(57)【要約】【課題】本発明は、複数の画素を有する画面（１）を有する表示装置に関する。【解決手段】夫々の画素は、例えばゲート‐陰極結合のような対応する電子放射構造体（８，９，１１）を有する。夫々の電子放射構造体（８，９，１１）によって放射された電子は、画面（１）の陽極層（１２）に向かって加速される。陽極層（１２）は、複数の別々の部分（１２ａ，．．．１２ｌ）に細かく分けられ、このような部分は夫々、表示装置の陽極電流全体の該部分の一部を測定するための対応する電流計（１５ａ，．．．１５ｌ）を有する。これは、個々の電子放射構造体の特性を測定する能力を改善し、更に均一な表示装置を得るために夫々の電子放射構造体の信号を調整する役割を果たす。
2006523858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像素子を有する画面と、該画面に置かれた平面陽極と、夫々が一つの画像素子に対応し、該陽極に向かって加速される電子を放射するよう配置された複数の電子放射構造体と、陽極電流を測定する手段とを有する表示装置であって、
該陽極は、複数の電気的に分かれた平面陽極部分に分けられ、夫々の陽極部分は、陽極電流全体のうちの一部を測定する電流測定手段を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
該画像素子は、群を成して作動するよう配置され、該陽極部分は、所定の群に属する画像素子が異なる陽極部分に対応するよう配置されることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
該画像素子は、行及び列で配置され、該表示装置は、画像素子の行を同時に作動させるよう配置され、夫々の列は、実質的に細長い一片の形で対応する陽極部分を有することを特徴とする、請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
夫々の画像素子に対して前記対応する電子放射構造体の特性に関する情報を保存するメモリを有し、該情報は、その画像素子の測定された陽極電流に依存することを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
該表示装置は、該電子放射構造体に対する駆動信号を調整するために、メモリに保存された情報を使用するよう配置されることを特徴とする、請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記電流測定手段によって測定された電流データを積分する手段を有することを特徴とする、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の表示装置。
【請求項７】
前記電流測定手段によって測定された電流データを多重化する手段を有することを特徴とする、請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の表示装置。
【請求項８】
夫々の電流測定手段は、電流ミラーを有することを特徴とする、請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の表示装置。
【請求項９】
夫々の電子放射構造体は、ゲート電極及び陰極を有することを特徴とする、請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の表示装置。
【請求項１０】
夫々の電子放射構造体は、光源と光電子層の一部とを有し、該光電子層の一部は、該光源によって照射されるときに電子を放射するよう配置されることを特徴とする、請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像素子を有する画面と、該画面に置かれた平面陽極と、夫々が一つの画像素子に対応し、該陽極に向かって加速される電子を放射するよう配置された複数の電子放射構造体と、陽極電流を測定する手段とを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような表示装置は、EP1225557,A1で開示される。陽極電流測定手段は、夫々の画素の対応する電子放射素子の特性、例えばその電圧‐電流特性が所謂ブランキング時間の間に、さもなければ画素が作動しないときに、測定されることを可能にする。間近にある夫々の画素の電子発生源の特性に関する情報と共に、それら発生源を制御する信号は、更に均一な表示装置を得るために、即ち所定の入力信号に対して全ての画素が同じ強さで光を放射するように、調整されても良い。
【０００３】
このような表示装置に関する問題は、夫々の画素の特性が低い割合でしか更新されえないことである。測定は、ブランキング期間の間だけ、一度に一つの画素に対してのみ行われうるからである。これは、画素の特性情報が常に最新ではないことを意味する。特性は、例えば動作温度の変化と共に変化しうるからである。更に、ブランキング期間の間に画素の特性を測定することは、作られる光信号が受信された画像信号に属さないので、表示装置で可視的な外乱を引き起こしうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、全体的に、あるいは部分的に上記の問題を未然に防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、上で示された形式の表示装置で達成される。前記陽極は、複数の電気的に分かれた平面陽極部分に分けられ、夫々の陽極部分は、陽極電流全体のうちの一部を測定する電流測定手段を有する。これは、画素の特性が同時に一以上の画素に対して測定され、従って画素の特性が更に頻繁に更新されることを可能にすることを意味する。
【０００６】
望ましい実施例で、画像素子は、群を成して作動するよう配置され、前記陽極部分は、所定の群に属する画像素子が異なる陽極部分に対応するよう配置される。これは、画素の特性が通常表示中に、全ての表示フレームで全ての画素の特性を更新し、如何なる可視的な外乱をも引き起こすことなく、測定されることを可能にする。
【０００７】
望ましくは、前記画像素子は、行及び列で配置され、前記表示装置は、行を同時に作動させるよう配置され、夫々の列は、細長い一片の形で対応する陽極部分を有する。これは、通常の映像表示過程の間に画素の特性を更新する可能性を必然的に伴う。
【０００８】
望ましくは、前記表示装置は、夫々の画像素子に対してその対応する電子放射構造体の特性に関する情報を保存するメモリを有し、該情報は、その画像素子の測定された陽極電流に基づく。
【０００９】
望ましくは、前記表示装置は、前記電子放射構造体に対する駆動信号を調整するために、このメモリに保存された情報を使用するよう配置される。
【００１０】
望ましい実施例で、前記表示装置は、前記電流測定手段によって測定された電流データを積分する手段を有する。
【００１１】
望ましくは、前記表示装置は、前記電流測定手段によって測定された電流データを多重化する手段を有する。これは、複数の電流計が単一レベルシフターを共有することを可能にする。該単一レベルシフターは、前記電子放射構造体の電圧レベルに電流信号を変えるために使用される。これは、複雑性及び費用の低減をもたらす。
【００１２】
望ましくは、夫々の電流測定手段は、電流ミラーを有する。
【００１３】
望ましい実施例で、夫々の電子放射構造体は、ゲート電極及び陰極を有する。
【００１４】
代わりの実施例で、夫々の電子放射構造体は、光源と光電子層の一部とを有し、該光電子層の一部は、該光源によって照射されるときに電子を放射するよう配置される。
【００１５】
本発明のこれら及び他の様相は、後述される実施例から明らかであり、それらを参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、従来技術による表示装置を図式的に表わす。表示装置は、多数の、例えばWXGAディスプレイの場合768×1365個の画像素子２を有する画面１を有する。画像素子２は、以後では画素と呼ばれる。表示装置は、例えばコンピュータモニタ又はテレビとして使用されても良い。画面での画素の輝度は、行ドライバ３及び列ドライバ４によって制御される。特定の行及び特定の列（太い矢印）を作動させることによって、ドライバ３、４は、行と列の交点にある特定の画素２に光を放射させる。表示装置は映像信号を受け、デコーダ５は、該映像信号から、水平及び垂直同期信号（H-SYNC、V-SYNC）、並びに輝度信号（LUM）を発生する。それらの信号は、ドライバ３、４に入力される。従って、画面１の画素２を作動させることによって、受信された映像信号に対応する画像が生成される。表示装置で、夫々の画素は、対応する制御可能な電子放射構造体を有する。図は、当然ながら略図であり、本発明の理解を容易にするために、12×12個の画素のみを示す。上述されるように、画素の数は更に相当に多い。
【００１７】
図２は、表示装置で画素に関連する制御可能な電子放射構造体を示す。該構造体は、ガラス基板９の上に配置された陰極８を有する。陰極８の上に、放射物質１０が陰極８に接して置かれる。
【００１８】
ゲート電極１１は、絶縁層１４を用いて陰極から分離されるように設けられる。ゲート電極１１及び絶縁層１４は穴を有する。これらの穴の位置で、ゲート１１、陰極８及び放射物質１０は、制御可能な電子放射構造体を共に構成する。陰極８の電位VCとゲートの電位VGとの間の適切な差を適用することによって（例えば、VC=−30V、VG=60V）、局部的な電場が放射物質１０の近くで発生し、放射物質１０に電子（e）を放射させる。（留意すべきは、陰極自体が、付加的な層が加えられない場合に放射物質を構成しても良いことである。）制御可能な電子放射構造体によって放射された電子は、画面の陽極１２に向かって加速される。陽極１２は、十分な正の電位（例えばVA=5kV）を有する。電子が画面に到達するとき、それらは燐光性の層１３にぶつかる。結果として、燐光性の層１３は光を放射する。望ましくは、ゲート電極１１は、帯状で、一つの行の全ての画素に共通であっても良く、そのとき行ドライバ３によって制御される。望ましくは、陰極は、帯状で、一つの列の全ての画素に共通であっても良く、そのとき列ドライバ４によって制御される。
【００１９】
本発明はまた、所謂光電陰極ディスプレイにも適用される。そのとき、夫々の電子放射構造体は、光源と光電子層の一部とを有し、該光電子層の一部は、該光源によって照射されるときに電子を放射するよう配置される。
【００２０】
図３は、従来技術による表示装置用の画面陽極配置を図式的に表わす。画面１は、表示装置での全ての画素に共通な、連続的な導電性の陽極層を有する。該陽極層は、陽極電圧VAを供給する電圧源に接続される。更に、該配置は、陽極電流IAを測定する電流計１５を有する。
【００２１】
図２で示される形式の多数の電子放射構造体が製造過程で作られるとき、個々の構造体の放射特性は、表示部全体で変化する。即ち、所定のゲート‐陰極間電圧（振幅変調されたゲートの場合）又は所定のパルス比（パルス幅変調された陰極の場合）に対して、個々の放射構造体は、異なる量の電子を放射する。これは、非均一な表示をもたらす。更に、個々の画素の特性は、例えば周囲温度の変化又は経年変化によって、時間に亘っても変化しうる。
【００２２】
一つの画素のみを作動させ、結果として生じる陽極電流を測定することによって、この画素に対応する電子放射構造体の特性は、決定され、メモリに保存されても良い。表示部が使用されるとき、次にこの情報は、均一な表示を達成するために、個々の電子放射構造体のゲート若しくは陰極の電圧（又はパルス比）を調整するために使用される。
【００２３】
この測定は、画素が別な方法で通常に作動しないときにブランキング期間内に行われる。画素の数は多数であるので、夫々の画素の電子放射構造体に関する特性情報は、非常に稀にしか更新されず、そのため、例えば動作温度が変わるときに、常に更新されるわけではない。
【００２４】
図４は、本発明の望ましい実施例による表示装置用の画面陽極配置を図式的に表わす。望ましい実施例によれば、陽極層は、複数の電気的に分離した陽極層部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ等を形成するように構造化される。望ましくは、そのような部分の夫々は、表示装置の列に対応する。夫々の部分は、酸化インジウム鉛の層であっても良い。電流計１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ等は、陽極層部分の夫々に対して配置される。
【００２５】
様々な処理が、分離した陽極層部分を設けるために使用される。該層は、例えば印刷処理によって最初から分かれた部分として設けられても良い。別な方法として、連続した層が設けられても良い。これは、その後、エッチング処理で複数の部分に分けられる。
【００２６】
通常画素は同時に行を作動するので、夫々の行での画素の夫々に対応する陽極電流は、規則的な表示の間に個々に測定されても良い。これは、画素の特性情報が、画素が作動する夫々の時間を更新されることを可能にする。
【００２７】
留意すべきは、陽極層を二つの部分に分けることによってすぐに、画素の特性情報は、連続的な陽極層と比較して２倍の頻度で更新されても良いことである。これは、２倍の数の画素が夫々のブランキング期間の間に更新されうるからである。
【００２８】
図５は、本発明の一実施例による表示装置用の制御配置を示す。電流計の出力は、高い陽極部分で発生する。これは、レベルシフター１８が信号を陰極電圧電位まで下げることを必要とされることを示す。原則的に、夫々の電流計は、それ自体のレベルシフターを有しても良い。しかし、複雑性及び費用を低減するために、多重化配置が図５で表わされるように使用されても良い。この場合、四つの電流計１５ａ、１５ｂ等は、共通のレベルシフター１８を共有し、マルチプレクサ１９を介してレベルシフターに接続される。マルチプレクサは、入力された信号がレベルシフター１８及び増幅器２１を介してメモリ２０に送られることを決定するために、同期化情報を受ける。メモリ２０は、情報を正しく保存することを可能にするように、即ち、特定の画素に属するような対応する同期化情報を受ける。後述されるように、現在の信号の値、又は該現在の信号の値に基づいて計算される他の値は、メモリ２０に保存される。この値は、陰極電圧のパルス比を制御するパルス幅変調装置（ＰＷＭ）２２によって使用される。
【００２９】
従って、マルチプレクサを使用することによって、回路の複雑性及び費用は低減される。当然のことながら、例えば四つの電流計が共通のレベルシフターを共有するとき、夫々の画素の特性情報は、更に４倍低い周波数で更新されても良い。しかし、多くのアプリケーションでこれは許容される。従って、レベルシフターの数は、アプリケーション要件に従って、夫々の陽極層部分の間で変化する。
【００３０】
夫々の画素に対してメモリで保存された情報は、特定の値、又はこのような値を計算するために使用される情報に関する。例えば、パルス幅変調の場合、実際の測定された陽極電流Imeasが保存されても良い。そのとき、その画素に対する陰極のパルス比Tpulseは、Tpulse=Td*Imeas/Idとして計算されても良い。ここで、Tdは、所望のグレースケールレベルに対する理想的な画素のパルス比であり、Idは、高い状態のパルス周期での理想的な陽極電流である。該電流は、全ての画素に対して同一である。振幅変調の場合には、当業者によって認知されるように、放射信号に関する情報は、その結果である測定された陽極電流と共に保存される。
【００３１】
図６は、本発明の望ましい代わりの実施例による表示装置用の制御配置を示す。図５の実施例と比較して、積分器２３がこの配置に加えられる。積分器は、夫々の検出器からの電流信号が画素で実際に受けられた電子流をより忠実に表わすようにする役割を果たす。例えばPWM変調が使用されると、電子流は、結果として生じる光放射が比較的一定である場合でさえ、画素が作動する間に大きく変化する。従って、電流計が、画素の作動中に、任意で選ばれた瞬間にサンプリングされる場合、結果として得られる電流値は、必ずしも画素で実際に受けた電子流を表わす必要はない。積分器は、画素の作動中に全ての陽極電流を表わす出力を供給することによって、この問題を解決する。この場合、パルス比に関する情報は、個々の放射素子の特性の詳細を得るために、結果として得られる陽極電流と共に保存されるべきである。
【００３２】
原則的に、電流測定を積分する考え方は、電子放射構造体の側でも使用されて良い。夫々の陰極電流が測定され、積分される場合、結果として得られる値は、画素の特性に関する情報を同様な方法で得るために、結果として得られる陰極電圧又はパルス比と共に使用されても良い。陰極での電流計、及び所定の陰極電圧又はパルス比に対して得られる電流を積分する積分器を設けることによって、画素の特性値が得られる。この値は、更に均一な表示を得るために、ゲート電圧又はパルス比を調整するように使用されても良い。従って、この特徴は、分けられた陽極又は陽極の電流計を用いない表示装置でも使用されうる。
【００３３】
図７は、電流測定手段として使用されうる電流ミラー配置を示す。電流ミラーは、ベースを結合された第一及び第二のトランジスタ２６、２７を有する。第一のトランジスタ２６は、ダイオード結合される。陽極電流IAは、供給電圧Vsupで電流源２８から取り出され、電流ミラー配置によって、第二のトランジスタに接続された抵抗器２９（抵抗Rを有する）を流れる電流はIAと等しい。従って、電圧Voutは、Vsup-IA*Rに等しい。従って、電流ミラーからの出力電圧は、陽極電流で表わされる。代わりに電流出力が望まれる場合、抵抗器は削除されても良い（R=0）。
【００３４】
他の電流測定手段は、例えば現在のところ電圧構成に対する演算増幅器が考えられる。一般的に、電流測定手段の入力インピーダンスは、対応する陽極構造のインピーダンスと整合することが重要である。
【００３５】
図８は、レベル変化の配置を図式的に表わす。この配置は、一次側部分３０、電気絶縁部分３１、及び二次側部分３２を有する。例えば5kVの高い電位にある一次側部分３０は、電流測定手段を有し、放射レベルで（又は接地レベル近くで）、陽極電流信号を発生し、望ましくはそれを二次側部分３２に送られる交流信号に変換する。二次側部分３２は、送られた信号を受信し、それを放射レベルで制御ブロックによって使用されうる形式に変換する。これらの部分は、例えば絶縁増幅器を有する電気絶縁部分３１によって分けられる。絶縁部分３１は、高い直流電圧に耐え、同時に測定された信号に対して透過的であるべきである。様々な種類のキャパシタ／変圧器の組み合わせ、光ダイオードのような光学部品、及び他の部品は、当業者によく知られるように、この目的を達成するために使用されても良い。
【００３６】
要約すると、本発明は、複数の画素を有する画面を有する表示装置に関する。夫々の画素は、例えばゲート‐陰極結合のような対応する電子放射構造体を有する。夫々の電子放射構造体によって放射される電子は、画面の陽極層に向かって加速される。該陽極層は、複数の別々の部分に細かく分けられ、このような部分は夫々、前記表示装置の陽極電流全体のうち該部分の一部を測定するための対応する電流計を有する。これは、個々の電子放射構造体の特性を測定する能力を改善し、更に均一な表示装置を得るために夫々の電子放射構造体の信号を調整する役割を果たす。
【００３７】
本発明が様々な望ましい実施例に関連して記述される一方で、本発明はそれらの実施例を限定するように説明されるべきではないことが理解されるべきである。むしろ本発明は、当業者によって成されえ、添付の請求範囲の適用範囲内にある全ての変形を有する。例えば、上の実施例で記述されるようなパルス幅変調の代わりに、陰極電圧の振幅変調又はパルス幅変調及び振幅変調の組み合わせが使用されても良い。
【００３８】
上述されるようにゲート電極を行と、及び陰極を行と結びつける代わりに、陰極は、行と結び付けられ、ゲート電極は列と結び付けられても良い。
【００３９】
更に、本発明は、所謂下方ゲート放射に対しても適用される。ゲート電極は、陽極から見ると、陰極の下に置かれる。更に他のゲート構造も、例えば側面ゲート放射のように可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来技術による表示装置を図式的に表わす。
【図２】表示装置で画素に関連する制御可能な電子放射構造体を示す。
【図３】従来技術による表示装置用の画面陽極配置を図式的に表わす。
【図４】本発明の望ましい実施例による表示装置用の画面陽極配置を図式的に表わす。
【図５】本発明の一実施例による表示装置用の制御配置を示す。
【図６】本発明の代わりの実施例による表示装置用の制御配置を示す。
【図７】電流ミラーの配置を示す。
【図８】レベル変化の配置を図式的に表わす。
【図１】
2006523858.tif 000003
【図２】
2006523858.tif 000004
【図３】
2006523858.tif 000005
【図４】
2006523858.tif 000006
【図５】
2006523858.tif 000007
【図６】
2006523858.tif 000008
【図７】
2006523858.tif 000009
【図８】
2006523858.tif 000010
【国際調査報告】
2006523858.tif 000011
2006523858.tif 000012