JP3342278B2 - 画像表示装置及び該装置における画像表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム源とし
て例えば冷陰極の電子放出素子を用い、これら電子放出
素子をマトリクス状に配列した画像表示装置と該装置に
おける画像表示方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄型の大画面表示装置の研究開発
が盛んに行われている。本願発明者らは、薄型大画面表
示装置として、冷陰極を電子源に用いた研究を行ってい
る。

【０００３】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、例えば表面伝導型放出素子や、電界放出型素
子（以下ＦＥ型と記す）や、金属／絶縁層／金属型放出
素子（以下ＭＩＭ型と記す）、などが知られている。

【０００４】表面伝導型放出素子としては、例えば、M.
I. Elinson, Radio E-ng. Electron Phys., 10, 1290,
(1965)や、後述する他の例が知られている。

【０００５】表面伝導型放出素子は、基板上に形成され
た小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより
電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面
伝導型放出素子としては、前記エリンソン(Elinson)等
によるＳｎＯ2薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によ
るもの［G. Dittmer：“Thin Solid Films”, 9,317 (1
972)］や、Ｉｎ2Ｏ3／ＳｎＯ2薄膜によるもの［M. Hart
well and C. G. Fonstad：”IEEE Trans. ED Conf.”，
519 (1975)］や、カーボン薄膜によるもの［荒木久
他：真空、第２６巻、第１号、２２（１９８３）］等が
報告されている。

【０００６】これらの表面伝導型放出素子の素子構成の
典型的な例として、図１８に前述のM. Hartwellらによ
る素子の平面図を示す。同図において、３００１は基板
で、３００４はスパッタで形成された金属酸化物よりな
る導電性薄膜である。導電性薄膜３００４は図示のよう
にＨ字形の平面形状に形成されている。この導電性薄膜
３００４に、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処
理を施すことにより、電子放出部３００５が形成され
る。図中の間隔Ｌは、０．５〜１［ｍｍ］，幅Ｗは、
０．１［ｍｍ］で設定されている。尚、図示の便宜か
ら、電子放出部３００５は導電性薄膜３００４の中央に
矩形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実
際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけ
ではない。

【０００７】M. Hartwellらによる素子をはじめとして
上述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う
前に導電性薄膜３００４に通電フォーミングと呼ばれる
通電処理を施すことにより電子放出部３００５を形成す
るのが一般的であった。即ち、通電フォーミングとは、
前記導電性薄膜３００４の両端に一定の直流電圧、もし
くは、例えば１Ｖ／分程度の非常にゆっくりとしたレー
トで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄膜３
００４を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質せし
め、電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００５を形成
することである。尚、局所的に破壊もしくは変形もしく
は変質した導電性薄膜３００４の一部には亀裂が発生す
る。この通電フォーミング後に導電性薄膜３００４に適
宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電
子放出が行われる。

【０００８】またＦＥ型の例としては、例えば、W. P.
Dyke & W. W. Dolan，“Field emission”, Advance in
Electron Physics, 8, 89 (1956)や、或は、C. A. Spi
ndt，“Physical properties of thin-film field emis
sion cathodes with molybdenium cones”, J. Appl. P
hys., 47, 5248 (1976)などが知られている。

【０００９】ＦＥ型の素子構成の典型的な例として、図
１９に前述のC. A. Spindtらによる素子の断面図を示
す。同図において、３０１０は基板で、３０１１は導電
材料よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッタコー
ン、３０１３は絶縁層、３０１４はゲート電極である。
このＦＥ型の素子は、エミッタコーン３０１２とゲート
電極３０１４の間に適宜の電圧を印加することにより、
エミッタコーン３０１２の先端部より電界放出を起こさ
せるものである。

【００１０】また、ＦＥ型の他の素子構成として、図１
９のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ
平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。

【００１１】また、ＭＩＭ型の例としては、例えば、C.
A. Mead，“Operation of tunnel-emission Devices,
J. Appl. Phys., 32,646 (1961)などが知られている。
このＭＩＭ型の素子構成の典型的な例を図２０に示す。

【００１２】同図は断面図であり、図において、３０２
０は基板で、３０２１は金属よりなる下電極、３０２２
は厚さ１００オングストローム程度の薄い絶縁層、３０
２３は厚さ８０〜３００オングストローム程度の金属よ
りなる上電極である。ＭＩＭ型においては、上電極３０
２３と下電極３０２１の間に適宜の電圧を印加すること
により、上電極３０２３の表面より電子放出を起こさせ
るものである。

【００１３】上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較し
て低温で電子放出を得ることができるため加熱用ヒータ
を必要としない。従って、熱陰極素子よりも構造が単純
であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上に
多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融など
の問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒータの加
熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、冷
陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もある。

【００１４】このため、冷陰極素子を応用するための研
究が盛んに行われてきている。

【００１５】例えば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素
子の中でも特に構造が単純で製造も容易であることか
ら、大面積に亙り多数の素子を形成できる利点がある。
そこで例えば本願出願人による特開昭６４−３１３３２
号公報において開示されるように、多数の素子を配列し
て駆動するための方法が研究されている。

【００１６】また、表面伝導型放出素子の応用について
は、例えば、画像表示装置、画像記録装置などの画像形
成装置や、荷電ビーム源、等が研究されている。

【００１７】特に画像表示装置への応用としては、例え
ば本願出願人によるＵＳＰ５，０６６，８８３や特開平
２−２５７５５１号公報や特開平４−２８１３７号公報
において開示されているように、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。このような表
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。例えば、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
と言える。

【００１８】また、ＦＥ型を多数個ならべて駆動する方
法は、例えば本願出願人によるＵＳＰ４，９０４，８９
５に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置に応
用した例として、例えば、R. Meyerらにより報告された
平板型表示装置が知られている。[R. Meyer:“Recent D
evelopment on Microtips Display at LETI”, Tch,Dig
est og 4th Int. Vacuum Micro-electronics Conf., Na
gahama, pp. 6 - 9 (1991)］また、ＭＩＭ型を多数個並
べて画像表示装置に応用した例は、例えば本願出願人に
よる特開平３−５５７３８に開示されている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本願発明者らは、上記
従来技術に記載したものを初めとして、種々の材料、製
法、構造の冷陰極素子を試みてきた。更に、多数の冷陰
極素子を配列したマルチ電子ビーム源、並びにこのマル
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。

【００２０】本願発明者らは、例えば図２１に示す電気
的な配線方法によるマルチ電子ビーム源を試みてきた。
即ち、冷陰極素子を２次元的に多数個配列し、これらの
素子を図示のようにマトリクス状に配線したマルチ電子
ビーム源である。

【００２１】図中、４００１は冷陰極素子を模式的に示
したもの、４００２は行方向配線、４００３は列方向配
線を示している。行方向配線４００２及び列方向配線４
００３は、実際には有限の電気抵抗を有するものである
が、図においては配線抵抗４００４及び４００５として
示されている。上述のような配線方法を、単純マトリク
ス配線と呼ぶ。

【００２２】尚、図示の便宜上、６ｘ６のマトリクスで
示しているが、マトリクスの規模はむろんこれに限った
わけではなく、例えば画像表示装置用のマルチ電子ビー
ム源の場合には、所望の画像表示を行うのに足りるだけ
の素子を配列し配線するものである。

【００２３】冷陰極素子を単純マトリクス配線したマル
チ電子ビーム源においては、所望の電子ビームを出力さ
せるため、行方向配線４００２及び列方向配線４００３
に適宜の電気信号を印加する。例えば、マトリクスの中
の任意の１行の冷陰極素子を駆動するには、選択する行
の行方向配線４００２には選択電圧Ｖsを印加し、同時
に非選択の行の行方向配線４００２には非選択電圧Ｖns
を印加する。これと同期して列方向配線４００３に電子
ビームを出力するための駆動電圧Ｖeを印加する。この
方法によれば、配線抵抗４００４及び４００５による電
圧降下を無視すれば、選択する行の冷陰極素子には、
（Ｖe−Ｖs）の電圧が印加され、また非選択行の冷陰極
素子には（Ｖe−Ｖns）の電圧が印加される。これらＶ
e，Ｖs，Ｖnsの値を適宜の大きさの電圧値にすれば、選
択する行の冷陰極素子だけから所望の強度の電子ビーム
が出力されるはずであり、また列方向配線の各々に異な
る駆動電圧Ｖeを印加すれば、選択する行の素子の各々
から異なる強度の電子ビームが出力されるはずである。
また、駆動電圧Ｖeを印加する時間の長さを変えれば、
電子ビームが出力される時間の長さも変えることができ
るはずである。尚、選択時の素子印加電圧（Ｖe−Ｖs）
を以下、Ｖfと呼ぶ。

【００２４】更に、単純マトリクス配線したマルチ電子
ビ−ム源から電子ビームを得る別の手法として、列方向
配線に駆動電圧Ｖeを印加するための電圧源を接続する
のではなく、所望の電子ビームを出力するのに必要な電
流を供給するための電流源を接続して駆動する方法もあ
る。ここで、電子ビーム源に流れる電流を以下素子電流
Ｉfと呼び、放出される電子ビーム量を放出電流Ｉeと呼
ぶ。

【００２５】従って、冷陰極素子を単純マトリクス配線
したマルチ電子ビ−ム源には種々の応用可能性があり、
例えば、画像情報に応じた電気信号を適宜印加すれば、
画像表示装置用の電子源として好適に用いることができ
る。

【００２６】しかしながら、冷陰極素子を単純マトリク
ス配線したマルチ電子ビ−ム源には、実際には以下に述
べるような問題が発生していた。即ち、放出された電子
ビームは高圧アノード電圧（以下Ｖaと呼ぶ）により加
速され蛍光体に衝突するわけだが、電子放出素子の数が
増大するほど装置の消費電力が大きくなってしまう。い
ま、電子放出素子の数を（ｍ×ｎ）とすると、高圧部で
発生する消費電力Ｗは Ｗ＝（ｍ×ｎ）×Ｉe×Ｖa となり、例えばＴＶ信号やコンピュータ信号を表示する
画像装置に応用する場合には大きな問題となる。また電
子ビームが衝突する蛍光板（蛍光体）の発熱が大きくな
るという問題もある。

【００２７】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、電子による発光輝度を示す輝度評価値に基づいて発
光輝度を制御することにより、消費電力の増大や蛍光体
の発熱を抑えた画像表示装置及び該装置における画像表
示方法を提供することを目的とする。

【００２８】また本発明の目的は、発光画面全体の平均
輝度がある値以上にならないように抑制することで、消
費電力の増大や蛍光板の発熱を抑えた画像表示装置及び
該装置における画像表示方法を提供することにある。

【００２９】また本発明の他の目的は、画像信号に平均
輝度値に基づいて表示画面の発光輝度を制御することに
より、消費電力の増大や蛍光体の発熱を抑えた画像表示
装置及び該装置における画像表示方法を提供することを
目的とする。

【００３０】また本発明の目的は、電子による発光輝度
に対応する加速電極への出力電流の平均値に基づいて発
光輝度を制御することにより、消費電力の増大や蛍光体
の発熱を抑えた画像表示装置及び該装置における画像表
示方法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】上記目的を達成するため
に本発明の画像表示装置は以下のような構成を備える。
即ち、マトリクス状に配列された複数の電子放出素子を
備え、前記電子放出素子から放出される電子により発光
する蛍光体を備えた画像表示装置であって、画像信号を
入力し、当該画像信号より輝度信号を分離する分離手段
と、前記分離手段により分離された輝度信号の平均輝度
を求める検出手段と、前記検出手段により得られた平均
輝度が所定値以上か否かを判断する判断手段と、前記判
断手段の判断結果に応じて前記蛍光体の発光輝度を制御
する制御手段と、前記電子放出素子を駆動するパルス信
号を前記画像信号に基づいて発生する変調信号発生部
と、前記電子放出素子から放出される電子を前記蛍光体
の方向に加速する加速電圧を発生する加速手段とを有
し、前記制御手段は、前記判断手段による判断結果に応
じて前記加速電圧を変更することを特徴とする。上記目
的を達成するために本発明の画像表示装置は以下のよう
な構成を備える。即ち、マトリクス状に配列された複数
の電子放出素子を備え、前記電子放出素子から放出され
る電子により発光する蛍光体を備えた画像表示装置であ
って、前記電子放出素子から放出される電子を前記蛍光
体の方向に加速する加速電圧が印加される加速電極と、
前記加速電圧の平均値を求める検出手段と、前記検出手
段により得られた平均値が所定値以上か否かを判断する
判断手段と、前記判断手段の判断結果に応じて前記蛍光
体の発光輝度を制御する制御手段と、前記電子放出素子
を駆動するパルス信号を画像信号に基づいて発生する変
調信号発生部とを有し、前記制御手段は、前記判断手段
による判断結果に応じて前記加速電圧を変更することを
特徴とする。上記目的を達成するために本発明の画像表
示装置は以下のような構成を備える。即ち、マトリクス
状に配列された複数の電子放出素子を備え、前記電子放
出素子から放出される電子により発光する蛍光体を備え
た画像表示装置であって、前記電子放出素子から放出さ
れる電子を前記蛍光体の方向に加速する加速電圧が印加
される加速電極と、前記加速電極への出力電流の平均値
を求める検出手段と、前記検出手段により得られた平均
値が所定値以上か否かを判断する判断手段と、前記判断
手段の判断結果に応じて前記蛍光体の発光輝度を制御す
る制御手段と、前記電子放出素子を駆動するパルス信号
を画像信号に基づいて発生する変調信号発生部とを有
し、前記制御手段は、前記判断手段による判断結果に応
じて前記加速電圧を変更することを特徴とする。上記目
的を達成するために本発明の画像表示装置は以下のよう
な構成を備える。即ち、マトリクス状に配列された複数
の電子放出素子と、前記電子放出素子から放出される電
子により発光する蛍光体を備えた発光画面とを具備する
画像表示装置であって、前記電子放出素子を駆動するパ
ルス信号を画像信号に基づいて発生する変調信号発生部
と、前記電子放出素子から放出される電子を前記蛍光体
の方向に加速する加速電圧を印加する手段と、輝度評価
値に応じて前記蛍光体の発光輝度を制御する制御手段と
を有し、前記制御手段は、前記輝度評価値が所定値以上
である時に、前記加速電圧を下げるように制御すること
によって前記発光画面全体の平均輝度が所定の値以上に
ならないように抑制することを特徴とする。

【００３１】マトリクス状に配列された複数の電子放出
素子と、前記電子放出素子から放出される電子により発
光する蛍光体を備えた発光画面と、前記電子放出素子を
駆動するパルス信号を画像信号に基づいて発生する変調
信号発生部と、前記電子放出素子から放出される電子を
前記蛍光体の方向に加速するための加速電圧を印加する
手段と、を備えた画像表示装置における画像表示方法で
あって、輝度評価値に応じて前記蛍光体の発光輝度を制
御する制御工程を有し、前記制御工程では、前記輝度評
価値が所定値以上である場合に、前記加速電圧を下げる
ように制御することによって前記発光画面全体の平均輝
度が所定の値以上にならないように抑制することを特徴
とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、入力された画像信号の輝度信号の平均値を求め、そ
の平均値と基準値とを比較し、その平均値の方が大きい
ときに、アナログプリプロセス部において、ブライトネ
ス（輝度）或はコントラスト制御により画像信号のレベ
ルを抑制する。

【００３３】また本発明の実施の形態によれば、入力さ
れた画像信号の輝度信号の平均値を求め、その平均値と
基準値とを比較し、その平均値の方が大きいときに、画
像信号に応じて行方向の電子放出素子を駆動するＶf制
御部の出力電圧を下げるように制御する。

【００３４】更に、加速電極への平均出力電流を求め、
その平均値が所定値以上のときには、画像信号のコント
ラストを下げるか、或はＶf制御部より出力される電圧
を下げるように制御する。この場合、加速電圧を発生す
る高圧発生部は、平均出力電電流を求めるための手段を
備えている。

【００３５】以下、添付図面を参照して本発明の好適な
実施の形態を詳細に説明する。

【００３６】図１は本発明の実施の形態の画像表示装置
の構成を示すブロック図である。

【００３７】図１において、１０００は画像表示パネル
であり、ここでは、例えば水平方向（行方向）４８０、
垂直方向（列方向）２４０の蛍光体が、Ｒ，Ｇ，Ｂの順
に縦ストライプ状に配列されており、各蛍光体に対応す
る電子放出素子が行方向配線電極と列方向配線電極によ
り単純マトリックス状に配線されているものとする。そ
して、この表示パネル１０００を線順次で駆動する場合
で説明する。

【００３８】入力ＴＶ信号ｓ１は、デコーダ２によりア
ナログＲ，Ｇ，Ｂ信号にデコードされ、ＲＧＢ信号のそ
れぞれはアナログプリプロセス部３に入力される。アナ
ログプリプロセス部３は、同期分離回路、色調整回路、
コントラスト制御回路、直流再生回路、ブライトネス制
御回路、マトリクス回路、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
などを有し、信号レベル制御、直流再生、帯域制限され
たＲ，Ｇ，Ｂ信号を各色に対応したＡ／Ｄコンバータ４
に出力している。またＰＬＬのための同期信号（ｓｙｎ
ｃ）をタイミング制御部５に出力する他、Ｒ，Ｇ，Ｂ信
号をマトリックス部で混合して得た輝度信号ｓ２０をビ
デオ検出部１３に出力している。

【００３９】Ａ／Ｄコンバータ４は、タイミング制御部
５からのサンプリング・クロック（ｓ２）により、アナ
ログプリプロセス部３から入力されるアナログＲ，Ｇ，
Ｂ信号を必要な階調数でデジタル化している。Ａ／Ｄコ
ンバータ４からのデジタル画像信号ｓ９を入力したデジ
タルプロセス部６は、ガンマ処理や、輪郭強調やノイズ
抑制のためのデジタルフィルタ処理を行い、その処理済
みのデジタル画像信号をデータ並び変え部７へ出力す
る。また、このデジタルプロセス部６は、システム制御
部１４からの係数データｓ１５により、輪郭強調の制御
やコントラスト制御も行う。

【００４０】データ並び変え部７は、図３のタイミング
チャート（水平タイミング）に示すように、１水平期間
のＲ，Ｇ，Ｂの各１６０個のデジタル画像信号ｓ９を、
図３のシリアル画像データｓ１０で示すように時間軸圧
縮し、かつ蛍光体の色配列に対応した順に入力したデジ
タル画像データを並び変えて、シフトレジスタ８に１ラ
イン４８０個のシリアル画像データとして転送する。シ
フトレジスタ８は、シリアル画像データｓ１０をシフト
クロックｓ６により読み込み、１ライン４８０個のシリ
アル画像データをパラレルデータに変換して、水平ブラ
ンキング期間に変調信号発生部９に送る。

【００４１】本実施の形態においては、変調信号発生部
９はパルス幅変調方式を採用しており、１行の電子放出
素子に対応する４８０個のパルス幅変調器から構成され
る。そして各々のパルス幅変調器に読み込まれた画像デ
ータの大きさに比例した時間幅を持つパルス信号を１水
平期間中にパルス幅変調信号ｓ７により発生し、水平駆
動ドライバ１０に出力している。この水平駆動ドライバ
１０では、Ｖf制御部１５からの信号ｓ１７により、表
示パネル１０００の電子放出素子に印加するパルス信号
の電圧振幅Ｖeが制御されて表示パネル１０００に出力
されている。

【００４２】図２は、垂直同期信号に同期した各行の表
示タイミングを示すタイミング図である。

【００４３】図２に示すように、タイミング制御部５か
らの行走査のためのタイミング信号ｓ８（V_START, H_C
LK）を入力するシフトレジスタ１１は、走査のための行
選択信号を垂直駆動ドライバ１２に出力している。この
垂直駆動ドライバ１２は、２４０行分のトランジスタな
どのスイッチ素子を有し、行の選択時に導通されて、Ｖ
f制御部１５から出力されるバイアス電圧Ｖsを表示パネ
ル１０００に印加している。このように、１水平ライン
毎の水平駆動ドライバ１０からの画像変調データ出力
を、垂直駆動ドライバ１２により順次走査選択していく
ことにより、表示パネル１０００に画像信号が表示され
る。

【００４４】図４は、本実施の形態のシステム制御部１
４の構成を示すブロック図である。図４に示すように、
本実施の形態のシステム制御部１４は、ＣＰＵ２１，Ｒ
ＯＭ２２，ＲＡＭ２３，ＥＥＰＲＯＭ２４，Ａ／Ｄコン
バータ２５，Ｄ／Ａコンバータ２６及びＩ／Ｏポート２
７を有し、ＲＯＭ２２に格納された制御プログラムに従
って装置の制御が行われる。Ｄ／Ａコンバータ２６の出
力信号ｓ１３，ｓ１４のそれぞれはコントラスト制御、
ブライトネス制御信号であり、共にアナログプリプロセ
ス部３に入力され、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のレベルや直流再生
量を制御するのに使用されている。Ｄ／Ａコンバータ２
６の出力信号ｓ１６は、選択時の素子印加電圧Ｖfの制
御信号で、Ｖf制御部１５に入力されている。また、Ｄ
／Ａコンバータ２６の出力信号ｓ１８は、電子ビーム加
速のための高圧電圧Ｖa（ｓ１９）を出力する高圧発生
部１７に出力され、高圧電圧Ｖa（ｓ１９）の出力を制
御している。

【００４５】１６はユーザ・インターフェース部で、画
質調整などのユーザ要求のシステム制御部１４への伝達
や、システム制御部１４からの諸情報の表示などを信号
ｓ１２により行う。１３はビデオ検出部で、アナログプ
リプロセス部３からの輝度信号ｓ２０を入力し、タイミ
ング制御部５からの水平ブランキングが付加された１フ
ィールド毎のゲート信号ｓ５（図２参照）により積分
し、輝度信号ｓ２０の平均値をフィールド毎に検出した
平均輝度信号ｓ１１をシステム制御部１４に出力してい
る。この平均輝度信号ｓ１１は、システム制御部１４の
Ａ／Ｄコンバータ２５を介してＣＰＵ２１に取り込ま
れ、ＣＰＵ２１により、システム制御部１４内部に設け
られた基準値と比較される。そして、この平均輝度信号
ｓ１１がその基準値よりも大きい場合に、Ｄ／Ａコンバ
ータ２６の出力信号ｓ１３によりコントラスト制御を行
う。その結果、水平駆動ドライバ１０からの出力パルス
幅を抑制することにより、表示パネル１０００の発光輝
度を、ある基準値以下に制御することができる。

【００４６】以上、Ｒ，Ｇ，Ｂ縦ストライプ配列の場合
の、アナログプリプロセス部３からの輝度信号ｓ２０を
用いた輝度評価値で発光輝度を制御する例を説明した。
この場合、輝度信号ｓ２０には、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号が同等
の割合で混合されているが（例；ｓ２０＝１／３（Ｒ＋
Ｇ＋Ｂ））、例えば、市松配列のように、Ｒ，Ｇ，Ｂの
蛍光体の数が互いに異なる場合には、その割合で輝度信
号ｓ２０を生成する。

【００４７】また輝度を抑制するために、アナログプリ
プロセス部３のコントラスト制御でなく、デジタルプロ
セス部６での係数データｓ１５によるコントラスト制御
や、システム制御部１４のＤ／Ａコンバータ２６からの
信号ｓ１６によるＶf制御部１５のコントロール、同じ
くＤ／Ａコンバータ２６からの信号ｓ１８による高圧発
生部１７のコントロールを用いてもよい。

【００４８】更に、輝度評価値を得るために、高圧発生
部１７に平均高圧アノード電流を検出する手段、或は高
圧発生部１７へ電力を供給するラインの供給平均電流を
検出する手段を設け、高圧発生部１７からの検出信号ｓ
２１をシステム制御部１４に送ってもよい。

【００４９】また、入力信号として、例えばＴＶ信号の
場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものでな
く、例えばＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭやハイビジョ
ンのＭＵＳＥでも同一の考え方で実現できる。さらにＴ
Ｖ信号以外の例えばコンピュータの信号でも同様にして
実現できる。

【００５０】図５は、本実施の形態のシステム制御部１
４のＣＰＵ２１の処理を示すフローチャートで、この処
理を実行する制御プログラムはＲＯＭ２２に記憶されて
いる。

【００５１】まずステップＳ１０１で、ビデオ検出部１
３から平均輝度信号ｓ１１を入力し、その平均輝度信号
の値と、ＲＯＭ２２に記憶されている基準値２２ａとを
比較する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０３で、
その平均輝度が基準値よりも大きいときはステップＳ１
０４に進み、Ｄ／Ａコンバータ２６に信号を出力して、
Ｄ／Ａコンバータ２６の出力信号ｓ１３によりアナログ
プリプロセス部３におけるコントラスト制御を行う。そ
の結果、水平駆動ドライバ１０からの出力パルス幅を抑
制することにより、表示パネル１０００の発光輝度を、
ある基準値以下に制御することができる。尚、前述した
ように、ここでは、係数データｓ１５により、デジタル
プロセス部６でのコントラスト制御や、Ｄ／Ａコンバー
タ２６からの信号ｓ１６によりＶf制御部１５をコント
ロールしてＶfの値を下げても良く、またはＤ／Ａコン
バータ２６からの信号ｓ１８により、高圧発生部１７よ
り発生される電圧値を下げてもよい。

【００５２】また、輝度評価値を得るために、高圧発生
部１７に平均高圧アノード電流を検出する手段を設け、
或は高圧発生部１７へ電力を供給するラインの供給平均
電流を検出する手段を設け、高圧発生部１７から、その
検出した検出信号ｓ２１をシステム制御部１４に送って
制御する場合は、前述のステップＳ１０１で、その検出
信号ｓ２１を入力し、その入力した値に従ってステップ
Ｓ１０２以降の処理を実行するようにしても良い。その
場合は、信号ｓ２１で示される値が図５の平均輝度信号
ｓ１１と同様に処理される。

【００５３】［表示パネルの構成と製造法］次に、本発
明の実施の形態の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。

【００５４】図６は、本実施の形態に用いた表示パネル
１０００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。

【００５５】図中、１００５はリアプレート、１００６
は側壁、１００７はフェースプレートである。これら１
００５〜１００７により表示パネル１０００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。この気密
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
が、例えばフリットガラスを接合部に塗布し、大気中或
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。

【００５６】リアプレート１００５には基板１００１が
固定されており、この基板１００１上には冷陰極素子１
００２がＮ×Ｍ個形成されている。ここでＮ，Ｍは共に
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。例えば、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。本実施の
形態においては、Ｎ＝３０７２，Ｍ＝１０２４とした。
Ｎ×Ｍ個の冷陰極素子は、Ｍ本の行方向配線１００３と
Ｎ本の列方向配線１００４とにより単純マトリクス配線
されている。これら基板１００１、複数の冷陰極素子１
００２及び行方向配線１００３、列方向配線１００４に
よって構成される部分をマルチ電子ビーム源と呼ぶ。
尚、マルチ電子ビーム源の製造方法や構造については、
後で詳しく述べる。

【００５７】本実施の形態においては、気密容器のリア
プレート１００５にマルチ電子ビーム源の基板１００１
を固定する構成としたが、マルチ電子ビーム源の基板１
００１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マルチ電子ビーム源の基板１
００１自体を用いてもよい。

【００５８】また、フェースプレート１００７の下面に
は、蛍光膜１００８が形成されている。本実施の形態の
表示パネル１０００はカラー表示用であるため、蛍光膜
１００８の部分にはＣＲＴの分野で用いられる赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の蛍光体が塗り分
けられている。ＲＧＢ各色の蛍光体は、例えば図７
（Ａ）に示すように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。この黒色の導電体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ためや、外光の反射を防止して表
示コントラストの低下を防ぐため、更には、電子ビーム
による蛍光膜１００８のチャージアップを防止するため
などである。尚、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。

【００５９】また、ＲＧＢ３原色の蛍光体の塗り分け方
は図７（Ａ）に示したストライプ状の配列に限られるも
のではなく、例えば図７（Ｂ）に示すようなデルタ状配
列や、それ以外の配列であってもよい。

【００６０】尚、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１０１０は必ずしも用いなく
ともよい。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。このメタルバック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ためや、負イオンの衝突から蛍光膜
１００８を保護するためや、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ため、更には蛍光膜１
００８を励起した電子の導電路として作用させるためな
どである。このメタルバック１００９は、蛍光膜１００
８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（アルミニウ
ム）を真空蒸着する方法により形成した。尚、この蛍光
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。

【００６１】また、本実施の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、例えばＩＴＯを材料とする透明電極を設けてもよ
い。

【００６２】また、図６に示す端子Ｄx1〜Ｄxm及びＤy1
〜Ｄyn及びＨｖは、表示パネル１０００と後述する電気
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。ここで、端子Ｄx1〜Ｄxmはマルチ電
子ビーム源の行方向配線１００３と、端子Ｄy1〜Ｄynは
マルチ電子ビーム源の列方向配線１００４と、Ｈｖはフ
ェースプレート１００７のメタルバック１００９と電気
的に接続している。即ち、前述の図１の高圧発生部１７
の出力信号ｓ１９が、この端子Ｈｖに接続されている。

【００６３】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［Ｔ
ｏｒｒ］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
止の直前或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。このゲッター膜とは、例え
ばＢａを主成分とするゲッター材料をヒータもしくは高
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のマイ
ナス５乗乃至１×１０のマイナス７乗［Ｔｏｒｒ］の真
空度に維持される。

【００６４】以上、本発明の実施の形態の表示パネル１
０００の基本構成と製法を説明した。

【００６５】次に、前述の各実施の形態の表示パネルに
用いたマルチ電子ビーム源の製造方法について説明す
る。本実施の形態の画像表示装置に用いるマルチ電子ビ
ーム源は、冷陰極素子を単純マトリクス配線した電子源
であれば、冷陰極素子の材料や形状或は製法に制限はな
い。従って、例えば表面伝導型放出素子やＦＥ型、或は
ＭＩＭ型などの冷陰極素子を用いることができる。

【００６６】但し、表示画面が大きくて、しかも安価な
表示装置が求められる状況のもとでは、これらの冷陰極
素子の中でも、表面伝導型放出素子が特に好ましい。即
ち、ＦＥ型ではエミッタコーンとゲート電極の相対位置
や形状が電子放出特性を大きく左右するため、極めて高
精度の製造技術を必要とするが、これは大面積化や製造
コストの低減を達成するには不利な要因となる。また、
ＭＩＭ型では、絶縁層と上電極の膜厚を薄くて、かつ均
一にする必要があるが、これも大面積化や製造コストの
低減を達成するには不利な要因となる。その点、表面伝
導型放出素子は、比較的製造方法が単純なため、大面積
化や製造コストの低減が容易である。また、本願発明者
らは、表面伝導型放出素子の中でも、電子放出部もしく
はその周辺部を微粒子膜から形成したものがとりわけ電
子放出特性に優れ、しかも製造が容易に行えることを見
出している。従って、高輝度で大画面の画像表示装置の
マルチ電子ビーム源に用いるには最も好適であると言え
る。そこで、上記実施の形態の表示パネルにおいては、
電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形成した
表面伝導型放出素子を用いた。そこで、まず好適な表面
伝導型放出素子について基本的な構成と製法及び特性を
説明し、その後で多数の素子を単純マトリクス配線した
マルチ電子ビーム源の構造について述べる。

【００６７】［表面伝導型放出素子の好適な素子構成と
製法］電子放出部もしくはその周辺部を微粒子膜から形
成する表面伝導型放出素子の代表的な構成には、平面型
と垂直型の２種類があげられる。

【００６８】（平面型の表面伝導型放出素子）まず最初
に、平面型の表面伝導型放出素子の素子構成と製法につ
いて説明する。図８に示すのは、平面型の表面伝導型放
出素子の構成を説明するための平面図（ａ）及び断面図
（ｂ）である。

【００６９】図中、１１０１は基板、１１０２と１１０
３は素子電極、１１０４は導電性薄膜、１１０５は通電
フォーミング処理により形成した電子放出部、１１１３
は通電活性化処理により形成した薄膜である。基板１１
０１としては、例えば、石英ガラスや青板ガラスを初め
とする各種ガラス基板や、アルミナ等の各種セラミクス
基板、或は上述の各種基板上に、例えばＳｉＯ2を材料
とする絶縁層を積層した基板等を用いることができる。
また、基板１１０１上に基板面と平行に対向して設けら
れた素子電極１１０２，１１０３は、導電性を有する材
料によって形成されている。例えば、Ｎｉ，Ｃｒ，Ａ
ｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ａｇ等の金
属、或はこれらの金属の合金、或はＩｎ2Ｏ3 −ＳｎＯ2
等の金属酸化物、ポリシリコンなどの半導体などの中か
ら、適宜材料を選択して用いればよい。素子電極１１０
２，１１０３を形成するには、例えば真空蒸着などの製
膜技術とフォトリソグラフィ、エッチングなどのパター
ニング技術を組み合わせて用いれば容易に形成できる
が、それ以外の方法（例えば印刷技術）を用いて形成し
てもさしつかえない。

【００７０】素子電極１１０２，１１０３の形状は、当
該電子放出素子の応用目的に合わせて適宜設計される。
一般的には、電極間隔Ｌは通常は数百オングストローム
から数百マイクロメータ（μｍ）の範囲から適当な数値
を選んで設計されるが、中でも表示装置に応用するため
に好ましいのは数マイクロメータより数十マイクロメー
タの範囲である。また、素子電極の厚さｄについては、
通常は数百オングストロームから数マイクロメータの範
囲から適当な数値が選ばれる。

【００７１】また、導電性薄膜１１０４の部分には、微
粒子膜を用いる。ここで述べた微粒子膜とは、構成要素
として多数の微粒子を含んだ膜（島状の集合体も含む）
のことをさす。微粒子膜を微視的に調べれば、通常は、
個々の微粒子が離間して配置された構造か、或は微粒子
が互いに隣接した構造か、或は微粒子が互いに重なり合
った構造が観測される。この微粒子膜に用いた微粒子の
粒径は、数オングストロームから数千オングストローム
の範囲に含まれるものであるが、なかでも好ましいの
は、１０オングストロームから２００オングストローム
の範囲のものである。また、微粒子膜の膜厚は、以下に
述べるような諸条件を考慮して適宜設定される。即ち、
素子電極１１０２或は１１０３と電気的に良好に接続す
るのに必要な条件、後述する通電フォーミングを良好に
行うのに必要な条件、微粒子膜自身の電気抵抗を後述す
る適宜の値にするために必要な条件などである。

【００７２】具体的には、数オングストロームから数千
オングストロームの範囲のなかで設定するが、なかでも
好ましいのは１０オングストロームから５００オングス
トロームの間である。

【００７３】また、この微粒子膜を形成するのに用いら
れうる材料としては、例えば、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａ
ｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓ
ｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ，などをはじめとする金属や、Ｐｄ
Ｏ，ＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3 ，ＰｂＯ，Ｓｂ2Ｏ3 などの酸
化物や、ＨｆＢ2，ＺｒＢ2，ＬａＢ6，ＣｅＢ6，ＹＢ
4，ＧｄＢ4などの硼化物や、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，
ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣなどの炭化物や、ＴｉＮ，Ｚｒ
Ｎ，ＨｆＮなどの窒化物や、Ｓｉ，Ｇｅなどの半導体や
カーボンなどが挙げられ、これらの中から適宜選択され
る。

【００７４】以上述べたように、導電性薄膜１１０４を
微粒子膜で形成したが、そのシート抵抗値については、
１０の３乗から１０の７乗［オーム／ｓｑ］の範囲に含
まれるよう設定した。尚、導電性薄膜１１０４と素子電
極１１０２及び１１０３とは、電気的に良好に接続され
るのが望ましいため、互いの一部が重なりあうような構
造をとっている。その重なり方は、図９の例において
は、下から基板１１０１、素子電極１１０２，１１０
３、導電性薄膜１１０４の順序で積層したが、場合によ
っては下から基板、導電性薄膜、素子電極の順序で積層
してもさしつかえない。

【００７５】また、電子放出部１１０５は、導電性薄膜
１１０４の一部に形成された亀裂状の部分であり、電気
的には周囲の導電性薄膜よりも高抵抗な性質を有してい
る。亀裂は、導電性薄膜１１０４に対して、後述する通
電フォーミングの処理を行うことにより形成する。亀裂
内には、数オングストロームから数百オングストローム
の粒径の微粒子を配置する場合がある。尚、実際の電子
放出部の位置や形状を精密かつ正確に図示するのは困難
なため、図９においては模式的に示した。

【００７６】また、薄膜１１１３は、炭素もしくは炭素
化合物よりなる薄膜で、電子放出部１１０５及びその近
傍を被覆している。この薄膜１１１３は、通電フォーミ
ング処理後に、後述する通電活性化の処理を行うことに
より形成される。

【００７７】薄膜１１１３は、単結晶グラファイト、多
結晶グラファイト、非晶質カーボン、のいずれかか、も
しくはその混合物であり、膜厚は５００［オングストロ
ーム］以下とするが、３００［オングストローム］以下
とするのが更に好ましい。

【００７８】尚、実際の薄膜１１１３の位置や形状を精
密に図示するのは困難なため、図８においては模式的に
示した。また、平面図（ａ）においては、薄膜１１１３
の一部を除去した素子を図示した。

【００７９】以上、好ましい素子の基本構成を述べた
が、本実施の形態においては以下のような素子を用い
た。

【００８０】即ち、基板１１０１には青板ガラスを用
い、素子電極１１０２と１１０３にはＮｉ薄膜を用い
た。素子電極の厚さｄは１０００［オングストロー
ム］、電極間隔Ｌは２［マイクロメータ］とした。微粒
子膜の主要材料としてＰｄもしくはＰｄＯを用い、微粒
子膜の厚さは約１００［オングストローム］、幅Ｗは１
００［マイクロメータ］とした。

【００８１】次に、好適な平面型の表面伝導型放出素子
の製造方法について説明する。図９（ａ）〜（ｅ）は、
表面伝導型放出素子の製造工程を説明するための断面図
で、各部材の表記は前記図８と同一である。 （１）まず、図９（ａ）に示すように、基板１１０１上
に素子電極１１０２及び１１０３を形成する。これら素
子電極１１０２，１１０３を形成するにあたっては、予
め基板１１０１を洗剤、純水、有機溶剤を用いて十分に
洗浄した後、素子電極１１０２，１１０３の材料を堆積
させる。この堆積する方法としては、例えば、蒸着法や
スパッタ法などの真空成膜技術を用ればよい。その後、
堆積した電極材料を、フォトリソグラフィ或はエッチン
グ技術を用いてパターニングし、図９（ａ）に示した一
対の素子電極１１０２，１１０３を形成する。 （２）次に、同図（ｂ）に示すように、導電性薄膜１１
０４を形成する。

【００８２】この導電性薄膜１１０４を形成するにあた
っては、まず図９（ａ）の基板１１０１に有機金属溶液
を塗布して乾燥し、加熱焼成処理して微粒子膜を成膜し
た後、フォトリソグラフィ・エッチングにより所定の形
状にパターニングする。ここで、有機金属溶液とは、導
電性薄膜に用いる微粒子の材料を主要元素とする有機金
属化合物の溶液である。具体的には、本実施の形態では
主要元素としてＰｄを用いた。また、実施の形態では塗
布方法として、ディッピング法を用いたが、それ以外の
例えばスピンナ法やスプレ法を用いてもよい。

【００８３】また、微粒子膜で作られる導電性薄膜の成
膜方法としては、本実施の形態で用いた有機金属溶液の
塗布による方法以外の、例えば真空蒸着法やスパッタ
法、或は化学的気相堆積法などを用いる場合もある。 （３）次に、同図（ｃ）に示すように、フォーミング用
電源１１１０から素子電極１１０２と１１０３の間に適
宜の電圧を印加し、通電フォーミング処理を行って、電
子放出部１１０５を形成する。この通電フォーミング処
理とは、微粒子膜で作られた導電性薄膜１１０４に通電
を行って、その一部を適宜に破壊、変形、もしくは変質
せしめ、電子放出を行うのに好適な構造に変化させる処
理のことである。微粒子膜で作られた導電性薄膜のうち
電子放出を行うのに好適な構造に変化した部分（即ち、
電子放出部１１０５）においては、薄膜に適当な亀裂が
形成されている。尚、電子放出部１１０５が形成される
前と比較すると、電子放出部１１０５が形成された後
は、素子電極１１０２と１１０３の間で計測される電気
抵抗は大幅に増加する。

【００８４】この通電フォーミング時における通電方法
をより詳しく説明するために、図１０にフォーミング用
電源１１１０から印加する適宜の電圧波形の一例を示
す。

【００８５】微粒子膜で作られた導電性薄膜をフォーミ
ングする場合には、パルス状の電圧が好ましく、本実施
の形態の場合には同図に示したようにパルス幅Ｔ１の三
角波パルスをパルス間隔Ｔ２で連続的に印加した。その
際には、三角波パルスの波高値Ｖpfを、順次昇圧した。
また、電子放出部１１０５の形成状況をモニタするため
のモニタパルスＰmを適宜の間隔で三角波パルスの間に
挿入し、その際に流れる電流を電流計１１１１で計測し
た。

【００８６】本実施の形態においては、例えば１０のマ
イナス５乗［ｔｏｒｒ］程度の真空雰囲気下において、
例えばパルス幅Ｔ１を１［ミリ秒］、パルス間隔Ｔ２を
１０［ミリ秒］とし、波高値Ｖpfを１パルスごとに０．
１［Ｖ］ずつ昇圧した。そして、三角波を５パルス印加
するたびに１回の割りで、モニタパルスＰmを挿入し
た。ここでフォーミング処理に悪影響を及ぼすことがな
いように、モニタパルスの電圧Ｖpmは０．１［Ｖ］に設
定した。そして、素子電極１１０２と１１０３の間の電
気抵抗が１×１０の６乗［オーム］になった段階、即ち
モニタパルスの印加時に電流計１１１１で計測される電
流が１×１０のマイナス７乗［Ａ］以下になった段階
で、フォーミング処理にかかわる通電を終了した。

【００８７】尚、上記の方法は、本実施の形態の表面伝
導型放出素子に関する好ましい方法であり、例えば微粒
子膜の材料や膜厚、或は素子電極間隔Ｌなど表面伝導型
放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて通電
の条件を適宜変更するのが望ましい。 （４）次に、図９（ｄ）に示すように、活性化用電源１
１１２から素子電極１１０２と１１０３の間に適宜の電
圧を印加し、通電活性化処理を行って、電子放出特性の
改善を行う。この通電活性化処理とは、前記通電フォー
ミング処理により形成された電子放出部１１０５に適宜
の条件で通電を行って、その近傍に炭素もしくは炭素化
合物を堆積せしめる処理のことである。図９において
は、炭素もしくは炭素化合物よりなる堆積物を部材１１
１３として模式的に示した。尚、この通電活性化処理を
行うことにより、行う前と比較して、同じ印加電圧にお
ける放出電流を典型的には、約１００倍以上に増加させ
ることができる。

【００８８】具体的には、１０のマイナス４乗ないし１
０のマイナス５乗［ｔｏｒｒ］の範囲内の真空雰囲気中
で、電圧パルスを定期的に印加することにより、真空雰
囲気中に存在する有機化合物を起源とする炭素もしくは
炭素化合物を堆積させる。堆積物１１１３は、単結晶グ
ラファイト、多結晶グラファイト、非晶質カーボンのい
ずれかか、もしくはその混合物であり、膜厚は５００
［オングストローム］以下、より好ましくは３００［オ
ングストローム］以下である。

【００８９】この活性化処理における通電方法をより詳
しく説明するために、図１１（ａ）に、活性化用電源１
１１２から印加する適宜の電圧波形の一例を示す。

【００９０】本実施の形態においては、一定電圧の矩形
波を定期的に印加して通電活性化処理を行ったが、具体
的には，矩形波の電圧Ｖａｃは１４［Ｖ］，パルス幅Ｔ
３は１［ミリ秒］，パルス間隔Ｔ４は１０［ミリ秒］と
した。尚、上述の通電条件は、本実施の形態の表面伝導
型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝導型放
出素子の設計を変更した場合には、それに応じて条件を
適宜変更するのが望ましい。

【００９１】図９（ｄ）に示す１１１４は、該表面伝導
型放出素子から放出される放出電流Ｉeを捕捉するため
のアノード電極で、直流高電圧電源１１１５及び電流計
１１１６が接続されている。尚、基板１１０１を、表示
パネルの中に組み込んでから活性化処理を行う場合に
は、表示パネルの蛍光面をアノード電極１１１４として
用いる。この活性化用電源１１１２から電圧を印加する
間、電流計１１１６で放出電流Ｉeを計測して通電活性
化処理の進行状況をモニタし、活性化用電源１１１２の
動作を制御する。この電流計１１１６で計測された放出
電流Ｉeの一例を図１１（ｂ）に示すが、活性化電源１
１１２からパルス電圧を印加しはじめると、時間の経過
とともに放出電流Ｉeが増加するが、やがて飽和してほ
とんど増加しなくなる。このように、放出電流Ｉeがほ
ぼ飽和した時点で活性化用電源１１１２からの電圧印加
を停止し、通電活性化処理を終了する。

【００９２】尚、上述の通電条件は、本実施の形態の表
面伝導型放出素子に関する好ましい条件であり、表面伝
導型放出素子の設計を変更した場合には、それに応じて
条件を適宜変更するのが望ましい。

【００９３】以上のようにして、図９（ｅ）に示す平面
型の表面伝導型放出素子を製造した。

【００９４】（垂直型の表面伝導型放出素子）次に、電
子放出部もしくはその周辺を微粒子膜から形成した表面
伝導型放出素子のもうひとつの代表的な構成、即ち垂直
型の表面伝導型放出素子の構成について説明する。

【００９５】図１２は、垂直型の基本構成を説明するた
めの模式的な断面図であり、図中の１２０１は基板、１
２０２と１２０３は素子電極、１２０６は段差形成部
材、１２０４は微粒子膜を用いた導電性薄膜、１２０５
は通電フォーミング処理により形成した電子放出部、１
２１３は通電活性化処理により形成した薄膜である。

【００９６】垂直型が先に説明した平面型と異なる点
は、素子電極のうちの片方（１２０２）が段差形成部材
１２０６上に設けられており、導電性薄膜１２０４が段
差形成部材１２０６の側面を被覆している点にある。従
って、前記図９の平面型における素子電極間隔Ｌは、垂
直型においては段差形成部材１２０６の段差高Ｌｓとし
て設定される。尚、基板１２０１、素子電極１２０２及
び１２０３、微粒子膜を用いた導電性薄膜１２０４、に
ついては、前記平面型の説明中に列挙した材料を同様に
用いることが可能である。また、段差形成部材１２０６
には、例えばＳｉＯ2のような電気的に絶縁性の材料を
用いる。

【００９７】次に、垂直型の表面伝導型放出素子の製法
について説明する。図１３（ａ）〜（ｆ）は、垂直型の
表面伝導型放出素子の製造工程を説明するための断面図
で、各部材の表記は図１２と同一である。 （１）まず、図１３（ａ）に示すように、基板１２０１
上に素子電極１２０３を形成する。 （２）次に、同図（ｂ）に示すように、段差形成部材を
形成するための絶縁層を積層する。絶縁層は、例えばＳ
ｉＯ2をスパッタ法で積層すればよいが、例えば真空蒸
着法や印刷法などの他の成膜方法を用いてもよい。 （３）次に、同図（ｃ）に示すように、絶縁層の上に素
子電極１２０２を形成する。 （４）次に、同図（ｄ）に示すように、絶縁層の一部
を、例えばエッチング法を用いて除去し、素子電極１２
０３を露出させる。 （５）次に、同図（ｅ）に示すように、微粒子膜を用い
た導電性薄膜１２０４を形成する。形成するには、前記
平面型の場合と同じく、例えば塗布法などの成膜技術を
用いればよい。 （６）次に、前記平面型の場合と同じく、通電フォーミ
ング処理を行い、電子放出部を形成する（図９（ｃ）を
用いて説明した平面型の通電フォーミング処理と同様の
処理を行えばよい）。 （７）次に、前記平面型の場合と同じく、通電活性化処
理を行い、電子放出部近傍に炭素もしくは炭素化合物を
堆積させる（図９（ｄ）を用いて説明した平面型の通電
活性化処理と同様の処理を行えばよい）。

【００９８】以上のようにして、図１３（ｆ）に示す垂
直型の表面伝導型放出素子を製造した。 （表示装置に用いた表面伝導型放出素子の特性）以上、
平面型と垂直型の表面伝導型放出素子について素子構成
と製法を説明したが、次に表示装置に用いた素子の特性
について述べる。

【００９９】図１４は、本実施の形態の電子源を表示装
置に用いた素子の（放出電流Ｉe）対（素子印加電圧Ｖ
f）特性、及び（素子電流Ｉf）対（素子印加電圧Ｖf）
特性の典型的な例を示す図である。尚、放出電流Ｉeは
素子電流Ｉfに比べて著しく小さく、同一尺度で図示す
るのが困難であるうえ、これらの特性は素子の大きさや
形状等の設計パラメータを変更することにより変化する
ものであるため、２本のグラフは各々任意単位で図示し
た。

【０１００】ここで、本実施の形態の表示装置に用いた
電子放出素子は、放出電流Ｉeに関して以下に述べる３
つの特性を有している。

【０１０１】第１に、ある電圧（これを閾値電圧Ｖthと
呼ぶ）以上の大きさの電圧を素子に印加すると急激に放
出電流Ｉeが増加するが、一方、閾値電圧Ｖth未満の電
圧では放出電流Ｉeはほとんど検出されない。即ち、放
出電流Ｉeに関して、明確な閾値電圧Ｖthを持った非線
形素子である。

【０１０２】第２に、放出電流Ｉeは素子に印加する電
圧Ｖfに依存して変化するため、電圧Ｖfで放出電流Ｉe
の大きさを制御できる。

【０１０３】第３に、素子に印加する電圧Ｖfに対して
素子から放出される電流Ｉeの応答速度が速いため、電
圧Ｖfを印加する時間の長さによって素子から放出され
る電子の電荷量を制御できる。

【０１０４】以上のような特性を有するため、表面伝導
型放出素子を表示装置に好適に用いることができた。例
えば多数の素子を表示画面の画素に対応して設けた表示
装置において、前述の第１の特性を利用すれば、表示画
面を順次走査して表示を行うことが可能である。即ち、
駆動中の素子には所望の発光輝度に応じて閾値電圧Ｖth
以上の電圧を適宜印加し、非選択状態の素子には閾値電
圧Ｖth未満の電圧を印加する。こうして駆動する素子を
順次切り替えてゆくことにより、表示画面を順次走査し
て表示を行うことが可能である。

【０１０５】また、第２の特性か又は第３の特性を利用
することにより、発光輝度を制御することができるた
め、諧調表示を行うことが可能である。

【０１０６】（多数素子を単純マトリクス配線したマル
チ電子ビーム源の構造）次に、上述の表面伝導型放出素
子を基板上に配列して単純マトリクス配線したマルチ電
子ビーム源の構造について述べる。

【０１０７】図１５に示すのは、前述の図６の表示パネ
ル１０００に用いたマルチ電子ビーム源の平面図であ
る。基板上には、前記図８で示したものと同様な表面伝
導型放出素子が配列され、これらの素子は行方向配線電
極１００３と列方向配線電極１００４により単純マトリ
クス状に配線されている。行方向配線電極１００３と列
方向配線電極１００４の交差する部分には、電極間に絶
縁層（不図示）が形成されており、電気的な絶縁が保た
れている。

【０１０８】図１５のＡ−Ａ’に沿った断面を、図１６
に示す。この図１６において、図８と共通する部分は同
じ番号で示し、それらの説明を省略する。

【０１０９】尚、このような構造のマルチ電子源は、予
め基板上に行方向配線電極１００３、列方向配線電極１
００４、電極間絶縁層（不図示）、及び表面伝導型放出
素子の素子電極と導電性薄膜を形成した後、行方向配線
電極１００３及び列方向配線電極１００４を介して各素
子に給電して通電フォーミング処理と通電活性化処理を
行うことにより製造した。

【０１１０】ここで、本実施の形態の画像表示装置の構
成及び駆動方法についてより具体的に説明する。

【０１１１】図１７は、前記説明の表面伝導型放出素子
を電子ビーム源として用いたディスプレイパネルに、例
えばテレビジョン放送をはじめとする種々の画像情報源
より提供される画像情報を表示できるように構成した多
機能表示装置の一例を示すための図である。

【０１１２】図中、２１００はディスプレイパネル、２
１０１はディスプレイパネルの駆動回路で、前述の図１
の回路に相当している。２１０２はディスプレイコント
ローラ、２１０３はマルチプレクサ、２１０４はデコー
ダ、２１０５は入出力インターフェース回路、２１０６
はＣＰＵ、２１０７は画像生成回路、２１０８及び２１
０９及び２１１０は画像メモリインターフェース回路、
２１１１は画像入力インターフェース回路、２１１２及
び２１１３はＴＶ信号受信回路、２１１４は入力部であ
る。尚、本実施の形態の画像表示装置は、例えばテレビ
ジョン信号のように映像情報と音声情報の両方を含む信
号を受信する場合には、当然映像の表示と同時に音声を
再生するものであるが、本実施の形態の特徴と直接関係
しない音声情報の受信，分離，再生，処理，記憶などに
関する回路やスピーカなどについては説明を省略する。
以下、画像信号の流れに沿って各部の機能を説明する。

【０１１３】まず、ＴＶ信号受信回路２１１３は、例え
ば電波や空間光通信などのような無線伝送系を用いて伝
送されるＴＶ画像信号を受信するための回路である。受
信するＴＶ信号の方式は特に限られるものではなく、例
えば、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式など
の諸方式でもよい。また、これらより更に多数の走査線
よりなるＴＶ信号（例えばＭＵＳＥ方式をはじめとする
いわゆる高品位ＴＶ）は、大面積化や大画素数化に適し
た前記ディスプレイパネルの利点を生かすのに好適な信
号源である。ＴＶ信号受信回路２１１３で受信されたＴ
Ｖ信号は、デコーダ２１０４に出力される。ＴＶ信号受
信回路２１１２は、例えば同軸ケーブルや光ファイバ等
のような有線伝送系を用いて伝送されるＴＶ画像信号を
受信するための回路である。前記ＴＶ信号受信回路２１
１３と同様に、受信するＴＶ信号の方式は特に限られる
ものではなく、また本回路で受信されたＴＶ信号もデコ
ーダ２１０４に出力される。画像入力インターフェース
回路２１１１は、例えばＴＶカメラや画像読み取りスキ
ャナなどの画像入力装置から供給される画像信号を取り
込むための回路で、取り込まれた画像信号はデコーダ２
１０４に出力される。

【０１１４】画像メモリインターフェース回路２１１０
は、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略す）に記憶
されている画像信号を取り込むための回路で、取り込ま
れた画像信号はデコーダ２１０４に出力される。画像メ
モリインターフェース回路２１０９は、ビデオディスク
に記憶されている画像信号を取り込むための回路で、取
り込まれた画像信号はデコーダ２１０４に出力される。
画像メモリインターフェース回路２１０８は、いわゆる
静止画ディスクのように、静止画像データを記憶してい
る装置から画像信号を取り込むための回路で、取り込ま
れた静止画像データはデコーダ２１０４に出力される。
入出力インターフェース回路２１０５は、本実施の形態
の画像表示装置と、外部のコンピュータもしくはコンピ
ュータネットワークもしくはプリンタなどの出力装置と
を接続するための回路である。画像データや文字データ
・図形情報の入出力を行うのはもちろんのこと、場合に
よっては本表示装置の備えるＣＰＵ２１０６と外部との
間で制御信号や数値データの入出力などを行うことも可
能である。

【０１１５】画像生成回路２１０７は、前記入出力イン
ターフェース回路２１０５を介して外部から入力される
画像データや文字・図形情報や、或はＣＰＵ２１０６よ
り出力される画像データや文字・図形情報に基づき表示
用画像データを生成するための回路である。本回路の内
部には、例えば画像データや文字・図形情報を蓄積する
ための書き換え可能メモリや、文字コードに対応する画
像パターンが記憶されている読みだし専用メモリや、画
像処理を行うためのプロセッサなどをはじめとして画像
の生成に必要な回路が組み込まれている。本回路により
生成された表示用画像データは、デコーダ２１０４に出
力されるが、場合によっては前記入出力インターフェー
ス回路２１０５を介して外部のコンピュータネットワー
クやプリンタ入出力することも可能である。

【０１１６】ＣＰＵ２１０６は、主として本表示装置の
動作制御や、表示画像の生成や選択や編集に関わる作業
を行う。例えば、マルチプレクサ２１０３に制御信号を
出力し、ディスプレイパネルに表示する画像信号を適宜
選択したり組み合わせたりする。また、その際には表示
する画像信号に応じてディスプレイパネルコントローラ
２１０２に対して制御信号を発生し、画面表示周波数や
走査方法（例えばインターレースかノンインターレース
か）や一画面の走査線の数など表示装置の動作を適宜制
御する。また、前記画像生成回路２１０７に対して画像
データや文字・図形情報を直接出力したり、或は前記入
出力インターフェース回路２１０５を介して外部のコン
ピュータやメモリをアクセスして画像データや文字・図
形情報を入力する。尚、ＣＰＵ２１０６は、むろんこれ
以外の目的の作業にも関わるものであっても良い。例え
ば、パーソナルコンピュータやワードプロセッサなどの
ように、情報を生成したり処理する機能に直接関わって
も良い。或は、前述したように、入出力インターフェー
ス回路２１０５を介して外部のコンピュータネットワー
クと接続し、例えば数値計算などの作業を外部機器と協
同して行っても良い。

【０１１７】また、入力部２１１４は、前記ＣＰＵ２１
０６に使用者が命令やプログラム、或はデータなどを入
力するためのものであり、例えばキーボードやマウスの
ほか、ジョイスティック，バーコードリーダー，音声認
識装置など多様な入力機器を用いることが可能である。
デコーダ２１０４は、前記２１０７ないし２１１３より
入力される種々の画像信号を３原色信号、または輝度信
号とＩ信号，Ｑ信号に逆変換するための回路である。
尚、同図中に点線で示すように、デコーダ２１０４は内
部に画像メモリを備えるのが望ましい。これは、例えば
ＭＵＳＥ方式をはじめとして、逆変換するに際して画像
メモリを必要とするようなテレビ信号を扱うためであ
る。また、画像メモリを備えることにより、静止画の表
示が容易になる、或は前記画像生成回路２１０７及びＣ
ＰＵ２１０６と協同して画像の間引き，補間，拡大，縮
小，合成をはじめとする画像処理や編集が容易に行える
ようになるという利点が生まれるからである。

【０１１８】また、マルチプレクサ２１０３は、前記Ｃ
ＰＵ２１０６より入力される制御信号に基づき表示画像
を適宜選択するものである。即ち、マルチプレクサ２１
０３はデコーダ２１０４から入力される逆変換された画
像信号のうちから所望の画像信号を選択して駆動回路２
１０１に出力する。その場合には、一画面表示時間内で
画像信号を切り替えて選択することにより、いわゆる多
画面テレビのように、一画面を複数の領域に分けて領域
によって異なる画像を表示することも可能である。ディ
スプレイパネル・コントローラ２１０２は、前記ＣＰＵ
２１０６より入力される制御信号に基づき駆動回路２１
０１の動作を制御するための回路である。

【０１１９】まず、ディスプレイパネルの基本的な動作
にかかわるものとして、例えばディスプレイパネルの駆
動用電源（図示せず）の動作シーケンスを制御するため
の信号を駆動回路２１０１に対して出力する。また、デ
ィスプレイパネルの駆動方法に関わるものとして、例え
ば画面表示周波数や走査方法（例えばインターレースか
ノンインターレースか）を制御するための信号を駆動回
路２１０１に対して出力する。また、場合によっては表
示画像の輝度やコントラストや色調やシャープネスとい
った画質の調整に関わる制御信号を駆動回路２１０１に
対して出力する場合もある。駆動回路２１０１は、ディ
スプレイパネル２１００に印加する駆動信号を発生する
ための回路であり、前記マルチプレクサ２１０３から入
力される画像信号と、前記ディスプレイパネル・コント
ローラ２１０２より入力される制御信号に基づいて動作
するものである。

【０１２０】以上、各部の機能を説明したが、図２２に
例示した構成により、本実施の形態の表示装置におい
て、多様な画像情報源より入力される画像情報をディス
プレイパネル２１００に表示することが可能である。即
ち、テレビジョン放送をはじめとする各種の画像信号は
デコーダ２１０４において逆変換された後、マルチプレ
クサ２１０３において適宜選択され、駆動回路２１０１
に入力される。一方、ディスプレイコントローラ２１０
２は、表示する画像信号に応じて駆動回路２１０１の動
作を制御するための制御信号を発生する。駆動回路２１
０１は、上記画像信号と制御信号に基づいてディスプレ
イパネル２１００に駆動信号を印加する。これにより、
ディスプレイパネル２１００において画像が表示され
る。これらの一連の動作は、ＣＰＵ２１０６により統括
的に制御される。

【０１２１】また、本実施の形態の画像表示装置におい
ては、前記デコーダ２１０４に内蔵する画像メモリや、
画像生成回路２１０７及びＣＰＵ２１０６が関与するこ
とにより、単に複数の画像情報の中から選択したものを
表示するだけでなく、表示する画像情報に対して、例え
ば拡大，縮小，回転，移動，エッジ強調，間引き，補
間，色変換，画像の縦横比変換などをはじめとする画像
処理や、合成，消去，接続，入れ換え，はめ込みなどを
はじめとする画像編集を行う事も可能である。また、本
実施の形態の説明では特に触れなかったが、上記画像処
理や画像編集と同様に、音声情報に関しても処理や編集
を行うための専用回路を設けても良い。

【０１２２】従って、本実施の形態の画像表示装置は、
テレビジョン放送の表示機器，テレビ会議の端末機器，
静止画像及び動画像を扱う画像編集機器，コンピュータ
の端末機器，ワードプロセッサをはじめとする事務用端
末機器，ゲーム機などの機能を一台で兼ね備える事が可
能で、産業用或は民生用として極めて応用範囲が広い。

【０１２３】尚、図１７は、表面伝導型放出素子を電子
ビーム源とするディスプレイパネル２１００を用いた表
示装置の構成の一例を示したに過ぎず、これのみに限定
されるものではない。例えば、図１７に示す構成要素の
うち、使用目的上必要のない機能に関わる回路は省いて
も差し支えない。またこれとは逆に、使用目的によって
は、更に構成要素を追加しても良い。例えば、本実施の
形態の表示装置をテレビ電話機として応用する場合に
は、テレビカメラ，音声マイク，照明機，モデムを含む
送受信回路などを構成要素に追加するのが好適である。

【０１２４】本実施の形態の表示装置においては、とり
わけ表面伝導型放出素子を電子ビーム源とするディスプ
レイパネルが容易に薄形化できるため、表示装置全体の
奥行きを小さくすることが可能である。それに加えて、
表面伝導型放出素子を電子ビーム源とするディスプレイ
パネルは大画面化が容易で輝度が高く視野角特性にも優
れるため、本実施の形態の表示装置は臨場感に溢れ、迫
力に富んだ画像を視認性良く表示する事が可能である。

【０１２５】また、本発明は、ホストコンピュータ、イ
ンタフェース、プリンタ等の複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用
しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログ
ラムを供給することによって実施される場合にも適用で
きることは言うまでもない。この場合、本発明に係るプ
ログラムを格納した記憶媒体が本発明を構成することに
なる。そして、該記憶媒体からそのプログラムをシステ
ム或は装置に読み出すことによって、そのシステム或は
装置が、予め定められた仕方で動作する。

【０１２６】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、画像表示装置の平均輝度をある基準値以下に抑制す
ることが出来、画像表示装置の消費電力や蛍光板での発
熱を抑えることができる。

【０１２７】また、本実施の形態の如く、平均輝度で制
御することにより、例えば画像中心部の主要対象の輝度
が高く、その周辺は低いような画像入力信号の場合、主
要対象の輝度を落とすことなく良好な表示を行うことが
出来る。

【０１２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子による発光輝度を示す輝度評価値に基づいて発光輝度
を制御することにより、消費電力の増大や蛍光体の発熱
を抑えることができる。

【０１２９】また本発明によれば、発光画面全体の平均
輝度がある値以上にならないように抑制することで、消
費電力の増大や蛍光板の発熱を抑えることができる。

【０１３０】また本発明によれば、画像信号に平均輝度
値に基づいて表示画面の発光輝度を制御することによ
り、消費電力の増大や蛍光体の発熱を抑えることができ
る。

【０１３１】また本発明によれば、電子による発光輝度
に対応する加速電圧或は加速電流の平均値に基づいて発
光輝度を制御することにより、消費電力の増大や蛍光体
の発熱を抑えることができるという効果がある。

【０１３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の画像表示装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】本実施の形態の画像表示装置における垂直同期
信号に同期した表示タイミングを示すタイミング図であ
る。

【図３】本実施の形態の画像表示装置における水平同期
信号に同期した表示タイミングを示すタイミング図であ
る。

【図４】本実施の形態の画像表示装置のシステム制御部
の構成を示すブロック図である。

【図５】本実施の形態のシステム制御部における処理を
示すフローチャートである。

【図６】本発明の実施の形態である画像表示装置の表示
パネルの一部を切り欠いて示した外観斜視図である。

【図７】本実施の形態の表示パネルのフェ−スプレ−ト
の蛍光体配列を例示した平面図である。

【図８】本実施の形態で用いた平面型の表面伝導型放出
素子の平面図（ａ），断面図（ｂ）である。

【図９】平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を示す
断面図である。

【図１０】通電フォ−ミング処理の際の印加電圧波形図
である。

【図１１】通電活性化処理の際の印加電圧波形（ａ），
放出電流Ｉｅの変化（ｂ）を示す図である。

【図１２】実施の形態で用いた垂直型の表面伝導型放出
素子の断面図である。

【図１３】垂直型の表面伝導型放出素子の製造工程を示
す断面図である。

【図１４】実施の形態で用いた表面伝導型放出素子の典
型的な特性を示すグラフ図である。

【図１５】実施の形態で用いたマルチ電子ビ−ム源の基
板の平面図である。

【図１６】実施の形態で用いたマルチ電子ビ−ム源の基
板の一部断面図である。

【図１７】本発明の一実施の形態である画像表示装置を
用いた多機能画像表示装置のブロック図である。

【図１８】従来知られた表面伝導型放出素子の一例を示
す図である。

【図１９】従来知られたＦＥ型素子の一例を示す図であ
る。

【図２０】従来知られたＭＩＭ型素子の一例を示す図で
ある。

【図２１】従来の電子放出素子の配線方法を説明する図
である。

【符号の説明】

２ デコーダ ３ アナログプリプロセス部 ４ Ａ／Ｄコンバータ ５ タイミング制御部 ６ デジタルプロセス部 ７ データ並び変え部 ８，１１ シフトレジスタ １３ ビデオ検出部 １４ システム制御部 １５ Ｖf制御部 １７ 高圧発生部 １０００ 表示パネル １００１，１１０１ 素子基板 １００２ 冷陰極素子 １００３ 行方向配線電極 １００４ 列方向配線電極 １００７ フェースプレート基板 １００８ 蛍光膜 １０１０ ブラックストライプ ｓ１１ 平均輝度信号

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−44132（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−193797（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−272439（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−332397（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−338998（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−249913（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/00 - 3/38 H04N 5/66 - 5/74

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリクス状に配列された複数の電子放
   出素子を備え、前記電子放出素子から放出される電子に
   より発光する蛍光体を備えた画像表示装置であって、 画像信号を入力し、当該画像信号より輝度信号を分離す
   る分離手段と、 前記分離手段により分離された輝度信号の平均輝度を求
   める検出手段と、 前記検出手段により得られた平均輝度が所定値以上か否
   かを判断する判断手段と、 前記判断手段の判断結果に応じて前記蛍光体の発光輝度
   を制御する制御手段と、前記電子放出素子を駆動するパルス信号を前記画像信号
   に基づいて発生する変調信号発生部と、 前記電子放出素子から放出される電子を前記蛍光体の方
   向に加速する加速電圧を発生する加速手段とを有し、前
   記制御手段は、前記判断手段による判断結果に応じて前
   記加速電圧を変更する ことを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】マトリクス状に配列された複数の電子放出
   素子を備え、前記電子放出素子から放出される電子によ
   り発光する蛍光体を備えた画像表示装置であって、 前記電子放出素子から放出される電子を前記蛍光体の方
   向に加速する加速電圧が印加される加速電極と、 前記加速電圧の平均値を求める検出手段と、 前記検出手段により得られた平均値が所定値以上か否か
   を判断する判断手段と、 前記判断手段の判断結果に応じて前記蛍光体の発光輝度
   を制御する制御手段と、 前記電子放出素子を駆動するパルス信号を画像信号に基
   づいて発生する変調信号発生部とを有し、 前記制御手段は、前記判断手段による判断結果に応じて
   前記加速電圧を変更することを特徴とする画像表示装
   置。
3. 【請求項３】マトリクス状に配列された複数の電子放出
   素子を備え、前記電子放出素子から放出される電子によ
   り発光する蛍光体を備えた画像表示装置であって、 前記電子放出素子から放出される電子を前記蛍光体の方
   向に加速する加速電圧が印加される加速電極と、 前記加速電極への出力電流の平均値を求める検出手段
   と、 前記検出手段により得られた平均値が所定値以上か否か
   を判断する判断手段と、 前記判断手段の判断結果に応じて前記蛍光体の発光輝度
   を制御する制御手段と、 前記電子放出素子を駆動するパルス信号を画像信号に基
   づいて発生する変調信号発生部とを有し、 前記制御手段は、前記判断手段による判断結果に応じて
   前記加速電圧を変更することを特徴とする画像表示装
   置。
4. 【請求項４】 前記電子放出素子は、表面伝導型放出素
   子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１
   項に記載の画像表示装置。
5. 【請求項５】 前記電子放出素子はＦＥ型放出素子であ
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記
   載の画像表示装置。
6. 【請求項６】 前記電子放出素子はＭＩＭ型放出素子で
   あることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に
   記載の画像表示装置。
7. 【請求項７】マトリクス状に配列された複数の電子放出
   素子と、前記電子放出素子から放出される電子により発
   光する蛍光体を備えた発光画面とを具備する画像表示装
   置であって、 前記電子放出素子を駆動するパルス信号を画像信号に基
   づいて発生する変調信号発生部と、 前記電子放出素子から放出される電子を前記蛍光体の方
   向に加速する加速電圧を印加する手段と、 輝度評価値に応じて前記蛍光体の発光輝度を制御する制
   御手段とを有し、前記制御手段は、前記輝度評価値が所
   定値以上である時に、前記加速電圧を下げるように制御
   することによって前記発光画面全体の平均輝度が所定の
   値以上にならないように抑制することを特徴とする画像
   表示装置。
8. 【請求項８】マトリクス状に配列された複数の電子放出
   素子と、前記電子放出素子から放出される電子により発
   光する蛍光体を備えた発光画面と、前記電子放出素子を
   駆動するパルス信号を画像信号に基づいて発生する変調
   信号発生部と、前記電子放出素子から放出される電子を
   前記蛍光体の方向に加速するための加速電圧を印加する
   手段と、を備えた画像表示装置における画像表示方法で
   あって、 輝度評価値に応じて前記蛍光体の発光輝度を制御する制
   御工程を有し、前記制御工程では、前記輝度評価値が所
   定値以上である場合に、前記加速電圧を下げるように制
   御することによって前記発光画面全体の平均輝度が所定
   の値以上にならないように抑制することを特徴とする画
   像表示方法。