(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソード発光スクリーンの制御方法であって、
前記カソード発光スクリーンが、マイクロチップ及びゲートを備えたマイクロチップスクリーンであり、
再生段階（Ｔｄ）が、表示段階の間に提供され、
前記再生段階の間、全てのアノードが低レベル電圧であり、かつ前記マイクロチップ及び前記ゲートが放射状態にバイアスされることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記各アノードが、個々にアドレスできる少なくとも２つのアノード部分に分けられており、
前記再生段階が、カソード発光スクリーンの１つのスクリーン部分に対して、前記表示段階において画像が該１つのスクリーン部分ではないスクリーン部分に形成される間に実行され、
前記再生段階の間、前記１つのスクリーン部分に対応する１つのアノード部分が低レベル電圧となり、かつ対向する前記マイクロチップ及び前記ゲートが放射状態にバイアスされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記表示段階は連続するフレームに対応し、かつ前記再生段階は各フレームの間に発生することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記スクリーンは、ゲート行及びカソード列を備えており、かつ前記各再生段階中に、前記ゲート行が逐次にバイアスされ、前記カソード列が高レベル放射電圧にバイアスされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
複数のゲート行が同時にバイアスされることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ゲート行が逐次に及び重畳してバイアスされることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットディスプレイスクリーンに、より詳細にはアノードが絶縁領域によって互いに離隔されて蛍光素子を支持し、かつ電気的な衝撃によって励起できるカソード発光スクリーンと称されるスクリーンに関する。電気的な衝撃は、バイアスすべき蛍光素子を必要とし、かつマイクロチップ、低い抽出電位層又は熱イオン源によって発生させることができる。
【０００２】
【従来の技術】
以下の記述を簡単にするために、マイクロチップを含むカラースクリーンのみが記述されているが、本発明はより一般に、種々の前述されたスクリーンの型又は類似に関することを述べていく。
【０００３】
図１は、マイクロチップを含むカラーフラットディスプレイスクリーンの構造を説明する。
【０００４】
このようなマイクロチップスクリーンは、主に、マイクロチップ２を含むカソード１と、マイクロチップ２の位置に相当するホール４を有するゲート３とによって構成される。カソード１は、スクリーン表面を構成するガラス基板６上に形成されたカソード発光アノード５に対向するように配置される。
【０００５】
このようなマイクロチップスクリーンの動作と詳細な構造は、コミッサリア・タ・レネルジー・アトミークに譲渡された米国特許第４，９４０，９１６号に記述されている。
【０００６】
カソード１は、行に配置され、ガラス基板１０上に、導電層を網状に配列したカソード導体から構成される。マイクロチップ２は、カソード導体上にデポジットされている抵抗層１１上に配置されており、カソード導体で規定された網の内側に配置されている。図１は、カソード導体を除く、網の内側を部分的に表している。カソード１は、列に配列されているゲート３と係合する。カソード１の１つの行とゲート３の一つの列の交点は、画素と規定する。
【０００７】
この装置は、電子がマイクロチップ２から飛ばされるように、カソード１とゲート３との間で発生された電場を用いる。従って適切にバイアスされたなら、電子はアノード５の蛍光素子７によって引きつけられる。カラースクリーンにおいて、アノード５は、互い違いの蛍光ストリップ７ｒ、７ｇ及び７ｂを有し、各ストリップは、色（赤、緑、青）に対応する。これらのストリップは、絶縁体８で互いに離隔されている。蛍光素子７は、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）のような、対応する透明導電層のストリップによって構成された電極９上にデポジットされている。赤、緑及び青のストリップ群は、１つの画素のカソード／ゲートのマイクロチップ２から抽出された電子が、対向している各色の蛍光素子７の方向へ交互に向けられるように、カソード１に対して互い違いにバイアスされる。
【０００８】
カソード１のマイクロチップ２から発生される電子によって衝突させなければならない蛍光素子７（図１の蛍光素子７ｇ）の選択は、アノード５の各色に対する蛍光素子７をバイアスする選択的な制御を必要とする。
【０００９】
図２は、従来のカラースクリーンのアノードの構造を概略的に説明している。図２は、公知技術により製造されたアノードを表す、蛍光素子の近くの部分的な平面図である。基板６上にデポジットされたアノードストリップ９は、蛍光素子７の色ごとに、スクリーンの有用な表面の外側に内部接続される。ストリップ９は、制御装置（表されていない）に接続されるべく存在する。アノード電極９ｇ及び９ｂの２つの内部接続パス１２及び１３はそれぞれ、３つの色の蛍光素子のうちの２つ（例えば７ｇ及び７ｂ）に対して形成される。絶縁層１４（図２の破線に表されている）は、内部接続パス１３上にデポジットされる。第３の内部接続パス１５は、絶縁層１４上にデポジットされている導体１６を介して、第３の色の蛍光素子７ｒのために設計されているアノード電極ストリップ９ｒへ接続される。
【００１０】
一般に、励起されるべき蛍光ストリップ（例えば図１の７ｇ）がおよそ４００Ｖの電圧にバイアスされるのに対して、ゲート３の行は、およそ８０Ｖの電圧に逐次にバイアスされる。残りのストリップ（例えば図１の７ｒ及び７ｂ）は、低いか又は零の電圧にバイアスされる。カソード１の列は、最大放射電圧から非放射電圧までの範囲のそれぞれの電圧で接続される。１つの行の全ての画素のカラー部品の明るさは、揃って決められる。
【００１１】
バイアスする電圧の値の選択は、蛍光素子７及びマイクロチップ２の特性に依存する。従来、カソードとゲートとの間の電圧差が５０Ｖより低いと電子放射がなく、使用される最大放射は８０Ｖの電圧差に対応する。
【００１２】
このようなカラースクリーンを制御するための従来の方法は、数画像／秒からなり、例えば５０〜６０画像／秒は、各画像を成すためにおよそ２０ｍｓの持続期間を提供する。この持続期間は、フレーム持続期間として参照される。
【００１３】
図３に表されているように、フレーム持続期間中、１つの色に対応する各々３つの画像は、逐次に形成される。即ちストリップＲ、Ｇ、Ｂは、色の副フレームＴｒ、Ｔｇ、Ｔｂの持続期間中に、選択的に動作するべき高レベル電圧に逐次に接続される。従来、色の副フレームは、間断なく連続的に発生させられ、即ち行／列が動作しない間の非常に短い時間間隔によって分けられる。
【００１４】
各色の副フレーム中に、図４に表されているように、行Ｌ１．．．Ｌｉ−１，Ｌｉ，Ｌｉ＋１．．．Ｌｎは、対応する行の全ての画素を、所定の時間で励起できるように、高レベル電圧に逐次に接続される。１つの行がバイアスされる時間中に、カソードの列の導体は、対応する画素に所望の明るさを加えるに適合した電圧にセットされる。
【００１５】
少なくとも１つの画像領域において、３つの基本色の１つに対応する一定の色を、数秒から２、３秒の範囲の比較的長い時間で表示することが所望されるとき、このようなフラットディスプレイスクリーンの欠点が生じる。このために、対応するスクリーン部分が、３つの副フレームのうちの１つの間だけバイアスされる。それにより、色が短い期間の後で変化することを述べることができる。この現象は、以下にカラードリフトとして参照される。実際に、これは、バイアスされたストリップに隣接する蛍光ストリップの少なくとも１つが、発光するべく始動することを意味する。
【００１６】
この現象の理由は、明らかには理解されていない。この現象は、電子が蛍光ストリップの間の絶縁領域８内に蓄積し、かつ隣接するストリップの方向への導電を生み出すという事実によると考えられる。
【００１７】
この現象を避けるために、従来の技術は種々の技術を考案してきた。ある技術は、２つの連続する色の副フレームの間のアノードストリップのバイアスを、短い時間間隔で分けることと、励起するべき次のアノードを正にバイアスする前に、今バイアスしたアノードに負の電圧パルスを印加することとからなる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カラードリフト現象の除去に対して満足な結果を与えるこの方法は、アノード供給電圧の提供を複雑にし、高い値の電圧（数百Ｖ）であるために、実現が比較的複雑になるという欠点を有する。更にこの方法は、スクリーンの明るさを害する。
【００１９】
モノカラースクリーンにおいてもまた、スクリーンが長時間動作されるとき、電圧降伏が時々発生する。
【００２０】
従って本説明の目的は、前述のカラードリフト問題を解決するための新しいアプローチを提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、カラースクリーン又はモノカラースクリーンの電圧降伏の問題を解決するような方法もまた、提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、その間、少なくともアノードの部分が低レベル電圧であり、かつ対応しているカソードが放射状態にバイアスされる再生段階（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）を提供することからなるカソード発光スクリーンの制御方法を提供する。このスクリーンはマイクロチップスクリーンであり、再生段階が動作段階の間に提供され、かつ再生段階中に全てのアノードが低レベル電圧となり、かつマイクロチップ及びゲートが放射状態にバイアスされるマイクロチップスクリーンである。
【００２４】
本発明の１つの実施形態によれば、このスクリーンは、マイクロチップカラースクリーンである。各アノードは、個々にアドレスできる少なくとも２つの部分に分けられる。再生段階は、１つのスクリーン部分に対して、画像がこの１つのスクリーン部分ではないスクリーン部分に形成される間に実行される。さらに、この再生段階中に、この１つのスクリーン部分に対応する１つのアノード部分が低レベル電圧となり、かつ対向するマイクロチップ及びゲートが放射状態にバイアスされる。
【００２５】
本発明の１つの実施形態によれば、再生段階は各フレームの間に発生する。
【００２６】
本発明の１つの実施形態によれば、再生段階の持続期間は、１つの色の副フレームの持続期間よりも短い。
【００２７】
本発明の１つの実施形態によれば、再生段階中に、ゲート行が逐次にバイアスされ、カソード列が高レベル放射電圧にバイアスされる。
【００２８】
本発明の１つの実施形態によれば、複数のゲートが同時にバイアスされる。
【００２９】
本発明の１つの実施形態によれば、このゲートが逐次にバイアスされ、畳重している。
【００３０】
本発明の１つの実施形態によれば、このスクリーンはモノカラースクリーンである。
【００３１】
本発明の効果は、再生段階中に、アノードが低レベル電圧になり、電子を引きつけない点にある。このために、対応している蛍光素子は励起されない。その結果、スクリーンの再生部分は、暗い色を残し、画像に影響を及ぼさない。
【００３２】
本発明の他の効果は、アノード−カソード電圧降伏が避けられるように、アノード−カソード電圧を、従来の基準に対して増加できることである。これによって、スクリーンの明るさが増加される。
【００３３】
本発明の前述した及び他の目的、特徴、態様並びに効果は、添付図面に関連した本発明の以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【００３４】
明確にするために、複数の図は実尺で描かれてなく、かつ同じ要素は種々の図の中で同じ参照記号で参照される。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明は、画像表示処理内への再生段階の挿入を提供する。
【００３６】
本発明の第１の実施形態によれば、各再生段階中に、全てのアノードストリップは低レベル電圧（電子を引きつけない）にセットされており、かつそのゲート（行）及びマイクロチップ（カソード列）は、電子を発生する必ずしも最大ではない高さの電圧を提供するように適合された状態の下でバイアスされる。
【００３７】
再生段階を、２つの連続するフレームの間に、連続する副フレームの間に、又は所定の数のフレームの後で周期的に提供できる。
【００３８】
カラーマイクロチップスクリーンを制御する従来の回路の構成のために、各色のフレームの端で再生段階の発生を簡単にすることが現在のところ考えられる。これは好ましい実施形態を参照して、以下に記述されている。しかしながら、この記述は、例としてのみであり限定するものではない。
【００３９】
更に、ゲート行及びカソード列に係合するデコーディング及び供給駆動装置の構造ゆえに、供給電力が不十分なので、各再生段階中に、全ての行を高い８０Ｖの電圧に及び全てのカソードを０Ｖに近い低レベル電圧に同時にセットすることによって全てのマイクロチップを同時に供給することは実際に不可能である。従って好ましくは、再生段階中に、全てのカソードが低レベル電圧で維持されているのに対して、全ての行は、個々に又は群ごとに、高レベル電圧でそれらを連続的にセットするために素早く逐次に走査される。
【００４０】
図５は、本発明によるマイクロチップカラースクリーンのアノードを制御するための、第１の実施形態を好ましい実施例を表している。
【００４１】
前述のように、フレーム持続期間Ｔ中に、色の副フレーム期間Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂは、赤、緑、青の色の各ストリップが逐次にバイアスされる間に提供される。更に、再生段階に対応するデッド時間Ｔｄが提供される。時間Ｔｄ中に、３色のアノードストリップはどれもバイアスされない。対照して、前述で説明したように、カソード−ゲートの組は、電子放射を生じるようにバイアスされる。
【００４２】
図５の期間Ｔは、各副フレームＴｒ、Ｔｇ、Ｔｂの持続期間が減少される場合、図３の期間Ｔと同じにできる。もしアノード−カソード電圧が増加されないなら、期間Ｔｄは、スクリーンの明るさの減少を避けるために、各々の色の副フレームの期間の持続期間よりも短いのが好ましい。
【００４３】
前述したように、期間Ｔｄ中に、ゲートの行が走査され、カソードの行が高い放射電圧にバイアスされ維持される。この走査段階は、従来図４に示されているように実行でき、各ゲートが高レベル電圧に逐次にバイアスされる。
【００４４】
行の走査を短くするために、図６に表されているように、例えば３つの行（隣接する必要はない）を高レベル電圧にするように、同時に行の群をセットするか、又は図７に表されているように、重畳方法で行をバイアスするかどちらか一方を可能とする。図７において、図を簡単にするために、バイアスされた重畳する行は、隣接するように表されている。実際に、他の解決を用いることができる。もちろん、図６及び図７の構造において、同時に又は重畳法によりバイアスされる行の数は、行及び列の駆動装置の電力特性と一致したままとなるように選択される。
【００４５】
本発明がカラードリフト現象の問題を解決する理由は、現在のところ発明者によって理論的に説明されていない。しかしながら、発明者によって一定の色の部分を有する画像を固定し又は動かして生じた実験は、カラードリフト現象が、本発明により全体で除去されることを証明した。
【００４６】
本発明の第１の実施形態の効果は、マイクロチップスクリーンの制御装置の設計を修正することなしに所望の結果が得られることである。行、列及びアノードストリップ群のデコードする回路のプログラミングを修正することで、十分である。走査が非常に高速に実行でき、かつデッド時間がフレーム及び色の副フレーム持続期間に対して、非常に短くできることが理解されるであろう。
【００４７】
図８は、本発明の第２の実施形態を説明している。この実施形態において、アノードストリップの構造は、各アノードストリップが少なくとも２つの個々にアドレスできる（バイアスできる）部分に分けられるように、修正される。図８において、参照は図２と同様に用いられる。各アノードストリップは、２つの部分９ｂ−９ｂ’、９ｒ−９ｒ’及び９ｇ−９ｇ’に分けられる。部分９ｂ、９ｒ及び９ｇは、内部接続パス１２、１３及び１５にそれぞれ接続される。部分９ｂ’、９ｒ’及び９ｇ’は、内部接続パス１２’１３’及び１５’にそれぞれ接続される。簡単にするために、これらの部分が等しく、かつこのスクリーンが上側部分及び下側部分に共有されると仮定する。従ってゲートの上部の行が表示用に逐次にバイアスされるのに対して、アノードの上半分はバイアスされ（１つの色で）、これにより下の部分は、所望の色の副フレームを得るためにバイアスされる。スクリーンの半分が、表示のためにアドレスされるとき、再生段階は、本発明の第１の実施形態に対して記述されるようにスクリーンの第２の半分で実行される。
【００４８】
本発明の第２の実施形態の効果は、簡単な構造の修正を伴って、デッド時間なしに所望の結果が得られることである。
【００４９】
本発明はまた、通常アノード電圧が固定されている発光スクリーンに適用する。このようなスクリーンにおいて、再生段階を提供することもまた可能である。
【００５０】
当業者によれば明らかなように、種々の修正を本発明で行うことができる。特に、本発明は、カラードリフトを除去するためのカラースクリーンの点において記述したけれども、アノード−カソード又はアノード−ゲートの電圧降伏を減少する効果もまた有する。このように、デッド時間が、例えば各フレームの後でフレーム表示の間に提供されるモノカラースクリーンにも適用する。
【００５１】
フレーム期間が１０ｍｓであり、カソード電圧が２５０〜３００Ｖであり、かつ明るさが３００〜４００ｃｄ／ｍ2 である模範的なモノカラースクリーンにおいて、電圧降伏を有することなしにカソード電圧を増加することはできない。本発明によれば、例えば０．３ｍｓの再生段階は、各フレームの端で提供される。このような場合に本発明者は、アノード電圧が電圧降伏を有することなしに６００Ｖに増加できることに注目した。従って明るさは、およそ１０００ｃｄ／ｍ2 に増加した。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術及びその問題点を説明するスクリーン構造の斜視図である。
【図２】従来の技術及びその問題点を説明するアノードの構造の概略図である。
【図３】従来の技術及びその問題点を説明するタイムチャートである。
【図４】従来の技術及びその問題点を説明するタイムチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態による色の副フレームのタイムチャートである。
【図６】再生段階中に用いられる本発明によるライン信号のタイムチャートである。
【図７】再生段階中に用いられる本発明によるライン信号のタイムチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態を実現するために適合されるアノードの構造の概略図である。
【符号の説明】
１  カソード
２  マイクロチップ
３  ゲート
４  ホール
５  アノード
６  基板
７、７ｒ、７ｇ、７ｂ  蛍光素子
８  絶縁体
９、９ｒ、９ｒ’、９ｇ、９ｇ’、９ｂ、９ｂ’  アノードストリップ
１０  ガラス基板
１１  抵抗層
１２、１３、１５、１６  導体
１４  絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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