JPH06222735A

JPH06222735A - 輝度変調ｆｅｄ表示装置

Info

Publication number: JPH06222735A
Application number: JP29381293A
Authority: JP
Inventors: Robert T Smith; ロバート・ティー・スミス; Robert C Kane; ロバート・シー・ケイン
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1992-11-02
Filing date: 1993-11-01
Publication date: 1994-08-12
Also published as: EP0596242A1; EP0596242B1; DE69320590D1; DE69320590T2

Abstract

(57)【要約】【目的】電界放出デバイス８６０の配列を用いた画像
表示装置を提供する。【構成】電界放出デバイスの配列内の各電界放出デバ
イスは、個別に、あるいは配列内の他の幾つかの電界放
出デバイスと協働して、陰極ルミネセンス層８７０を有
する陽極８０６に電子流を提供する。電子放出は、それ
ぞれの電界放出デバイスに対応する定電流源８１０，８
１１，８１２，８１３によって制御される。陰極ルミネ
センス層８７０の選択された領域８５０，８５１，８５
２，８５３，８５４の輝度は、それぞれの制御電流源８
１０，８１１，８１２，８１３の作動状態の持続時間に
よって決定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に電界放出デバイ
スに関し、さらに詳しくは、画像表示装置として使用さ
れる電界放出デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】電界放出デバイス（ＦＥＤ）は既知であ
り、電子エミッタの表面近くの誘導電界によって自由空
間または真空領域に電子を放出する電子エミッタを一般
的に含んでいる。多くの場合、電界は、電子エミッタに
きわめて近接する位置に抽出電極またはゲート電極を設
け、これらの間に適切な電圧を印加することによって実
現される。放出電子は、必ずではないが、通常は、遠位
に配置された陰極によって捕集される。しかし、多く場
合、電界放出デバイスは、対応する抽出電極を伴う電子
エミッタとして識別される。電界放出デバイスを表示装
置の電子発生源として使用する場合には、好適な表示画
像を実現するために、電子放出を制御する手段を設ける
ことが望ましい。例えば、表示スクリーン上に画像を提
供するために、個別にアドレス指定可能な多数の電界放
出デバイスの中の幾つか，または個別にアドレス指定可
能な電界放出デバイスの配列の一部から電子を放出す
る。さらに、適用分野によっては、多数の絵素または画
素の中の表示を含む各絵素または各画素の明るさに対
し、ある水準の制御機能を設けることが望ましい場合も
ある。

【０００３】電界放出デバイスの抽出電極と電子エミッ
タとの間に選択電圧を印加することによって、電子エミ
ッタからの電子放出が、一般に次式：

【０００４】

【式１】Ｊ＝ＡＥ² ／φexp ［Ｂφ^3/2 ／Ｅ］で表わすことのできるファウラー＝ノルトハイム関係に
従って放出表面に誘導される電界に従って規定されるこ
とが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の関係から、電子
エミッタからの電流密度（Ｊ）が、印加された抽出電圧
に直接関係する誘導電界（Ｅ）の強関数であることが分
かる。しかし、誘導電界の強さを決定する要素はその他
にも多数ある。第１要素は、電子エミッタに対する抽出
電極の近接性である。抽出電極が近接するほど、任意の
印加抽出電圧に対する誘導電界の大きさは増大する。第
２要素は、誘導電界の大きさに反比例する電子エミッタ
の電子放出構造体の曲率半径である。尖った先端、辺
縁、または円錐形として形成された電子エミッタは、曲
率半径が非常に小さい幾何学的不連続領域を含む放出先
端付近で電界が非常に高くなる。第３の要素は放出電流
であり、これは、上記のファウラー＝ノルトハイム関係
から明らかなように、材料表面の仕事関数（φ）の強関
数である。これらの要素はそれぞれが、電界放出デバイ
スの配列の各電界放出デバイスに何らかの変動をもたら
すので、ゲート電極と電子エミッタとの間の抽出電圧ま
たはゲート電圧を調整することによって放出制御を実施
することは、実際的ではない。つまり、電界放出デバイ
スの配列においてどの２つの電界放出デバイスを取って
も、製作変動およびこれらやその他の変動を補償するた
めに先行技術で用いられてきた複素法のために、それら
の電界放出デバイスの電子エミッタによる電子放出は同
一にはならず、したがってこの複素法が望ましくないも
のになっていることを、本発明者は観察してきた。

【０００６】電界放出デバイスからの電子放出を制御す
るために使用される別の技術として、電界放出デバイス
の配列の各電界放出デバイスの電子エミッタに、制御可
能な確定電流源を提供する方法がある。各電界放出デバ
イスに利用可能な電流を確定することによって、抽出電
極と電子エミッタとの間の電圧は、確定された電流を供
給するために（付属電源によって確立された制限範囲内
の）必要な値を取るので、製作変動を懸念する必要がな
くなる。

【０００７】制御可能な確定電流源による方法は、適用
分野によっては、所望の性能を達成することができな
い。各電界放出デバイス（ＦＥＤ）の電子エミッタは、
それに付随するコンデンサを有しており、対応するＦＥ
Ｄが電子を放出することが必要になるたびに、このコン
デンサを充電しなければならない。適用分野によって
は、制御電流源は、画像表示のグレースケール機能を発
揮するために、ＦＥＤの配列における多数のＦＥＤの各
電子エミッタに異なる電流を提供することが必要にな
る。画像表示の輝度が低いことが望ましい画素位置に対
応するＦＥＤは、電子放出を低くする必要があり、した
がって、それに対応する制御確定電流源からの確定電流
を低くする必要がある。任意のＦＥＤの電子エミッタに
対応するコンデンサを充電するために必要な時間は、コ
ンデンサに利用可能な最大電流の部分関数である。した
がって、ＦＥＤの放出レベルを低くすることが望ましい
場合に対応する確定電流レベルでは、対応するコンデン
サを充電することができないので、制御確定電流源は不
適切となる。

【０００８】さらに、制御可能な確定的電流源を用いる
適用分野で、明らかに異なる電流レベルによってグレー
スケールを実現する場合、ＦＥＤエミッタの対応コンデ
ンサは、それぞれの制御された確定電流レベルが達成さ
れるように、異なるレベルに充電しなければならない。
これは、放出電流密度がゲート電極と電子エミッタとの
間の電圧の関数であること，および所定の電流または確
定電流を流すために、電圧が対応する値を取ることを考
慮すれば、すぐに明白になる。つまり、高輝度レベルに
対応する高電流は、低輝度レベルに対応する低電流の場
合より高い電圧が必要になる。放出および対応するコン
デンサの同時充電に利用可能な電流のこの変動は、ＦＥ
Ｄの配列の各電子エミッタに異なった電子放出特性をも
たらす。多くの適用分野では、変動は許されないので、
この画像表示動作方法の利用は制限される。

【０００９】したがって、少なくともこれらの欠点の幾
つかを克服する方法および電界放出デバイス制御回路に
対する要求が存在する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この要求およびその他は
実質的に、電子を放出するための電子エミッタ，電子エ
ミッタに対して近接配置された抽出電極，放出された電
子の少なくとも一部を収集するために電子エミッタに対
して遠位配置された陽極，電子エミッタによって放出さ
れる電子の確定的源とするために電子エミッタと基準電
位との間に作動可能に結合された制御電流源，および制
御電流源に電流制御信号を提供するために制御電流源に
作動可能に結合された制御入力線によって構成される電
界放出デバイスを設けることによって満たされる。

【００１１】この要求およびその他はさらに、電子を放
出するための電子エミッタを設ける段階，電子エミッタ
に対し近接配置された抽出電極を設ける段階，放出され
た電子の少なくとも一部を収集するために電子エミッタ
に対し遠位配置された陽極を設ける段階，電子エミッタ
によって放出される電子の確定的源とするために電子エ
ミッタと基準電位との間に作動可能に結合された制御電
流源を設ける段階，および制御電流源に電流制御信号を
提供するために制御電流源に作動可能に結合された制御
入力線を設ける段階によって構成され、抽出電極と基準
電位との間，陽極と基準電位との間，および制御入力線
と基準電位との間に外部から提供される適切な電圧およ
び電流が印加されると、確定的制御電流が電子エミッタ
から放出され、制御入力線に入力される信号の持続時間
に対応して陽極で実質的に収集されるようにすることを
特徴とする、電界放出デバイスの電子放出制御方法を提
供することによって満たされる。

【００１２】

【実施例】図１は、電子を放出するための電子エミッタ
１０１，抽出電極またはゲート電極１０２，および放出
された電子の少なくとも一部分を収集するための陽極１
０３を有する電界放出デバイス１００を破線で四角に囲
んで示す略図である。電界放出デバイスを物理的に実現
する際は、抽出電極１０２は、エミッタ１０１に対して
近接位置に、しかも電子エミッタに対し半径の周辺に実
質的に対称となるように配置する。陽極１０３は電子エ
ミッタ１０１に対し遠位配置するが、これに関しては図
１の略図は断面図としても示されている。この図には、
ゲート電極１０２と電子エミッタ１０１との間に作動可
能に結合された第１外部電圧源１０４，および陽極１０
３と電子エミッタ１０１との間に作動可能に結合された
第２外部電圧源１０５も示されている。この図では、実
行可能なものとして、電子エミッタ１０１に接続されて
いるように示されている第１および第２外部電圧源１０
４，１０５の作動可能な接続は、事実上、接地基準など
の基準電位に作動可能に結合されていると言うこともで
き、この場合、電子エミッタ１０１は基準電位にも作動
可能に結合されていることになる。

【００１３】図１に概略的に示されているような電界放
出デバイスの動作は、外部に設けられ作動可能に結合さ
れた第１電圧源１０４によって抽出電極に適切な電圧を
印加することによって行われる。例えば、抽出電極１０
２と基準電位との間の電圧は、５．０ボルトから２０
０．０ボルトまでの範囲とする。抽出電極１０２に印加
される電圧源によって、電子エミッタ１０１の表面に電
界が誘導され、これが電子エミッタ１０１からの電子放
出を引き起こす。作動可能に結合された第２電圧源１０
５によって印加されるような適切な電圧が陽極１０３に
印加されると、放出電子の少なくとも一部分が陽極１０
３に収集される。例えば、陽極１０３と基準電位との間
の電圧は、５．０ボルトから２０，０００．０ボルトま
での範囲とする。

【００１４】放出電子流は、抽出電極１０２に印加する
電圧の大きさを変更することによって変化することがで
きる。しかし、物理的実現が変動すると、この方法によ
る電子放出の変更を一つの電子放出デバイスから他の電
子放出デバイスへ適切に再現することができるという可
能性が排除される。

【００１５】図２は、電子を放出するための電子エミッ
タ２０１，抽出電極またはゲート電極２０２，および放
出された電子の少なくとも一部分を収集するための陽極
２０３を有する電界放出デバイス２００を破線で四角に
囲んで示す略図である。この図には、ゲート電極２０２
と電子エミッタ基準電位２４０との間に作動可能に結合
された第１外部電圧源２０４，および陽極２０３と基準
電位２４０との間に作動可能に結合された第２外部電圧
源２０５，ならびに電子エミッタ２０１と基準出に２４
０との間に作動可能に結合された定電流源または確定電
流源２０６も示されている。

【００１６】電界放出デバイス２００の動作は、図１に
関連して先に述べたように、抽出電極２０２に適切な抽
出電圧を印加し、かつ電子エミッタに作動可能に結合さ
れた定電流源２０６によって定電子流を電子エミッタ２
０１に発生させることによって行われる。放出された電
子の少なくとも一部分は、図１に関連して先に述べたよ
うに、陽極２０３で収集される。

【００１７】電界放出デバイス２００の場合、定電流源
２０６を設けることによって、製作に依存する放出特性
が、定電流源２０６による製作変動の補償範囲内では、
電子放出に悪影響を及ぼさなくなる。定電流源２０６は
一般的に、協働して予め決められた電流を負荷に提供す
る電子エレメントの組合せである。また、定電流源は一
般的に、負荷特性に関して制約すること無く、接続され
た負荷に所定の定電流を提供することによって機能す
る。定電流源２０６は、望ましい定電流で負荷、例えば
電子エミッタ２０１に一定範囲の電圧を印加することが
できるように、電子エミッタ２０１に作動可能に接続さ
れた定電流源の出力電圧を提供することによって、この
特定の回路動作を実行する。定電流源２０６が作動可能
に接続されている電界放出デバイス２００に関連して、
定電流源２０６を介して電子エミッタ２０１に印加され
る電圧は、抽出電極２０２の電圧と協働して、先に述べ
たファウラー＝ノルトハイム関係に従って所望の電子放
出を提供する値を取る。

【００１８】図３は多数の電界放出デバイス３５０，３
５１，３５２の部分略図であり、それぞれの電界放出デ
バイスが、対応する電子エミッタ３０１，３０２，３０
３および多数の定電流源３０６，３０７，３０８のうち
の一つの定電流源を有している。電子エミッタ３０１，
３０２，３０３のいずれかから放出された電子の少なく
とも一部分を収集するための陽極３１３が描かれてい
る。設けられている。各定電流源３０６，３０７，３０
８を選択的に使用することによって、（作動可能に接続
された）対応する電子エミッタ３０１，３０２，３０３
に提供される所定の定電流を、多数の定電流源３０６，
３０７，３０８の中のどれか他の定電流源から多数の電
界放出デバイス３５０，３５１，３５２のどれか他の電
子エミッタ３０１，３０２，３０３に選択的に提供する
ことのできる定電流とは異なるようにすることができ
る。

【００１９】図４は電界放出デバイス電子エミッタ回路
４００の一部分の概略図であり、回路分散インピーダン
スは、ゲート−エミッタ・コンデンサ４０３に作動可能
に接続された直列抵抗４０１および多数の離散分路コン
デンサ４０２として描かれている。回路４００を実現す
る際にＩＮ端子として示された位置に定電流源を設ける
と、提供される電流に従ってコンデンサ４０２，４０３
が充電されることは、容易に観察されるであろう。ＩＮ
端子で大電流（マイクロアンペア台）を投入した場合、
コンデンサ４０２，４０３はある時間充電され、回路４
００に現れる対応電圧は急速に増加し、ある水準に達す
るまで、つまり付属電子エミッタ（ゲート−エミッタ・
コンデンサ４０３として表わされている）からの電子放
出が実質的に投入された定電流と等しくなるまで、増加
し続ける。ＩＮ端子で小電流（ナノアンペア台）を投入
した場合、コンデンサ４０２，４０３はより長い時間充
電され、回路４００に現れる対応電圧は徐々に増加し、
ある水準に達するまで、つまり付属電子エミッタ（ゲー
ト−エミッタ・コンデンサ４０３として表わされてい
る）からの電子放出が実質的に投入された定電流と等し
くなるまで、増加し続ける。

【００２０】図５ないし図７は、先に図４に関して述べ
た電子エミッタ回路４００で展開される電圧に対する充
電効果を示すグラフである。ここで、図５のグラフにつ
いて説明すると、高電流が投入された場合には、電子エ
ミッタ回路４００が急速に所望の電圧レベル５０１まで
充電され、こうして所定の定電流が付属電子エミッタに
提供されることが分かる。電界放出デバイスからの電子
放出が比較的少ない場合のように、投入される電流が中
程度のときは、電子放出回路４００は、図６に示すよう
に、図５の場合より長い時間にわたって所望の電圧レベ
ル５０２まで充電される。電界放出デバイスからの電子
放出が少ない場合のように、投入される電流が低いとき
は、電子放出回路４００は、図７に示すように非常にゆ
っくりと充電され、所定の時間内に所望の電圧レベル５
０３に到達せず、電界放出デバイスの電子エミッタから
所定の定電流を電子流として放出することができないお
それがある。

【００２１】図８ないし図１０は、本発明に係る電界放
出デバイスの電子エミッタの好適な電子放出特性を示す
グラフである。それぞれの事例において、多数の電界放
出デバイスの一つの電子エミッタに対応する定電流源
は、多数の電界放出デバイスの他の電子エミッタに対応
する他の全ての定電流源と実質的に同様としている。さ
らに、図８ないし図１０は、放出電流の集合が実質的に
電子放出時間のみの関数であることを示していることが
分かる。例えば、図８に示すように、Ｔ_o で始まりＴ
_off で終わる時間だけ、ある大きさ（Ｉ_max として示さ
れる）の電子放出電流が現れる。図９では、実質的に同
様の大きさ（Ｉ_max として示される）の電子放出電流
が、Ｔ_o で始まりＴ_off で終わる、より短い時間だけ現
れる。図１０では、図８および図９の両方に示されるの
と実質的に同様の大きさ（Ｉ_max として示される）の電
子放出電流が、Ｔ_o で始まりＴ_off で終わる、さらに短
い時間だけ現れる。図８ないし図１０に示す３つの異な
る事例の場合、総電子充電量は、電流Ｉ_max が維持され
る時間の長さの関数であることが明らかである。

【００２２】図１１は、電子エミッタ７０１，抽出電極
またはゲート電極７０２，および陽極７０３を有する電
界放出デバイス７００を破線で四角に囲んで示す略図で
ある。先に図２に関連して述べたように、外部に設けら
れた第１電圧源７０４が、抽出電極７０２と基準電位７
４０との間に作動可能に結合されており、外部に設けら
れた第２電圧源７０５が、陽極７０３と基準電位７４０
との間に作動可能に結合されている。本発明に係る確定
制御電流源７１０が、電界放出デバイス７００の電子エ
ミッタ７０１と基準電位７４０との間に作動可能に結合
されている。一般的に、電流源は、先に述べたように，
負荷に所定の電流を提供する電子エレメントのネットワ
ークである。さらに、制御電流源７１０とは、所定の電
流値に調整可能な電流源である。外部から提供される電
流持続時間情報を制御確定電流源７１０に結合するため
に、制御確定電流源７１０に電流制御入力線７１１が設
けられている。電圧対時間のグラフ７５１は、電流持続
時間情報が、所定の持続時間の電圧として制御入力線７
１１に結合されることを示す。また、別の方法として、
電流対時間のグラフ７５２は、制御入力線７１１に所定
の持続時間の電流を結合することによって、持続時間情
報が制御定電流源７１０にもたらされることを示す。持
続時間情報を制御入力線７１１に結合することにより、
制御定電流源７１０を効果的に作動モードにして、所定
の電流あるいは確定電流を電子放出デバイス７００の電
子エミッタ回路に持続時間情報の持続時間だけ流すこと
ができ、さらに、これを電界放出デバイスの抽出電極へ
の電圧などの許可信号の入力と協働させることによっ
て、電界放出デバイス７００を効果的に作動モードにす
ることができる。

【００２３】次に、図１２について説明する。この図
は、本発明に係る電界効果デバイス画像表示装置を示し
ている。多数の電界放出デバイスの配列が、符号８６０
で示された破線の四角の中に表現されており、それぞれ
の電界放出デバイスが、陽極８０６の一部分を選択的に
励起するように構成されている。多数の電界放出デバイ
ス８６０における各電界放出デバイスの近接配置された
抽出電極は、相互接続された電界放出デバイス８６０の
抽出電極の行８０４，８０５を形成するように相互接続
されている。多数の電界放出デバイス８６０の電子エミ
ッタ８０７は、相互接続された電界放出デバイス８６０
のエミッタ８０７に対応する列８０８，８０９，８１
０，８１１を形成するように相互接続されている。多数
の制御電流源８１２，８１３，８１４，８１５は、多数
の列８０８，８０９，８１０，８１１の中のそれぞれの
一列と基準電位との間に作動可能に接続される。多数の
抽出電極行８０４，８０５の各行は、スイッチ８０２の
入力部８３０と基準電位との間に作動可能に結合された
許可信号手段８０３を選択的された行に作動可能に結合
することによって、多数の抽出電極行８０４，８０５の
中の１行を選択的に作動可能にするために設けられたス
イッチ８０２の多数の出力８１６の中の一つの出力に作
動可能に結合される。多数の制御電流源８１２，８１
３，８１４，８１５の各制御電流源は、多数の制御入力
線８４０，８４１，８４２，８４３の一つの制御入力線
をそれに接続させることによって、制御信号を提供し、
そこに接続された制御電流源を、図１１に関連して先に
述べたように、選択的に作動モードにする。制御電流源
の作動モードの持続時間は、作動可能に結合された制御
信号の持続時間によって決定される。

【００２４】電界放出は、多数の電界放出デバイス８６
０の中で、多数の抽出電極行８０４，８０５の中の選択
された抽出電極行に対応する電界放出デバイスから発生
する。配列８６０において選択された行の中の各電界放
出デバイスが発生する電子流は、選択された行の他のそ
れぞれの電界放出デバイスと実質的に同一であり、御電
流源のそれぞれによって確定された通りである。この方
法で画像表示装置の動作を達成することにより、製作や
材料の非一貫性のために生じる性能の変動は除去され
る。放出された電子は、遠位配置された陽極８０６によ
って優先的に収集される。この陽極は、現在考慮してい
る画像表示装置の場合、実質的に透明な表示スクリーン
上に配置された少なくとも１層の陰極ルミネセンス材料
８７０を含む。陽極８０６に引力電圧を発生させ、電子
の収集を促進するために、外部電圧源８２０が陽極８０
６と基準電位との間に作動可能に接続されている。

【００２５】陽極８０６は、多数の領域８５０，８５
１，８５２，８５３，８５４を有している。領域８５
０，８５１，８５２，８５３，８５４は、図中でスイッ
チング手段８０２によって選択されて作動許可信号手段
に作動可能に結合された状態である抽出電極行８０４を
構成する相互接続された抽出電極を介して、作動可能に
相互接続されていることが識別される電界放出デバイス
に対応する。選択された抽出電極行８０４の各電界放出
デバイスは、各付属制御電流源によって確定された実質
的に同様の電子流を、それぞれの制御入力線への制御信
号入力の持続時間だけ放出する。

【００２６】例えば、選択された抽出電極行８０５およ
び制御電流源８１０に対応する電界放出デバイスは、制
御入力線８４０に結合された制御信号に従って制御電流
源８１０が作動モードを維持する間、制御電流源８１０
によって確定された好適な電子流に対応する電子を放出
する。放出された電子は、陽極８０６の領域８５０で収
集され、陰極ルミネセンス材料８７０は、図に示すよう
に所望の輝度にまで励起される。抽出電極行８０５およ
び制御電流源８１１に対応する電界放出デバイスもま
た、制御入力線８４１に結合された制御信号に従って制
御電流源８１１が作動モードを維持する間、制御電流源
８１１によって確定された好適な電子流に対応する電子
を放出する。抽出電極行８０５および制御電流源８１
２，８１３のそれぞれに対応する電界放出デバイスもま
た、それぞれの制御入力線８４２，８４３に入力された
制御信号によって指示される持続時間だけ、好適な電子
流に対応する電子を放出する。

【００２７】陽極８０６の多数の領域８５０，８５１，
８５２，８５３の一つの領域の輝度は、放出された電子
によって制御される励起の持続時間に直接関係すること
が観察されるはずである。その理由は、制御電流源８１
０，８１１，８１２，８１３のそれぞれが、作動可能に
接続された対応する電界放出デバイスに対し、実質的に
同一の電子流を提供するからである。さらに、領域８５
０の輝度は、領域８５１より高く、また領域８５２より
低くなる。これらの輝度は、それぞれの領域に対応する
制御入力線のそれぞれの制御信号の持続時間に相関す
る。制御入力線８４０に入力される制御信号が制御入力
線８４１に入力される制御信号より長く、制御入力線８
４２に入力される制御信号より短い場合、領域８５０の
輝度は領域８５１より高くなり、領域８５１の輝度より
低くなる。

【００２８】図１２では、行８０４，８０５と列８０
８，８０９，８１０，８１１との各交差部に、陽極８０
６の対応する領域を励起する単独の電界放出デバイスが
存在するように描かれているが、陽極の各絵素または画
素は多数の電界放出デバイスによって励起することもで
き、その場合には、前記各交差部における単独の概略表
示が多数の電界放出デバイスを表わしていると理解すべ
きである。

【図面の簡単な説明】

【図１】外部に設けた電圧源を作動可能に結合した電界
放出デバイスの略図である。

【図２】電圧源および定電流源を作動可能に結合した電
界放出デバイスの略図である。

【図３】多数の電界放出デバイスの部分略図である。

【図４】電界放出デバイスの電子エミッタ回路の略図で
ある。

【図５】電界放出デバイスの電子エミッタ回路動作の電
圧対時間の関係を示すグラフである。

【図６】電界放出デバイスの電子エミッタ回路動作の電
圧対時間の関係を示すグラフである。

【図７】電界放出デバイスの電子エミッタ回路動作の電
圧対時間の関係を示すグラフである。

【図８】本発明に係る電界放出デバイスの電子エミッタ
回路動作の電流対時間の関係を示すグラフである。

【図９】本発明に係る電界放出デバイスの電子エミッタ
回路動作の電流対時間の関係を示すグラフである。

【図１０】本発明に係る電界放出デバイスの電子エミッ
タ回路動作の電流対時間の関係を示すグラフである。

【図１１】本発明に従って電圧源および制御定電流源を
作動可能に結合した電界放出デバイスの略図である。

【図１２】本発明に係る制御定電流源電界放出デバイス
の略図である。

【符号の説明】

１００電界放出デバイス１０１電子エミッタ１０２抽出（ゲート）電極１０３陽極１０４第１電圧源１０５第２電圧源２００電界放出デバイス２０１電子エミッタ２０２抽出（ゲート）電極２０３陽極２０４第１電圧源２０５第２電圧源２０６定電流源２４０基準電位３０１，３０２，３０３電子エミッタ３０６，３０７，３０８定電流源３１３陽極３５０，３５１，３５２電界放出デバイス４００電界放出デバイス電子エミッタ回路４０１直列抵抗４０２離散分路コンデンサ４０３ゲート−エミッタ・コンデンサ７００電界放出デバイス７０１電子エミッタ７０２抽出（ゲート）電極７０３陽極７０４第１電圧源７０５第２電圧源７１０制御電流源７１１制御入力線７４０基準電位８０３信号手段８０４，８０５抽出電極列８０６陽極８０７エミッタ８１０定電流源８１２，８１３，８１４，８１５制御電流源８４０，８４１，８４２，８４３制御入力線８６０電界放出デバイス８７０陰極ルミネセンス層８８０表示スクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ．電子を放出するための電子エミッタ
（７０１）；Ｂ．電子エミッタ（７０１）に対し近接配置された抽出
電極（７０２）；Ｃ．放出電子の少なくとも一部分を収集するために、電
子エミッタ（７０１）に対して遠位配置された陽極（７
０３）；Ｄ．電子エミッタ（７０１）によって放出される電子の
確定供給源を設けるために、電子エミッタ（７０１）と
基準電位（７４０）との間に作動可能に結合された制御
電流源（７１０）；およびＥ．制御電流源（７１０）に電流制御信号を提供するた
めに、制御電流源（７１０）に作動可能に結合された制
御入力線（７１１）；によって構成されることを特徴と
する電界放出デバイス（７００）。
【請求項２】Ａ．それぞれの電界放出デバイスが少なく
とも、 i. 電子を放出するための電子エミッタ（８０７）； ii. 電子エミッタ（８０７）に対して近接配置された抽
出電極（８０５）の一部分；および iii.放出された電子の少なくとも一部分を収集するため
に少なくとも１層の陰極ルミネセンス層をその上に配置
して構成される実質的に透明な表示スクリーン（８８
０）の少なくとも一部分によって構成される陽極（８０
６）であって、電子エミッタ（８０７）に対し遠位配置
された陽極；によって構成される多数の電界放出デバイ
ス（８６０）；Ｂ．電子エミッタ（８０７）によって放出される電子の
確定供給源を設けるために、少なくとも一つの電子エミ
ッタ（８０７）と基準電位との間に作動可能に結合され
たそれぞれの制御電流源によって構成される多数の制御
電流源（８１０，８１１，８１２，８１３）；およびＣ．制御電流源に電流制御信号を提供するために、制御
電流源（８１０，８１１，８１２，８１３）の中の一つ
に作動可能に結合されたそれぞれの制御入力線によって
構成される多数の制御入力線（８４０，８４１，８４
２，８４３）；によって構成されることを特徴とする電
界放出デバイス画像表示装置。
【請求項３】電子エミッタ（７０１），電子エミッタ
（７０１）に対し近接配置された抽出電極（７０２），
放出された電子の少なくとも一部分を収集するために電
子エミッタ（７０１）に対し遠位配置された陽極（７０
３），電子エミッタ（７０１）によって放出される電子
の確定供給源を設けるために電子エミッタ（７０１）と
基準電位（７４０）との間に作動可能に結合された制御
電流源（７１０），および制御電流源（７１０）に作動
可能に結合された制御入力線（７１１）を有する電界放
出デバイス（７００）を設ける段階；抽出電極（７０
２）と基準電位（７４０）との間に電圧を印加する段
階；陽極（７０３）と基準電位（７４０）との間に電圧
を印加する段階；および制御入力線（７１１）に供給さ
れる電流制御信号の持続時間に対応して、確定制御電子
流が電子エミッタ（７０１）から放出され、かつ陽極
（７０３）で実質的に収集されるように、制御電流源
（７１０）に電流制御信号を供給し、それによってエミ
ッタ（７０１）の電子放出を制御する段階；によって構
成されることを特徴とする電界放出デバイス（７００）
における電子放出の制御方法。