
2008015153.tif 000004
【図３】
2008015153.tif 000005
【図４】
2008015153.tif 000006
【図５】
2008015153.tif 000007
【図６】
2008015153.tif 000008
【図７】
2008015153.tif 000009
【図８】
2008015153.tif 000010
【図９】
2008015153.tif 000011
【図１０】
2008015153.tif 000012
【図１１】
2008015153.tif 000013
【図１２】
2008015153.tif 000014
【図１３】
2008015153.tif 000015
【図１４】
2008015153.tif 000016
【図１５】
2008015153.tif 000017
【図１６】
2008015153.tif 000018
【図１７】
2008015153.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月14日(2007.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置であって、
電子源と、
前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、
前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、
所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、
前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する配線と、
比較器と、
前記配線上の電位と正の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、
前記所定期間に連続して上昇又は段階的に上昇する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、
前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
画像表示装置であって、
電子源と、
前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、
前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、
所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、
前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する配線と、
比較器と、
前記配線上の電位と負の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、
前記所定期間に連続して低下又は段階的に低下する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、
前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
画像表示装置であって、
電子源と、
前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、
前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、
所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、
前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する第１の配線と、
前記アノード電極に接続される第２の配線と、
比較器と、
前記第２の配線上の電位と正の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、
前記所定期間に連続して上昇又は段階的に上昇する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、
前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
画像表示装置であって、
電子源と、
前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、
前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、
所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、
前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する第１の配線と、
前記アノード電極に接続される第２の配線と、
比較器と、
前記第２の配線上の電位と負の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、
前記所定期間に連続して低下又は段階的に低下する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、
前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
前記第２の電位は、前記高圧発生回路に入力され、
前記高圧発生回路は、入力された該第２の電位を増幅した電位を出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記画像表示装置は、前記高圧発生回路及び前記第２の回路に入力する第３の電位を出力する第３の回路を有し、
前記高圧発生回路は、入力された該第３の電位を増幅した電位を出力し、
前記第２の電位は、前記第２の回路に入力された該第３の電位に対して演算した電位であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記画像表示装置は、制御回路を有し、
前記制御回路は、前記比較器が前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果に応じて、表示を停止する制御を行なうことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
画像表示装置であって、
電子源と、
前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、
前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、
前記アノード電極に印加するための電位を発生する高圧発生回路と、
前記高圧発生回路が発生する電位が上昇する期間に前記アノード電極の電位の低下を検知する回路と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
前記アノード電極の電位の低下を検知する回路は、アナログまたはデジタルの比較器を含むことを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、本発明は、画像表示装置であって、電子源と、前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する第１の配線と、前記アノード電極に接続される第２の配線と、比較器と、前記第２の配線上の電位と正の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、前記所定期間に連続して上昇又は段階的に上昇する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力することを特徴とするものである。
また、本発明は、画像表示装置であって、電子源と、前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、所定期間に上昇する電位を発生する高圧発生回路と、前記アノード電極と前記高圧発生回路とを接続する第１の配線と、前記アノード電極に接続される第２の配線と、比較器と、前記第２の配線上の電位と負の相関関係を満たす第１の電位を前記比較器に印加する第１の回路と、前記所定期間に連続して低下又は段階的に低下する第２の電位を前記比較器に印加する第２の回路と、を有し、前記比較器は、前記第１の電位と前記第２の電位とを比較した結果を出力することを特徴とするものである。
ここで、「正の相関関係」とは、二つの変量の間で、一方が増加するにつれて、他方が増加する関係をいう。また、「負の相関関係」とは、二つの変量の間で、一方が増加するにつれて、他方が減少する関係をいう。
また、本発明は、画像表示装置であって、電子源と、前記電子源から電子が照射されることで発光する発光体と、前記電子源と対向して配置されるアノード電極と、前記アノード電極に印加するための電位を発生する高圧発生回路と、前記高圧発生回路が発生する電位が上昇する期間に前記アノード電極の電位の低下を検知する回路と、を有することを特徴とするものである。